Научная статья на тему 'Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание нуклеиновых кислот и провоспалительных цитокинов в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование'

Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание нуклеиновых кислот и провоспалительных цитокинов в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
64
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
общая анестезия / севофлуран / нейрохирургия / внутричерепные менингиомы / плазма / циркулирующие нуклеиновые кислоты / митохондриальная ДНК / ядерная ДНК / системное воспаление / цитокины IL-6 / IL-8 / general anesthesia / sevoflurane / neurosurgery / intracranial meningioma / plasma / circulating nucleic acids / mitochondrial DNA / nuclear DNA / systemic inflammation / cytokines IL6 / IL8

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Д Д. Паншин, Д А. Распутина, Т А. Крупко, Р В. Рутковский, Н В. Дрягина

Цель исследования — оценить развитие системной воспалительной реакции, а также определить уровни ядерной ДНК и митохондриальной ДНК в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами в процессе нейрохирургического вмешательства, выполняемого в условиях общей ингаляционной анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. Материал и методы. В исследование включены 14 взрослых пациентов с внутричерепными менингиомами. Группу контроля составили 5 здоровых взрослых добровольцев. Пациентов с менингиомами оперировали в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. Образцы плазмы получали интраоперационно в трех временных точках: 1) через 30 мин после вводного наркоза до хирургического разреза; 2) после вскрытия твердой мозговой оболочки до начала удаления опухоли; 3) после удаления опухоли и ушивания раны. Уровни белковых маркеров определяли иммуноферментным методом. Анализ уровней нуклеиновых кислот проводили с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты. Не обнаружено статистически значимых изменений концентраций провоспалительных цитокинов — интерлейкинов IL-6 и IL-8 в плазме пациентов с менингиомами в ходе операции. Уровни митохондриальной ДНК и ядерной ДНК у здоровых взрослых и пациентов с менингиомами до начала действия общей анестезии и хирургического вмешательства также не различались. Уровень митохондриальной ДНК в ходе операции статистически значимо не изменялся. После удаления опухоли наблюдалось повышение уровня ядерной ДНК (в 9,2 раза; p=0,043). Заключение. У пациентов с внутричерепными менингиомами, оперированных в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом, не выявлено повышение уровней маркеров, характеризующих системный воспалительный ответ. Вместе с тем у этих пациентов этап удаления менингиом связан с повышением в плазме уровня ядерной, но не митохондриальной ДНК.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Д Д. Паншин, Д А. Распутина, Т А. Крупко, Р В. Рутковский, Н В. Дрягина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Effects of neurosurgical intervention and general sevoflurane anesthesia combined with fentanyl on the concentrations of nucleic acids and proinflammatory cytokines in the plasma of patients with intracranial meningioma: pilot study

Goal: to assess the development of a systemic inflammatory response, as well as to determine intraoperative circulating DNA levels in plasma of patients with intracranial meningiomas during surgery under sevoflurane anesthesia combined with fentanyl. Methods. The study included fourteen patients with intracranial meningioma. Control group contained five healthy adults. Patients with meningioma were operated under sevoflurane anesthesia combined with fentanyl. Samples of plasma were collected intraoperatively at three time points: (1) 30 minutes after an induction of anesthesia before the surgical incision, (2) after opening the dura mater before removal of the tumor, (3) after removal of the tumor and suturing the wound. The concentrations of protein markers were determined by the immunoenzyme assay. Analysis of nucleic acid levels was performed using real-time polymerase chain reaction. Results. During the surgery, no statistically significant changes in the concentrations of proinflammatory cytokines IL-6 and IL-8 were detected in the plasma of patients with meningiomas. Before the onset of general anesthesia and surgery, the levels of mitochondrial DNA and nuclear DNA in healthy adults and patients with meningioma did not differ. The level of mitochondrial DNA did not change during the intervention. At the stage of tumor removal, an increase in the level of nuclear DNA was observed (9.2-fold; p=0.043). Conclusion. Patients with intracranial meningioma, operated under general anesthesia with sevoflurane combined with fentanyl showed no biochemical markers characteristic of a pronounced systemic inflammatory response. However, the stage of removal of meningioma was associated with an increase in plasma levels of nuclear, but not mitochondrial DNA.

