Summary

Un modèle murin in vivo d’anesthésie intraveineuse totale pendant une chirurgie de résection du cancer

Published: June 08, 2021
doi:

Summary

Cet article décrit une méthode de modélisation de l’anesthésie intraveineuse totale (TIVA) pendant la chirurgie de résection du cancer chez la souris. L’objectif est de reproduire les principales caractéristiques de l’administration de l’anesthésie aux patients atteints de cancer. La méthode permet d’étudier comment la technique anesthésique affecte la récidive du cancer après une chirurgie de résection.

Abstract

L’anesthésie est une composante courante des soins contre le cancer qui est utilisée pour les procédures diagnostiques et thérapeutiques. La technique anesthésique a récemment été impliquée dans l’impact sur les résultats du cancer à long terme, peut-être par la modulation des réponses adrénergiques-inflammatoires qui ont un impact sur le comportement des cellules cancéreuses et la fonction des cellules immunitaires. De nouvelles preuves suggèrent que l’anesthésie intraveineuse totale à base de propofol (TIVA) pourrait être bénéfique pour les résultats du cancer à long terme par rapport à l’anesthésie volatile inhalée. Cependant, les résultats cliniques disponibles sont contradictoires. Les études précliniques qui identifient les mécanismes sous-jacents impliqués sont absolument nécessaires pour guider la conception d’études cliniques qui accéléreront la compréhension. La plupart des modèles précliniques d’anesthésie ont été extrapolés à partir de l’utilisation de l’anesthésie dans la recherche in vivo et ne sont pas conçus de manière optimale pour étudier l’impact de l’anesthésie elle-même en tant que critère d’évaluation principal. Cet article décrit une méthode d’administration de l’anesthésie au propofol-TIVA dans un modèle murin de résection du cancer du sein qui reproduit des aspects clés de l’administration clinique chez les patientes atteintes de cancer. Le modèle peut être utilisé pour étudier les mécanismes d’action de l’anesthésie sur les résultats du cancer dans divers types de cancer et peut être extrapolé à d’autres domaines non cancéreux de la recherche préclinique en anesthésie.

Introduction

Plus de 60% des patients atteints de cancer reçoivent une anesthésie pour une résection chirurgicale1. Actuellement, il n’existe pas de lignes directrices cliniques spécifiques qui déterminent le choix de l’anesthésie utilisée chez les patients atteints de cancer. Les enquêtes menées auprès des anesthésiologistes indiquent une préférence pour l’anesthésie à base volatile, y compris lors d’une chirurgie du cancer 2,3. Cependant, il existe de plus en plus de preuves que l’utilisation de l’anesthésie intraveineuse totale à base de propofol (TIVA) pendant la chirurgie du cancer peut être associée à une amélioration des résultats postopératoires (survie sans progression, survie globale) par rapport à l’anesthésie volatile4. Des études cliniques ultérieures continuent de rapporter des résultats contradictoires 5,6,7,8. Ces résultats appuient la nécessité de mener des études précliniques pour mieux comprendre les effets mécanistes de différents agents anesthésiques sur les résultats liés au cancer.

Cependant, dans les études in vivo qui modélisent la chirurgie du cancer, l’anesthésie est souvent une partie accessoire de la procédure. La justification du choix de l’anesthésie n’est souvent pas au centre de la conception expérimentale, et son impact sur les paramètres liés au cancer peut ne pas être évalué. Par exemple, les études in vivo qui nécessitent le maintien de l’anesthésie pour la chirurgie du cancer utilisent le plus souvent une anesthésie volatile inhalée9. Lorsque le propofol a été utilisé dans des études in vivo , il a été administré par bolus unique avec administration intrapéritonéale, ce qui ne reproduit pas les protocoles onco-anesthésiques cliniques10. Cette approche de l’administration de propofol induit une anesthésie légère adaptée aux procédures rapides. Cependant, il ne permet pas le maintien de l’anesthésie nécessaire pour la chirurgie de résection du cancer qui peut être prolongée. De plus, la cinétique d’absorption de l’administration intrapéritonéale est distincte des méthodes cliniques d’administration.

Un modèle de TIVA à base de propofol pour la chirurgie de résection du cancer a été développé pour répondre à ce besoin. Un protocole pour le maintien soutenu de l’anesthésie avec titrage de l’agent anesthésique pour permettre la réponse au stimulus chirurgical a été développé pour reproduire les aspects clés de l’administration de l’anesthésique aux patients subissant une chirurgie du cancer. Le protocole résultant est utilisé avec un modèle murin de cancer pour fournir TIVA pendant la chirurgie de résection du cancer. L’effet sur les résultats à court et à long terme liés au cancer est évalué.

