Preconditioning & αναισθητικά φάρμακα: μελέτες σε ζώα και δυνατότητες κτηνιατρικής εφαρμογής

2013 Κτηνιατρική Σχολή ΑΠΘ Εκπόνηση Εργασίας 8ο εξάμηνο Υπεύθυνος: Σάββας Ιωάννης, επίκουρος καθηγητής Εκπόνηση: Μαλιδάκη Μαρία (7743) Μάστορα Χαρίκλεια (7645) Preconditioning & αναισθητικά φάρμακα: μελέτες σε ζώα και δυνατότητες κτηνιατρικής εφαρμογής

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων, παρατηρήθηκε σχετικά πρόσφατα ένας ιδιαίτερος μηχανισμός προστασίας των ιστών από την ισχαιμική βλάβη, ο οποίος φαίνεται να ενεργοποιείται μέσω διάφορων στρεσσικών και μη ερεθισμάτων, και αναφέρεται ως «προετοιμασία» (preconditioning). Από τα ερεθίσματα που έχουν μελετηθεί αρκετά, υπάρχει το ερέθισμα σύντομης ισχαιμίας, που οδηγεί στο ισχαιμικό preconditioning, και ερεθίσματα από φαρμακευτικές ουσίες που μιμούνται τον ισχαιμικό μηχανισμό, και καθιστούν το φαρμακολογικό preconditioning. Το αποτέλεσμα της ενεργοποιήσης του preconditioning, με τον έναν ή τον άλλο τρόπο, είναι η προστασία - λιγότερο ή περισσότερο - διάφορων ιστών, όπως το μυοκάρδιο και ο εγκέφαλος, από τις βλαβερές επιδράσεις της παρατεραμένης ισχαιμίας. Τα δεδομένα των ερευνών στηρίζονται κυρίως σε πειραματικά μοντέλα του σκύλου, του επίμυος και του κόνικλου, και έχουν δείξει ότι αρκετά αναισθητικά φάρμακα επηρεάζουν θετικά ή αρνητικά το preconditioning. Από αυτά, τα εισπνευστικά αναισθητικά και τα οπιοειδή φαίνεται να συνεισφέρουν θετικότερα στη διεξαγωγή του preconditioning. Αν και τα αποτελέσματα των ερευνών στοχεύουν κυρίως στην κλινική εφαρμογή στον άνθρωπο, θα μπορούσαν κάλλιστα να βρουν πεδία αξιοποίησης και σε ζώα συντροφιάς όπως ο σκύλος και η γάτα, που παρουσιάζουν παρόμοιες παθήσεις με πιθανότητα εμφάνισης ισχαιμικών επεισοδίων, ιδίως όσον αφορά το μυοκάρδιο και τον εγκέφαλο. 2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 4 ΙΣΧΑΙΜΙΚΟ PRECONDITIONING ΣΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ... 4 Ιστοί δράσης, μέθοδοι ενεργοποίησης και χρονικό περιθώριο προστασίας... 5 Παράγοντες επίδρασης στην αποτελεσματικότητα του preconditioning... 6 ΑΝΑΙΣΘΗΤΙΚΑ ΦΑΡΜΑΚΑ ΚΑΙ PRECONDITIONING... 8 Εισπνευστικά αναισθητικά... 8 Ισοφλουράνιο... 9 Σεβοφλουράνιο... 10 Άλλα εισπνευστικά αναισθητικά (αλοθάνιο, ενφλουράνιο, δεσφλουράνιο)... 11 Ενέσιμα αναισθητικά... 11 Κεταμίνη... 12 Οπιοειδή... 12 Άλλα ενέσιμα αναισθητικά (προποφόλη, θειοπεντόνη)... 13 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ... 13 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 16 3

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ως ισχαιμική προετοιμασία (ischemic preconditioning IPC) ορίζεται ο προστατευτικός μηχανισμός προσαρμογής που αναπτύσσεται στους ιστούς έπειτα απο μία ή περισσότερες σύντομες περιόδους ισχαιμίας, και που χαρακτηρίζεται από αξιοσημείωτη, αν και προσωρινή, αντίσταση των ιστών σε μια μεταγενέστερη, μεγαλύτερης διάρκειας ισχαιμία. 7 Το φαινόμενο αυτό φαίνεται να απασχολεί ιδιαίτερα την ερευνητική ιατρική, τόσο όσον αφορά τους μηχανισμούς ενεργοποίησης και δράσης όσο και την πιθανή κλινική εφαρμογή στον άνθρωπο και τα άλλα είδη ζώων, σε σχέση με την προστασία των ιστών από τη δημιουργία εμφράκτων, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης. Εκτός του ισχαιμικού preconditioning, έχει παρατηρηθεί ότι διάφορα περιεγχειρητικά φάρμακα, και κυρίως τα αναισθητικά, δρουν με παρόμοιους μηχανισμούς που ενεργοποιούν το preconditioning, χωρίς να είναι απαραίτητη η πρόκληση μικρο-ισχαιμικών επεισοδίων. Η διαδικασία αυτή αναφέρεται ως φαρμακολογικό preconditioning (pharmacological preconditioning), και πιθανολογείται ως πιο ασφαλής μέθοδος ενεργοποίησης του προαναφερθέντος κυτταροπροστατευτικού μηχανισμού. Πειράματα έχουν διεξαχθεί κυρίως σε μοντέλα συγκεκριμένων ειδών ζώων (σκύλος, χοίρος, επίμυς, κόνικλος) και ιδίως όσον αφορά το μυοκάρδιο, ενώ υπάρχουν λίγα δεδομένα σχετικά με την κλινική εφαρμογή στον άνθρωπο, η οποία αποτελεί και τον κύριο στόχο της έρευνας, προς το παρόν. Όμως τα δεδομένα που εξάγονται από τις πειραματικές μελέτες θα μπορούσαν πιθανώς να βρουν εφαρμογή και στην κτηνιατρική κλινική πράξη, ιδίως στα ζώα συντροφιάς. Το επίκεντρο της παρούσας εργασίας είναι η βιβλιογραφική ανασκόπηση των δεδομένων που υπάρχουν σχετικά με το ισχαιμικό preconditioning στα ερευνητικά μοντέλα ζώων, και των αντίστοιχων δεδομένων όσον αφορά την πρόκληση preconditioning με τη χρήση αναισθητικών φαρμάκων, προκειμένου να διατυπωθούν μερικές πιθανές εφαρμογές του preconditioning στην κτηνιατρική χειρουργική. ΙΣΧΑΙΜΙΚΟ PRECONDITIONING ΣΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ Το φαινόμενο του ισχαιμικού preconditioning περιγράφηκε για πρώτη φορά στο μυοκάρδιο σκύλου το 1986 (Murry et al. 1986), όπου το μυοκάρδιο υποβλήθηκε σε 4 σύντομες περιόδους ισχαιμίας (με απολίνωση της περισπώμενης στεφανιαίας αρτηρίας) εναλλασσόμενες με 5λεπτες περιόδους επαναιμάτωσης, προτού υποβληθεί σε μια 40λεπτη ισχαιμική προσβολή. Το προκαλούμενο έμφρακτο στο μυοκάρδιο είχε έκταση μόνο 7%, από 30% της συνολικής έκτασης υπό κίνδυνο που είχε προκληθεί χωρίς preconditioning. 4

