Efectos de múltiples exposiciones a sevoflurano a dosis sub-CAM en la neuroapoptosis y la función cognitiva en el periodo neonatal / Effects of multiple exposures to sevoflurane at sub-MAC doses on neuroapoptosis and cognitive function during the neonatal period

RESUMEN

Introducción: Recientes estudios han sugerido que los niños con múltiples exposiciones anestésicas tienen un mayor riesgo de deterioro neurocognitivo. Objetivo: Analizar los efectos neurodegenerativos a nivel histológico, cognitivo y del comportamiento posterior a exposiciones repetidas al sevoflurano a dosis inferiores a la concentración alveolar minina en ratas neonatales. Métodos: Se expusieron ratas Wistar de 5-7 días durante una hora a sevoflurano al 2,3%; una, 2 o 3 veces con intervalos de 24 h entre exposición. Posteriormente se determinó el efecto del anestésico en la neuroapoptosis mediante marcación inmunohistoquímica con caspasa-3, Fox-3 y CD95. El aprendizaje fue evaluado con el laberinto acuático de Morris, y el comportamiento relacionado a ansiedad, con laberinto elevado en cruz. Resultados: En todos los grupos experimentales se evidenció apoptosis neuronal medida por caspasa-3, siendo más marcada en el grupo de sevoflurano y en grupos de primera exposición. En laberinto elevado en cruz se encontró un tiempo total de permanencia en brazos abiertos (t test p = 0,113) estadísticamente no significativo con respecto al grupo control. En el laberinto acuático de Morris se encontró diferencia estadísticamente significativa (t test p < 0,001) cuando se compara el tiempo de realización de la prueba con respecto al grupo control. Conclusiones: La exposición a sevoflurano en ratas neonatales durante periodos cortos y repetidos induce muerte neuronal posiblemente por apoptosis a través de la activación de caspasa-3. Como consecuencia produce déficit de aprendizaje, principalmente en la adquisición de memoria espacial.

ABSTRACT

Introduction: Recent studies have suggested that children who are exposed multiple times to anesthesia have an increased risk of neurocognitive impairment. Objective: To analyze at a histological level the neurodegenerative, cognitive and behavioral effects following repeated exposures to sevoflurane at doses below the minimum alveolar concentration in neonatal rats. Methods: Wistar rats were exposed to 2.3% sevoflurane, one, two or three times for 1 h, in the course of 5-7 days, with 24-h intervals between each exposure. The neuroapoptotic effect of the anesthetic agent was subsequently determined using immunohistochemical labeling with caspase-3, Fox-3 and CD95. Learning was assessed with the Morris Water Maze, and the anxiety-related behavior was assessed with the Elevated Plus-Maze. Results: Every experimental group showed evidence of neuronal apoptosis measured withcaspase-3; however, the apoptosis was more evident in the sevoflurane group and in the first exposure groups. The total time spent in the open arms of the Elevated Plus-Maze (t test p = 0.113) was not statistically significant as compared to the control group. When comparing the test time vs. the control group, the Morris Water Maze showed a statistically significant difference (t test p < 0.001). Conclusions: Sevoflurane exposure of neonate rats for short and repeated time intervals induces neuronal death probably due to apoptosis, through caspase-3 activation. This results in learning deficit, particularly in terms of spatial memory acquisition.