Propofol inhibits burn injury-induced hyperpermeability through an apoptotic signal pathway in microvascular endothelial cells

Recent studies have revealed that an intrinsic apoptotic signaling cascade is involved in vascular hyperpermeability and endothelial barrier dysfunction. Propofol (2,6-diisopropylphenol) has also been reported to inhibit apoptotic signaling by regulating mitochondrial permeability transition pore (mPTP) opening and caspase-3 activation. Here, we investigated whether propofol could alleviate burn serum-induced endothelial hyperpermeability through the inhibition of the intrinsic apoptotic signaling cascade. Rat lung microvascular endothelial cells (RLMVECs) were pretreated with propofol at various concentrations, followed by stimulation with burn serum, obtained from burn-injury rats. Monolayer permeability was determined by transendothelial electrical resistance. Mitochondrial release of cytochrome C was measured by ELISA. Bax and Bcl-2 expression and mitochondrial release of second mitochondrial-derived activator of caspases (smac) were detected by Western blotting. Caspase-3 activity was assessed by fluorometric assay; mitochondrial membrane potential (Δψm) was determined with JC-1 (a potential-sensitive fluorescent dye). Intracellular ATP content was assayed using a commercial kit, and reactive oxygen species (ROS) were measured by dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA). Burn serum significantly increased monolayer permeability (P<0.05), and this effect could be inhibited by propofol (P<0.05). Compared with a sham treatment group, intrinsic apoptotic signaling activation - indicated by Bax overexpression, Bcl-2 downregulation, Δψm reduction, decreased intracellular ATP level, increased cytosolic cytochrome C and smac, and caspase-3 activation - was observed in the vehicle group. Propofol not only attenuated these alterations (P<0.05 for all), but also significantly decreased burn-induced ROS production (P<0.05). Propofol attenuated burn-induced RLMVEC monolayer hyperpermeability by regulating the intrinsic apoptotic signaling pathway.

Propofol -vs- tiopental en cirugía ambulatoria [por] Alberto Jesús Juárez Medina

Tesis (Especialidad en Anestesiología). U. A. N. L.

Développement d’un système d’administration de l’anesthésie en boucle fermée

En salle d’opération, les tâches de l’anesthésiste sont nombreuses. Alors que l’utilisation de nouveaux outils technologiques l’informe plus fidèlement sur ce qui se passe pour son patient, ces outils font que ses tâches deviennent plus exigeantes. En vue de diminuer cette charge de travail, nous avons considérer l’administration automatique d’agents anesthésiques en se servant de contrôle en boucle fermée. À cette fin, nous avons développé un système d’administration d’un agent anesthésique (le propofol) visant à maintenir à un niveau optimal la perte de conscience du patient pendant toute la durée d’une chirurgie. Le système comprend un ordinateur, un moniteur d’anesthésie et une pompe de perfusion. L’ordinateur est doté d’un algorithme de contrôle qui, à partir d’un indice (Bispectral IndexTM ou BIS) fournit par le moniteur d’anesthésie détermine le taux d’infusion de l’agent anesthésiant. Au départ, l’anesthésiste choisit une valeur cible pour la variable de contrôle BIS et l’algorithme, basé sur système expert, calcule les doses de perfusion de propofol de sorte que la valeur mesurée de BIS se rapproche le plus possible de la valeur cible établie. Comme interface-utilisateur pour un nouveau moniteur d’anesthésie, quatre sortes d’affichage ont été considérés: purement numérique, purement graphique, un mélange entre graphique et numérique et un affichage graphique intégré (soit bidimensionnel). À partir de 20 scenarios différents où des paramètres normaux et anormaux en anesthésie étaient présentés à des anesthésistes et des résidents, l’étude des temps de réaction, de l’exactitude des réponses et de la convivialité (évaluée par le NASA-TLX) a montré qu’un affichage qui combine des éléments graphiques et numériques était le meilleur choix comme interface du système. Une étude clinique a été réalisée pour comparer le comportement du système d’administration de propofol en boucle fermée comparativement à une anesthésie contrôlée de façon manuelle et conventionnelle où le BIS était aussi utilisé. Suite à l’approbation du comité d’éthique et le consentement de personnes ayant à subir des chirurgies générales et orthopédiques, 40 patients ont été distribués également et aléatoirement soit dans le Groupe contrôle, soit dans le Groupe boucle fermée. Après l’induction manuelle de propofol (1.5 mg/kg), le contrôle en boucle fermée a été déclenché pour maintenir l’anesthésie à une cible de BIS fixée à 45. Dans l’autre groupe, le propofol a été administré à l’aide d’une pompe de perfusion et l’anesthésiste avait aussi à garder manuellement l’indice BIS le plus proche possible de 45. En fonction du BIS mesuré, la performance du contrôle exercé a été définie comme excellente pendant les moments où la valeur du BIS mesurée se situait à ±10% de la valeur cible, bonne si comprise de ±10% à ±20%, faible si comprise de ±20% à ±30% ou inadéquate lorsque >±30%. Dans le Groupe boucle fermée, le système a montré un contrôle excellent durant 55% du temps total de l’intervention, un bon contrôle durant 29% du temps et faible que pendant 9% du temps. Le temps depuis l’arrêt de la perfusion jusqu’à l’extubation est de 9 ± 3.7 min. Dans le Groupe contrôle, un contrôle excellent, bon, et faible a été enregistré durant 33%, 33% et 15% du temps respectivement et les doses ont été changées manuellement par l’anesthésiste en moyenne 9.5±4 fois par h. L’extubation a été accomplie après 11.9 ± 3.3 min de l’arrêt de la perfusion. Dans le Groupe boucle fermée, un contrôle excellent a été obtenu plus longtemps au cours des interventions (P<0.0001) et un contrôle inadéquat moins longtemps (P=0.001) que dans le Groupe contrôle. Le système en boucle fermée d’administration de propofol permet donc de maintenir plus facilement l’anesthésie au voisinage d’une cible choisie que l’administration manuelle.

