Comparison of thoracic epidural and systemic analgesia in the treatment of severe acute pancreatitis: Experimental and clinical studies  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
101116
Type K
Principal investigator Takács, Tamás
Title in Hungarian A thoracalis epidurális és a szisztémás analgéza összehasonlítása a súlyos akut pancreatitis kezelésében. Kísérletes és klinikai vizsgálatok
Title in English Comparison of thoracic epidural and systemic analgesia in the treatment of severe acute pancreatitis: Experimental and clinical studies
Keywords in Hungarian epidurális analgézia, szisztémás analgézia, súlyos akut pancreatitis, mikrocirkuláció
Keywords in English epidural analgesia, systemic analgesia, severe acute pancreatitis, microcirculation
Discipline
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)60 %
Ortelius classification: Gastroenterology
Experimental pharmacology, drug discovery and design (Council of Medical and Biological Sciences)40 %
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent First Department of Medicine (University of Szeged)
Participants Bálintné Dr. Agócs, Szilvia
Hartmann, Petra
Iványi, Béla
Kovács, Gabriella
Maléth, József
Molnár, Zsolt
Rakonczay, Zoltán
Szabolcs, Annamária
Starting date 2012-02-01
Closing date 2015-01-31
Funding (in million HUF) 15.352
FTE (full time equivalent) 4.61
state closed project
Summary in Hungarian
A súlyos akut pancreatitis (SAP) mortalitása igen magas, a 25%-t os elérheti. Ez a tény részben a betegség specifikus kezelésének hiányára vezethető vissza. Az akut pancreatitis gyulladásos megbetegedés, melyet lokális szervkárosodás és következményes szisztémás gyulladásos válaszreakció jellemez jelentős gyulladásos mediátor termelődés, és haemodinamikai változások kíséretében. Az akut pancreatitis patogenezisében kimutatták a hasi erek haemorheológiai változásainak és a pancreas szöveti mikroperfúzió változásainak központi szerepét. A mikrocirkuláció zavarában az artériás vazokonstrikció okzta hypoperfúzió, az ischémia-reperfúziós károsodás és a vénás elfolyás akadályozottsága egyaránt jelen van. Emellett az akut pancreatitis kísérletes és klinikai vizsgálatai igazolták a belek mikrokeringésének zavarát is.
A thoracalis epidurális analgézia (TEA) segítségével hatékony fájdalomcsillapítás érhető el SAP során. A szisztémás anestéziával összehasonlítva a TEA jelentősen csökkenti a posztoperatív mortalitást és morbiditást. A TEA kedvező hatásában a szegmentális szimpatikus blokád által kiváltott és a splanchnikus erek felé irányuló véráramlás átrendeződés kedvező hatása állhat. Kimutatták azt is, hogy a TEA javítja a pancreas, máj és a belek mikrocirkulációját kísérletes és klinikai SAP során. Kezdeti eredmények szerint TEA a kísérletes akut pancreatitis súlyosságát is kedvezően befolyásolja. A TEA részben a splanchnikus vazodilatáció révén, részben az adekvát fájdalomcsillapítás miatt csökkenő stresszválasz révén javítja a szöveti perfúziót. A TEA és a szisztémás fájdalomcsillapítás globális haemodinamikai és mikrocirkulációs hatását összehasonlítva eddig nem tanulmányozták.
Vizsgálataink célkitűzése, hogy összehasonlítsuk a TEA és a szisztémás fájdalomcsillapítás hatását a kísérletes és klinikai akut pancreatitis lefolyására. Tervezzük az analgézia különböző formáinak vizsgálatát a haemodinamikai paraméterek, a pancreas és belek mikrocirkulációs változásainak, és a gyulladásos mediátor termelés alakulására SAP során állatkísérletekben és humán vizsgálatokban egyaránt. A vizsgálatok eredménye kedvezően befolyásolhatja a SAP klinikai lefolyását, prognózisát célzó kezelési stratégiát.
Summary
The mortality of severe acute pancreatitis (SAP) is high, reaching up to 25%. This fact may partly due to the lack of specific therapy of the disease. Acute pancreatitis is an inflammatory disease characterized by local tissue injury and systemic inflammatory response leading to massive inflammatory mediator production and haemodynamic disturbances. Haemorheologic alterations in abdominal vasculature and changes in pancreatic tissue microperfusion were demonstrated to play a pivotal role in the pathogenetic processes of acute pancreatitis. Microcirculatory dysfunction includes arterial vasoconstriction with hypoperfusion, ischaemia-reperfusion injury, and obstruction of venous outflow. Besides, experimental and clinical studies revealed intestinal microcirculatory injury both in edematous and in necrotizing pancreatitis.
In SAP, effective pain management can be provided by thoracic epidural analgesia (TEA). TEA reduces postoperative mortality and morbidity compared with general anaesthesia. A segmental sympathetic block with significant blood flow redistribution toward the splanchnic vascular bed is supposed to mediate some of the beneficial effects of TEA. TEA was found to ameliorate pancreatic, hepatic and intestinal microcirculation in both experimental and clinical SAP. Preliminary results demonstrate some beneficial effects of TEA on the severity of experimental acute pancreatitis.TEA can improve microcirculation directly by splanchnic vasodilatation, or indirectly by diminishing stress response due to adaquate pain relief, hence improving cardiac output and tissue perfusion. However, global haemodynamic and microcirculatory effects of TEA and systemic pain relief have not been investigated yet
Our aim is, therefore, to compare the effects of TEA and systemic general analgesia on the course of acute pancreatitis both in experimental models and in clinical settings. We wish to characterize the impact of different types of analgesia on haemodynamic parameters, microcirculatory changes in the pancreas and bowels and inflammatory mediator production during SAP both in animal models and humans. This study may evoke some beneficial changes in the clinical outcome of SAP and result in better prognosis of the disease.