Текст научной работы на тему «Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание нуклеиновых кислот и провоспалительных цитокинов в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование»

Анестезиология и реаниматология 2019, №4, с. 55-60

https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201904155

Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology

2019, №4, pp. 55-60 https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201904155

Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание нуклеиновых кислот и провоспалительных цитокинов в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование

© Д.Д. ПАНШИН1, Д.А. РАСПУТИНА1, Т.А. КРУПКО1, Р.В. РУТКОВСКИЙ1, Н.В. ДРЯГИНА2,

А.А. ПЕТРОВ1, Д.А. ГУЛЯЕВ2, К.А. КОНДРАТОВ1, А.В. ФЕДОРОВ1, А.А. КОСТАРЕВА1, И.А. САВВИНА12

'ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Минздрава России,197341, Санкт-Петербург, Россия

2Российский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия

Цель исследования — оценить развитие системной воспалительной реакции, а также определить уровни ядерной ДНК и ми-тохондриальной ДНК в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами в процессе нейрохирургического вмешательства, выполняемого в условиях общей ингаляционной анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. Материал и методы. В исследование включены 14 взрослых пациентов с внутричерепными менингиомами. Группу контроля составили 5 здоровых взрослых добровольцев. Пациентов с менингиомами оперировали в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. Образцы плазмы получали интраоперационно в трех временных точках: 1) через 30 мин после вводного наркоза до хирургического разреза; 2) после вскрытия твердой мозговой оболочки до начала удаления опухоли; 3) после удаления опухоли и ушивания раны. Уровни белковых маркеров определяли иммуноферментным методом. Анализ уровней нуклеиновых кислот проводили с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты. Не обнаружено статистически значимых изменений концентраций провоспалительных цитокинов — интерлей-кинов IL-6 и IL-8 в плазме пациентов с менингиомами в ходе операции. Уровни митохондриальной ДНК и ядерной ДНК у здоровых взрослых и пациентов с менингиомами до начала действия общей анестезии и хирургического вмешательства также не различались. Уровень митохондриальной ДНК в ходе операции статистически значимо не изменялся. После удаления опухоли наблюдалось повышение уровня ядерной ДНК (в 9,2 раза; р=0,043).

Заключение. У пациентов с внутричерепными менингиомами, оперированных в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом, не выявлено повышение уровней маркеров, характеризующих системный воспалительный ответ. Вместе с тем у этих пациентов этап удаления менингиом связан с повышением в плазме уровня ядерной, но не митохондриальной ДНК.

Ключевые слова: общая анестезия, севофлуран, нейрохирургия, внутричерепные менингиомы, плазма, циркулирующие нуклеиновые кислоты, митохондриальная ДНК, ядерная ДНК, системное воспаление, цитокины IL-6, IL-8.

Информация об авторах:

Паншин Д.Д. — https://orcid: 0000-0002-6223-9389 Кондратов К.А. — https://orcid: 0000-0002-8302-1186 Федоров А.В. — https://orcid: 0000-0002-7674-5258 Распутина Д.А. — https://orcid: 0000-0002-3343-0002 Крупко Т.А. — https://orcid: 0000-0002-6997-7886 Рутковский Р.В. — https://orcid: 0000-0002-9208-3741 Дрягина Н.В. — https://orcid: 0000-0001-8595-6666 Петров А.А. — https://orcid: 0000-0001-5747-2816 Гуляев Д.А. — https://orcid: 0000-0002-5509-5612 Костарева А.А. — https://orcid: 0000-0002-9349-6257 Саввина И.А. — https://orcid: 0000-0001-5655-510X

Автор, ответственный за переписку: Саввина И.А. — e-mail: [email protected] КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Паншин Д.Д., Распутина Д.А., Крупко Т.А., Рутковский Р.В., Дрягина Н.В., Петров А.А., Гуляев Д.А., Кондратов К.А., Федоров А.В., Костарева А.А., Саввина И.А. Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание нуклеиновых кислот и провоспалительных цитокинов в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование. Анестезиология и реаниматология. 2019;4: 55-60. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201904155

РЕЗЮМЕ

Effects of neurosurgical intervention and general sevoflurane anesthesia combined with fentanyl on the concentrations of nucleic acids and proinflammatory cytokines in the plasma of patients with intracranial meningioma: pilot study

© D.D. PANSHIN1, D.A. RASPUTINA1, T.A. KRUPKO1, R.V. RUTKOVSKIY1, N.V. DRYAGINA2, A.A. PETROV1, D.A. GULYAEV1-2, K.A. KONDRATOVi, A.V. FEDOROVi, A.A. KOSTAREVAi, I.A. SAVVINA1-2

'Almasov National Medical Research Centre, St. Petersburg, Russia.