Patent DE10 2004 037 519 B4 “Sensor Process and Device for Determining a Physical Value“. A Proof of Concept

At present, a fraction of 0.1 - 0.2% of the patients undergoing surgery become aware during the process. The situation is referred to as anesthesia awareness and is obviously very traumatic for the person experiencing it. The reason for its occurrence is mostly an insufficient dosage of the narcotic Propofol combined with the incapability of the technology monitoring the depth of the patient’s anesthetic state to notice the patient becoming aware. A solution can be a highly sensitive and selective real time monitoring device for Propofol based on optical absorption spectroscopy. Its working principle has been postulated by Prof. Dr. habil. H. Hillmer and formulated in DE10 2004 037 519 B4, filed on Aug 30th, 2004. It consists of the exploitation of Intra Cavity Absorption effects in a two mode laser system. In this Dissertation, a two mode external cavity semiconductor laser, which has been developed previously to this work is enhanced and optimized to a functional sensor. Enhancements include the implementation of variable couplers into the system and the implementation of a collimator arrangement into which samples can be introduced. A sample holder and cells are developed and characterized with a focus on compatibility with the measurement approach. Further optimization concerns the overall performance of the system: scattering sources are reduced by re-splicing all fiber-to-fiber connections, parasitic cavities are eliminated by suppressing the Fresnel reflexes of all one fiber ends by means of optical isolators and wavelength stability of the system is improved by the implementation of thermal insulation to the Fiber Bragg Gratings (FBG). The final laser sensor is characterized in detail thermally and optically. Two separate modes are obtained at 1542.0 and 1542.5 nm, tunable in a range of 1nm each. Mode Full Width at Half Maximum (FWHM) is 0.06nm and Signal to Noise Ratio (SNR) is as high as 55 dB. Independent of tuning the two modes of the system can always be equalized in intensity, which is important as the delicacy of the intensity equilibrium is one of the main sensitivity enhancing effects formulated in DE10 2004 037 519 B4. For the proof of concept (POC) measurements the target substance Propofol is diluted in the solvents Acetone and DiChloroMethane (DCM), which have been investigated for compatibility with Propofol beforehand. Eight measurement series (two solvents, two cell lengths and two different mode spacings) are taken, which draw a uniform picture: mode intensity ratio responds linearly to an increase of Propofol in all cases. The slope of the linear response indicates the sensitivity of the system. The eight series are split up into two groups: measurements taken in long cells and measurements taken in short cells.

Dexmedetomidina vs Remifentanil en fast track (transito rápido) durante cirugía cardiaca