Ο μηχανισμός έχει διαπιστωθεί σε πληθώρα ειδών, όπως στον μυ, τον επίμυ, το ινδικό χοιρίδιο, τον κόνικλο, το πρόβατο, την όρνιθα, το σκύλο, το χοίρο, αλλά και (τουλάχιστον έμμεσα) τον άνθρωπο. 3 Έχει προταθεί ότι ο μηχανισμός αυτός ίσως αναπτύχθηκε κατά την εξέλιξη των ειδών, με στόχο να αυξήσει την κυτταρική επιβίωση σε συγκεκριμένους ιστούς υπό συνθήκες μειωμένης παροχής ενέργειας ή/και επαναλαμβανόμενων επιβλαβών ερεθισμάτων. 4 Ιστοί δράσης, μέθοδοι ενεργοποίησης και χρονικό περιθώριο προστασίας Η δράση του preconditioning έχει παρατηρηθεί σε διάφορους ιστούς, συμπεριλαμβανομένων του μυοκαρδίου, των νεφρών, του εντέρου, του εγκεφάλου, του ήπατος και των πνευμόνων. 4 Όσον αφορά τον καρδιακό ιστό, πέραν της πρόκλησης μικρο-ισχαιμικών επεισοδίων, υπάρχουν και άλλοι στρεσσογόνοι παράγοντες που ενεργοποιούν τον μηχανισμό του preconditioning, όπως η υποξία, η μηχανική έκταση του μυοκαρδίου, ηλεκτρικοί, χημικοί και θερμικοί παράγοντες, η άσκηση και οι ενδοτοξίνες. 8 Επίσης, σύντομα ισχαιμικά επεισόδια στους νεφρούς, το μεσεντέριο ή τους σκελετικούς μύες μπορούν να ενεργοποιήσουν το preconditioning στο μυοκάρδιο (απομακρυσμένο remote preconditioning), όπως και τοπική πρόκληση ισχαιμίας στο μυοκάρδιο μπορεί να συντελέσει στην προστασία του συνόλου του μυοκαρδίου (preconditioning από απόσταση - preconditioning at a distance). 3 Γενικότερα, οι ουσίες που πυροδοτούν τη διαδικασία του preconditioning είναι παράγοντες που απελευθερώνονται κατά την ισχαιμία και πιθανώς κατά την επαναιμάτωση, και που εν τέλει προκαλούν αλλαγές στα μυοκύτταρα ώστε να επιβιώσουν τα ισχαιμικά επεισόδια για περισσότερο χρονικό διάστημα. Τέτοιες πιθανές ουσίες θα μπορούσαν να είναι α) ουσίες που αυξάνονται κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας, β) ουσίες που χορηγούνται στο μυοκάρδιο ή στις στεφανιαίες αρτηρίες χωρίς την πρόκληση ισχαιμίας, και που προκαλούν φαρμακολογικό preconditioning, γ) ουσίες για τις οποίες η χορήγηση αναστολέων αναιρεί την προστασία του υπάρχοντος preconditioning και δ) ουσίες των οποίων οι αναστολείς εμποδίζουν τη διαδικασία του ισχαιμικού preconditioning, εάν χορηγηθούν. Όσον αφορά τις φαρμακευτικές ουσίες που μιμούνται το ισχαιμικό preconditioning, εφ όσον αυτές δε χορηγούνται σε τοξικές δόσεις, έχουν λίγες παρενέργειες, και υπό την προϋπόθεση ότι δεν προκαλείται ταχυφυλαξία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μειώσουν τις βλάβες που προκαλούνται από την ισχαιμία, όταν η περίοδος ισχιαμίας είναι προβλέψιμη και ελεγχόμενη. 8 Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι το preconditioning δεν προλαμβάνει τον κυτταρικό θάνατο και τη δημιουργία, κατά συνέπεια, εμφράκτου, αλλά τον καθυστερεί σημαντικά για ένα περιορισμένο χρονικό διάστημα (2-3 πρώτες ώρες υπό ισχαιμία). 3 Ενώ πολλαπλά σύντομα 5

ισχαιμικά επεισόδια μπορούν να έχουν αθροιστική δράση υπέρ της προστασίας των κυττάρων, υπερβολικός αριθμός τέτοιων ερεθισμάτων αναιρεί την προστατευτική δράση τους. Επίσης, έχει δειχθεί 11,12 ότι ένα σύντομο ισχαιμικό επεισόδιο μπορεί να είναι τόσο αποτελεσματικό όσο και πολλαπλά επεισόδια, αν και σε άλλη έρευνα 14 παρατηρήθηκε ότι ένα ισχαιμικό επεισόδιο πρόκλησης preconditioning μείωσε το έμφρακτο μόνο κατά 40% σε αντίθεση με 3 συνεχόμενα επεισόδια που προκάλεσαν μείωση σχεδόν ως και 100%. Εκτός της κυτταρικής προστασίας και της μείωσης του μεγέθους του προκαλούμενου εμφράκτου, το preconditioning βελτιώνει επίσης τη μετα-ισχαιμική λειτουργική ανάρρωση και μειώνει την παρουσία αρρυθμιών, όσον αφορά το μυοκάρδιο. 3 Στα περισσότερα είδη που έχουν μελετηθεί, το preconditioning δείχνει να παρουσιάζεται σε 2 φάσεις: μια οξεία ή πρώιμη φάση, όπου η καρδιοπροστασία διατηρείται για 1-3 ώρες, και μια καθυστερημένη φάση ή δεύτερο παράθυρο προστασίας (second window of protection - SWOP), το οποίο επανεμφανίζεται περίπου 24 ώρες από την οξεία φάση, και μπορεί να κρατήσει ως και 72 ώρες. 22 Παρ ολ αυτά, μερικές έρευνες 9 έχουν παρουσιάσει αρνητικά αποτελέσματα όσον αφορά το δεύτερο παράθυρο προστασίας, όπως πχ μία μελέτη στον κόνικλο (Tanaka et al. 1994) η οποία έδειξε ότι δεν υπήρξε δεύτερη φάση προστασίας 24 και 48 ώρες μετά, σε ζώα που είχαν υποβληθεί στην πρώιμη φάση του preconditioning. Παρόμοια αποτελέσματα έδωσαν 2 έρευνες σε χοίρους, όπου δεν παρατηρήθηκε προστασία στις 24 ώρες μετά το αρχικό preconditioning, και σε επίμυες, όπου δεν παρατηρήθηκε η καθυστερημένη φάση. Όμως δεν έχουν διελευκανθεί οι παράγοντες που μπορεί να απέτρεψαν την εμφάνιση του δεύτερου παραθύρου προστασίας, ενώ φαίνεται να υπεισέρχονται ποικίλες παράμετροι στις μετρήσεις των προκαλούμενων εμφράκτων, όπως ο χρόνος μετρήσεων μετά το πρώιμο preconditioning, και το μεγάλο χρονικό διάστημα πρόκλησης του κύριου ισχαιμικού επεισοδίου. 9 Παράγοντες επίδρασης στην αποτελεσματικότητα του preconditioning Πολλοί παράγοντες φαίνεται ότι μπορούν να επηρεάσουν τη διεξαγωγή του ισχαιμικού preconditioning. Η διαδικασία ενεργοποιείται με τη διαμεσολάβηση ποικίλων υποδοχέων του σαρκολήμματος, όπως η αδενοσίνη, οι υποδοχείς πουρίνης, η ενδοθηλίνη, η ακετυλοχολίνη, η βραδυκινίνη, οι κατεχολαμίνες και οι υποδοχείς οπιοειδών, των οποίων η σημασία στη διεργασία του preconditioning εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το είδος του ζώου και το ερέθισμα που προκαλεί το preconditioning. 22 Εκτός αυτού, έχει προταθεί ότι και τα ίδια τα ερεθίσματα πρέπει να φτάσουν έναν συγκεκριμένο ουδό προκειμένου το preconditioning να επιτύχει προστατευτική δράση (Downey et al. 1997). 6

