Studiul șoarecelui: Factori multipli influențează vârstnicii Declin cognitiv post-chirurgical

O problemă nedumeritoare în comunitatea medicală este observația că, după o intervenție chirurgicală, pacienții vârstnici experimentează adesea o gândire tulbure care poate dura săptămâni sau chiar luni.

Problema este importantă, deoarece intervențiile chirurgicale la pacienții vârstnici devin din ce în ce mai frecvente, iar afectarea cognitivă este din ce în ce mai recunoscută de anestezisti ca fiind un efect secundar comun al intervenției chirurgicale la acești pacienți.

La un moment dat, cercetătorii au crezut că acest declin cognitiv ar putea fi cauzat de anestezie, dar dovezile crescânde sugerează că inflamația crescută în creier în urma intervenției chirurgicale este cauza cea mai probabilă.

Acum, un nou studiu efectuat la șoareci sugerează că inflamația creierului și declinul cognitiv după intervenția chirurgicală sunt declanșate de celulele imune specializate ale creierului, numite microglia.

Șoarecii cărora li s-a administrat un medicament experimental oral care epuizează temporar microglia înaintea unei operații au fost mult mai puțin susceptibili să eșueze testele de memorie la câteva zile după operație, au descoperit cercetătorii de la Universitatea din California, San Francisco (UCSF).

Această constatare poate fi foarte semnificativă, deoarece sugerează o posibilă nouă abordare pentru prevenirea afecțiunii la om.

„Există un impact asupra memoriei la modelul de șoarece care reflectă ceea ce a fost observat în studiile de afectare cognitivă post-chirurgicală la oameni și o putem atenua cu un tratament care credem că nu este dăunător animalului”, a spus Suneil Koliwad, MD, doctorat ..

„Când am epuizat microglia înainte de operație, șoarecii și-au amintit mult mai bine după operație în comparație cu șoarecii care nu au primit medicamentul. Mai mult, am găsit niveluri mult mai scăzute de molecule inflamatorii în hipocampus, o regiune a creierului care joacă un rol cheie în memorie. ”

Studiul apare înJCI Insight, o publicație online însoțitoare cu acces deschis laJournal of Clinical Investigation.

Anchetatorii explică faptul că unele studii recente au descoperit că peste 10% dintre pacienții cu intervenții chirurgicale cu vârsta de 60 de ani și peste prezintă un anumit grad de afectare cognitivă la trei luni după operație. Cu toate acestea, criteriile de diagnostic pentru afecțiune nu au fost încă standardizate, iar cauzele și factorii de risc sunt încă în curs de explorare.

S-a crezut anterior că disfuncția cognitivă post-operatorie este cauzată de anestezie profundă în timpul intervenției chirurgicale. Dar dovezi în creștere leagă starea de o reacție inflamatorie a creierului ca răspuns la traumatismele tisulare care apar oriunde în corp - chiar și intervențiile chirurgicale îndepărtate fizic de creier, cum ar fi înlocuirea șoldului, pot declanșa acest răspuns.

Studiile au arătat că atunci când această inflamație este excesivă sau prea persistentă, așa cum poate fi cazul la vârstnici, răspunsul normal de protecție poate avea un impact negativ asupra cunoașterii.

Studiile anterioare privind inflamația post-operatorie în creier s-au concentrat asupra faptului dacă celulele imune circulante invadează creierul și contribuie la declinul cognitiv, a spus Koliwad.

„Pe baza noilor noastre cercetări, știm acum că propria microglie a creierului inițiază și orchestrează acest răspuns, inclusiv infiltrarea celulelor imune periferice și pierderea de memorie rezultată.”

În experimentele conduse de colegii postdoctorali UCSF, Xiaomei Feng, Ph.D., și Martin Valdearcos, Ph.D., cercetătorii au examinat modul în care intervenția chirurgicală a influențat cunoașterea la șoarecii a căror microglie a fost epuizată experimental.

În mod normal, șoarecii instruiți într-o sarcină de comportament condiționat înainte de intervenția chirurgicală se comportă mai prost la amintirea sarcinii la trei zile după operație. În mod remarcabil, atunci când cercetătorii au administrat 10 șoareci un tratament medicamentos pentru a epuiza nivelurile de microglia la aproximativ cinci procente din normal timp de șapte zile înainte de a fi supus intervenției chirurgicale, animalele au fost complet protejate împotriva acestei forme de declin cognitiv.

Aceasta lucrare demonstreaza importanta centrala a microglia ca transductori de traume chirurgicale in periferie, a spus Maze, care este, de asemenea, William K Hamilton distins profesor de anestezie in cadrul Departamentului de anestezie si ingrijire perioperatorie la UCSF.

„Ei dictează consecințele inflamatorii și neurologice din aval în creier.”

Medicamentul experimental utilizat în studiu, PLX5622, este fabricat de Plexxikon Inc., o companie de biotehnologie din Berkeley, California, și vizează o moleculă numită receptor de factor 1 de stimulare a coloniei (CSF1R), pe care microglia o necesită pentru a supraviețui și a se reface. sau extindeți numărul acestora.

Important, depleția microglială nu a fost asociată cu vindecarea chirurgicală a plăgilor redusă sau cu niveluri modificate de celule imune și molecule în afara creierului, iar nivelurile de microglie au revenit la normal în decurs de două zile de la întreruperea tratamentului cu PLX5622.

Cu toate acestea, în acest studiu, cercetătorii UCSF nu au investigat efectele potențiale pe termen lung ale epuizării microgliei cu mai mult de o săptămână după operație.

Planul nostru este de a efectua mai multe cercetări preclinice pentru a explora potențialul acestei abordări, în speranța că în cele din urmă se va dovedi a fi aplicabilă clinic nu numai în intervenții chirurgicale, ci și în alte boli care duc la declin cognitiv, a spus Koliwad.

Sursa: Universitatea din California, San Francisco