Actualmente las técnicas de anestesia de tránsito rápido en cirugía cardiaca se basan en la utilización de remifentanil, sin embargo este al tener una vida media tan corta hace que sea necesaria la utilización de opioides durante el posoperatorio inmediato presentandose el riesgo de depresión ventilatoria, y complicaciones respiratorias, es por esto que la dexmedetomidina podría ser una opción bastante atractiva debida a que no produce depresión de los centros respiratorios, y disminuye el consumo de opioides en el postoperatorio hasta un 66%. Previa aprobación del comité de ética se realizó un estudio clínico controlado y aleatorizado en dos grupos de 20 pacientes, El primer grupo recibió inducción con propofol 2mg/Kg, pancuronio 0.8mg/kg, y fentanil 2mcg/kg seguido de un bolo de dexmedetomidina de 0.5mcg/kg y una infusión de 0.3 - 0.7 mcg/kg/h la cual fue suspendida al finalizar la colocación de los alambres esternales, el grupo de remifentanil recibió una inducción con propofol y pancuronio a las mismas dosis, seguido de una infusión de remifentanil de 0.1 - 0.5 mcg/kg/min suspendida al finalizar el cierre de la piel, ambos grupos recibieron analgesia con dipirona 50mg/kg, morfina 0.1mg/kg seguida de dosis de rescate de 3mg según necesidad, e infiltración de la herida quirurgica con 40cc de Bupivacaina al 0.25%. Se midio el tiempo y lugar de extubación, el consumo de medicamentos vasopresores y vasodilatadores durante la cirugiaasi como el consumo de morfina el VAS y la incidencia de nausea y vomito durante las primeras 24h posoperatorias. El 85% de los pacientes fueron extubados en salas de cirugia, sin encontrarse diferencias estadiscamente significativas entre los tiempos de extubación de ambos grupos (11.7min) para remifentanil, y (9.6min) para dexmedetomidina, en cuanto al consumo de morfina este fue significativamente menor en el grupo de dexmedetomidina 4mg vs 15mg en el grupo de remifentanil así como también lo fue la incidencia de nausea y vomito 42.9% remifentanil vs 5.2% dexmedetomidina p:0.00009. A nuestro saber este es el primer estudio clínico en la literatura en el cual se ha propuesto a la dexmedetomidina como una alternativa para técnicas anestésicas de transito rápido en cirugia cardiaca. Los resultados sugieren que es tan eficaz como el remifentanil para permitir la extubación temprana de este grupo de pacientes con una menor consumo de morfina y una menor incidencia de nauseas y vomito durante el posoperatorio. Se recomiendan la realización de estudios adicionales que permitan ratificar los resultados previamente encontrados.

Comparación del tiempo de despertar y tiempo de descarga entre dos técnicas de anestesia total intravenosa manual : Remifentanil vs Fentanil.

Introducción: A pesar de que las combinaciones de Propofol y opioides son ampliamente usadas para inducir y mantener una adecuada anestesia y analgesia, disminuir la dosis del inductor, incrementar la estabilidad hemodinámica y suprimir la respuesta a la laringoscopia y la intubación; no existen estudios que comparen el uso de Anestesia Total Intravenosa manual con Remifentanil - Propofol versus Fentanil - Propofol. Objetivo: Comparar el tiempo de despertar y el tiempo de descarga entre dos técnicas de Anestesia Total Intravenosa manual empleadas en el Hospital Occidente de Kennedy, una basada en Propofol y Remifentanil y otra basada en Propofol y Fentanil controlado por Stangraf. Metodología: Estudio de corte transversal, en 43 pacientes llevados a cirugía bajo Anestesia Total Intravenosa en el Hospital Occidente de Kennedy. Se analizó la información mediante las pruebas de Shapiro-Wilks, t de Student y U de Mann Withney y los coeficientes de correlación de Spearman y de Pearson, usando SPSS versión 20 para Windows. Un valor de p < 0.05 fue aceptado como estadísticamente significativo. Resultados: Al comparar las dos técnicas, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en los tiempos evaluados. El tiempo de despertar promedio fue 10,1 minutos para Fentanil y 10,2 minutos para Remifentanil. El tiempo de descarga para Fentanil fue 11,9 minutos y para Remifentanil fue 11,5 minutos. Conclusiones: El uso de Fentanil - Propofol guiado por Stangraf es equivalente al uso de Remifentanil – Propofol en cuanto a los tiempos de despertar y de descarga. Se requieren nuevos estudios para corroborar estos hallazgos.

Comparacion de dos tecnicas anestesicas para legrado uterino

Metodología: se realizó un estudio descriptivo para evaluar las ventajas de la técnica regional sobre la técnica general en mujeres ASA 1 y 2 en Hospital Occidente de Kennedy. Se evaluaron los signos vitales, tiempo de recuperación, analgesia postoperatoria y efectos colaterales. Resultados: se incluyeron un total de 177 pacientes, 79 con anestesia regional y 98 pacientes con anestesia general. Los resultados en el postoperatorio mostraron que no hay diferencias estadísticamente significativas en cuanto a manejo de dolor, efectos colaterales, variación en signos vitales. Se encontró una diferencia significativa en el tiempo de recuperación p=0,02 siendo la técnica espinal 20 minutos en promedio más prolongada. Discusión: ambas técnicas suponen una buena opción como técnica anestésica para pacientes llevadas a legrado obstétrico, a pesar que el tiempo de recuperación fue mayor en el grupo de técnica espinal, se obtuvo un mejor manejo del dolor, sin el requerimiento de otros analgésicos durante el postoperatorio.