Η ηλικία φαίνεται να επηρεάζει τη δυνατότητα εμφάνισης των ευεργετικών αποτελεσμάτων του preconditioning, τουλάχιστον όσον αφορά το ηλικιωμένο μυοκάρδιο. Μάλιστα, αναφέρθηκε ότι σε ηλικιωμένους επίμυες, τα ισχαιμικά επεισόδια είτε δε μείωσαν ουσιαστικά την αναμενόμενη επιφάνεια νέκρωσης, 26 είτε προκάλεσαν αυξημένη βλάβη στο μυοκάρδιο, αντί της αναμενόμενης προστασίας. 4 Οι μεταβολικές διαταραχές, όπως ο διαβήτης και η υπερχοληστερολαιμία, έχουν επίσης αρνητική επίδραση στο preconditioning. Σε κόνικλους που διατράφηκαν με τροφή πλούσια σε χοληστερόλη για περισσότερες από 4 εβδομάδες, παρατηρήθηκε ότι έχασαν τη δυνατότητα προστασίας από το preconditioning στο μυοκάρδιο. Η αυξημένη γλυκόζη ορού μπορεί επίσης να αναστείλει την ενεργοποίηση του ΚATP καναλιού, η οποία αποτελεί σημαντικό μέρος για τη διεξαγωγή ενός επιτυχούς preconditioning. Η διαδικασία του preconditioning φαίνεται να διεξάγεται επιτυχώς σε μη-ινσουλινοεξαρτώμενους διαβητικούς επίμυες, ενώ η πρόκληση φαρμακολογικού preconditioning σε διαβητικούς σκύλους (με ισοφλουράνιο) αναφέρθηκε να έχει μετριασμένα αποτελέσματα, σε σχετικά πρόσφατη έρευνα. 4,32 Η χρονική απόσταση μεταξύ πρόκλησης του ισχαιμικού preconditioning και του αναμενόμενου, μεγαλύτερης διάρκειας εμφρακτικού επεισοδίου παίζει ρόλο στην επιτυχή προστασία του μυοκαρδίου από το preconditioning. Πειράματα σε σκύλους έχουν δείξει, για παράδειγμα, ότι εάν ο χρόνος μεταξύ preconditioning και δημιουργίας εμφράκτου μεταβληθεί από 5-10 λεπτά σε 1-3 ώρες, το μυοκάρδιο «ξεχνά» ότι έχει υποστεί preconditioning και η όποια δυνατότητα προστασίας αναιρείται. 7,12 Εάν, παρ ολ αυτά η χρονική απόσταση αυξηθεί σε 24-96 ώρες, τότε το προστατευτικό αποτέλεσμα επανεμφανίζεται με, αν και όχι τόσο εντυπωσιακή, μείωση του εμφράκτου. Το φαινόμενο αυτό έχει παρουσιαστεί με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στα μυοκάρδια παραγωγικών ζώων. Τέλος, οι αλλαγές στο σχήμα, τη δομή, το μέγεθος και τη φυσιολογία του μυοκαρδίου μετά από τραυματισμό (cardiac remodeling) δίνουν ποικίλα αποτελέσματα όσον αφορά την αποτελεσματικότητα του preconditioning σε μοντέλα επίμυων με πειραματική πρόκληση υπερτροφίας στο μυοκάρδιο και σε knockout μύες με έντονη αθηροσκλήρυνση, το preconditioning είχε προστατευτικό αποτέλεσμα, ενώ σε πειραματικό μοντέλο σκύλων με υπερτροφία (αορτική στένωση), δεν υπήρξαν ευρήματα καρδιοπροστασίας μέσω του preconditioning. 4 7

