Search

Narušavanje crijevnog mikrobioma snažno je povezano s razvojem patofizioloških bolesti posredovanim oksidacijskim stresom (OS) u ljudi i životinja. Temeljem toga, cilj rada bio je dublje razumijevanje odnosa između crijevnog mikrobioma i redoks homeostaze prouzročene prekomjernim unosom teških metala (TM; Fe i Al) te izlaganja inhalacijskim anesteticima (IA) kroz praćenje strukturnih i funkcionalnih promjena crijevnog mikrobioma, crijevne barijere, OS, upale, regulacije hepcidina i feritina, makrofagne polarizacije te funkcionalnih promjena tkiva i organa. Rezultati ukazuju da subakutna, a posebice kronična primjena IA (sevoflurana i izoflurana) uz prekomjerni unos TM narušava stanični metabolizam, vodi poremećaju esencijalnih i nakupljanju TM, povećanju OS, upale, makrofagne polarizacije, imunosne supresije i disbioze povezane s narušenom brojnošću i raznolikošću crijevnog mikrobioma, upalom, promjenjenom razinom zonulina, serotonina, enzima mikrobiote i apsorpcije važnih mikronutrijenata. Razina hepcidina usko je povezana s makrofagnom polarizacijom, OS, upalom i reorganizacijom oštećenog tkiva, dok je feritin kao upalni biljeg povećan u prisutnosti metala i/ili IA. Izofluran sam ili u prisutnosti TM izaziva veća oštećenja tkiva od sevoflurana. Naši podatci naglašavaju molekularno biološku osnovu razumijevanja uloge povezanosti između IA, TM, crijevnog mikrobioma i makrofagne polarizacije u cilju poduzimanja boljih terapijskih ili preventivnih mogućnosti zaštite pacijenta od mogućih štetnih posljedica izazvanih prekomjernim unosom IA, TM i OS. Altered gut microbiome is strongly associated with the development of pathophysiological diseases mediated by oxidative stress (OS) in humans and animals. Hence, the aim of this thesis is to get a deeper understanding of the relationship between the gut microbiota and redox homeostasis caused by excessive intake of heavy metals (HM, Fe and Al) and exposure to inhalation anesthetics (IA) through monitoring of structural and functional changes of the gut microbiome, the intestinal barrier, OS, inflammation, regulation of hepcidin and ferritin, macrophage polarization and functional changes in tissues and organs. The results indicate that subacute and especially chronic administration of IA (sevoflurane/isoflurane) with excessive HM intake disrupts cellular metabolism. It further leads to disruption of essential metals and accumulation of HM, increased OS, inflammation, macrophage polarization, immune suppression, and dysbiosis associated with altered abundance and diversity of the gut microbiome, inflammation, altered levels of zonulin, serotonin, microbiota enzymes and absorption of micronutrients. Hepcidin level is closely related to macrophage polarization, OS, inflammation, and reorganization of damaged tissue, while ferritin as an inflammatory marker is increased in the presence of HM and/or IA. Isoflurane alone or in the presence of HM causes greater tissue damage compared to sevoflurane. Our data emphasize the molecular biological basis of understanding of the connection between IA, HM, gut microbiome, and macrophage polarization in order to undertake better therapeutic or preventive options to protect the patient from possible adverse consequences caused by excessive intake of IA, HM, and OS.

Nedavnom meta-analizom sveukupno 412.253 ispitanika iz 23 istraživanja koja su napravljena do 2020. godine ustanovljena je statistički značajna (p