Sugammadex versus neostigmina en la reversión de la relajación neuromuscular en neurocirugía. Experimento clínico. Reporte preliminar

Existen grupos quirúrgicos específicos donde es mandatorio el uso de relajantes neuromusculares no despolarizantes, como es el caso de los pacientes llevados a procedimiento de neurocirugía; debido a sus características particulares el rocuronio es una buena alternativa para este tipo de procedimientos, ya sea en bolos o en infusión. Sin embargo la relajación residual y los efectos adversos de los medicamentos para revertir la relajación neuromuscular deben tenerse en cuenta en este grupo de pacientes en particular. El presente trabajo busca comparar la reversión de la relajación de infusiones de rocuronio, con Neostigmina mas Atropina vs la reversión con Sugammadex en pacientes llevados a manejo quirúrgico de lesiones supratentoriales por parte del servicio de neurocirugía de la Fundación Cardioinfantil, evaluando complicaciones durante la administración de los medicamentos y 24 horas posoperatorias, así como los tiempos para extubación y salida de salas de cirugía. Estudio con características de experimento prospectivo, aleatorizado, ciego, controlado. En este documento se realiza un reporte preliminar descriptivo de 14 pacientes reclutados hasta la actualidad.

Existen diferencias farmacocinéticas y tiempos de despertar entre mujeres y hombres con anestesia total intravenosa

Introducción: La anestesia total intravenosa (TIVA) es ampliamente usada y reportada en la literatura como técnica para disminuir la respuesta a la laringoscopia e intubación, en la inducción y mantenimiento de una adecuada anestesia, además de una mejor estabilidad hemodinámica y recuperación pos anestésica; sin embargo no existen un gran número de estudios que comparen el uso de TIVA, determinando si existen diferencias en el perfil farmacocinético según el género del paciente. Objetivo: Describir diferencias farmacocinéticas y de los tiempos de despertar y salida a la unidad de cuidados pos anestésicos (descarga), según el género; en pacientes que reciben TIVA, con remifentanil y propofol, orientado por Stangraf. Metodología: Estudio observacional analítico de corte transversal, en pacientes llevados a cirugía bajo TIVA en el Hospital Occidente de Kennedy en el periodo de junio de 2013 a Enero de 2014.Usando SPSS versión 20 Windows, se analizaron los datos mediante pruebas Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilk y U de Mann Withney. Un valor de p menor 0.05 fue aceptado como estadísticamente significativo. Resultados: Se aplicaron pruebas de normalidad y no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre género. El tiempo de despertar fue 9.36 minutos para mujeres y 11.26 minutos para hombres. Los tiempos de descarga fueron 10.71 minutos para mujeres y 12.82 minutos para hombres. Discusión. El tiempo de despertar y descarga no es diferente entre mujeres y hombres en los pacientes analizados. Se requieren estudios adicionales entre grupos poblacionales de diversas condiciones farmacocineticas para corroborar los datos.

Comparación de la anestesia espinal con anestesia general endovenosa para legrado uterino obstétrico

Introducción: La elección de la técnica anestésica para cualquier procedimiento quirúrgico debe estar basada en su seguridad, la rapidez para su aplicación, la recuperación óptima para el paciente y minimización de los efectos secundarios, la anestesia raquídea es una técnica anestésica que puede ser utilizada con buenos resultados clínicos y minimas complicaciones . Materiales y métodos: Se realizó un estudio observacional con recolección prospectiva en mujeres clasificadas como ASA I - II y que posteriormente fueron llevadas a la realización de legrado uterino obstétrico por embarazo no viable durante las primeras 12 semanas de gestación, las técnicas anestésicas fueron anestesia espinal o anestesia general endovenosa dependiendo de la elección hecha por el anestesiólogo previo al procedimiento. Se midieron variables hemodinámicas, control del dolor postoperatorio, tiempo de recuperación y complicaciones perioperatorias con el fin de determinar si se presentaban diferencias significativas entre estas dos técnicas anestésicas. Resultados: Se incluyeron un total de 110 pacientes, 63.6% (n=70) con anestesia general y 36.4% (n40) con anestesia espinal. Ambas poblaciones fueron comparables. Se presentaron menos efectos secundarios con la técnica espinal, hay una diferencia estadísticamente significativa en cuanto al dolor a favor de la anestesia espinal (p0,000) Discusión: La anestesia raquídea es una opción viable, sencilla , fácil y eficaz para la realización de legrados obstétricos, se puede realizar con monitorización básica y las complicaciones son mínimas. Se requieren estudios más amplios para determinar el papel de cual es la mejor técnica. Palabras claves: legrado uterino instrumentado, anestesia espinal, anestesia general endovenosa