ΑΝΑΙΣΘΗΤΙΚΑ ΦΑΡΜΑΚΑ ΚΑΙ PRECONDITIONING Όπως προαναφέρθηκε, preconditioning μπορεί να προκληθεί και με τη χορήγηση φαρμακευτικών ουσιών (φαρμακολογικό preconditioning), πιθανώς με μεγαλύτερη ασφάλεια και ιδίως όσον αφορά το μη υγιές μυοκάρδιο. Στις ομάδες των φαρμακευτικών ουσιών που έχει δειχθεί ότι ενεργοποιούν, ενισχύουν αλλά και αναστέλλουν το preconditioning ανήκουν και πολλά από τα αναισθητικά φάρμακα. Τα αναισθητικά φάρμακα δεν είναι απαραίτητο να χορηγηθούν απευθείας στη στεφανιαία κυκλοφορία και οι δόσεις για την πρόκληση preconditioning δεν είναι τοξικές (δόσεις χειρουργικής αναισθησίας) 4, ενώ το γεγονός ότι χορηγούνται κατά τη διάρκεια της χειρουγικής επέμβασης τους δίνει ένα επιπλέον πλεονέκτημα, ιδίως σε επεμβάσεις ασθενών με σημαντικά καρδιακά νοσήματα. Παρ ολ αυτά, ενδέχεται να υπάρχουν διαφορές μεταξύ preconditioning μέσω ισχαιμίας και μέσω αναισθητικών φαρμάκων, όσον αφορά τους μηχανισμούς ενεργοποίησης σε κυτταρικό επίπεδο, καθώς και την πιθανότητα ταυτόχρονης πρόκλησης βλάβης στον καρδιακό ιστό, οι οποίες βρίσκονται υπό έρευνα. 3 Σε πειραματικά μοντέλα ζώων, έχει παρατηρηθεί η ενεργοποίηση ή η ενίσχυση του preconditioning στον καρδιακό ιστό κυρίως από πτητικά αναισθητικά και οπιοειδή. Υπάρχουν όμως σημαντικές διαφορές μεταξύ αναισθητικών φαρμάκων, όσον αφορά τη δράση τους στη διεξαγωγή του preconditioning. Παραδείγματος χάριν, το αλοθάνιο φαίνεται να αναστέλει τη δράση του preconditioning που προκαλείται από υποξία, ενώ δεν είναι βέβαιο αν τα πτητικά αναισθητικά, σε αντίθεση με τα οπιοειδή 4 προκαλούν και την καθυστερημένη φάση preconditioning. Είναι, λοιπόν, ουσιώδες να αναφερθούν τα δεδομένα που γνωρίζουμε σχετικά με την επίδραση των διάφορων αναισθητικών φαρμάκων, εισπνευστικών και ενέσιμων, στο preconditioning. Εισπνευστικά αναισθητικά Οι περισσότερες έρευνες που έχουν διεξαχθεί σχετικά με το preconditioning και τα εισπνευστικά αναισθητικά αφορούν το ισοφλουράνιο, και δευτερευόντως το σεβοφλουράνιο, το ενφλουράνιο και το αλοθάνιο. Πέραν του μυοκαρδίου, η προστατευτική δράση των εισπνευστικών αναισθητικών έχει μελετηθεί και όσον αφορά την ισχαιμία του εγκεφάλου. Σε συμφωνία με τα δεδομένα για το μυοκάρδιο, πειράματα σε μοντέλα επίμυων έχουν δείξει ότι το είδος, η δόση, ο χρόνος και η διάρκεια χορήγησης των εισπνευστικών αναισθητικών σε σχέση με τη βαρύτητα της εγκεφαλικής ισχαιμίας, αποτελούν βασικές παραμέτρους όσον αφορά το προστατευτικό αποτέλεσμα. 1 Η προκαλούμενη από τα εισπνευστικά αναισθητικά υπόταση 8

φαίνεται να μην επηρεάζει το μέγεθος του προκαλούμενου εμφράκτου, όπως έδειξαν οι Piriou et al. (2002) σε συμφωνία με τους Cope et al. (1997). Ισοφλουράνιο Αρκετές μελέτες 2,3,13,14,15,16,17,20,29 έχουν δείξει ή αναφέρει ότι το ισοφλουράνιο σε αναισθητικές δόσεις μιμείται το ισχαιμικό preconditioning στο μυοκάρδιο και μειώνει την έκταση του προκαλούμενο εμφράκτου, εάν χορηγηθεί πριν την πρόκληση ισχαιμικού επεισοδίου στον καρδιακό ιστό. Σε μία έρευνα, 2 παρατηρήθηκε ότι η αγωγή με ισοφλουράνιο σε δόσεις που χρησιμοποιούνται κλινικά στον κόνικλο (1.1% = 0,5-0.6 MAC) πριν το ισχαιμικό επεισόδιο, ενεργοποίησε τη διαδικασία του preconditioning, η οποία διατηρήθηκε ενεργή για τουλάχιστον 15 λεπτά. Εισπνοή 1.1% τελο-εκπνευστικού ισοφλουράνιου για 15 λεπτά προκάλεσε μείωση κατά 30% του εμφράκτου, σε σύγκριση με το μέγεθος του εμφράκτου που παρουσίασε η ομάδα ελέγχου (στην οποία δε χορηγήθηκε ισοφλουράνιο). Παρ ολ αυτά, η αγωγή με ισοφλουράνιο δεν είχε τα ίδια αποτελέσματα με το ισχαιμικό preconditioning, το οποίο προκάλεσε μείωση της επιφάνειας εμφράκτου ως και 74%. Η συγκεκριμένη έρευνα, όμως, χρησιμοποιούσε και προποφόλη στο αναισθητικό πρωτόκολλο, της οποίας η χορήγηση διακοπτόταν κατά τη διάρκεια χορήγησης του ισοφλουρανίου στα ζώα για την αποφυγή πρόκλησης σημαντικής υπότασης, σε αντίθεση με τις άλλες ομάδες ζώων του πειράματος (ελέγχου και ισχαιμικού preconditioning), γεγονός που παραπέμπει στην περαιτέρω εξέταση των αποτελεσμάτων του πειράματος. Σε μοντέλο σκύλων με πρόκληση τοπικής ισχαιμίας στο μυοκάρδιο, 3 σημειώθηκε δοσοεξαρτώμενη προστασία του μυοκαρδίου με τη χρήση ισοφλουράνιου, όπου 0.25 MAC (0.3 vol/vol %) ήταν αρκετά για να μειώσουν το μέγεθος του προκαλούμενου εμφράκτου. Ένα ενδιαφέρον στοιχείο στην έρευνα αυτή ήταν ότι η παρεχόμενη προστασία από το ισοφλουράνιο σε χαμηλές τιμές MAC ήταν εξαρτώμενη της ύπαρξης παράπλευρης κυκλοφορίας, ενώ η εξάρτηση αυτή δεν υπήρχε σε υψηλότερες τιμές MAC. Παρόμοια αποτελέσματα στηρίζει και η έρευνα από τους Kehl et al. (2002), οι οποίοι έδειξαν ότι δόσεις ισοφλουράνιου τόσο χαμηλές όσο 0.25 MAC σε σκύλους ήταν ικανές να ενεργοποιήσουν το φαρμακολογικό preconditioning, και ότι δόσεις ισοφλουράνιου υψηλότερες των 0.25-0.5 MAC έχουν καλύτερη αποτελεσματικότητα στην προστασία του μυοκαρδίου υπό συνθήκες χαμηλής παράπλευρης κυκλοφορίας αίματος. 9