Kardiovaskularne bolesti su vodeći uzrok smrti i invaliditeta u svijetu te predstavljaju najvaţniji razlog bolničkog liječenja. Mogu se uspješno kontrolirati farmakološkom terapijom, ali često mogu rezultirati potrebom za operacijom. Najčešća operacija srca u odrasloj dobi je operacija aortokoronarnog premoštenja. Cilj operacije je smanjivanje simptoma i rizika ponovnog nastanka infarkta te poboljšavanje preţivljavanja bolesnika. Vrsta anestezije koja se koristi prilikom srčanih operacija je opća anestezija, a postiţe se primjenom volatilnih i intravenskih anestetika – nejčešće njihovom kombinacijom (balansirana anestezija). Propofol je intravenski anestetik koji se često koristi zbog brzog nastupa djelovanja te brze eliminacije, mogućnosti precizne kontrole sedacije te kardioprotekcije u operacijama na srcu. Osim što se koristi za indukciju i odrţavanje anestezije, prigodan je i u poslijeoperacijskom periodu u svrhu sedacije. Volatilni anestetici se najčešće koriste u fazi odrţavanja anestezije. Sevofluran, desfluran i izofluran su pokazali značajne kardioprotekcijske učinke, smanjujući incidenciju ishemije miokarda tijekom operacija, ali i u poslijeoperacijskom periodu. Ove dvije grupe se razlikuju po mehanizmu kojim se postiţe zaštita miokarda, dok volatilni anestetici djeluju na principu sličnom ishemijskom prekondicioniranju, propofol smanjuje oksidacijski stres nakon ishemijsko – reperfuzijske ozljede. Nisu u potpunosti dokazane velike razlike u smanjivanju poslijeoperacijske smrtnosti, kraćeg boravka u bolnici, utjecajima na hemodinamiku te pojavi kasnih komplikacija, ali priznato je kako volatilni anestetici osiguravaju bolji operacijski ishod kod niskorizičnih bolesnika sa stabilnom anginom pectoris bez nedavnog infarkta miokarda i s ejekcijskom frakcijom većom od 55%, dok su intravenski anestetici bolji izbor kod visokorizičnih bolesnika s nestabilnom anginom, nedavnim infarktom i niskom ejekcijskom frakcijom, Cardiovascular diseases are the leading cause of death and disability in the world and are the most important reason for hospital treatment. They can be successfully controlled by pharmacological theraphy, but can often result in the need for surgery. The most common heart surgery in adulthood is coronary artery bypass graft surgery. The goal of surgery is to reduce the symptoms and risk of recurrence of heart attack and improve patient survival. The type of anesthesia used in cardiac surgery is general anesthesia and is achieved by the use of volatile and intravenous anesthetics – most often a combination of them (balanced anesthesia). Propofol is an intravenous anesthetic that is often used for its rapid onset of action and rapid elimination, the ability to precisely control sedation and cardioprotection in heart surgery. In addition to being used for induction and maintenance of anesthesia, it is also suitable in the postoperative period for the purpose of sedation. Volatile anesthetics are most commonly used in the maintenance phase of anesthesia. Sevoflurane, desflurane and isoflurane showed significant cardioprotective effects, reducing the incidence of myocardial ischemia during surgery but also in the postoperative period. These two groups differ in the mechanism by which myocardial protection is achieved; while volatile anesthetics act on a principle similar to ischemic preconditioning, propofol reduces oxidative stress after ischemic – reperfusion injury. Significant differences in reduced postoperative mortality, shorter hospital stays, effects on hemodynamics and late complications have not been fully demonstrated, but volatile anesthetics have been recognized to provide better surgical outcome in low – risk patients with stable angina pectoris without recent myocardial infarction and ejection fraction larger than 55% while intravenous anesthetics are a better choice in high – risk patients with unstable angina, recent infarction and low ejection fraction.

Kardiovaskularne bolesti su vodeći uzrok smrti i invaliditeta u svijetu te predstavljaju najvažniji razlog bolničkog liječenja. Mogu se uspješno kontrolirati farmakološkom terapijom, ali često mogu rezultirati potrebom za operacijom. Najčešća operacija srca u odrasloj dobi je operacija aortokoronarnog premoštenja. Cilj operacije je smanjivanje simptoma i rizika ponovnog nastanka infarkta te poboljšavanje preživljavanja bolesnika. Vrsta anestezije koja se koristi prilikom srčanih operacija je opća anestezija, a postiže se primjenom volatilnih i intravenskih anestetika – nejčešće njihovom kombinacijom (balansirana anestezija). Propofol je intravenski anestetik koji se često koristi zbog brzog nastupa djelovanja te brze eliminacije, mogućnosti precizne kontrole sedacije te kardioprotekcije u operacijama na srcu. Osim što se koristi za indukciju i održavanje anestezije, prigodan je i u poslijeoperacijskom periodu u svrhu sedacije. Volatilni anestetici se najčešće koriste u fazi održavanja anestezije. Sevofluran, desfluran i izofluran su pokazali značajne kardioprotekcijske učinke, smanjujući incidenciju ishemije miokarda tijekom operacija, ali i u poslijeoperacijskom periodu. Ove dvije grupe se razlikuju po mehanizmu kojim se postiže zaštita miokarda, dok volatilni anestetici djeluju na principu sličnom ishemijskom prekondicioniranju, propofol smanjuje oksidacijski stres nakon ishemijsko – reperfuzijske ozljede. Nisu u potpunosti dokazane velike razlike u smanjivanju poslijeoperacijske smrtnosti, kraćeg boravka u bolnici, utjecajima na hemodinamiku te pojavi kasnih komplikacija, ali priznato je kako volatilni anestetici osiguravaju bolji operacijski ishod kod niskorizičnih bolesnika sa stabilnom anginom pectoris bez nedavnog infarkta miokarda i s ejekcijskom frakcijom većom od 55%, dok su intravenski anestetici bolji izbor kod visokorizičnih bolesnika s nestabilnom anginom, nedavnim infarktom i niskom ejekcijskom frakcijom.

