Denumirea proiectului: Impactul anesteziei generale asupra creierului imatur expus anterior asfixiei perinatale

Contract Nr.: PD 78 din 12/08/2020

Cod Proiect: PN-III-P1-1.2-PD-2019-1219

Tip proiect: PN-III-P1-1.2-PD (Proiecte de Cercetare Postdoctorală)

Finanțare de la bugetul de stat: 246.950 lei

Durată proiect: 01.09.2020-31.08.2022 (24 luni)

Echipa de cercetare:

Director proiect: Asist. univ. Sebastian Isac, Disciplina Fiziologie II și Neuroștiințe, UMF Carol Davila, medic specialist ATI
Mentor: Prof. univ. Ana-Maria Zăgrean, Disciplina Fiziologie II și Neuroștiințe, UMF Carol Davila.

Problematica:

Impactul anesteziei generale asupra creierului imatur este controversat. Studiile experimentale au arătat că o expunere prelungită la anestezie generală (inhalatorie sau intravenoasă) ar putea avea un impact lezional asupra diferitelor structuri ale creierului, cu efecte secundare pe termen lung. Din păcate, nu exista studii clinice care să confirme aceste rezultate experimentale si nu exista nicio meta-analiză care să poată evidenția un potențial rol nociv al anesteziei generale asupra dezvoltării creierului și în patologia pediatrică asociată. Mai mult, creșterea constantă a calității serviciilor medicale în neonatologie și terapie intensivă pediatrică, asociată cu o incidență crescută a patologiei materne gestaționale de trimestru 3, explică frecvența crescută a sugarilor prematuri supraviețuitori care suferă de encefalopatie hipoxic-ischemică. Expunerea ulterioară a acestor pacienți la anestezie generală ar putea intensifica afectarea creierului, ducând la dificultăți pe termen lung în recuperarea neurologică.

Obiective:

Scopul acestui proiect este de a stabili și a cuantifica efectul cumulativ potențial al anesteziei generale asupra creierului imatur, care a suferit anterior asfixie perinatală, pentru a identifica noi mecanisme de adaptare moleculare, epigenetice și electrofiziologice. Mai mult, proiectul se va concentra pe evaluarea modificărilor comportamentale și cognitive legate de această paradigmă experimentală. Datorită expertizei Directorului de Proiect și a Mentorului în această arie de cercetare, acest proiect are un potențial translațional excelent și va deschide noi orizonturi de cercetare în domeniul Anesteziei pediatrice și Neuroștiințelor.
Proiectul are un important impact translațional, prin potențialul transfer al datelor obținute în acest studiu experimental către clinică, prin recomandarea investigării unor biomarkeri implicați în procese neuroadaptative și avansarea cunoașterii în domeniul anesteziei generale și a dezvoltării creierului.

Metodologie:

Acest proiect constă într-un studiu experimental efectuat la șobolani Wistar, în două etape. Într-o primă etapă se va evalua influența anesteziei inhalatorii asupra hipocampului imatur expus asfixiei perinatale utilizând o abordare biochimică și epigenetică și testând in vitro viabilitatea celulară. Într-o a doua etapă, se vor evalua modificările neurocomportamentale și electrofiziologice la maturitate, post-asfixie perinatală și post-anestezie.

Obiectivele proiectului:

• Optimizarea unui model experimental de asfixie perinatală la șobolani Wistar
• Evaluarea prin abordare biochimică a rolului cumulativ al anesteziei generale la asfixia perinatală în hipocampul imatur.
• Evaluarea impactului anesteziei generale asupra potențialului adaptativ epigenetic al hipocampului imatur expus la asfixie perinatală
• Evaluarea influenței anesteziei generale asupra viabilității celulare a hipocampului
• Investigarea electrofiziologică a interferenței dintre anestezia generală și asfixia perinatală.
• Cuantificarea, la maturitate, a impactului anesteziei generale asupra modificărilor cognitive și relaționale în legătură cu dezvoltarea normală a hipocampului în modelul experimental propus.

Rezultate estimate:

Proiectul își propune obținerea unor rezltate care să aducă date noi relevante asupra influenței anesteziei generale asupra creierului imatur expus anterior la asfixie perinatală. Rezultatele obținute vor fi publicate în reviste cu factor de impact, indexate Web of Science Core Collection (ISI/ESCI) și vor fi comunicate în cadrul unor congrese naționale și internaționale de profil.

Rezultate obținute:

Concluzionând, proiectul intitulat "IMPACTUL ANESTEZIEI GENERALE ASUPRA CREIERULUI IMATUR EXPUS ANTERIOR ASFIXIEI PERINATALE" și-a atins toate obiectivele asumate, relevând impactul anesteziei generale aplicată la distanță de asfixia perinatală în modelul animal propus atât asupra neuroinflamației și neurodegenerescenței, cât și asupra modulării epigenetice la nivel hipocampic. În plus studiile comportamentale au relevat un efect nociv al anesteziei generale asupra hipocampului imatur expus anterior asfixiei perinatale, fără a fi însă cumulativ. Electrofiziologic am observat o hiperexcitabilitate crescută a creierului animal expus ambelor tratamente, în timp ce testarea in vitro a activității metabolice hipocampice nu a oferit date relevante clinic.

Rezultatele finale au fost diseminate în cadrul unei conferințe de prestigiu a Federației Societăților Europene de Neuroștiințe (FENS) din perioada 9-13 Iulie 2022 (Paris, Franța) iar manuscrisul unui articol original intitulat "Has general anesthesia a detrimental effect on the developing brain previously exposed to perinatal asphyxia?" se află în proces de publicare în revista Life (IF=3.2) (MDPI) (număr manuscris life-1866626).