Στους παράγοντες ελάττωσης της θετικής επίδρασης του ισοφλουράνιου στο μυοκάρδιο έχουν καταγραφεί το γήρας και ο διαβήτης, τα οποία φαίνεται ότι μπορούν να μετριάσουν την προστασία που παρέχει το preconditioning μέσω χορήγησης ισοφλουράνιου. Αντίθετα, αύξηση της επίδρασης του ισοφλουράνιου μπορεί να συμβεί σε συνδυασμό με τη χρήση προποφόλης 17 ή μορφίνης 20. Όσο αφορά τον εγκέφαλο, οι μελέτες που έχουν γίνει αφορούν κυρίως τρωκτικά και πειραματικά μοντέλα πρόκλησης εγκεφαλικής ισχαιμίας, ενώ δεν υπάρχουν αρκετά δεδομένα για γυρεγκέφαλα ζώα σε επίπεδο πρωτευόντων, εξαιρουμένου του ανθρώπου. 1 Στα τρωκτικά, η διεξαγωγή preconditioning με ισοφλουράνιο ως και 24 ώρες πριν την πρόκληση μόνιμης ή παροδικής εστιακής εγκεφαλικής ισχαιμίας, είχε ως αποτέλεσμα σημαντική μείωση της εγκεφαλικής βλάβης, ενώ σε πειραματική πρόκληση καρδιακής ανακοπής σε σκύλο, προηγούμενη αγωγή με ισοφλουράνιο μείωσε σε ικανοποιητικό βαθμό τα νευρολογικά ελλείμματα 20 ώρες μετά το ισχαιμικό επεισόδιο. 1 Επίσης, η πρόκληση preconditioning με ισοφλουράνιο 24 ώρες πριν από ένα επεισόδιο υποξίας/ισχαιμίας σε νεογέννητους θηλυκούς και αρσενικούς επίμυες, μείωσε την απώλεια και την βλάβη στα εγκεφαλικά κύτταρα (Zhao and Zuo, 2004). Όμως είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι σε μία έρευνα που αφορούσε το preconditioning με ισοφλουράνιο πριν από παροδικές εστιακές εγκεφαλικές ισχαιμίες σε μύες, παρατηρήθηκε το προστατευτικό φαινόμενο σε νεαρούς και μεσήλικες αρσενικούς μύες, αλλά όχι σε θηλυκούς (όπου σε μερικούς σημειώθηκε και επιδείνωση της εγκεφαλικής βλάβης), το οποίο γεννά την ερώτηση του εάν το φύλο έχει σημασία κατά την ανταπόκριση στο preconditioning με ισοφλουράνιο (Murphy et al, 2006). Σεβοφλουράνιο Τα πειραματικά αποτελέσματα σχετικά με το σεβοφλουράνιο και τη δυνατότητα πρόκλησης preconditioning είναι ποικίλα. Σε έρευνα που έγινε σε σκύλους από τους Toller et al. (1999), παρατηρήθηκε ότι το σεβοφλουράνιο ενεργοποιούσε τη διαδικασία του preconditioning στο μυοκάρδιο, μειώνοντας το μέγεθος του προκαλούμενου εμφράκτου, πιθανώς μέσω της μείωσης του καρδιακού ρυθμού και της συσπαστικότητας του μυοκαρδίου, και έτσι της μεταβολής στις σχέσεις προσφοράς-ζήτησης οξυγόνου από το μυοκάρδιο (συγκεκριμένα μέσω της ενεργοποίησης των ΚATP καναλιών). Επίσης, έδειξαν ότι το σεβοφλουράνιο οδηγούσε στη μείωση του ουδού για την πρόκληση ισχαιμικού preconditioning ανεξάρτητα του επιπέδου παράπλευρης κυκλοφορίας του αίματος, ενώ διακοπή χορήγησής του 30 λεπτά πριν από έναν αποκλεισμό διαρκείας της στεφανιαίας κυκλοφορίας δεν προκαλούσε προστασία του μυοκαρδίου, αλλά μείωνε το χρόνο που χρειάζονται τα μικρο-ισχαιμικά ερεθίσματα για να προκαλέσουν καρδιοπροστατευτική δράση. 10

Αντίθετα, στην έρευνα των Piriou et al. (2002) σε κόνικλους παρατηρήθηκε ότι 30λεπτη χορήγηση 1 MAC σεβοφλουράνιου πριν την πρόκληση εμφράκτου, ακολουθούμενη από 15 λεπτά απομάκρυνσης του αναισθητικού, δεν είχε καμία επίδραση όσον αφορά τη μείωση του προκαλούμενου εμφράκτου, ενώ η ίδια χορήγηση αμέσως πριν την πρόκληση εμφράκτου οδηγούσε στη μείωση του μεγέθους του. Μείωση παρατηρήθηκε επίσης και σε συνδυασμό δίλεπτης ισχαιμίας μετά τη χορήγηση σεβοφλουρανίου για 30 λεπτά και απομάκρυνση του αναισθητικού για 30 λεπτά μετά. Στα συμπεράσματα της έρευνας αναφέρθηκε ότι το σεβοφλουράνιο πιθανώς αδυνατεί να προκαλέσει φαρμακολογικό preconditioning. Στα ισχαιμικά επεισόδια του εγκεφάλου, οι Payne et al (2005) έδειξαν ότι το preconditioning με σεβοφλουράνιο 15 λεπτά ή 24 ώρες πριν ένα γενικευμένο επεισόδιο εγκεφαλικής ισχαιμίας, μείωσε την εγκεφαλική βλάβη σε δοκιμές σε επίμυες. 1 Άλλα εισπνευστικά αναισθητικά (αλοθάνιο, ενφλουράνιο, δεσφλουράνιο) Υπάρχουν λίγα στοιχεία σχετικά με αυτά τα εισπνευστικά αναισθητικά, τα οποία όμως δείχνουν ότι προστατεύουν το μυοκάρδιο κατά τα ισχαιμικά επεισόδια. 13,29 Στην έρευνα των Piriou et al. (2002), το δεσφλουράνιο φάνηκε να έχει τα καλύτερα αποτελέσματα σχετικά με την προστασία του μυοκαρδίου, σε σύγκριση με το ισοφλουράνιο, το αλοθάνιο και το σεβοφλουράνιο. Όσον αφορά το αλοθάνιο και την εγκεφαλική ισχαιμία, οι Kapinya et al (2002) παρατήρησαν ότι μία 3ωρη αγωγή με 1.2% (1 MAC) αλοθάνιο σε αρσενικούς επίμυες 24 ώρες πριν την πρόκληση μόνιμου ισχαιμικού επεισοδίου στον εγκέφαλο, μείωσε τον όγκο του εμφράκτου που προκλήθηκε, σε σχέση με επίμυες που δεν έλαβαν αγωγή. Σε ένα μοντέλο παροδικής εστιακής εγκεφαλικής ισχαιμίας σε αρσενικούς επίμυες, 1 ώρα έκθεσης σε 1% to 2% αλοθάνιο μετρίαζε τον όγκο του εμφράκτου σε σύγκριση με τη χορήγηση προποφόλης (10 mg/kg bolus, έγχυση 30 mg/kg ανά ώρα), ενώ δεν παρατηρήθηκαν διαφορές στο μέγεθος του εμφράκτου μεταξύ των ομάδων με αγωγή αλοθάνιου προποφόλης, όταν η έκθεση στα αναισθητικά φάρμακα πριν την ισχαιμία αυξήθηκε σε 8 ώρες (Bhardwaj et al, 2001). Ενέσιμα αναισθητικά Τα περισσότερο μελετημένα ενέσιμα αναισθητικά σχετικά με το φαρμακολογικό preconditioning είναι η κεταμίνη, τα οπιοειδή, και δευτερεύοντως η προποφόλη και η 11