Anestetici su vrste lijekova u plinovitom, tekućem ili drugom obliku, čija je funkcija uvođenje i/ili održavanje anestezije s ciljem olakšavanja kirurških i drugih bolnih zahvata. Izofluran ima brzo farmakološko djelovanje i apsorbanciju, te potiče brz oporavak nakon anestezije. Međutim, dugotrajno izlaganje anesteticima djeluje negativno na periferne organe i tkiva, te potiče upalu, oksidacijski stres, nekrozu i apoptozu vodeći pojavnosti neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove i Parkinsonove bolesti. Željezo je neizostavni dio živućeg organizma i poremećajem njegove homeostaze nastaje redoks aktivno željezo koje utječe na stvaranje ROS-a, ozljeda tkiva, poremećaja rasta stanica, te u konačnici na pojavu oksidacijskog stresa. Temeljem navedenog, cilj rada jest istražiti utjecaj primjene anestetika izoflurana samog i/ili združenog sa željezo dekstranom na razinu oksidacijskog stresa i posljedične upale na uzorcima tkiva jetre, slezene i bubrega. Dobiveni rezultati ukazuju da dugotrajna primjena izoflurana i željezo-dekstrana samog ili u kombinaciji povećava razinu oksidacijskog stresa i upale u stanicama jetre, bubrega i slezene te vodi njihovom oštećenju na što ukazuje povećanje biokemijskih parametara u serumu te hemoliza eritrocita. Anesthetics are types of medicines in a gaseous, liquid or other form, whose function is the introduction and/or maintenance of anesthesia with the aim of facilitating surgical and other painful interventions. Isoflurane has rapid pharmacological activity and absorbance, and stimulates rapid recovery after anesthesia. Long-term exposure to anesthetic acts negatively on peripheral organs and tissues, stimulates inflammation, oxidative stress, necrosis, and apoptosis leading to neurodegenerative diseases such as Alzheimer's and Parkinson's disease. Iron is an indispensable part of the living organism and the disorder of its homeostasis produces redox active iron that affects the formation of ROS, tissue injury, cell growth disorder, and ultimately the appearance of oxidative stress. The aim of the study was to investigate the effect of isoflurane itself and/or the combination of iron dextran on the level of oxidative stress and consequent inflammation on liver, spleen and kidney tissues. The obtained results indicate that long-term use of isoflurane and iron-dextran alone or in combination increases the level of oxidative stress and inflammation in the liver, kidney and spleen cells and leads to their impairment, indicating an increase in biochemical parameters in serum and hemolysis of erythrocyte.

Inhalacijski anestetici su lako hlapljive tekućine, a služe za uvođenje ili održavanje anestezije pri operativnim zahvatima nepredvidljivog trajanja. U ovom radu proučavan je utjecaj sevoflurana, samog ili združenog s željezo-dekstranom, na nastanak i razvoj neurodegenerativnih promjena na tkivu mozga štakora. Neurodegeneracija je mjerena: (i) promjenama oksidacijskog statusa mjerenjem razine malondialdehida (MDA), glutationa (GSH), te enzimatske aktivnosti katalaze (CAT) i superoksid dismutaze (SOD); (ii) (anti)genotoksičnog odgovora u limfocitima štakora, pokazujući razinu oštećenja DNA; (iii) procjenom razine neuroupale prema relativnoj težini mozga u odnosu na zdravu kontrolu; (iv) procjenom toksičnog učinka na hematološke i biokemijske odrednice u krvi, te osmotsku fragilnost eritrocita. Rezultati pokazuju da željezo-dekstran uzrokuje značajnu neuroupalu, te povećanu razinu oksidacijskog stresa: povećava razinu MDA, mijenja aktivnosti antioksidativnih enzima (SOD, CAT) i snižava GSH. Sevofluran u kombinaciji sa Fe-dekstranom pokazuje izraženi gubitak moždanih stanica i prividno niske razine MDA te antioksidansa, kao i značajne toksične učinke na krvne odrednice. Comet test pokazuje najveća oštećenja DNA limfocita pri izlaganju sevofluranu združenim sa željezo-dekstranom. Temeljem rezultata može se zaključiti kako jaka neuroupala i pojava lipidne peroksidacije u mozgu životinja obrađenih Fe-dekstranom ukazuju na neurotoksičnost, dok kombinacija sa sevofluranom uzrokuje najteža oštećenja mozga i trajno narušava homeostazu organizma. Inhalation anaesthetics, such as sevoflurane, are commonly used in modern medicine. They are volatile gases that easily diffuse through cell membranes, used as the introduction to anaesthesia or for maintaining it in procedures of unpredictable duration. Aim of this study was to study the effects of sevoflurane, alone or in combination with Fe-dextran, on development of neurodegenerative changes in the rat brain tissue. Neurodegeneration was evaluated by: (i) (anti)oxidative status of brain tissue, by measuring the malondialdehyde (MDA) and glutathione (GSH) concentrations, catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) enzymatic activities; (ii) (anti)genotoxic response in rat lymphocytes, indicating extent of DNA damage; (iii) neuroinflammation, evaluated with relative brain weight compared to healthy control; (iv) toxic effects on haematological and biochemical blood parameters, and osmotic fragility of erythrocytes. Results show that Fe-dextran causes neuroinflammation and oxidative stress: it increases MDA concentration, SOD and CAT activity and decreases GSH. Sevoflurane combined with Fe-dextran causes extensive neuroapoptosis and seemingly low MDA and antioxidant concentrations, with the highest blood toxicity and DNA damage. In summary, severe neuroinflammation and lipid peroxidation in brain of Fe-dextran treated animals indicate neurotoxicity, whereas combination with sevoflurane causes severe neurodegeneration and permanently affects whole body homeostasis.