2Russian Polenov Neurosurgical Institute — affiliate of Almasov National Medical Research Centre, St. Petersburg, Russia. ABSTRACT

Goal: to assess the development of a systemic inflammatory response, as well as to determine intraoperative circulating DNA levels in plasma of patients with intracranial meningiomas during surgery under sevoflurane anesthesia combined with fentanyl. Methods. The study included fourteen patients with intracranial meningioma. Control group contained five healthy adults. Patients with meningioma were operated under sevoflurane anesthesia combined with fentanyl. Samples of plasma were collected intraop-eratively at three time points: (1) 30 minutes after an induction of anesthesia before the surgical incision, (2) after opening the dura mater before removal of the tumor, (3) after removal of the tumor and suturing the wound. The concentrations of protein markers were determined by the immunoenzyme assay. Analysis of nucleic acid levels was performed using real-time polymerase chain reaction.

Results. During the surgery, no statistically significant changes in the concentrations of proinflammatory cytokines IL-6 and IL-8 were detected in the plasma of patients with meningiomas. Before the onset of general anesthesia and surgery, the levels of mitochondrial DNA and nuclear DNA in healthy adults and patients with meningioma did not differ. The level of mitochondrial DNA did not change during the intervention. At the stage of tumor removal, an increase in the level of nuclear DNA was observed (9.2-fold; p=0.043).

Conclusion. Patients with intracranial meningioma, operated under general anesthesia with sevoflurane combined with fentanyl showed no biochemical markers characteristic of a pronounced systemic inflammatory response. However, the stage of removal of meningioma was associated with an increase in plasma levels of nuclear, but not mitochondrial DNA.

Keywords: general anesthesia, sevoflurane, neurosurgery, intracranial meningioma, plasma, circulating nucleic acids, mitochondrial DNA, nuclear DNA, systemic inflammation, cytokines IL6, IL8

Information about authors:

Panshin D.D. — https://orcid: 0000-0002-6223-9389 Kondratov K.A. — https://orcid: 0000-0002-8302-1186 Fedorov A.V. — https://orcid: 0000-0002-7674-5258 Rasputina D.A. — https://orcid: 0000-0002-3343-0002 Krupko T.A. — https://orcid: 0000-0002-6997-7886 Rutkovskiy R.V. — https://orcid: 0000-0002-9208-3741 Dryagina N.V. — https://orcid: 0000-0001-8595-6666 Petrov A.A. — https://orcid: 0000-0001-5747-2816 Gulyaev D.A. — https://orcid: 0000-0002-5509-5612 Kostareva A.A. — https://orcid: 0000-0002-9349-6257 Savvina I.A. — https://orcid: 0000-0001-5655-510X Corresponding author: Savvina I.A. — e-mail: [email protected]

TO CITE THIS ARTICLE:

Panshin DD, Rasputina DA, Krupko TA, Rutkovskiy RV, Dryagina NV, Petrov AA, Gulyaev DA, Kondratov KA, Fedorov AV, Kostareva AA, Savvina IA. Effects of neurosurgical intervention and general sevoflurane anesthesia combined with fentanyl on the concentrations of nucleic acids and proinflammatory cytokines in the plasma of patients with intracranial meningioma: pilot study. Russian Journal of Anesthesiology and Reanimatol-ogy = Anesteziologiya IReanimatologiya. 2019;4:55-60. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaestthesiology201904155

Хирургические вмешательства в условиях общей анестезии могут сопровождаться активацией нейровоспали-тельных реакций, которые, в свою очередь, определяют развитие послеоперационных осложнений, связанных с появлением дополнительного неврологического дефицита [1, 2]. Таким образом, нейровоспаление является важным патологическим фактором, однако многие детали возникновения этого процесса до сих пор неясны [3].

Циркулирующие в физиологических жидкостях нуклеиновые кислоты — ядерная ДНК (яДНК) и митохондриаль-

ная ДНК (мтДНК) могут быть индукторами асептической воспалительной реакции [4, 5]. Ранее нами было показано, что в ходе хирургического вмешательства по удалению ме-нингиом в условиях общей ингаляционной анестезии се-вофлураном происходит запуск нейровоспалительного ответа, однако при этом уровни ни яДНК, ни мтДНК в лик-воре не повышаются [6].