θειοπεντόνη. Παρ ολ αυτά, τα δεδομένα σχετικά με την επίδρασή τους στο μηχανισμό προστασίας των ιστών από την ισχαιμία δεν είναι τόσο πολυπληθή όσο στα εισπνευστικά αναισθητικά, πιθανώς γιατί έχει παρατηρηθεί καλύτερη δράση των εισπνευστικών αναισθητικών σε σχέση με αρκετά κοινά ενέσιμα αναισθητικά (πεντοβαρβιτάλη, ξυλαζίνηκεταμίνη), όσον αφορά το preconditioning. 29 Κεταμίνη Έχει δειχθεί ότι η κεταμίνη εμποδίζει την πυροδότηση του preconditioning, 13,18 αλλά η επίδραση αυτή εξαρτάται από τα εναντιομερή της χημικής ένωσης. 19 Οι Müllenheim et al (2001) έδειξαν ότι μία bolus δόση κεταμίνης στον κόνικλο δεν επιτρέπει τη διεξαγωγή του preconditioning, αλλά η S(1)-κεταμίνη δεν προκαλεί το ίδιο φαινόμενο. Οι Molojavyi et al. (2001) έδειξαν επίσης ότι το R(2)-ισομερές της κεταμίνης εμποδίζει τα καρδιοπροστατευτικά αποτελέσματα του ισχαιμικού preconditioning στο απομονωμένο μυοκάρδιο επίμυων, όμως τα in vitro αποτελέσματα πιθανώς δεν αντανακλούν την πολυπλοκότητα της κατάστασης σε in vivo συνθήκες. Αντίστοιχα, οι Zaugg et al. (2003) αναφέρουν ότι, στον κόνικλο, η ρακεμική κεταμίνη, αλλά όχι το στερεοϊσομερές S-κεταμίνη, εμποδίζουν τόσο το πρώιμο όσο και το καθυστερημένο preconditioning. Οπιοειδή Η προστατευτική δράση των ενδογενών οπιοειδών ενάντια στις βλάβες από ισχαιμία και υποξία είναι γνωστή από τη δραστηριότητά τους κατά τη χειμερία νάρκη. 27 Έχει δειχθεί σε διάφορα μοντέλα ζώων ότι η ενεργοποίηση υποδοχέων των οπιοειδών προστατεύει τα κύτταρα από καταστάσεις υποξίας, όπως συμβαίνει κατά τη διάρκεια επεισοδίων ισχαιμίας-επαναιμάτωσης, τόσο στο μυοκάρδιο όσο και στο κεντρικό νευρικό σύστημα, το έντερο και τους σκελετικούς μύες. Η ικανότητα των οπιοειδών να εισάγουν τους ιστούς σε κατάσταση preconditioning έχει παρουσιαστεί σε διάφορες εργασίες 13,20,21,22,27, όπως για παράδειγμα των Zhang et al. (2005), όπου η χορήγηση τριών 5λεπτων κύκλων ρεμιφεντανύλης με εναλλασσόμενα 5λεπτα διαστήματα επαναιμάτωσης σε επίμυες, επιτύγχανε μείωση του εμφράκτου στο μυοκάρδιο, και άρα καρδιοπροστασία και δράση παρόμοια αυτής του ισχαιμικού preconditioning. Παρατηρήθηκε, επίσης, ότι και η συστηματική χορήγηση ρεμιφεντανύλης είχε τα ίδια καρδιοπροστατευτικά αποτελέσματα. Οι Schultz et al. (1997) παρουσίασαν αποτελέσματα σε επίμυες σχετικά με τη χρήση μορφίνης για preconditioning, όπου πραγματοποίησαν 3 σύντομες 12

εγχύσεις μορφίνης (100 μg/kg i.v.) σε εναλλαγή με 5λεπτες περιόδους απομάκρυνσης του οπιοειδούς, πριν από μία 30λεπτη περίοδο ισχαιμίας και στη συνέχεια 2ωρη επαναιμάτωση. Η μείωση του εμφράκτου ήταν σχεδόν τόση όση στην προστασία που παρατηρήθηκε μετά από ισχαιμικό preconditioning. 22 Οι Peart and Gross (2004) αναφέρουν ότι χρόνια έκθεση σε οπιοειδή οδήγησε τους μύες ενός πειράματος σε έναν προστατευτικό φαινότυπο σημαντικής αντίστασης των κυττάρων στην ισχαιμική βλάβη, ο οποίος παρέμενε τουλάχιστον 48 ώρες μετά τη διακοπή χορήγησης των οπιοειδών. Το χρόνιο αυτό πρωτόκολλο preconditioning με οπιοειδή ήταν εξίσου δραστικό σε ηλικιωμένους μύες, αντίθετα με το μη επιτυχές άμεσο preconditioning σε μύες αυτής της ηλικίας. Ακόμη, δεδομένα από τους Ludwig et al. (2003) υποστηρίζουν ότι η συνδυαστική δράση μορφίνης και ισοφλουράνιου ενισχύει σημαντικά την προστασία του μυοκαρδίου από τα έμφρακτα στους επίμυες, σε σχέση με την ατομική δράση του καθενός από τα δύο αυτά αναισθητικά. Άλλα ενέσιμα αναισθητικά (προποφόλη, θειοπεντόνη) Στη δημοσίευση των Huang et al. (2011) αναφέρεται ότι αγωγή με υψηλές δόσεις προποφόλης σε ασθενείς που υποβάλλονται σε χειρουργική αορτοστεφανιαίας παράκαμψης (CABG - coronary artery bypass graft) μετριάζει τις βλάβες στο μυοκάρδιο από περιόδους ισχαιμίαςεπαναιμάτωσης, πιθανώς λόγω των αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων του αναισθητικού αυτού. Όσον αφορά τη θειοπεντόνη, παρ ότι αναστέλλει τα κανάλια ΚATP σε απομονωμένα κύτταρα, φαίνεται αυτή της η δράση να μην εμποδίζει την καρδιοπροστατευτική ιδιότητα του ισχαιμικού preconditioning, σε πείραμα που διεξάχθηκε σε απομονωνομένο μυοκάρδιο επίμυος. Η ενεργοποίηση των καναλιών ΚATP αποτελεί σημαντική οδό για την εμφάνιση του προστατευτικού φαινομένου κατά το ισχαιμικό preconditioning. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Αν και η κλινική εφαρμογή απέχει αρκετά από τις πειραματικές δοκιμές σε μοντέλα ζώων, υπάρχουν σημαντικά δεδομένα που μπορούν να υποστηρίξουν ότι μερικά αναισθητικά φάρμακα, ιδίως τα εισπνευστικά και τα οπιοειδή, μπορούν να επιφέρουν προστατευτικές 13

