Investigation of the Effects of Sevoflurane and Desflurane on Erythrocyte Deformability in Transient Hyperglycemia

Abstract

Aim: Micro and macrovascular complications due to long-term hyperglycemia are associated with increased mortality and morbidity. Erythrocytes exposed to hyperglycemia for a long time may cause morphological changes in erythrocytes such as decreased deformability and development of aggregation. As a result, complications such as shortening life span of erythrocytes, impairment of oxygen carrying capacity, tissue hypoxia may occur. In our study, we would like to investigate the effects of Sevoflurane and Desflurane on erythrocyte deformability during transient hyperglycemia. Materials and Methods: In this study, 30 male Wistar albino rats were used. The animals were randomly divided into five groups, each contained 6 rats: Diabetic control (group DC), diabetic hyperglycemia group (group DH), diabetic hyperglycemia group with desflurane (group DH-D), and diabetic hyperglycemia group with sevoflurane (group DH-S) groups. Another 6 rats without diabetes were assigned as control group (group C). Streptozotocin- induced diabetic rats were kept 6 weeks, then transient hyperglycemia was created, and the administration of sevoflurane and desflurane were performed. After 24 hours blood samples were obtained and deformability measurements were performed in erythrocyte suspensions containing Htc 5% in a PBS buffer. Results: Diabetes mellitus was found to increase relative resistance in the control group (p <0.0001). Acute hyperglycemia increased relative resistance in diabetes control, relatively. Group DH, Group DH-D and Group DH-S deformability index were significantly different when compared to Group DC (p=0.007, p=0.025, p=0.016, respectively). It was found that administration of desflurane or sevoflurane did not alter erythrocyte deformability during acute hyperglycemia (p = 0.591, p = 0.739). Conclusion: As a consequence, we think that we can safely use inhalation anesthetics such as Desflurane and Sevoflurane during acute hyperglycemia attacks. But, it needs further investigation as both experimental and clinical

Amaç: Uzun süreli hipergliseminin oluşturduğu mikro ve makrovasküler komplikasyonlar mortalite ve morbidite artışı ile birliktedir. Eritrositlerin ise yaşam süreleri boyunca uzun süre hiperglisemiye maruz kalmaları morfolojik olarak eritrositlerde deformabilitede azalma ve agregasyon gelişmesi gibi bir takım değişikliklere neden olmaktadır. Bunun sonucunda eritrositlerin yaşam sürelerinde kısalma, oksijen taşıma kapasitesinde bozukluk, doku hipoksisi gibi komplikasyonlar meydana gelmektedir. Sevofluran ve desfluranın ise eritrosit deformabilitesi üzerine etkileri ile ilgili çeşitli çalışmalar mevcuttur. Biz de bu çalışmamızda geçici olarak oluşturulan hiperglisemi sırasında sevofluran ve desfluranın eritrosit deformabilitesi üzerine etkilerini araştırmayı amaçladık. Yöntem: Çalışma Gazi Üniversitesi Deneysel ve Klinik Araştırma Merkezi'nde Gazi Üniversitesi Deney Hayvanları Etik Kurulu onayı ile yapıldı. Çalışmaya 30 rat dahil edildi. Ratlar; kontrol grubu, diyabetik-kontrol, diyabetik hiperglisemi, diyabetik–hiperglisemi-sevofluran, diyabetik-hiperglisemi- desfluran olmak üzere 5 gruba ayrıldı. Streptozosin ile diyabet oluşturulan ratlar 6 hafta yaşatıldıktan sonra geçici hipergilisemi oluşturuldu ve sevofluran ve desfluran anestezisi uygulandı. 24 saat sonra kan örnekleri alındı ve santrifüj edildi. Eritrosit deformabilitesi sabit akım filtrometre sistemleri kullanılarak ölçüldü. Rölatif rezistansının artması eritrosit deformabilitesinin azalması olarak yorumlandı. Bulgular: Diyabet oluşturulmasının kontrol grubuna göre rölatif rezistansı arttırdığı bulundu (p<0.0001). Akut hiperglisemi, diyabet kontrol grubuna göre rölatif rezistansı arttırdı. Grup DH, Grup DH-D ve Grup DH-S deformabilite indeksi Grup DK ile karşılaştırıldığında anlamlı olarak farklı bulundu (p=0.007, p=0.025, p=0.016). Akut hiperglisemi sırasında Desfluran veya Sevofluran uygulanmasının ise eritrosit deformabilitesini değiştirmediği tespit edildi (p=0.591, p=0.739). Sonuç: Sevofluran ve Desfluran gibi inhalasyon ajanların akut hiperglisemi sırasında güvenle kullanılabileceğini düşünmekteyiz. Ancak bu bulguların daha detaylı ve geniş serilerde yapılacak klinik ve deneysel çalışmalarla desteklenmesi gerekmektedir.