В эксперименте с использованием животных моделей показано, что активация нейровоспалительных реакций может быть обусловлена развитием системного воспа-

лительного ответа [7, 8]. Поэтому в настоящей работе для поиска возможных регуляторов нейровоспаления у пациентов с менингиомами произведен анализ интраопераци-онных изменений уровней провоспалительных цитокинов и ДНК, циркулирующих в плазме.

Цель исследования — оценить развитие системной воспалительной реакции, а также определить уровни яДНК и мтДНК в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами в процессе нейрохирургического вмешательства, выполняемого в условиях общей ингаляционной анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом.

Материал и методы

Характеристика пациентов

В проспективное пилотное обсервационное одноцен-тровое исследование включены 14 пациентов (5 мужчин и 9 женщин) в возрасте от 39 до 65 лет с внутричерепными менингиомами. Все пациенты прооперированы одной нейрохирургической бригадой в период с июня по ноябрь 2017 г. на базе нейрохирургического отделения № 5 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России. Критерии включения следующие: 1) наличие внутричерепной менингиомы с гистологическим подтверждением на постоянных препаратах; 2) возраст пациентов от 39 до 65 лет; 3) наличие информированного согласия. Критерии исключения: пациенты, страдающие аутоиммунными, нейродегенеративны-ми заболеваниями, злокачественными новообразованиями, беременные. Группу контроля составили 5 здоровых взрослых добровольцев. Внутричерепные менингиомы крыльев и площадки клиновидной кости (7 пациентов), парасагит-тальная менингиома верхнего сагиттального синуса (3 пациента), птериональная менингиома (1 пациент), менин-гиома бугорка турецкого седла (2 пациента), менингиома намета мозжечка (1 пациент) со степенью радикальности удаления опухоли Simpson I—IV имели гистологическое подтверждение менингиомы (WHO Grade I). Длительность операции составила от 120 до 210 (158±16,7) мин.

Всех пациентов при наличии в истории болезни заключения нейрохирургического диагностического комплекса перед операцией осматривал анестезиолог. Больные с внутричерепной гипертензией в исследуемую группу не входили. Все пациенты оперированы в плановом порядке. Риск анестезии и операции определен как для пациентов с III степенью тяжести состояния по классификации ASA. Хронические заболевания, имевшиеся у некоторых включенных в исследование пациентов, были вне обострения по клиническим и лабораторным данным, представленным в истории болезни. Оперативное вмешательство проводили на 2—4-е сутки от даты госпитализации. Ни у одного пациента не было послеоперационных осложнений.

Анестезия

Премедикация включала бензодиазепиновый анксио-литик фенорелаксан 1,0 мл внутримышечно вечером накануне операции и утром в день операции. При поступлении в операционную гемодинамический мониторинг включал неинвазивное измерение артериального давления (систолического, диастолического, среднего), частоты сердечных сокращений, уровня насыщения крови кислородом (монитор пациента ШеШ^е MX 800 «Philips», Нидерланды), периферической температуры и нейромышечной проводимости (TOF). После установки периферической венозной

линии и инфузии 0,9% раствора натрия хлорида в периферическую вену начинали индукцию анестезии севофлураном через маску наркозно-дыхательного аппарата MAQUET FLOW-i, «Maquet», Швеция 8,0 об.% до достижения 1 МАК. По достижении 1 МАК внутривенно болюсно вводили фен-танил 5,0 мкг на 1 кг массы тела. Во всех случаях без использования миорелаксантов и без технических трудностей при показателях TOF «0» выполняли интубацию трахеи ортотра-хеальной методикой. Поддержание анестезии осуществляли методом низкопоточной ингаляционной анестезии севофлураном 3,6—4,2 об.% (1 МАК) в сочетании с микроструйным введением фентанила 2,5—4 мкг на 1 кг массы тела в час. Миорелаксанты не использовали. Анестезиологическая бригада была одна и та же во всех описываемых наблюдениях.