ιδιότητες στο μυοκάρδιο, και πιθανώς σε άλλα όργανα τα οποία πλήττονται από ισχαιμικά επεισόδια. Αν και η έρευνα κατευθύνεται κυρίως προς την εφαρμογή στον άνθρωπο, δεν θα πρέπει να παραβλεφθεί η πιθανή αξιοποίηση των αποτελεσμάτων στην κλινική κτηνιατρική πράξη. Ήδη τα ερευνητικά πωτόκολλα πραγματοποιούνται πάνω σε μοντέλα ζώων, τα οποία αποτελούν κυρίως ζώα συντροφιάς, όπως ο σκύλος και ο κόνικλος, και άρα τα δεδομένα τους μπορούν πιθανώς να δοκιμαστούν κλινικά με μεγαλύτερη ευκολία στα ζώα αυτά. Μιας και το preconditioning με αναισθητικά φάρμακα αφορά κυρίως σε καταστάσεις χειρουργικής επέμβασης, είναι μάλλον προφανές ότι η οποιαδήποτε χρήση του preconditioning θα μπορεί να βρει εφαρμογή στα ζώα συντροφιάς, στα οποία διεξάγονται χειρουργικές επεμβάσεις, σε αντίθεση με τα παραγωγικά ζώα τα οποία συνήθως αξιοποιούνται, ή οι χειρουργικές επεμβάσεις ρουτίνας δε συμβαίνουν υπό γενική αναισθησία. Το γεγονός ότι οι περισσότερες έρευνες επικεντρώνονται στην προστασία του μυοκαρδίου και του εγκεφάλου, μας επιτρέπει να θεωρήσουμε ότι το preconditioning θα ήταν χρήσιμο σε ζώα συντροφιάς όπως ο σκύλος και η γάτα, στα οποία πραγματοποιείται σε μεγαλύτερο ποσοστό χειρουργική της καρδιάς μιας και υπάρχει ευρύτερη μελέτη των καρδιολογικών παθήσεων, όπως επίσης και προσκόμιση περιστατικών με κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις και πιθανή ισχαιμία του εγκεφάλου. Δεν είναι σύνηθες να προσκομίζονται άλλα ζώα συντροφιάς, όπως οι επίμυες, οι μύες και οι κόνικλοι, για αντιμετώπιση περιστατικών που αφορούν τον εγκέφαλο ή την καρδιά, τουλάχιστον σε χειρουργικό επίπεδο ή ως επείγοντα περιστατικά. Έτσι, το preconditioning ιδίως με αναισθητικά φάρμακα θα μπορούσε να βρει εφαρμογή σε σκύλους και γάτες που προσκομίζονται με καρδιολογικά περιστατικά, όπως υπερτροφική ή διατατική μυοκαρδιοπάθεια, αορτική στένωση ή καρδιακή ανεπάρκεια, αλλά και σε ζώα που εισάγονται στην εντατική μετά από τραυματισμό του κεντρικού νευρικού συστήματος ή μετά πχ από έντονες επιληπτικές κρίσεις ή πρόσληψη ουσιών τοξικών για το κεντρικό νευρικό σύστημα καταστάσεις, δηλαδή, στις οποίες ο εγκέφαλος μπορεί να υποστεί ισχαιμικά επεισόδια. Δεν πρέπει να παραληφθεί ότι η ίδια η διαδικασία αναισθησίας και χειρουργικής επέμβασης δημιουργεί το ρίσκο επεισοδίων εγκεφαλικής ισχαιμίας, 1 οπότε η επιλογή αναισθητικών φαρμάκων με προστατευτικές για τον εγκέφαλο ιδιότητες θα ήταν επιθυμητή, ειδικά σε περιστατικά με σοβαρές παθήσεις και υψηλό κίνδυνο ισχαιμικών επεισοδίων. Σε συνθήκες εκτός χειρουργείου, τα οπιοειδή φάρμακα χρησιμοποιούνται ήδη στην αναλγησία, μεταξύ άλλων ειδών, του σκύλου και της γάτας, οπότε η χρόνια προστατευτική ιδιότητα που εμφανίζουν μπορεί να αξιοποιηθεί στα προαναφερθέντα περιστατικά, ως πχ ασπίδα προστασίας μετεγχειρητικά σε ένα περιστατικό χειρουργικής της καρδιάς, ή σε ένα ζώο που προσκομίστηκε με status epilepticus, μετά την επείγουσα αντιεπιληπτική αγωγή. 14

Οι δόσεις, οι χρόνοι χορήγησης, η συνδυαστική δράση των αναισθητικών φαρμάκων και η διαφορετική δράση ανάλογα την κλινική και φυσική κατάσταση του ζώου, είναι ακόμα πεδία που πρέπει να αποσαφηνιστούν. Παρ ολ αυτά, η ιδέα της κλινικής εφαρμογής του αναισθητικού preconditioning στα ζώα συντροφιάς φαίνεται να έχει βάση τόσο όσον αφορά τα προστατευτικά αποτελέσματα που έχουν δειχθεί στα διάφορα είδη ζώων, όσο και στο ότι υπάρχουν όντως περιστατικά, τα οποία μάλιστα δεν είναι τόσο σπάνια, στα οποία το preconditioning θα μπορούσε να εφαρμοστεί και να βελτιώσει την πρόγνωση των ασθενών ζώων. 15

