Kajian Tetikus: Pelbagai Faktor Mempengaruhi Penurunan Kognitif Pasca Pembedahan

Masalah yang membingungkan dalam komuniti perubatan adalah pemerhatian bahawa setelah menjalani pembedahan, pesakit tua sering mengalami pemikiran mendung yang dapat bertahan selama berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan.

Masalahnya penting kerana pembedahan pada pesakit tua menjadi lebih biasa, dan gangguan kognitif semakin diakui oleh ahli anestesi sebagai kesan sampingan yang biasa dilakukan pada pesakit ini.

Pada satu masa penyelidik berpendapat penurunan kognitif ini mungkin disebabkan oleh anestesia, tetapi bukti yang semakin meningkat menunjukkan bahawa peningkatan keradangan di otak setelah pembedahan adalah penyebab yang lebih mungkin.

Sekarang kajian baru pada tikus menunjukkan bahawa keradangan otak dan penurunan kognitif setelah pembedahan dipicu oleh sel-sel imun khusus otak, yang disebut microglia.

Tikus yang diberi ubat oral eksperimental yang menghabiskan mikroglia sementara sebelum operasi lebih cenderung gagal ujian memori beberapa hari selepas pembedahan, kata penyelidik dari University of California, San Francisco (UCSF).

Penemuan ini mungkin sangat penting kerana menunjukkan kemungkinan pendekatan baru untuk mencegah keadaan pada manusia.

"Ada pengaruh pada memori pada model tikus yang mencerminkan apa yang telah diamati dalam kajian gangguan kognitif pasca operasi pada manusia, dan kita dapat menguranginya dengan rawatan yang menurut kita tidak berbahaya bagi hewan," kata Suneil Koliwad, MD, Ph.D ..

“Ketika kami menghabiskan mikroglia sebelum pembedahan, tikus ingat lebih baik setelah pembedahan dibandingkan dengan tikus yang tidak menerima ubat. Selanjutnya, kami menemui tahap molekul inflamasi yang jauh lebih rendah di hippocampus, kawasan otak yang memainkan peranan penting dalam ingatan. "

Kajian itu, muncul diWawasan JCI, penerbitan dalam talian, akses terbuka kepadaJurnal Penyiasatan Klinikal.

Penyiasat menjelaskan bahawa beberapa kajian baru-baru ini mendapati bahawa lebih daripada 10 peratus pesakit pembedahan yang berumur 60 tahun ke atas menunjukkan tahap gangguan kognitif tiga bulan selepas pembedahan. Walau bagaimanapun, kriteria diagnostik untuk keadaan tersebut belum diseragamkan, dan sebab dan faktor risiko masih diterokai.

Disfungsi kognitif pasca operasi sebelum ini dipercayai disebabkan oleh anestesia mendalam semasa pembedahan. Tetapi bukti yang semakin meningkat menghubungkan keadaan ini dengan reaksi keradangan otak sebagai tindak balas terhadap trauma tisu yang berlaku di mana saja di dalam badan - malah pembedahan yang jauh dari otak, seperti penggantian pinggul, boleh mencetuskan tindak balas ini.

Kajian menunjukkan bahawa apabila keradangan ini berlebihan atau terlalu berterusan, seperti yang berlaku pada orang tua, tindak balas pelindung biasanya dapat memberi kesan negatif kepada kognisi.

"Kajian sebelumnya mengenai peradangan pasca operasi di otak telah menumpukan pada apakah sel-sel imun yang beredar menyerang otak dan menyumbang kepada penurunan kognitif," kata Koliwad.

"Berdasarkan kajian baru kami, kami sekarang tahu bahawa mikroglia otak sendiri memulakan dan mengatur tindak balas ini, termasuk penyusupan sel-sel imun periferal dan hilangnya ingatan."

Dalam eksperimen yang diketuai oleh felo pasca doktoral UCSF Xiaomei Feng, Ph.D., dan Martin Valdearcos, Ph.D., para penyelidik meneliti bagaimana pembedahan mempengaruhi kognisi pada tikus yang mikroglianya habis.

Biasanya, tikus yang dilatih dalam tugas tingkah laku yang dikondisikan sebelum operasi menunjukkan prestasi yang lebih buruk ketika mengingat tugas tersebut tiga hari selepas operasi. Hebatnya, ketika para penyelidik memberi 10 tikus rawatan ubat untuk menurunkan tahap mikroglia hingga kira-kira lima peratus normal selama tujuh hari sebelum menjalani pembedahan, haiwan-haiwan tersebut dilindungi sepenuhnya dari bentuk penurunan kognitif ini.

"Karya ini menunjukkan pentingnya mikroglia sebagai transduser trauma pembedahan di pinggiran," kata Maze, yang juga merupakan Profesor Anestesia William K Hamilton di Jabatan Anestesia dan Penjagaan Perioperatif di UCSF.

"Mereka menentukan akibat keradangan dan neurologi hilir di otak."

Ubat eksperimen yang digunakan dalam kajian ini, PLX5622, dibuat oleh Plexxikon Inc., sebuah syarikat bioteknologi yang berpusat di Berkeley, California, dan mensasarkan molekul yang disebut reseptor faktor 1 yang merangsang koloni (CSF1R), yang diperlukan oleh microglia untuk bertahan dan mengisi semula atau kembangkan bilangan mereka.

Yang penting, penipisan mikroglial tidak dikaitkan dengan penyembuhan luka pembedahan yang berkurang, atau dengan perubahan tahap sel dan molekul imun di luar otak, dan tahap mikroglia kembali normal dalam dua hari setelah rawatan PLX5622 dihentikan.

Walau bagaimanapun, dalam kajian ini para penyelidik UCSF tidak menyiasat kemungkinan kesan jangka panjang penipisan mikroglia lebih dari satu minggu setelah pembedahan.

"Rencana kami adalah untuk melakukan penyelidikan yang lebih praklinis untuk mengeksplorasi potensi pendekatan ini, dengan harapan ia akhirnya dapat terbukti secara klinis tidak hanya dalam operasi, tetapi juga pada penyakit lain yang menyebabkan penurunan kognitif," kata Koliwad.

Sumber: University of California, San Francisco