Anest. intenziv. Med. 2019;30(6):302-310 | DOI: 10.36290/aim.2019.082

Poškození lymfocytární DNA během anestezie: pilotní studie srovnávající celkovou a subarachnoideální anesteziiPůvodní práce

D. Astapenko1,2,3, V. Zubáňová4,5, M. Koščáková4,5, M. Kuchařová3,5, R. Hyšpler2,4, A. Tichá4, V. Černý2,3,6,7, R. Štětina3, Z. Zadák2,3,4
1 Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Fakultní nemocnice Hradec Králové
2 Lékařská fakulta v Hradci Králové, Univerzita Karlova
3 Centrum pro výzkum a vývoj, Fakultní nemocnice Hradec Králové
4 Ústav klinické biochemie a diagnostiky, Fakultní nemocnice Hradec Králové
5 Farmaceutická fakulta v Hradci Králové, Univerzita Karlova
6 Klinika anesteziologie, perioperační a intenzivní medicíny, Univerzita J. E. Purkyně, Masarykova nemocnice Ústí nad Labem
7 Department of Anaesthesia, Pain Management and Perioperative Medicine, Dalhousie University, Halifax, NS, Kanada

Cíl studie: Poškození DNA vlivem celkové anestezie (CA) je popsáno použitím různých metod. Publikace porovnávající vliv rozdílných anesteziologických technik nebyly v dostupné odborné literatuře nalezeny. Primárním cílem práce bylo ověřit proveditelnost metody. Sekundárním cílem bylo vyvrátit hypotézu, že neuraxiální anestezie (SAB) poškozuje DNA stejně jako CA v pilotní studii.
Typ studie: Prospektivní nerandomizovaná monocentrická observační pilotní studie.
Typ pracoviště: Fakultní nemocnice.

Materiál a metoda: Pacienti (n = 34) podstupující ortopedicko-traumatologický výkon na dolní končetině byli rozděleni do dvou skupin: skupina CA a skupina SAB. U všech zařazených pacientů byl po podepsání informovaného souhlasu proveden odběr krve před operací a do 24 hodin po operaci. Poškození lymfocytární DNA bylo vyšetřeno metodou comet assay, která umí kvantitativně detekovat poškození nukleární DNA. Pomocí specifických enzymů lze stanovit poškození DNA způsobené oxidací bází. Výsledky comet assay byly dále hodnoceny semiautomaticky programem Lucia (Laboratory Imaging, CZ) ve fluorescenční mikroskopii, která umožňuje kvantifikaci oxidovaných bází DNA a zlomů jednošroubovicové DNA. Pro porovnání výsledků v obou skupinách byl použit Wilcoxonův test na hladině statistické významnosti pro p = 0,05.

Výsledky: Skupinu CA tvořilo 19 pacientů, skupinu SAB 15 pacientů. Ve skupině CA bylo nalezeno statisticky významně vyšší poškození DNA ve srovnání s předoperačními hodnotami, u pacientů skupiny SAB byly zaznamenány statisticky nevýznamné rozdíly v poškození DNA před a po operaci.

Závěr: Metoda comet assay se ukázala jako použitelná pro kvantifikaci změn DNA u pacientů po chirurgickém výkonu v anestezii. Výsledky poukazují na možný vztah mezi anesteziologickou technikou a změnami DNA asociovanými s operačním traumatem a/nebo anestezií. Zvolená metoda přináší reprodukovatelné výsledky s potenciálem jejího využití ve výzkumu vlivu anestezie na změny DNA a otevírá cestu k testování protektivních konceptů směřujících k minimalizaci poškození DNA v důsledku anestezie a operačního traumatu.

Klíčová slova: celková anestezie; neuraxiální anestezie; poškození DNA

Damage to lymfocyte DNA during anaesthesia: a pilot study comparing general and subarachnoid anaesthesia

Objective: DNA damage due to general anesthesia (GA) has been described by various methods. Comparisons of different anesthesia techniques has not been found in the available literature. The primary aim of the study was to test the feasibility of the method. The secondary aim was to disprove the hypothesis that neuraxial anesthesia damages DNA just as much as GA in a pilot study.

Design: Prospective, non-randomized, monocentric, observational pilot study.
Setting: University Hospital.

Materials and methods: Patients (n = 34) undergoing orthopedic/traumatological lower limb surgery were divided into two groups: general anesthesia (GA group) and subarachnoid anesthesia (SAB group). In all enrolled patients, after informed consent was obtained, blood was taken before surgery and within 24 hours after the surgery. Lymphocyte DNA damage was assessed by comet assay, which can quantitatively detect damage to nuclear DNA. Using specific enzymes, oxidative DNA damage can be detected. Comet assay results are evaluated semi-automatically by Lucia software (Laboratory Imaging, CZ) in fluorescence microscopy, which allows quantification of oxidized DNA bases and single stranded DNA breaks. The Wilcoxon test at the statistical significance level of p = 0.05 was used to compare the results between both groups.

Results: The GA group consisted of 19 patients, the SAB group of 15 patients. There was a significantly higher DNA damage in the GA group compared to their preoperative values. Non-significant differences in DNA damage were observed in the SAB group.

Conclusion: We proved the feasibility of the comet assay method in quantification of DNA damage in patients after anesthesia and surgery. The results point at the possible relationship between the anesthesia technique and DNA changes associated with surgery and/or anesthesia. The chosen method brings reproducible results with a potential for its use in the investigation of the effects of anesthesia on DNA, and opens the way for testing protective concepts aimed at minimizing DNA damage due to surgical trauma and anesthesia.

