Ludzkie koronawirusy - autor: Krzysztof Pyrć z Zakładu Mikrobiologii, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografię? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis – wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Anestezjologia Intensywna Terapia 2/2001, s. 97-99
Roman Szulc, Krzysztof Szyfter
Anestetyki wziewne i aparat genetyczny człowieka*
Genetic risk of the exposure to the volatile anaesthetics
z I Kliniki Anestezjologii i Intensywnej Terapii;
kierownik: prof. dr hab. R. Szulc,
Instytutu Anestezjologii i Intensywnej Terapii,
dyrektor: prof. dr hab. W. Jurczyk – AM w Poznaniu
i z Zespołu Mutagenezy;
kierownik: prof. dr hab. K. Szyfter,
Zakładu Genetyki Człowieka;
kierownik: prof. dr hab. J. Nowak – PAN
Słowa kluczowe: anestetyki wziewne, genetyka.
Problem szkodliwego wpływu anestetyków wziewnych na organizm ludzki niepokoił badaczy jeszcze przed nowożytną erą znieczulenia. Doświadczenia dotyczące wpływu anestetyków na wzrost roślin dokonywał już w 1800 r. Humpry Davy nie dochodząc jednakże do wniosków o charakterze wiążącym dla praktyki klinicznej. Natomiast Claude-Bernard w 1878 r. pisał: „Jest faktem znanym wśród kwiaciarzy, iż wyższe stężenia eteru hamują wzrost sadzonek roślin i podziały komórkowe” [1]. W odniesieniu do innych niż eter anestetyków stwierdzono, iż długotrwałe stosowanie podtlenku azotu może wywoływać leukopenię. Badania lat siedemdziesiątych dwudziestego stulecia wzbogaciły naszą wiedzę w tym zakresie. Stwierdzono mianowicie, iż m.in. halotan zaburza transformację limfocytów ( Bruce, 1969, Cullen i wsp. 1972, wg 1). Informacje wskazujące jednoznacznie na wpływ anestetyków wziewnych na reprodukcyjne procesy komórkowe były z kolei bodźcem dla wysiłków badawczych zmierzających do uzyskania odpowiedzi na pytanie, czy anestetyki te są także mutagenami. Wiadomo bowiem, iż istnieje związek między wytwarzaniem mutacji i karcinogenezą powodowaną błędną replikacją DNA. Istnieje też domniemanie, iż nieprawidłowe podziały komórkowe powodowane przez anestetyki wziewne mogą mieć toksyczny wpływ na płód.
Dla dalszych rozważań możliwego wpływu anestetyków wziewnych na aparat genetyczny człowieka niezbędne wydaje się uwzględnienie ich stężeń. Wyróżnić tu można trzy poziomy [1]:
1) działanie w stężeniach wyższych w porównaniu z wykorzystywanymi klinicznie. Efektów działania takich stężeń nie można zatem wiązać z praktyką kliniczną;
2) efekty stężeń anestetyków wykorzystywanych klinicznie odnoszące się do znieczulanych pacjentów, nie zaś do osób wdychających te anestetyki z atmosfery pomieszczeń, z których zużyte powietrze nie jest odprowadzane;
3) efekty powodowane przez śladowe ilości anestetyków wziewnych, możliwe dziś do wykrycia.
Czynnikami, które należy uwzględniać także w kontekście możliwej genotoksyczności anestetyków są produkty ich biotransformacji. Istnieje bowiem zawsze możliwość wpływu tych produktów na replikację DNA.
Anestetyki wziewne a aparat genetyczny człowieka
1. Replikacja DNA
W odniesieniu do wszystkich używanych anestetyków wziewnych hamowanie namnażania komórek stwierdzono w gatunkach botanicznych, wśród bezkręgowców i kręgowców. W odniesieniu do człowieka stwierdzono, iż dawka ED50 (wywołująca 50% efektu hamowania namnażania linii komórek) jest około trzykrotnie wyższa od minimalnego stężenia pęcherzykowego (MAC) danego anestetyku. Anestetyki wziewne działają na wszystkie fazy cyklu komórkowego. Ekspozycja synchronizowanych linii kultur komórkowych na halotan w czasie fazy G-1 (od mitozy do początku syntezy DNA) powoduje jej wydłużenie celem umożliwienia naprawy DNA. Pociąga to za sobą obniżenie tempa proliferacji ( Sturrock i Nunn, 1976, wg 1). W kulturach komórek eksponowanych na działanie halotanu w czasie syntezy DNA następuje natychmiastowe zmniejszenie szybkości tej syntezy ( Bruce, Traurig, 1969, wg 1). W niesynchronizowanych liniach kultur komórkowych eksponowanych na działanie halotanu ma miejsce hamowanie profazy komórek, co sugeruje zatrzymanie podziału w postsyntetycznej lub premitotycznej jego fazie ( Sturrock i Nunn,1975, wg 1).
2. Mitoza i zaburzenia jądrowe
Anestetyki wziewne powodują zatrzymanie mitozy w metafazie. Efekt ten jednak wydaje się mało znaczący i jakkolwiek spostrzegany także u ssaków posiada większe znaczenie dla roślin i bezkręgowców ( Surrock i Nunn, 1975, 1976, wg 1). Przy ekspozycji kultur komórek kraba chińskiego na 2% stężenia halotanu spostrzegano zaburzenia podziałów komórkowych. Podtlenek azotu (75% w mieszaninie gazów) zmian takich nie powoduje, stwierdzono jednakże synergistyczny efekt jego działania z halotanem ( Sturrock i Nunn, 1976, wg 1). Zaburzenia mitozy spostrzegano bowiem u 25% kultur komórkowych poddanych działaniu mieszaniny gazów zawierających 1% halotanu i 75% podtlenku azotu.
3. Uszkodzenia chromosomów
Opisane wyżej zmiany określane są jako względnie łagodne, gdyż prawidłowy rozwój komórek zostaje przywrócony po zaprzestaniu ich ekspozycji na działanie anestetyku.
Wpływy środowiskowe mogą jednakże powodować aberracje chromosomów i zwiększenie częstości wymian chromatyd siostrzanych. Zmiany takie zachodzą w przypadkach ekspozycji dzielących się komórek na promieniowanie jonizujące i działanie wolnych rodników. Istnieje korelacja między wymianą chromatyd siostrzanych, mutagenezą i karcinogenezą. Badania z wykorzystaniem znieczulających stężeń halotanu, izofluranu i podtlenku azotu nie wykazały wpływu tych anestetyków na czynność chromosomów ( White i wsp.,1979, wg 1).
Przedstawione informacje wskazują, że anestetyki wziewne w stężeniach wyższych aniżeli niezbędne dla celów znieczulenia indukują nieprawidłowości w replikacji komórek. Wykorzystywane w praktyce klinicznej i nie zawierające rodnika winylowego anestetyki (halotan, enfluran, izofluran, podtlenek azotu) nie powodują zmian, które można by łączyć z karcinogenezą.
Oprócz możliwego wpływu na aparat genetyczny człowieka produktów biotransformacji anestetyków należy brać pod uwagę inny jeszcze rodzaj potencjalnie szkodliwego działania, jaki dotyczy jedynie podtlenku azotu. Już w 1968 r. ( Banks i wsp.,wg 1), w badaniach in vitro wykazano, iż podtlenek azotu utlenia jednowartościowy atom kobaltu w obrębie aktywnej witaminy B12 powodując jego przemianę w kobalt trójwartościowy. W wyniku tej reakcji powstaje nieczynna biologicznie kobalt-II-amina, na podobieństwo nieczynnej również methemoglobiny. Reakcja ta ma także miejsce w ustrojach żywych. U osób oddychających przez 24 godziny mieszaniną 50% podtlenku azotu i 50% tlenu spostrzegano inaktywację wit. B12 ( Amess i wsp., 1978, wg 1). Istnieją pośrednie dowody doświadczalne, że inaktywacja tej witaminy może mieć miejsce w czasie krótszym od opisanego. Witamina B12 jest kofaktorem w syntezie metioniny. W wątrobach szczurów eksponowanych na 50% stężenia podtlenku azotu hamowanie tej syntezy spostrzegano już po 30 minutach, a była całkowicie zahamowana po 6 godzinach ( Deacon i wsp., 1980, wg 1). Powrót syntezy metioniny po zaprzestaniu ekspozycji układu doświadczalnego na podtlenek azotu jest powolny i osiąga 50% szybkości reakcji sprzed doświadczenia dopiero po 3 dniach. Tłumienie syntezy metioniny ma z kolei wpływ na syntezę tymidyny u ludzi i gryzoni ( Amess, 1978, Deacon, 1980, wg 1). Tymidyna jest jedną z zasad DNA i bez jej syntezy replikacja komórek jest wspomagana wykorzystywaniem tej zasady z komórek martwych.
Kliniczne znaczenie utleniania witaminy B12 wskutek działania podtlenku azotu dostrzeżono już w latach pięćdziesiatych ( Lassen i wsp.1956, wg 1). Po trwającej ponad dwa dni ekspozycji pacjentów na działanie podtlenku azotu spostrzegano u nich leukopenię, zaś w obrębie szpiku kostnego wykładniki niedokrwistosci megaloblastycznej.