Plućni surfaktant čiji sastav čine fosfolipidi i četiri proteina specifična za surfaktant, jedna je od prvih struktura izloženih utjecaju inhalacijskih anestetika. Promjene uzrokovane utjecajem anestetika mogle bi biti jedan od mehanizama nastanka respiratornih komplikacija nakon dugotrajnih anestezioloških postupaka. U ovom je radu uporabom infracrvene spektroskopije s Fourierovom transformacijom (FTIR) istraživan utjecaj anestetika izoflurana i sevoflurana na plućni surfaktant. Snimljeni spektri su analizirani metodom analize glavnih komponenti, a proveden je i Studentov t-test. Najizraženiji učinak opažen je u području polarnih glava molekula fosfolipida gdje uslijed djelovanja anestetika dolazi do prekidanja vodikovih veza, dok promjene intenziteta vibracijskih vrpci istezanja CH2 skupine govore u prilog porastu nereda u području hidrofobnih repova fosfolipida. Naposlijetku, rezultati istraživanja pokazuju da se FTIR spektroskopija može s uspjehom primjenjivati u istraživanjima utjecaja anestetika na plućni surfaktant. Pulmonary surfactant, consisting of phospholipids and four surfactant specific proteins is among the first structures exposed to inhalational anesthetics. Changes due to this exposure could be one of the reasons for respiratory complications after long anesthetic procedures. In this doctoral thesis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to explore the effects of isoflurane and sevoflurane on pulmonary surfactant. Recorded spectra were analysed using Principal Component Analysis and an additional Student's t-test was performed. The most pronounced effect was to the polar head group of phospholipids, which is in agreement with the disruption of the hydrogen bond, caused by the anesthetics. A change in the band intensities of the CH2 stretching vibrations, indicative of a disordering effect of anesthetics on the hydrophobic tails of phospholipids was also observed. Furthermore, our results suggest that FTIR spectroscopy is a promising tool in research of anesthetic effect on pulmonary surfactant.

U radu su prikazani problem koji se javljaju prilikom pokušaja prenošenja rezultta dobivenih u pretkliničkim studijama na kliničku praksu. Naglašen je značaj pretkliničkih studija, nihovog poticanja i prepoznavanja od strane poslodavaca.

General anaesthetics are often used in patients who are under oxidative stress due to a critical illness or surgical trauma. Some anaesthetics may worsen oxidative stress and some may act as antioxidants. The aim of this study was to evaluate liver, brain, kidney, and lung tissue oxidative stress in rats exposed to desflurane and sevoflurane and in unexposed rats. The animals were divided in three groups: control (received only air); sevoflurane (8 %), and desflurane (4 %). After four hours of exposure, we evaluated the levels of malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px), Cu, and Zn. Exposure to either of the anaesthetics significantly increased lung MDA levels compared to control (Mann-Whitney U test; P, kisikovih radikala tako i zbog smanjene aktivnosti obrambenih sustava koji se mogu oduprijeti njihovu djelovanju. Stoga su saznanja o antioksidativnom kapacitetu anestetika koji se primjenjuju prije nekoga kirurškog zahvata vrlo važna i od velikog su kliničkog značenja. Sevofl uran i desfl uran su inhalacijski anestetici koji se učestalo rabe u svrhu uvođenja bolesnika u anesteziju. Cilj ovog istraživanja bio je utvrditi razine oksidativnog stresa u različitim tkivima štakora i usporediti razlike u odgovoru tkiva na izlaganje navedenim anesteticima. U tu svrhu razine oksidativnog stresa izmjerili smo u jetri, mozgu, bubrezima i plućima štakora podijeljenih u tri eksperimentalne skupine. Kontrolna skupina udisala je samo zrak, dok su druge dvije skupine izložene 8 %-tnomu sevofl uranu te 4 %-tnomu desfl uranu tijekom 4 h. Nakon završetka obrade životinje su žrtvovane i uzimani su im uzorci tkiva za biokemijske analize. Mjerena je razina malondialdehida (MDA), aktivnst enzima superoksid dismutaze (SOD) i glutation peroksidaze (GSH-Px) te razine bakra i cinka. Izloženost anesteticima izazvala je oksidativni stres u plućima, na što upućuje značajno povišena razina MDA (Mann-Whitney U-test P