Protocol

Toutes les études sur les animaux ont été entreprises sous l’approbation du Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Université Monash. Dans cette étude, des souris Balb/c femelles âgées de 6 à 8 semaines ont été utilisées. 1. Préparer les cellules cancéreuses Culture de cellules tumorales en milieu. Culture de cellules cancéreuses mammaires murines 66cl4 dans l’alpha-MEM contenant 10% de FBS et 200 mM de glutamine. Les cellules doivent e…

Representative Results

Cette méthode décrit un modèle d’anesthésie intraveineuse totale (TIVA) avec du propofol lors d’une chirurgie de résection du cancer chez la souris. Le propofol est administré dans ce modèle murin par un cathéter intraveineux à l’aide d’une pompe à seringue (Figure 1A,B) pour reproduire l’administration de TIVA dans le cadre clinique de l’anesthésie pour la chirurgie du cancer. L’utilisation de la pompe à seringue minimise l’exposition à l’anes…

Discussion

Cette étude rend compte d’un protocole d’administration d’anesthésie intraveineuse totale (TIVA) avec du propofol dans un modèle murin de cancer du sein qui reproduit des aspects clés de la pratique clinique du TIVA chez les patientes nécessitant une chirurgie du cancer. Le protocole permet d’étudier les résultats cliniquement pertinents à court et à long terme après une chirurgie du cancer dans un modèle murin de progression du cancer, y compris la mesure des taux de cytokines et de la récidive du ca…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs souhaitent remercier les membres du Cancer Neural-Immune Laboratory et le Dr Cameron Nowell de l’Institut Monash des sciences pharmaceutiques de l’Université Monash, Parkville. Ce travail a été soutenu par des subventions du National Health and Medical Research Council 1147498, de la National Breast Cancer Foundation IIRS-20-025, de l’Australian and New Zealand College of Anesthetists (ANZCA), de Perpetual et CTC for Cancer Therapeutics.

Materials

0.9% saline Fresnius Kabi AUST R 197198
Artery forceps Proscitech TS1322-140
Buprenorphine Temgesic TEMG I
Heated surgical mat Custom
Hypodermic needle (30 G, 1 mL insulin syringe) Terumo NN3013R
IVIS Lumina PerkinElmer 126274
Luciferin Promega P1041/2/3
Polyurethane catheter Intramedic 427401
Povidone Iodine Betadine AUST R 29562
Propofol Lipuro, 2% Braun 3521490
Sevoflurane Baxter ANZ2L9117
Sevoflurane vaporiser Vetquip VQ1334
Sterile gauze Multigate Medical Products 11-600A
Surgical scissors Proscitech TS1044
Sutures, 5-0 nylon Dynek V504
Syringe pump Harvard Apparatus 70-4500
Syringes (1 mL) Terumo SS+01T

References

  1. Sullivan, R., et al. Global cancer surgery: delivering safe, affordable, and timely cancer surgery. Lancet Oncology. 16 (11), 1193-1224 (2015).
  2. Lim, J. A., et al. The effect of propofol and sevoflurane on cancer cell, natural killer cell, and cytotoxic T lymphocyte function in patients undergoing breast cancer surgery: an in vitro analysis. BMC Cancer. 18 (1), 159 (2018).
  3. Pandit, J. J., et al. 5th National Audit Project (NAP5) on accidental awareness during general anesthesia: protocol, methods, and analysis of data. British Journal of Anaesthesia. 113 (4), 540-548 (2014).
  4. Yap, A., Lopez-Olivo, M. A., Dubowitz, J., Hiller, J., Riedel, B. Anesthetic technique and cancer outcomes: a meta-analysis of total intravenous versus volatile anesthesia. Canadian Journal of Anesthesia. 66 (5), 546-561 (2019).
  5. Makito, K., Matsui, H., Fushimi, K., Yasunaga, H. Volatile versus total intravenous anesthesia for cancer prognosis in patients having digestive cancer surgery. Anesthesiology. 133 (4), 764-773 (2020).
  6. Oh, T. K., Kim, H. H., Jeon, Y. T. Retrospective analysis of 1-year mortality after gastric cancer surgery: Total intravenous anesthesia versus volatile anesthesia. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 63 (9), 1169-1177 (2019).
  7. Lai, H. C., et al. Propofol-based total intravenous anesthesia is associated with better survival than desflurane anesthesia in hepatectomy for hepatocellular carcinoma: a retrospective cohort study. British Journal of Anaesthesia. 123 (2), 151-160 (2019).
  8. Hong, B., et al. Anesthetics and long-term survival after cancer surgery-total intravenous versus volatile anesthesia: a retrospective study. BMC Anesthesiology. 19 (1), 233 (2019).
  9. Flecknell, P. Special Techniques. Laboratory Animal Anaesthesia. Fourth edition. , (2015).
  10. Cicero, L., Fazzotta, S., Palumbo, V. D., Cassata, G., Lo Monte, A. I. Anesthesia protocols in laboratory animals used for scientific purposes. Acta Biomedica. 89 (3), 337-342 (2018).
  11. Sloan, E. K., et al. The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer. Recherche en cancérologie. 70 (18), 7042-7052 (2010).
  12. Al-Hashimi, M., Scott, S. W. M., Thompson, J. P., Lambert, D. G. Opioids and immune modulation: more questions than answers. British Journal of Anaesthesia. 111 (1), 80-88 (2013).
  13. DeMarco, G. J., Nunamaker, E. A. A Review of the effects of pain and analgesia on immune system function and inflammation: relevance for preclinical studies. Comparative Medicine. 69 (6), 520-534 (2019).
  14. Hiller, J. G., Perry, N. J., Poulogiannis, G., Riedel, B., Sloan, E. K. Perioperative events influence cancer recurrence risk after surgery. Nature Reviews Clinical Oncology. 15 (4), 205-218 (2018).

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Citer Cet Article
Dubowitz, J. A., Jost-Brinkmann, F., Ziegler, A. I., Gillis, R. D., Riedel, B., Sloan, E. K. An In Vivo Mouse Model of Total Intravenous Anesthesia During Cancer Resection Surgery. J. Vis. Exp. (172), e62747, doi:10.3791/62747 (2021).

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