Modelización físico-biológica del efecto hemorreológico in vitro de anestésicos. Implicancias en la diabetes mellitus

La diabetes es un grupo de trastornos metabólicos que se caracteriza por hiperglucemia y por el aumento de otros parámetros sanguíneos dependiendo del tipo de diabetes. Debido a esta condición, los glóbulos rojos (GR) son modificados químicamente por efecto de la glicación, la cual produce una disminución de la carga eléctrica superficial negativa, reduciendo la repulsión electrostática, lo cual favorece la agregación eritrocitaria y altera los parámetros hemorreológicos. Por otra parte, se ha observado que las diferentes drogas empleadas en anestesia pueden afectar los parámetros hemorreológicos y hemostáticos. Los anestésicos aplicados por vía intravenosa más usuales consisten en una combinación de propofol (P), remifentanilo (R) y bromuro de vecuronio (V). El propofol es un agente hipnótico de corta duración y rápida recuperación anestésica. El remifentanilo es un analgésico, y se emplea para la inducción y mantenimiento de la anestesia general. El bromuro de vecuronio es un bloqueador neuromuscular no despolarizante que se usa para la relajación muscular. Dado que los pacientes diabéticos presentan alteraciones hemorreológicas de base, el uso de anestésicos podría agravarlas. Por este motivo la detección y cuantificación de dichas alteraciones antes de una cirugía sería de gran importancia para tomar medidas preventivas y obtener el máximo beneficio para el paciente. En esta Tesis, mediante un estudio hemorreológico in vitro, se propuso modelizar cómo los compuestos anestésicos pueden modificar la capacidad de agregación y la viscoelasticidad de los GR humanos glicados in vitro, a concentraciones cercanas a las alcanzadas en plasma y sangre durante una cirugía (steady-state). Para ello, a fin de modelizar in vitro el proceso de glicación debido a la hiperglucemia, se incubaron GR de dadores sanos con una solución de glucosa a una concentración final de 0,5% p/v (correspondiente a una glucemia de 0,5 g/dl). Para modelizar in vitro el efecto de los anestésicos sobre los GR glicados (g) y sin glicar (C) (suspendidos al 40% en plasma autólogo), estos fueron incubados con soluciones de los distintos anestésicos en PBS, siendo la concentración final de incubación la presentada en steady-state durante una cirugía. La incubación se realizó tanto con cada anestésico por separado (P, R y V) como con sus combinaciones (PR, PV, RV y PRV). Al analizar la morfología de los agregados de los GR por microscopía óptica, se observó que en el tratamiento con los anestésicos P, V, PV y PRV presentó un incremento significativo en el porcentaje de los agregados de 5 o más células con respecto al control (C), indicando que estos anestésicos influirían en el comportamiento de la agregación eritrocitaria. También se encontró un aumento significativo para el porcentaje de AMAS en el tratamiento con PRV, indicando que la combinación de los tres anestésicos aumentaría la agregación. En concordancia con esto, hubo un aumento significativo para el porcentaje de AMAS entre g y PRVg revelando que el tratamiento conjunto de anestesia y glicación también aumentaría significativamente la agregación. Al analizar la cinética de agregación de los GR con un agregámetro de chip óptico (basado en la técnica de transmisión láser), se pudo observar que el tiempo mitad (t1/2) presentó una disminución significativa para PRV, indicando que la mezcla de los tres anestésicos aceleraría el proceso de agregación. Además, se observó un aumento significativo de la amplitud de agregación (Amp/2) para la muestra g al comparar con el C. Se analizaron los parámetros hemorreológicos empleando el Reómetro Eritrocitario, basado en la técnica de difractometría láser. Se pudo observar que el módulo elástico de la membrana del GR () disminuyó significativamente para el tratamiento con PRV respecto a C, revelando una posible alteración de la elasticidad de la membrana eritrocitaria por la acción de esta combinación de anestésicos. Al analizar los efectos debido a la glicación, se observó que los valores de la viscosidad superficial de membrana () y el  presentaron diferencia significativa para los GR glicados, sugiriendo alteraciones en la viscoelasticidad por este tratamiento. Asimismo, se observó que el valor de μ disminuyó significativamente en las muestras Rg, PRg, RVg y PRVg respecto al g. Finalmente, los resultados de las determinaciones viscoelásticas y de agregación eritrocitaria indican que las propiedades hemorreológicas de los GR podrían estar afectadas en diferente grado por la acción de los anestésicos propofol, remifentanilo y vecuronio, solos o en combinación. Además, los resultados obtenidos aplicando la modelización in vitro de la glicación por hiperglucemia, muestran que las alteraciones hemorreológicas podrían ser mayores por el uso de estos anestésicos. Particularmente, se observó que los GR formarían agregados anómalos (clusters) y de mayor tamaño por efecto de los anestésicos y la concentración de glucosa. Los resultados de esta tesis son de gran importancia para la evaluación de la prevención de complicaciones en procedimientos quirúrgicos, y también para evitar posibles complicaciones microvasculares postoperatorias en pacientes diabéticos.