U radu je istraživano oštećenje DNA stanica bubrega miša Swiss albino nakon višestrukog izlaganja inhalacijskim anesteticima sevofluranu i izofluranu. Za procjenu oštećenja DNA upotrijebljen je alkalni komet test, a praćena su 3 parametra: duljina repa (TL), repni moment (TM) i intenzitet repa (TI). Stupanj oštećenja DNA određivan je neposredno nakon izlaganja sevofluranu, odnosno izofluranu, te nakon 2 h, 6 h i 24 h. Srednje vrijednosti sva 3 parametra bile su statistički značajno više u eksperimentalnim skupinama u odnosu na kontrolne skupine, s tim da je kod miševa izloženih sevofluranu utvrđen kontinuiran porast oštećenja DNA unutar 24 h nakon izlaganja, dok je kod izoflurana najveće oštećenje opaženo 2 sata nakon izlaganja, nakon čega je došlo do popravka. DNA damage of kidney cells in Swiss Albino mice after repeated exposure to inhalation anesthetics sevoflurane and isoflurane has been investigated. For evaluation of DNA damage alkaline comet assay has been used. Three parameters have been measured – tail length (TL), tail moment (TM) and tail intensity (TI), immediately after exposure to sevoflurane and isoflurane, as well as 2 h, 6 h and 24 h after exposure. Mean values of all three parameters have been significantly higher in experimental groups compared to the control groups. DNA damage in mice exposed to sevoflurane increased continuously within 24 h after exposure, while isoflurane induced highest DNA damage 2 h after exposure and afterwards DNA repair was observed.

Suvremena imunologija obuhvaća veliki broj disciplina koje istražuju ustrojstva i fiziološke funkcije imunološkog sustava. Sustavnu imunost u kunića čine imunosne stanice i njihove efektorske i komunikacijske molekule kao što su imunoglobulini, citokini-monokini i limfokini. Cilj ovog istraživanja je ukazati na moguću štetnost višednevne ponovljene primjene ketamina, sevoflurana i dušikovog oksidula na zdravlje pacijenata kako u veterinarskoj tako i u humanoj medicini. U našem istraživanju kuniće smo podijelili u 5 pokusnih skupina. U A skupini kunići su primili 10 mg/kg ketamina intravenski svakodnevno kroz 21. dana pokusa. Kuniće preostalih 4 skupina svakodnevno smo tijekom 20 minuta tretirali s preostalim pripravcima kroz 21 dana pokusa. U B skupini kuniće smo inhalirali 100% kisikom (kontrolna skupina), a u C skupini kombinacijom kisika 40% i dušikovog oksidula 60%. U D skupini inhalirali smo ih kombinacijom kisika 100% i sevoflurana te u E skupini kombinacijom kisika 40%, dušikovog oksidula 60% i sevoflurana. Provedena istraživanja utjecaja ketamina, sevoflurana i dušikovog oksidula na imunost pokazali su da kunići anestezirani komercijalnim anestetikom sevofluranom ili kombinacijom sevoflurana i dušikovog oksidula kroz 21 dan imali su promijenjene zdravstvene parametre. Ispitivani anestetici te njihove kombinacije pokazali su izraziti imunosupresijski učinak, promjenu fizioloških vrijednosti hematoloških pokazatelja te su utjecali na pojavu histopatoloških promjena na tkivima perifernog limfnog čvora, pluća i slezene. Anestetici koji nisu imali imunosupresijski učinak na zdravstvene parametre su ketamin i dušikov oksidul korišten bez inhalacijskog anestetika. Dobiveni rezultati potvrdili su pretpostavku o opravdanosti istraživanja utjecaja ketamina, sevoflurana i dušikovog oksidula na staničnu imunost u kunića. To je ujedno doprinos dosadašnjih saznanja iz područja anestezije o višednevnom djelovanju tih anestetika s ciljem da se smanji postotak neželjenih učinaka na staničnu imunost.