Забор крови

Цельную кровь собирали в пробирки с этилендиамин-тетрауксусной кислотой (ЭДТА). У пациентов с менингиомами забор крови осуществляли на следующих этапах:

1) точка 1 (т1) — через 30 мин после вводного наркоза до хирургического разреза;

2) точка 2 (т2) — после вскрытия твердой мозговой оболочки (ТМО) на этапе доступа до начала удаления опухоли (примерно через 40 мин после т1);

3) точка 3 (т3) — после удаления опухоли и ушивания раны (примерно через 90 мин после т2).

Для получения плазмы образцы дважды последовательно центрифугировали при 1600 g в течение 10 мин. Супернатант после второго центрифугирования разделяли на аликвоты по 200 мкл и помещали на хранение при —80 °С. Аликвотированные пробы плазмы перед исследованием размораживали при комнатной температуре.

Определение концентрации белковых маркеров

Концентрацию интерлейкинов IL-6 и IL-8 в плазме определяли на иммунохемилюминесцентном анализаторе Immulite 1000 («Diagnostics Products Corporation Cirrus Inc», США) с помощью наборов производителя «Siemens Healthcare Diagnostics Products Ltd» (Великобритания) согласно прилагаемым инструкциям. Нижний порог чувствительности метода детекции IL-6 и IL-8 составляет 2 и 5 пг/мл соответственно.

Выделение ДНК

Перед выделением ДНК размороженную аликвоту плазмы центрифугировали при 3000 g 10 мин. В дальнейшей работе использовали супернатант. Общую ДНК выделяли из 100 мкл плазмы с помощью набора QIAamp DNA Mini Kit («Qiagen», США), согласно рекомендациям производителя по описанной ранее методике [9]. Полученные растворы ДНК хранили при температуре -80 °C.

Количественная полимеразная цепная реакция (ПЦР)

в реальном времени

Анализ уровней ДНК проводили с помощью количественной ПЦР в реальном времени по описанной ранее методике [9]. Для детекции яДНК использовали праймеры к высококопийному повтору Alu: Alu_F 5'-GTGGCTCACGCCTGTAATC-3', Alu_R 5'-CAGGCTGGAGTGCAGTGG-3'. Для детекции мтДНК использовали праймеры к гену субъединицы цитохромок-сидазы 3: CO3_F5 5'-CTTCTGGCCACAGCACTTAAAC-3', CO3_R5 5'-GCTGGTGTTAGGGTTCTTTGTTTT-3'. Отсутствие ингибирования ферментативных реакций кон-

тролировали посредством детекции добавочной последовательностей ДНК mw2060 с помощью праймеров mw2060_F 5'-GTGCTGACCATCCGAG-3', mw2060_R 5'-GCTTGTCCGGTATAACT-3'. Для амплификации мишеней использовали реактив qPCRmix-HS SYBR+ROX master mix («Evrogen», Россия). Препараты ДНК разбавляли в 10 раз водным раствором тРНК E. coli (10 нг/мкл). В реакцию ПЦР объемом 25 мкл вносили 5 мкл разбавленного раствора ДНК. Относительные количества исследуемых ДНК мишеней определяли как 2(Cq_max - Cq), где Cq — значение цикла квантификации исследуемой мишени в конкретном образце, Cq_max — максимальное значение цикла квантификации исследуемой мишени во всех образцах.

Статистический анализ

Статистический анализ результатов и визуализацию данных выполняли с помощью программы GraphPad Prism 5. Для анализа различий уровней исследуемых мишеней между группами образцов использовали непараметрический парный критерий Вилкоксона. Значение р<0,05 считали статистически значимым.

Результаты

Детекция циркулирующих в плазме белковых маркеров

воспаления

Для оценки развития системного воспалительного ответа уровни провоспалительных цитокинов IL-6 и IL-8 определены в плазме 12 пациентов с менингиомами в точках т1 и т3. В точке т1 уровень IL-6 был ниже предела детекции тест-системы во всех образцах, а уровень IL-8 — в 8 из 12 образцов. В точке т3 наблюдалось повышение уровня IL-6 в 2 образцах, а уровня IL-8 — в 3 образцах (см. таблицу). При этом статистически значимых изменений уровней IL-6 и IL-8 в ходе нейрохирургического вмешательства в условиях общей ингаляционной анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом между точками т1 и т3 не обнаружено.