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 30 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

Piśmiennictwo
1. Nunn J. F.: Faulty cell replication: abortion, congenital abnormalities; in: Occupational Hazards to Operating Room and Recovery Room Personnel (Ed. J. E. Cottrell). International Anesthesiology Clinics, 1981, 19, 77-97.
2. Weinberg G.: Genetic risks in the OR. WCA 2000 Proceedings, 449-450.
3. NIOSH. Criteria for a recommended standard: occupational exposure to waste anesthetic gases and vapors. United States Department of Health, Education and Welfare, Washington 1977.
4. Szulc R., Taeger K., Jurczyk W.: Skażenie środowiska sal operacyjnych wziewnymi środkami znieczulenia: ocena stanu w Akademii Medycznej w Poznaniu. Nowiny Lekarskie 1998, 67, 671-690.
5. Rowland A.S., Baird D.D., Weinberg C., Skore D.L., Sky C.M., Wilcox A.J.: Reduced fertility among women employed as dental assistants exposed to high levels of nitrous oxide. New England Journal of Medicine 1992, 327, 993-997.
6. Azar J.: Anesthetic gas spillage and scavenging; in: Occupational Hazards to Operating Room and Recovery Room Personnel (Ed. J. E. Cottrell). International Anesthesiology Clinics 1981, 19, 1-37.
Adres do korespondencji:
I Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii AM ul. Długa 1/2 61-848 Poznań

Anestezjologia Intensywna Terapia 2/2001