Prekondicioniranje anesteticima predstavlja zaštitu miokarda tijekom ishemije i reperfuzije koja je potaknuta primjenom inhalacijskih anestetika prije ishemije. Različite unutarstanične protein-kinaze, mitohondrijski i sarkolemalni ATP-osjetljivi K + kanali i slobodni radikali kisika imaju ključnu ulogu u prijenosu unutarstaničnoga signala u prekondicioniranju. Ostali signalni elementi uključeni u prekondicioniranje jesu, ali ne i isključivo: glikogen sintetaza kinaza 3 beta, vaskulami endotelni čimbenik rasta, hipoksijom inducirani čimbenik 1-alfa, endotelna sintaza dušikovoga oksida i različite unutarstanične kinaze kao što su protein-tirozin-kinaze i proteinserin/ treonin-kinaze. Mitohondriji imaju središnju ulogu u mehanizmima stanične smrti i zaštiti stanica u prekondicioniranju. Štoviše, prekondicioniranje anesteticima smanjuje smrt kardiomiocita tako što inhibira otvaranje mitohondrijske PT pore. U ovom preglednom članku opisat ćemo trenutačna stajališta i kontroverze s obzirom na ulogu mitohondrija u kardioprotektivnim učincima inhalacijskih anestetika., Anesthetic preconditioning (APC) describes the protection of myocardium in ischemia and reperfusion injury obtained from applying volatile anesthetics before an ischemic event. Various intracellular kinases, mitochondrial and sarcolemmal ATP-sensitive K+ channels, and reactive oxygen species play a pivotal role in the signal transduction cascade in APC. The other cellular components involved in APC include but are not limited to: glycogen synthase kinase 3-beta, vascular endothelial growth factor, hypoxia inducible factor 1 alpha, nitric oxide synthase, and different intracellular kinases (e.g. protein tyrosine and protein serine-threonine kinases). Mitochondria are an integral part in the mechanism of cell death as well as cellular protection by preconditioning. Moreover, it has been suggested that APC reduces cardiomyocyte death through the inhibition of mitochondrial permeability transition pore opening. This review article addresses current concepts and controversies regarding the specific roles of the mitochondria in cardioprotective signaling by volatile anesthetics.

Cilj rada bio je odrediti učinak jednokratnog izlaganja stanica ljudskog karcinoma debelog crijeva (Caco-2) i karcinoma grkljana HEp-2 inhalacijskim anesteticima sevofluranu i halotanu. Materijal i metode: Stanice su uzgojene u monosloju na 37 °C u ovlaženoj atmosferi s 5% CO2 te izložene sevofluranu 3 vol % i halotanu 1, 5 vol % u smjesi anestezijskih plinova O2:N2O:CO2 (35:60:5 vol. %) u trajanju 1 i 2 sata. Jedna skupina stanica nakon izlaganja inhalacijskom anestetiku je analizirana isti dan, a druga je nakon izlaganja ostavljena u CO2 inkubatoru i analizirana nakon 24 sata. Stanična smrt ispitana je metodom protočne citometrije. Ispitana je ekspresija gena GAPDH, p53, kaspaza 3 i CYP 2E1 metodom RT-PCR. Fluorometrijskom metodom ispitana je enzimska aktivnost kaspaze 3, dok je aktivnost kisele i neutralne sfingomijelinaze mjerena razgradnjom [metil-14C] sfingomijelina. Nakon inkubacije s [3H]palmitinskom kiselinom, izolirana je iz ukupnih lipda frakcija u kojoj je de novo sinteza ceramida mjerena ugradnjom 3H. Svi dobiveni rezultati uspoređeni su s kontrolnim, netretiranim stanicama. Rezultati: Halotan i sevofluran doveli su do porasta broja apoptotičkih stanica , koji je bio najizraženiji 24 sata nakon izlaganja i iznosio 16, 9 % kod stanica izloženih sevofluranu u trajanju 2 sata. U stanicama Caco-2 porasla je ekspresija kaspaza 3 i CYP 2E1 gena nakon izlaganja sevofluranu, dok je opala ekspresija gena GAPDH. U stanicama HEp-2 je porasla ekspresija GAPDH gena a smanjena je ekspresija p53 i kaspaza 3 gena. Iako je postojao trend porasta katalitičke aktivnosti kaspaze 3, razlike nisu bile stastistički značajne u odnosu na kontrolnu skupinu. Smanjena je enzimska aktivnost neutralne i kisele sfingomijelinaze u stanicama Caco-2 i Hep-2 izloženim halotanu, dok je aktivnost sfingomijelinaze manje promijenjena u stanicama izloženim sevofluranu u odnosu na kontrolne stanica. Smanjenje de novo sinteze ceramida opaženo je u stanicama Caco-2 izloženim halotanu 1 i 2 sata, dok je porasla u stanicama HEp-2 izloženim sevofluranu nakon 24 sata. Zaključak: Inhalacijski anestetici, sevofluran i halotan utječu na sfingomijelinski signalni put već nakon kratkog izlaganja tumorskih stanica dobivenih iz tumora karcinoma debelog crijeva i karcinoma grkljana.