Детекция циркулирующих в плазме митохондриальной

и ядерной ДНК

Не обнаружено различий в уровнях ни яДНК, ни мтДНК между здоровыми взрослыми и пациентами с менингиомами до начала действия общей анестезии и хирургического вмешательства (см. рисунок, а, б). Таким образом, наличие менингиом не влияет на количество циркулирующих в системе кровообращения нуклеиновых кислот. У пациентов с менингиомами в точке т2 по сравнению с точкой т1, т.е. на этапе действия общей анестезии (но до начала основного этапа операции), уровень яДНК не изменялся (р=0,251). В точке т3 по сравнению с точкой т1, т.е. после хирургического вмешательства с удалением опухоли, наблюдалось повышение уровней яДНК (в 9,2 раза; ,р=0,043) (см. рисунок, а). Не обнаружено статистически значимых изменений уровня мтДНК ни на этапе действия общей анестезии (р=0,151), ни после хирургического вмешательства с удалением опухоли (р=0,224) (см. рисунок, б).

Обсуждение

В настоящей работе проведен анализ изменения уровней провоспалительных цитокинов и циркулирующих ДНК в плазме у пациентов с внутричерепными менингиомами в процессе нейрохирургического вмешательства, выпол-

Концентрация циркулирующих белковых маркеров воспалительного ответа IL-6 и IL-8 в плазме пациентов с менингиомами

Concentrations of the inflammatory response protein markers IL6 and IL8 in plasma of patients with meningioma

IL-6, пг/мл IL-8, пг/мл

Этапы забора образцов крови

V nuivl^jj f т1 т3 т1 т3

8 <2 <2 <5 <5

9 <2 <2 <5,0 <5

10 <2 <2 <5,0 <5

17 <2 <2 <5,0 <5

19 <2 <2 <5,0 <5

6 <2 <2 5,12 <5

16 <2 <2 6,94 <5

12 <2 <2 7,17 <5

18 <2 3,41 5,59 5,08

14 <2 <2 <5 7,84

13 <2 20,8 <5 10,2

15 <2 <2 <5 13

няемого в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом.

Отсутствие изменений уровней цитокинов ]Ъ-6 и ГЬ-8 в плазме свидетельствует о том, что совместное действие общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом и нейрохирургического вмешательства, направленного на удаление менингиомы, демонстрируют удовлетворительные результаты в отношении предупреждения развития системного воспалительного ответа по ходу операции. Это согласуется с данными литературы о неизменности уровней провоспалительних цитокинов в плазме во время малоинвазивных хирургических вмешательств в условиях общей анестезии, в частности, оториноларингологи-ческих [10] и краниотомии [11].

Результаты экспериментальных исследований на животных свидетельствуют, что для развития нейровоспале-ния в условиях общей анестезии необходимо хирургическое воздействие [12—14]. Ранее нами показано, что у пациентов с внутричерепными менингиомами развитие нейрово-спаления также начинается на этапе хирургического вмешательства, причем оно происходит на фоне неизменности уровней циркулирующих в ликворе ДНК [6].

В настоящей работе установлено, что воздействие общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом в течение примерно 30 мин не оказывает влияния на циркулирующие в плазме яДНК и мтДНК, что следует из отсутствия изменений их уровней при сравнении показателей в т1 и т2. При этом в т3, т.е. после нейрохирургического вмешательства, в плазме наблюдается повышение уровня яДНК, но не мтДНК. В данном случае причиной повышения уровня яДНК может быть ее дополнительный выход в систему циркуляции из поврежденных в результате удаления опухолевых клеток.

Ряд компонентов хроматина, включая двухнитевую ДНК и гистоны, а также взаимодействующий с нуклеосома-ми белок НМСВ1, обладают провоспалительной активностью [5]. В эксперименте с использованием животных моделей показано, что при хирургических вмешательствах происходит повышение уровня циркулирующего НМ^В1, который способствует повышению проницаемости гемато-энцефалического барьера и развитию нейровоспаления [15,

9 1024- Р=0.043 9 32-

X I- o z I- о

iZ I ct к 32- I s

к к s S га а I-

s со а IX % X z

1 - X S X 1-

к т1 т2 тЗ к т1 т2 тЗ

а б

Рисунок. Концентрация ДНК в плазме обследованных пациентов.

