Virkningen av isofluran og sevofluran i hjernen

Morten Carstens Moe Om forfatteren
Artikkel

Etter 150 år med klinisk bruk av anestesigasser kjenner man fortsatt ikke de eksakte virkningsmekanismene til disse gassene i hjernen. Ved nevrokirurgiske inngrep er det isofluran og sevofluran som er de mest benyttede anestesigassene, og dyrestudier har vist at disse gassene kan beskytte mot iskemisk hjerneskade. Formålet med dette arbeidet var å studere nærmere hvordan isofluran og sevofluran virker i hjernen.

Isolerte presynaptiske nerveterminaler (synaptosomer) er det enkleste preparatet for å studere utslipp – og opptak av nevrotransmittere samt mitokondriefunksjon i et fysiologisk miljø. Synaptosomer ble isolert fra rottehjerne og fra humant hjernevev fjernet under epilepsikirurgi. Vevet ble eksponert for anestesigass i konsentrasjoner svarende til 1 og 2 MAC, hvor 1 MAC svarer til den minste alveolære konsentrasjonen av anestesigassen som forhindrer bevegelse hos 50 % av pasientene ved kirurgisk incisjon.

Glutamat er den viktigste eksitatoriske nevrotransmitter i hjernen, men virker nevrotoksisk i høye konsentrasjoner. Sevofluran reduserte det presynaptiske utslippet av glutamat både i rotte- og menneskehjerne, mens reopptaket av glutamat ikke ble påvirket. Både sevofluran og isofluran økte den Ca2+- avhengige aktiviteten til enzymet proteinkinase C, som regulerer både synaptisk transmisjon og nervecellens svar på iskemisk skade. Mitokondrier bruker normalt forskjellen i membranpotensialet mellom innsiden og utsiden av mitokondriemembranen til å produsere energi i form av ATP samt å regulerere nivået av Ca2+ inne i cellen. Ved iskemi stiger Ca2+-konsentrasjonen raskt, og mitokondriene kan da bli utsatt for skadelige mengder Ca2+. Sevofluran ser ut å påvirke mitokondriefunksjonen i hjernen ved sakte å depolarisere mitokondriemembranpotensialet. Denne effekten var ikke avhengig av Ca2+-influks til cytosol, og skyldtes delvis åpning av ATP-avhengige K+-kanaler i mitokondriemembranen.

Avhandlingen har gitt ny kunnskap om hvordan isofluran og sevofluran virker på cellulært nivå i hjernen, og forsøk med humane synaptosomer er viktige med tanke på den kliniske implikasjonen av resultatene. Avhandlingen kan derfor på sikt være med på å optimalisere bruken av isofluran og sevofluran, også som proteksjon mot iskemisk hjerneskade.

Avhandlingens tittel

Isoflurane and sevoflurane – mechanisms of action in the presynaptic terminal. An experimental study in the rat and human brain

Utgår fra

Insitutt for kirugisk forskning

og

Nevrokirurgisk avdeling

Rikshospitalet

Disputas 18.9. 2004

Universitetet i Oslo

Anbefalte artikler