Inhaled anesthetics are often used for inducing or maintaining anesthesia in cancer patients as the length and complexity of the surgical procedure cannot be predicted for it depends on intraoperative surgical and pathohistological findings, and as often as not requires repeated operations for removal or reduction of the primary tumor, regional metastases, recurrence, pathological fractures, or surgery complications. These are easily volatile liquids that enter the body through inhalation, and then, by diffusion through the aleveolocapillary membrane, they are transferred into the blood stream to be transported to all other organs and the central nervous system. Most of the inhaled anesthetics are eliminated from the body through respiration; a portion of them, however, metabolizes in the liver via the cytochrome P450 oxidase family and is excreted via the kidneys, so the issue of their toxicity has always attracted a considerable interest from investigators. Cancer patients receiving cytostatic agents during the perioperative period increase in number every day. Aside from their planned surgery, cancer patients receiving cytostatics also undergo emergency surgery either for their disease complication or for another reason. It is important to understand the pharmacology of cytostatics, their interaction with anesthetics, pharmacokinetics and toxic reactions. Cytostatics and general anesthetics act immunosuppressively and thus compromise the patient’s immune status. In addition, cytostatics depress the myocardium and damage lung function, which can cause serious problems during anesthesia. Each anesthesia as well as each surgery produce stress on the body, and the anesthetics themselves alter the cell immunity so the patients receiving cytostatics during their perioperative period can experience serious general and organ-specific side effects. It would be worth knowing whether any of the most commonly used anesthetics today show an advantage in treating patients withcancer, especially patients receiving chemotherapy, and whether the inhaled anesthetics combined with cytostatics increase, enhance or even suppress the individual effect on various types of cells, above all on tumor cells that can become resistant to therapy for developing the so-called „multidrug resistance“., Inhalacijski anestetici često se primjenjuju za uvod u anesteziju ili za održavanje anestezije kod onkoloških bolesnika zbog toga što se kod uvoda u anesteziju dužina i opseg operacijskog zahvata često ne mogu predvidjeti i ovise o intraoperacijskom kirurškom i patohistološkom nalazu, a nerijetko su potrebne ponavljane operacije zbog uklanjanja ili redukcije primarnog tumora, regionalnih metastaza, recidiva bolesti, udaljenih metastaza, patoloških fraktura ili zbog komplikacija same operacije. To su lako hlapljive tekućine koje u organizam ulaze udisanjem, a zatim difuzijom kroz alveolokapilarnu membranu prelaze u krvotok, krvotokom se dopremaju do svih ostalih organa i do središnjeg živčanog sustava. Veći dio inhaliranih anestetika se eliminira iz organizma respiracijom, me|utim jedan dio metabolizira se u jetri putem obitelji citokrom oksidaza P450 i izlučuje putem bubrega te je pitanje njihove toksičnosti oduvijek izazivalo veliki interes istraživača. Svakodnevno se povećava broj onkoloških bolesnika koji u periperacijskom periodu primaju citostatike. Osim planiranih operacijskih zahvata onkološki bolesnici koji primaju citostatike podvrgavaju se i hitnim operacijskim zahvatima, bilo zbog komplikacija bolesti ili zbog nekog drugog razloga. Važno je razumjeti farmakologiju citostatika, interakciju s anesteticima, farmakokinetiku i toksične reakcije. Citostatici i opći anestetici djeluju imunosupresivno na bolesnika te kompromitiraju njegov imunološki status. Osim toga, citostatici deprimiraju miokard i oštećuju plućnu funkciju, što može izazvati ozbiljne probleme u anesteziji. Svaka anestezija i operacija predstavlja stres za organizam, a sami anestetici mijenjaju staničnu imunost, te bolesnici koji primaju citostatike u perioperacijskom periodu mogu imati ozbiljne opće i organ specifične nuspojave. Bilo bi dobro znati ima li neki od danas najčešće upotrebljavanih anestetika prednost u primjeni kod onkoloških bolesnika, osobito ako ti bolesnici primaju citostatike te da li inhalacijski anestetici i citostatici u kombinaciji povećavaju, potenciraju ili čak suprimiraju pojedinačni učinak na različite vrste stanica, osobito tumorskih stanica koje mogu postati rezistentne na terapiju zbog tzv. „multidrug resistance“.

Inhalacijski anestetici se zbog svoje relativno jednostavne primjene i predvidive eliminacije iz organizma vrlo često rabe za anesteziju kod različitih tipova oboljenja. Njihovi učinci na rast tumorskih stanica in vitro slabo su istraživani, a jedan od osnovnih razloga je i njihova pravilna aplikacija na stanice koje rastu u kulturi. U okviru ovog predavanja dan je prikaz metode kojom se omogućilo pravilno fino doziranje inhalacijskih anestetika.