а — концентрация ядерной ДНК; б — концентрация митохондриальной ДНК. К — концентрация ДНК в плазме пациентов контрольной группы; т1 — концентрация ДНК в плазме у пациентов с менингиомами через 30 мин после вводного наркоза до хирургического разреза, т2 — после вскрытия твердой мозговой оболочки до удаления опухоли, т3 — после удаления опухоли и ушивания раны. Горизонтальные линии соответствуют медианам, «усы» указывают минимальные и максимальные значения.

Figure. Concentrations of circulating DNA in patients plasma.

(A) Concentration of nuclear DNA; (B) concentration of mitochondrial DNA. Control plasma — (c). Plasma from patients with meningioma collected: 30 minutes after induction of anesthesia before the surgical incision — (t1), after opening the dura mater before removal of the tumor — (t2), after removal of the tumor and wound closure — (t3).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

16]. Учитывая полученные нами результаты и данные литературы, можно предположить, что одной из причин развивающегося у пациентов с менингиомами интраоперацион-ного нейровоспаления является появление в системе циркуляции содержимого ядер клеток, поврежденных на этапе хирургического вмешательства.

Следует отметить, что общие анестетики обладают способностью модулировать работу иммунной системы и поэтому могут регулировать развитие различных звеньев послеоперационных воспалительных реакций [17]. Так, в эксперименте с лабораторными крысами установлено, что севофлуран в отличие от пропофола способствует подавлению системного воспаления, но не нейровоспаления [18]. Учитывая эти данные, наблюдаемое отсутствие выраженной системной воспалительной реакции в процессе операций по удалению менингиом может быть связано с антивоспалительным действием севофлурана.

Дальнейшему прояснению роли общей анестезии в регуляции иммунного ответа будут способствовать сравнительные исследования групп пациентов, получающих разные анестетики, а также пациентов, которые подвергаются действию общей анестезии для диагностических целей в отсутствие хирургических вмешательств.

Заключение

Уровни провоспалительных цитокинов — интерлей-кинов 6 и 8, а также митохондриальной ДНК не меняются в плазме в ходе нейрохирургического вмешательства по удалению менингиомы в условиях общей ингаляционной анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. При этом на этапе удаления менингиомы происходит повышение уровня циркулирующей в плазме ядерной ДНК.

Финансирование. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №1975-20076).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — И.С., А.К.

Сбор и обработка материала — Д.П., К.К., А.Ф., Д.Р., Т.К., Р.Р., А.П., Д.Г., Н.Д.

Статистическая обработка данных — К.К., А.Ф., Н.Д.

Написание текста — Д.П., К.К., А.Ф., А.К., И.С.

Редактирование — А.К., И.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts interest.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Tang JX, Baranov D, Hammond M, Shaw LM, Eckenhoff MF, Eckenhoff RG. Human Alzheimer and inflammation biomarkers after anesthesia and surgery. Anesthesiology. 2011;115(4):727-732. https://doi.org/10.1097/ALN.0b013e31822e9306

2. Берлинский В.В., Налеев А.А., Кузнецова О.В. Особенности течения послеоперационного периода в зависимости от метода общей анестезии. Анестезиология и реаниматология. 2012;1:24-27.

Berlinskiy VV, Naleev AA, Kuznetsova OV. Peculiarities of the course of the postoperative period depending on the method of general anesthesia. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2012;1:24-27. (In Russ.). 3. Alam A, Hana Z, Jin Z, Suen KC, Ma D. Surgery, neuroinflammation and cognitive impairment. EBioMedicine. 2018;37:547-556. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2018.10.021

4. Bhagirath VC, Dwivedi DJ, Liaw PC. Comparison of the Proinflammatory and Procoagulant Properties of Nuclear, Mitochondrial, and Bacterial DNA. SShock. 2015;44(3):265-271. https://doi.org/10.1097/SHK.0000000000000397

5. Marsman G, Zeerleder S, Luken BM. Extracellular histones, cell-free DNA, or nucleosomes: differences in immunostimulation. Cell Death and Disease. 2016;7(12):e2518.

https://doi.org/10.1038/cddis.2016.410

6. Кондратов К.А., Федоров А.В., Распутина Д.А., Крупко Т.А., Рутков-ский Р.В., Дрягина Н.В., Петров АА, Гуляев ДА, Костарева АА, Саввина И.А Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание биомаркеров воспаления, церебрального повреждения и нуклеиновых кислот в ликворе пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование. Анестезиология и реаниматология. 2019;3:58-65. Kondratov KA, Fedorov AV, Rasputina DA, Krupko TA, Rutkovskiy RV, Dryagina NV, Petrov AA, Gulyaev DA, Kostareva AA, Savvina IA. Effects of neurosurgical intervention and general sevoflurane anesthesia combined with fentanyl on the concentrations of nucleic acids, biomarkers of inflammation and cerebral damage in the cerebrospinal fluid of patients with intracranial meningioma: pilot study. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2019;3:58-65. (In Russ.).