 

Final report

 
Results in Hungarian
Kísérleteink során a morfin (µ, k valamint d ópiát receptorok teljes agonistája), valamint buprenorfin (parciális agonistája a µ, k, míg antagonistája a d ópiát receptornak) hatását vizsgáltuk az L-ornitin indukálta acut pancreatitis (AP) súlyosságára patkányban. A morfint, valamint buprenorfint intraperitoneálisan (ip.), valamint intratekálisan (it.) adagoltuk különböző dózisban. A fájdalomcsillapításhoz szükséges dózist writhing teszttel állítottuk be. Ezen eredmények alapján szisztémásan (ip.) 5-20 mg/kg dózisú morfin fájdalomcsillapító hatása 4-6 órán keresztül tart, míg 0.5-1 mg/kg dózisú buprenorfin 8-12 órán keresztül hatásos. Következő lépésben megvizsgáltuk a morfin valamint a buprenorfin hatását AP-ben. Különböző dózisú morfin és buprenorfin nem volt hatással it. adagolva az AP-re, míg szisztémásan adagolva a morfin dózis függő javító hatást, míg a buprenorfin dózis-függő súlyosbító hatást mutatott. A hatásmechanizmus vizsgálatához véráramlási sebességet mértünk a mesenteriális ereken, valamint megvizsgáltuk az ópiátok ileust okozó hatását, azonban sem a véráramlás, sem az ileust okozó hatás nem volt összefüggésben a gyulladás súlyosságával. Ezek alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy az ópiát receptorok igen fontos szerepet játszanak az AP pathogenezisében. Az ópiát receptorok agonistái valószínűsíthetően védő hatással bírnak, míg az antagonisták súlyosbítják az experimentális AP-t, azonban további vizsgálatok szükségesek ezen hatások tisztázásához.
Results in English
We investigated the effects of morphine (full agonist of µ, k and d opioid receptors) and buprenorphine (partial agonist of µ and k, and an antagonist of d opioid receptors) on the severity of L-ornithine-induced necrotizing acute pancreatitis (AP) in rats. Morphine and buprenorphine were administered intraperitoneally (ip.) and intrathecally (it.). The appropriate dose for pain management in experimental AP was evaluated by writhing test. We found that peripheral (ip.) administration of 5-20 mg/kg morphine has 4-6 hours duration time, however 0.5-1 mg/kg buprenorphine has an effect lasting for 8-12 hours lasting effect. In next set of experiments, we investigated the effects of opioids in AP. Intrathecal administration of morphine or buprenorphine had no effect on the severity of AP. Peripheral (ip.) administration of morphine had a dose-dependent protective effect on the severity of AP, however buprenorphine administration dose-dependently worsened the outcome of experimental AP. To determine the mechanism of opioids, we measured the blood velocity in the superior mesenterial artery and intestinal motility was investigated. But neither blood circulation nor bowel motility was associated with the improving/worsening effects of opioids in AP. Overall, we conclude that opioid receptors have important role in the pathogenesis of AP. Hypothetically the agonists of opioid receptors improve, however, the antagonists worsen the severity of AP, but further investigations are needed.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=101116
Decision
Yes