Variación en la resistencia al flujo de los tubos endotraqueales pediátricos modificando su longitud

Introducción: Se conocen los beneficios del uso de los tubos endotraqueales con neumotaponador, aunque dicha práctica tiene un impacto sobre el trabajo respiratorio durante el acto anestésico sin embargo se propone estudiar las consecuencias físicas de la variación en la longitud de los tubos para compensar dicha perdida de flujo, con base en la ley de Hagen-Poiseuille. Metodología: Se realizó un estudio experimental in vitro, en el cual se realizaron mediciones repetidas de flujo, variando la longitud y diámetro de diferentes tubos endotraqueales pediátricos (desde calibre 3.5mm hasta 6.5mm), con longitudes de 20cm, 15 cm, 10 cm y manteniendo su longitud original. Se analizaron los datos con el fin de medir el impacto sobre el flujo. Resultados: A pesar que los resultados muestran diferencias estadísticamente significativas (p0,000), la variación en la longitud de los tubos endotraqueales pediátricos tiene mucho menor impacto sobre la variación en el flujo, que la modificación del diámetro. Discusión: Si bien la práctica de acortar la longitud de un tubo endotraqueal pediátrico puede ayudar a reducir el espacio muerto y la retención de CO2, el impacto que tiene sobre el flujo es poco. Cuando se trata de disminuir el trabajo respiratorio de un niño en ventilación espontánea durante el acto anestésico, se debe escoger de forma apropiada el calibre de tubo correspondiente para la edad.

Ketamine, propofol, and the EEG: A neural field analysis of HCN1-mediated interactions

Ketamine and propofol are two well-known, powerful anesthetic agents, yet at first sight this appears to be their only commonality. Ketamine is a dissociative anesthetic agent, whose main mechanism of action is considered to be N-methyl-D-aspartate (NMDA) antagonism; whereas propofol is a general anesthetic agent, which is assumed to primarily potentiate currents gated by γ-aminobutyric acid type A (GABAA) receptors. However, several experimental observations suggest a closer relationship. First, the effect of ketamine on the electroencephalogram (EEG) is markedly changed in the presence of propofol: on its own ketamine increases θ (4–8 Hz) and decreases α (8–13 Hz) oscillations, whereas ketamine induces a significant shift to beta band frequencies (13–30 Hz) in the presence of propofol. Second, both ketamine and propofol cause inhibition of the inward pacemaker current Ih, by binding to the corresponding hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated potassium channel 1 (HCN1) subunit. The resulting effect is a hyperpolarization of the neuron’s resting membrane potential. Third, the ability of both ketamine and propofol to induce hypnosis is reduced in HCN1-knockout mice. Here we show that one can theoretically understand the observed spectral changes of the EEG based on HCN1-mediated hyperpolarizations alone, without involving the supposed main mechanisms of action of these drugs through NMDA and GABAA, respectively. On the basis of our successful EEG model we conclude that ketamine and propofol should be antagonistic to each other in their interaction at HCN1 subunits. Such a prediction is in accord with the results of clinical experiment in which it is found that ketamine and propofol interact in an infra-additive manner with respect to the endpoints of hypnosis and immobility.

Modeling the effects of anesthesia on the electroencephalogram

Changes to the electroencephalogram (EEG) observed during general anesthesia are modeled with a physiological mean field theory of electrocortical activity. To this end a parametrization of the postsynaptic impulse response is introduced which takes into account pharmacological effects of anesthetic agents on neuronal ligand-gated ionic channels. Parameter sets for this improved theory are then identified which respect known anatomical constraints and predict mean firing rates and power spectra typically encountered in human subjects. Through parallelized simulations of the eight nonlinear, two-dimensional partial differential equations on a grid representing an entire human cortex, it is demonstrated that linear approximations are sufficient for the prediction of a range of quantitative EEG variables. More than 70 000 plausible parameter sets are finally selected and subjected to a simulated induction with the stereotypical inhaled general anesthetic isoflurane. Thereby 86 parameter sets are identified that exhibit a strong “biphasic” rise in total power, a feature often observed in experiments. A sensitivity study suggests that this “biphasic” behavior is distinguishable even at low agent concentrations. Finally, our results are briefly compared with previous work by other groups and an outlook on future fits to experimental data is provided.