7. Wu KL, Chan SH, Chan JY. Neuroinflammation and oxidative stress in rostral ventrolateral medulla contribute to neurogenic hypertension induced by systemic inflammation. Journal of Neuroinflammation. 2012; 9:212. https://doi.org/10.1186/1742-2094-9-212

8. Liu X, Wu Z, Hayashi Y, Nakanishi H. Age-dependent neuroinflammatory responses and deficits in long-term potentiation in the hippocampus during systemic inflammation. Neuroscience. 2012;216:133-142. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2012.04.050

9. Baysa A, Fedorov A, Kondratov K, Ruusalepp A, Minasian S, Galagudza M, Popov M, Kurapeev D, Yakovlev A, Valen G, Kostareva A, Vaage J, Stensl0k-ken KO. Release of mitochondrial and nuclear DNA during on-pump heart surgery: kinetics and relation to extracellular vesicles. Journal of Cardiovascular Translational Research. 2018. Epub ahead of print. https://doi.org/10.1007/s12265-018-9848-3

10. Orosz JE, Braz MG, Golim MA, Barreira MA, Fecchio D, Braz LG, Braz JR. Cytokine profile in patients undergoing minimally invasive surgery with balanced anesthesia. Inflammation. 2012;35(6):1807-1813. https://doi.org/10.1007/s10753-012-9501-2

11. Markovic-Bozic J, Karpe B, Potocnik I, Jerin A, Vranic A, Novak-Janko-vic V. Effect of propofol and sevoflurane on the inflammatory response of patients undergoing craniotomy. BMC Anesthesiology. 2016;16:18. https://doi.org/10.1186/s12871-016-0182-5

12. Zhang J, Jiang W, Zuo Z. Pyrrolidine dithiocarbamate attenuates surgery-induced neuroinflammation and cognitive dysfunction possibly via inhibition of nuclear factor kB. Neuroscience. 2014;261:1-10. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2013.12.034

13. Zhang J, Tan H, Jiang W, Zuo Z. The choice of general anesthetics may not affect neuroinflammation and impairment of learning and memory after surgery in elderly rats. Journal of Neuroimmune Pharmacology. 2015;10(1):179-189.

https://doi.org/10.1007/s11481-014-9580-y

14. Huang C, Irwin MG, Wong GTC, Chang RCC. Evidence of the impact of systemic inflammation on neuroinflammation from a non-bacterial endotoxin animal model. Journal of Neuroinflammation. 2018;15(1):147. https://doi.org/10.1186/s12974-018-1163-z

15. Terrando N, Yang T, Wang X, Fang J, Cao M, Andersson U, Erlandsson HH, Ouyang W, Tong J. Systemic HMGB1 Neutralization Prevents Postoperative Neurocognitive Dysfunction in Aged Rats. Frontiers in Immunology. 2016;7:441.

16. He HJ, Wang Y, Le Y, Duan KM, Yan XB, Liao Q, Liao Y, Tong JB, Terrando N, Ouyang W. Surgery upregulates high mobility group box-1 and disrupts the blood-brain barrier causing cognitive dysfunction in aged rats. CNS Neuroscience and Therapeutics. 2012;18(12):994-1002. https://doi.org/10.1111/cns.12018

17. Blum F, Zuo Z. Volatile anesthetics-induced neuroinflammatory and anti-inflammatory responses. Medical Gas Research. 2013;3(1):16. https://doi.org/10.1186/2045-9912-3-16

18. Beck-Schimmer B, Baumann L, Restin T, Eugster P, Hasler M, Booy C, Schlapfer M. Sevoflurane attenuates systemic inflammation compared with propofol , but does not modulate neuro-inflammation: A laboratory rat study. European Journal of Anaesthesiology. 2017;34(11):764-775. https://doi.org/10.1097/EJA.0000000000000668

Поступила 28.05.19 Received 28.05.19

Принята к печати 21.06.19 Accepted 21.06.19

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.