 

List of publications

 
Kui B, Balla Z, Kormányos ES, Iványi B, Wittmann T, Hegyi P, Szabó A, Horváth G, Takács T, Rakonczay Z Jr: Differential effects of the central and peripheral administration of opioids in experimental acute pancreatitis in rats, United European Gastroenterology Journal 2(5S): A468-469, 2014
Kui B, Balla Z, Vasas B, Végh ET, Pallagi P, Kormányos ES, Venglovecz V, Iványi B, Takács T, Hegyi P, Rakonczay Z Jr: New insights into the methodology of L-arginine-induced acute pancreatitis, PLOS ONE 10:e0117588, 2015
Takács Tamás, Rosztóczy András, Maléth József, Rakonczay Zoltán Jr, Hegyi Péter: Intraductal acidosis in acute biliary pancreatitis, Pancreatology. 2013; 13: 333-5, 2013
Pallagi Petra, Balla Zsolt, Singh Anurag, Dósa Sándor, Iványi Béla, Kukor Zoltán, Tóth Adél, Riederer Brigitte, Liu Yongjian, Engelhardt Regina, Jármay Katalin, Szabó Andrea, Janovszky Ágnes, Perides George, Venglovecz Viktória, Maléth József, Wittmann Tibor, Takács Tamás, Gray Michael, Gácser Attila, Hegyi Péter, Seidler Ursula, Rakonczay Zoltán Jr: The role of pancreatic ductal secretion in protection against acute pancreatitis in mice, Critical Care Medicine, 2014
Kui Balázs, Balla Zsolt, Végh Eszter, Pallagi Petra, Venglovecz Viktória, Iványi Béla, Takács Tamás, Hegyi Péter, Rakonczay Zoltán Jr: Recent advances in the investigation of pancreatic inflammation induced by large doses of basic amino acids in rodents, Laboratory Investigation 2014; 94:138-49., 2014
Rakonczay Zoltán Jr, Végh Eszter, Kovács Gergő, Iványi Béla, Wittmann Tibor, Takács Tamás, Hegyi Péter: Basic amino acids cause mitochondrial injury in pancreatic acinar cells, Pancreas 2013; 42:1378., 2013
Kui Balázs, Balla Zsolt, Iványi Béla, Wittmann Tibor, Hegyi Péter, Rakonczay Zoltán: The strain dependency of L-arginine-induced acute pancreatitis in mice, UNITED EUROPEAN GASTROENTEROLOGY JOURNAL 1(1S); A159, 2013., 2013
Takács Tamás, Rosztóczy András, Maléth József, Rakonczay Zoltán Jr, Hegyi Péter: Intraductal acidosis in acute biliary pancreatitis, Pancreatology. 13: 333-5, 2013
Pallagi Petra, Balla Zsolt, Singh Anurag, Dósa Sándor, Iványi Béla, Kukor Zoltán, Tóth Adél, Riederer Brigitte, Liu Yongjian, Engelhardt Regina, Jármay Katalin, Szabó Andrea, Janovszky Ágnes, Perides George, Venglovecz Viktória, Maléth József, Wittmann Tibor, Takács Tamás, Gray Michael, Gácser Attila, Hegyi Péter, Seidler Ursula, Rakonczay Zoltán Jr: The role of pancreatic ductal secretion in protection against acute pancreatitis in mice, Critical Care Medicine 42:e177-88, 2014
Kui Balázs, Balla Zsolt, Végh Eszter, Pallagi Petra, Venglovecz Viktória, Iványi Béla, Takács Tamás, Hegyi Péter, Rakonczay Zoltán Jr: Recent advances in the investigation of pancreatic inflammation induced by large doses of basic amino acids in rodents, Laboratory Investigation 94:138-49., 2014
Rakonczay Zoltán Jr, Végh Eszter, Kovács Gergő, Iványi Béla, Wittmann Tibor, Takács Tamás, Hegyi Péter: Basic amino acids cause mitochondrial injury in pancreatic acinar cells, Pancreas 42:1378., 2013





 

Events of the project

 
2014-03-05 15:38:55
Résztvevők változása




Back »