Keywords: general anesthesia; neuraxial anesthesia; DNA damage

Vloženo: 8. srpen 2019; Přijato: 6. listopad 2019; Zveřejněno: 1. leden 2020  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Astapenko D, Zubáňová V, Koščáková M, Kuchařová M, Hyšpler R, Tichá A, et al.. Poškození lymfocytární DNA během anestezie: pilotní studie srovnávající celkovou a subarachnoideální anestezii. Anest. intenziv. Med. 2019;30(6):302-310. doi: 10.36290/aim.2019.082.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Braz MG, Karahalil B. Genotoxicity of Anesthetics Evaluated In Vivo (Animals). Biomed Res Int. 2015;2015:1-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Kaymak C, Kadioglu E, Coskun E, et al. Determination of DNA damage after exposure to inhalation anesthetics in human peripheral lymphocytes and sperm cells in vitro by comet assay. Hum Exp Toxicol. 2012;31:1207-1213. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Braz MG, Braz LG, Barbosa BS, et al. DNA damage in patients who underwent minimally invasive surgery under inhalation or intravenous anesthesia. Mutat Res Toxicol Environ Mutagen. 2011;726::251-254. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Sardaş S, Karabiyik L, Aygün N, et al. DNA damage evaluated by the alkaline comet assay in lymphocytes of humans anaesthetized with isoflurane. Mutat Res. 1998;418:1-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Costa Paes ER da, Braz MG, Lima JT de, et al. DNA damage and antioxidant status in medical residents occupationally exposed to waste anesthetic gases. Acta Cir Bras. 2014;29:280-286. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Sardaş S, Cuhruk H, Karakaya AE, et al. Sister-chromatid exchanges in operating room personnel. Mutat Res. 1992;279:117-120. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Arora SS, Gooch JL, García PS. Postoperative cognitive dysfunction, Alzheimer's disease, and anesthesia. Int J Neurosci. 2014;124:236-242. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Inan G, Özköse Satirlar Z. Alzheimer disease and anesthesia. Turkish J Med Sci. 2015;45:1026-1033. Přejít k původnímu zdroji...
    9. Ni C, Li C, Dong Y, et al. Anesthetic Isoflurane Induces DNA Damage Through Oxidative Stress and p53 Pathway. Mol Neurobiol. 2017;54:3591-3605. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Neri M, Milazzo D, Ugolini D, et al. Worldwide interest in the comet assay: a bibliometric study. Mutagenesis. 2015;30:155-163. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Kuchařová M, Hronek M, Rybáková K, et al. Comet assay and its use for evaluating oxidative DNA damage in some pathological states. Physiol Res. 2019;68:1-15. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Tice R, Vasques M. Protocol for the application of the pH > 13 alkaline single cell gel (SCG) assay to the detection of DNA damamge in mammalian cells. 1999[Online] 1999.
    13. Apostolou P, Toloudi M, Kourtidou E, et al. Use of the comet assay technique for quick and reliable prediction of in vitro response to chemotherapeutics in breast and colon cancer. J Biol Res. 2014;21:14. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Alapetite C, Thirion P, la Rochefordière A de, et al. Analysis by alkaline comet assay of cancer patients with severe reactions to radiotherapy: defective rejoining of radioinduced DNA strand breaks in lymphocytes of breast cancer patients. Int J Cancer. 1999;83:83-90. Přejít k původnímu zdroji...
    15. Collins AR, Dobson VL, Dušinská M, et al. The comet assay: what can it really tell us? Mutat Res Mol Mech Mutagen. 1997;375:183-193. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Fikrová P, Štětina R, Hrnčiarik M, et al. DNA crosslinks, DNA damage and repair in peripheral blood lymphocytes of non-small cell lung cancer patients treated with platinum derivatives. Oncol Rep. 2014;31:391-396. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Fairbairn DW, Olive PL, O'Neill KL. The comet assay: a comprehensive review. Mutat Res. 1995;339:37-59. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Karabiyik L, Sardaş S, Polat U, et al. Comparison of genotoxicity of sevoflurane and isoflurane in human lymphocytes studied in vivo using the comet assay. Mutat Res. 2001;492:99-107. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Kadioglu E, Sardas S, Erturk S, et al. Determination of DNA damage by alkaline halo and comet assay in patients under sevoflurane anesthesia. Toxicol Ind Health. 2009;25:205-212. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Nogueira FR, Braz LG, Andrade LR de, et al. Evaluation of genotoxicity of general anesthesia maintained with desflurane in patients under minor surgery. Environ Mol Mutagen. 2016;57:312-316. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Edling C. Anesthetic gases as an occupational hazard--a review. Scand J Work Environ Health. 1980;6:85-93. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Needham MJ, Webb CE, Bryden DC. Postoperative cognitive dysfunction and dementia: what we need to know and do. Br J Anaesth. 2017;119(suppl_1):i115-i125. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Sardas S, Izdes S, Ozcagli E, et al. The role of antioxidant supplementation in occupational exposure to waste anaesthetic gases. Int Arch Occup Environ Health. 2006;80:154-159. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Lucio LMC, Braz MG, Nascimento Junior P do, et al. Riscos ocupacionais, danos no material genético e estresse oxidativo frente à exposição aos resíduos de gases anestésicos. Brazilian J Anesthesiol. 2018;68:33-41. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Wrońska-Nofer T, Nofer J-R, Jajte J, et al. Oxidative DNA damage and oxidative stress in subjects occupationally exposed to nitrous oxide (N2O). Mutat Res Mol Mech Mutagen. 2012;73:58-63. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Anesteziologie a intenzivní medicína

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.