Summary

Ein In-vivo-Mausmodell der intravenösen Vollnarkose während der Krebsresektion

Published: June 08, 2021
doi:

Summary

Dieser Artikel beschreibt eine Methode zur Modellierung der intravenösen Totalanästhesie (TIVA) während der Krebsresektion bei Mäusen. Ziel ist es, Schlüsselmerkmale der Anästhesieabgabe an Krebspatienten zu replizieren. Die Methode ermöglicht es zu untersuchen, wie sich die Anästhesietechnik auf das Wiederauftreten von Krebs nach einer Resektionsoperation auswirkt.

Abstract

Anästhesie ist ein routinemäßiger Bestandteil der Krebsbehandlung, der für diagnostische und therapeutische Verfahren verwendet wird. Die Anästhesietechnik wurde kürzlich mit der Beeinflussung langfristiger Krebsergebnisse in Verbindung gebracht, möglicherweise durch Modulation von adrenerg-entzündlichen Reaktionen, die das Verhalten von Krebszellen und die Funktion von Immunzellen beeinflussen. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Propofol-basierte intravenöse Vollanästhesie (TIVA) im Vergleich zu inhalativer flüchtiger Anästhesie für langfristige Krebsergebnisse von Vorteil sein kann. Die verfügbaren klinischen Befunde sind jedoch widersprüchlich. Präklinische Studien, die die zugrunde liegenden Mechanismen identifizieren, sind von entscheidender Bedeutung, um das Design klinischer Studien zu leiten, die die Erkenntnisse beschleunigen. Die meisten präklinischen Modelle der Anästhesie wurden aus der Verwendung von Anästhesie in der In-vivo-Forschung extrapoliert und sind nicht optimal darauf ausgelegt, die Auswirkungen der Anästhesie selbst als primären Endpunkt zu untersuchen. Dieses Papier beschreibt eine Methode zur Verabreichung von Propofol-TIVA-Anästhesie in einem Mausmodell der Brustkrebsresektion, das wichtige Aspekte der klinischen Verabreichung bei Krebspatientinnen repliziert. Das Modell kann verwendet werden, um Wirkungsmechanismen der Anästhesie auf Krebsergebnisse bei verschiedenen Krebsarten zu untersuchen und kann auf andere Nicht-Krebsbereiche der präklinischen Anästhesieforschung extrapoliert werden.

Introduction

Mehr als 60% der Krebspatienten erhalten eine Anästhesie für die chirurgische Resektion1. Derzeit gibt es keine spezifischen klinischen Richtlinien, die die Wahl der Anästhesie bei Krebspatienten bestimmen. Umfragen unter Anästhesisten zeigen eine Präferenz für flüchtige Anästhesie, auch während Krebsoperationen 2,3. Es gibt jedoch immer mehr Hinweise darauf, dass die Anwendung einer Propofol-basierten intravenösen Vollanästhesie (TIVA) während einer Krebsoperation im Vergleich zur flüchtigen Anästhesie mit verbesserten postoperativen Ergebnissen (progressionsfreies Überleben, Gesamtüberleben) einhergehen kann4. Nachfolgende klinische Studien berichten weiterhin widersprüchliche Ergebnisse 5,6,7,8. Diese Ergebnisse unterstützen die Notwendigkeit präklinischer Studien, um die mechanistischen Auswirkungen verschiedener Anästhetika auf krebsbedingte Ergebnisse besser zu verstehen.

In In-vivo-Studien , die Krebsoperationen modellieren, ist die Anästhesie jedoch häufig ein zufälliger Teil des Verfahrens. Die Begründung für die Wahl der Anästhesie steht oft nicht im Mittelpunkt des experimentellen Designs, und ihre Auswirkungen auf krebsbedingte Endpunkte werden möglicherweise nicht bewertet. Zum Beispiel verwenden In-vivo-Studien , die eine Aufrechterhaltung der Anästhesie für Krebsoperationen erfordern, am häufigsten inhalative flüchtige Anästhesie9. Wenn Propofol in In-vivo-Studien verwendet wurde, wurde es durch einmalige Bolusdosierung mit intraperitonealer Verabreichung verabreicht, die klinische Onko-Anästhesie-Protokolle nicht repliziert10. Dieser Ansatz der Propofol-Verabreichung induziert eine leichte Anästhesie, die für schnelle Verfahren geeignet ist. Es erlaubt jedoch keine Aufrechterhaltung der Anästhesie, die für eine Krebsresektionsoperation erforderlich ist, die langwierig sein kann. Darüber hinaus unterscheidet sich die Absorptionskinetik der intraperitonealen Verabreichung von klinischen Verabreichungsmethoden.

Ein Modell von Propofol-basiertem TIVA für die Krebsresektionschirurgie wurde entwickelt, um diesem Bedarf gerecht zu werden. Ein Protokoll für die anhaltende Aufrechterhaltung der Anästhesie mit Titration des Anästhetikums, um eine Reaktion auf den chirurgischen Reiz zu ermöglichen, wurde entwickelt, um Schlüsselaspekte der Anästhesieabgabe bei Patienten mit Krebsoperationen zu replizieren. Das resultierende Protokoll wird mit einem Mausmodell von Krebs verwendet, um TIVA während der Krebsresektion zu liefern. Die Auswirkungen auf kurz- und langfristige krebsbedingte Ergebnisse werden bewertet.

Protocol

Alle Tierversuche wurden mit Genehmigung des Institutional Animal Care and Use Committee an der Monash University durchgeführt. In dieser Studie wurden weibliche Balb/c-Mäuse im Alter von 6-8 Wochen verwendet. 1. Krebszellen vorbereiten Tumorzellen im Medium kultivieren. Kultur 66cl4 muriner Brustkrebszellen in alpha-MEM, die 10% FBS und 200 mM Glutamin enthalten. Zellen sollten negativ für Mykoplasmen texten. OPTIONAL: Verwenden Sie Zellen, die stabil transduziert werden, um Glü…

Representative Results

Diese Methode beschreibt ein Modell der totalen intravenösen Anästhesie (TIVA) mit Propofol während der Krebsresektionsoperation bei Mäusen. Propofol wird in diesem Mausmodell über einen intravenösen Katheter unter Verwendung einer Spritzenpumpe (Abbildung 1A,B) verabreicht, um die Verabreichung von TIVA im klinischen Umfeld der Anästhesie für Krebsoperationen zu replizieren. Die Verwendung der Spritzenpumpe minimiert die Exposition gegenüber flüchtiger Anästhesie…

Discussion

Diese Studie berichtet über ein Protokoll zur Verabreichung einer intravenösen Vollanästhesie (TIVA) mit Propofol in einem Mausmodell für Brustkrebs, das wichtige Aspekte der klinischen Praxis für TIVA bei Patientinnen repliziert, die eine Krebsoperation benötigen. Das Protokoll ermöglicht die Untersuchung sowohl kurzfristiger als auch langfristiger klinisch relevanter Ergebnisse nach Krebsoperationen in einem Mausmodell der Krebsprogression, einschließlich der Messung der Zytokinspiegel und des Wiederauftretens …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Mitgliedern des Cancer Neural-Immune Laboratory und Dr. Cameron Nowell vom Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, Parkville. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse des National Health and Medical Research Council 1147498, der National Breast Cancer Foundation IIRS-20-025, des Australian and New Zealand College of Anaesthetists (ANZCA), Perpetual und CTC for Cancer Therapeutics unterstützt.

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

Referências

  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. Pesquisa do Câncer. 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).
check_url/pt/62747?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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).

View Video