U ovoj studiji istraživani su učinci inhalacijskih anestetika halotana 1, 5 vol%, izoflurana 2 vol% i sevoflurana 3 vol% na rast ljudskih tumorskih stanica karcinoma debelog crijeva Caco-2, karcinoma grkljana HEp-2, stanica karcinoma dojke MCF-7, karcinoma gušterače MIA PaCa-2, metastatskog karcinoma debelog crijeva iz limfnog čvora SW620 i normalnih fibroblasta WI 38. Ispitivane stanične kulture su izložene ovlaženoj smjesi inhalacijskih anestetika u 35% O2, 60% N2O, 5% CO2 na temperaturi 37 &ordm ; C u trajanju od 2, 4 i 6 sati. Zatim je citotoksičnost svih inhalacijskih anestetika je određena MTT-testom. Dobivene vrijednosti su iskazane kao postotak u odnosu na metaboličku aktivnost u kontrolnoj, netretiranoj, skupini stanica. Nađeno je da inhalacijski anestetici imaju različiti citotoksični učinak na ispitivane stanične kulture. Inhibicija staničnog rasta je ovisna o vrsti primjenjenog anestetika, tipu stanica i dužini izlaganja anestetiku. Najjači citotoksični učinak je iskazao halotan, s inhibicijom rasta svih ispitivanih tipova stanica, izraženom već nakon 2 sati u kulturi stanica HEp-2 (82, 7%), Caco-2 (85, 1%) i SW620 (72, 1%), a najmanjim u kulturi fibroblasta (86, 2%). Citotoksičnog učinak je nakon 6 sati bio kod HEp-2 (67, 7%), Caco-2 (76, 3%), SW620 (80, 9%) i najmanji kod fibroblasta (87, 6%). Ovi učinci halotana su bili praćeni promjenama u sintezi DNA (52, 4% kod Caco-2, 45, 2% kod HEp-2 i 74, 9% kod SW620), RNA (39, 2% kod Caco-2, 59, 1% kod HEp-2 i 60, 5% kod SW620) i proteina (19, 2% kod Caco-2, 14, 0% kod HEp-2 i 24, 4% kod SW620) nakon 4 sata izlaganja. Elektroforezom u 1% agaroznom gelu je nađena fragmentacija DNA. U stanicama izloženim halotanu dolazi do povećanja broja stanica koje su u apoptozi u odnosu na kontrolne, netretirane stanice, što je vidljivo iz ireverzibilnog izlaganja fosfatidilserina na vanjsku stranu stanične membrane. Sevofluran je izazvao manje izraženu inhibiciju staničnog rasta nego halotan u svim staničnim kulturama, osim kod stanica MIA PaCa-2 čiji rast nije značajnije mijenjao. Izofluran nije iskazao inhibicijski učinak na rast tumorskih stanica. Naši rezultati upućuju na apoptozu kao mehanizam smrti tumorskih stanica izloženih halotanu. Da bi se rasvijetlio mehanizam smrti tih stanica potrebna su daljnja istraživanja.

U ovoj studiji istraživani su učinci inhalacijskih anestetika halotana 1, 5 vol%, izoflurana 2 vol% i sevoflurana 3 vol% na rast ljudskih tumorskih stanica karcinoma debelog crijeva Caco-2, karcinoma grkljana HEp-2, stanica karcinoma dojke MCF-7, karcinoma gušterače MIA PaCa-2, metastatskog karcinoma debelog crijeva iz limfnog čvora SW620 i normalnih fibroblasta WI 38. Ispitivane stanične kulture su izložene ovlaženoj smjesi inhalacijskih anestetika u 35% O2, 60% N2O, 5% CO2 na temperaturi 37 &ordm ; C u trajanju od 2, 4 i 6 sati. Zatim je citotoksičnost svih inhalacijskih anestetika je određena MTT-testom. Dobivene vrijednosti su iskazane kao postotak u odnosu na metaboličku aktivnost u kontrolnoj, netretiranoj, skupini stanica. Nađeno je da inhalacijski anestetici imaju različiti citotoksični učinak na ispitivane stanične kulture. Inhibicija staničnog rasta je ovisna o vrsti primjenjenog anestetika, tipu stanica i dužini izlaganja anestetiku. Najjači citotoksični učinak je iskazao halotan, s inhibicijom rasta svih ispitivanih tipova stanica, izraženom već nakon 2 sati u kulturi stanica HEp-2 (82, 7%), Caco-2 (85, 1%) i SW620 (72, 1%), a najmanjim u kulturi fibroblasta (86, 2%). Citotoksičnog učinak je nakon 6 sati bio kod HEp-2 (67, 7%), Caco-2 (76, 3%), SW620 (80, 9%) i najmanji kod fibroblasta (87, 6%).