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Kitano H, Kirsch JR, Hurn PD, Murphy SJ. Inhalational anesthetics as neuroprotectants or chemical preconditioning agents in ischemic brain. J Cereb Blood Flow Metab. 2007;27:1108 1128. 2. Cason B. A., Gamperl A. K., Slocum R. E., Hickey R. F. (1997). Anesthetic-induced preconditioning: previous administration of isoflurane decreases myocardial infarct size in rabbits. Anesthesiology 87, 1182 1190. 3. Zaugg M, Lucchinetti E, Uecker M, Pasch T, Schaub MC. Anaesthetics and cardiac preconditioning. Part I. Signalling and cytoprotective mechanisms. Br J Anaesth. 2003;91:551 565. 4. Zaugg M, Lucchinetti E, Garcia C, Pasch T, Spahn DR, Schaub MC. Anaesthetics and cardiac preconditioning. Part II. Clinical implications. Br J Anaesth. 2003;91:566 576. 5. Toller WG, Kersten JR, Pagel PS, Hettrick DA, Warltier DC (1999) Sevoflurane reduces myocardial infarct size and decreases the time threshold for ischemic preconditioning in dogs. Anesthesiology 91: 1437 1446. 6. Molojavyi A, Preckel B, Comfére T, Müllenheim J, Thämer V, Schlack W. Effects of ketamine and its isomers on ischemic preconditioning in the isolated rat heart. Anesthesiology. 2001;94:623 629. 7. Parratt JR. Protection of the heart by ischaemic preconditioning: mechanisms and possibilities for pharmacological exploitation. Trends in Pharmacological Sciences. 1994;15(1):19 25. 8. Yellon DM, Downey JM. Preconditioning the myocardium: from cellular physiology to clinical cardiology. Physiol Rev. 2003;11(4):1113 1151. 9. Yellon DM, Baxter GF, Garcia-Dorado D, Heusch G, Sumeray MS. Ischaemic preconditioning: present position and future directions. Cardiovascular Research. 1998;37:21 33. 10. Murry CE, Jennings RB, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 1986;11(5):1124 1136. 11. Li GC, Vasquez JA, Gallagher KP, Lucchesi BR. Myocardial protection with preconditioning. Circulation 1990;82:609-19. 12. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: Stunning, preconditioning, and their clinical implications: part 2. Circulation. 2001;104:3158 67. 13. Piriou V, Chiari P, Lhuillier F. et al. Pharmacological preconditioning: Comparison of desflurane, sevoflurane, isoflurane and halothane in rabbit myocardium. Br J Anaesth. 2002;89:486 491. 14. Kehl F, Krolikowski JG, Mraovic B, Pagel PS, Warltier DC, Kersten JR. Is isoflurane-induced preconditioning dose related? Anesthesiology. 2002;96(3):675 80. 15. Tanaka K, Weihrauch D, Kehl F, Ludwig LM, LaDisa JF, et al. (2002) Mechanism of preconditioning by isoflurane in rabbits: a direct role for reactive oxygen species. Anesthesiology 97: 1485 1490. 16. Belhomme D, Peynet J, Louzy M, et al. Evidence for preconditioning by isoflurane in coronary artery bypass graft surgery. Circulation 1999;100:II340 4 17. Huang Z, Zhong X, Irwin MG, Ji S, Wong GT, Liu Y, Xia Z, Finegan BA, Xia Z. Synergy of isoflurane preconditioning and propofol postconditioning reduces myocardial reperfusion injury in patients. Clin Sci. 2011;121:57 69. 18. Han J, Kim N, Joo H, Kim E. Ketamine abolishes ischemic preconditioning through inhibition of K ATP channels in rabbit hearts. American Journal of Physiology. 2002;283(1):H13 H21. 16

19. Mullenheim J, Frassdorf J, Preckel B, Thamer V, Schlack W. 2001. Ketamine, but not S(+)- ketamine, blocks ischemic preconditioning in rabbit hearts in vivo. Anesthesiology 94:630 636. 20. Ludwig LM, Patel HH, Gross GJ, Kersten JR, Pagel PS, Warltier DC. Morphine enhances pharmacological preconditioning by isoflurane: role of mitochondrial K(ATP) channels and opioid receptors. Anesthesiology. 2003;98:705 11. 21. Peart JN, Gross ER, Gross GJ. Opioid-induced preconditioning: recent advances and future perspectives. Vascul Pharmacol. 2005;13(5 6):211 218. 22. Gross GJ. Role of opioids in acute and delayed preconditioning. J Mol Cell Cardiol. 2003;35(7):709 18. 23. Schott RJ, Rohmann S, Braun ER, Schaper W. Ischemic preconditioning reduces infarct size in swine myocardium. Circulation Research. 1990;66(4):1133 1142. 24. Ytrehus K, Liu Y, Downey JM. Preconditioning protects ischemic rabbit heart by protein kinase C activation. Am J Physiol. 1994;266(3 Pt 2):H1145 H1152. 25. Liu GS, Thornton J, Van Winkle DM, et al. Protection against infarction afforded by preconditioning is mediated by A1 adenosine receptors in rabbit heart. Circulation. 1991;84:350 356. 26. Fenton RA, Dickson EW, Meyer TE, et al. Aging reduces the cardioprotective effect of ischemic preconditioning in the rat heart. J Mol Cell Cardiol. 2000;32:1371 1375 27. Zhang Y, Irwin MG, Wong TM, Chen M, Cao CM. Remifentanil preconditioning confers cardioprotection via cardiac kappa- and delta-opioid receptors. Anesthesiology. 2005;102:371 378. 28. Müllenheim J, Molojavyi A, Preckel B, Thämer V, Schlack W. Thiopentone does not block ischemic preconditioning in the isolated rat heart. Can J Anaesth. 2001;48:784 789. 29. Cope DK, Impastato WK, Cohen MV, Downey JM. 1997. Volatile anesthetics protect the ischemic rabbit myocardium from infarction. Anesthesiology 86:699 709. 30. Tanaka M, Fujiwara H, Yamasaki K, Miyamae M, Yokota R, Hasegawa K, Fujiwara T, Sasayama S. Ischemic preconditioning elevates cardiac stress protein but does not limit infarct size 24 or 48 h later in rabbits. Am J Physiol 1994;267:H1476 1482. 31. Downey JM, Cohen MV. Signal transduction in is- to preconditioning stimuli, such as bradykinin, an- chemic preconditioning. Adv Exp Med Biol 1997;430: 39 55. 32. Tanaka K, Kehl F, Gu W, et al. Isofurane-induced preconditioning is attenuated by diabetes. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002; 282: H2018-23 33. Zhao P, Zuo Z (2004) Isoflurane preconditioning induces neuroprotection that is inducible nitric oxide synthasedependent in neonatal rats. Anesthesiology 101:695 702 34. Murphy SJ, Kitano H, Hurn PD (2006) Isoflurane preconditioning in experimental stroke is gender-specific in young and middle-aged mice. Program No. 680.11. 2006. Neuroscience Meeting Planner. Atlanta, GA: Society for Neuroscience. Online 35. Kapinya KJ, Lowl D, Futterer C, Maurer M, Waschke KF, Isaev NK, Dirnagl U (2002a) Tolerance against ischemic neuronal injury can be induced by volatile anesthetics and is inducible NO synthase dependent. Stroke 33:1889 98 36. Bhardwaj A, Castro III AF, Alkayed NJ, Hurn PD, Kirsch JR (2001) Anesthetic choice of halothane versus propofol: impact on experimental perioperative stroke. Stroke 32:1920 5 37. Schultz JJ, Hsu AK, Gross GJ. Ischemic preconditioning and morphine-induced cardioprotection involve the delta-opioid receptor in the intact rat heart. J Mol Cell Cardiol 1997;29:2187 95. 17

38. Peart, J.N., Gross, G.J., 2004b. Morphine-tolerant mice exhibit a profound and persistent cardioprotective phenotype. Circulation 109, 1219 1222. Peart, J.N., Gross, G.J., 2004c. Chronic exposure to morphine produces a marked cardioprotective phenotype in aged mouse hearts. Exp. Gerontol. 39 (7), 1021 1026. 18