Lidocaina

La lidocaína induce apoptosis a través de la vía mitocondrial Independientemente de muerte del receptor de señalización

Antecedentes: Los anestésicos locales, especialmente la lidocaína, pueden conducir a la persistencia de síndrome de cauda equina después de la anestesia espinal. Recientemente, se ha informado de lidocaína para activar la apoptosis, al-aunque los mecanismos subyacentes siguen siendo desconocidos. Para elu-cidate la vía de la apoptosis inducida por lidocaína, los autores utilizaron modificado genéticamente células con sobreexpresión o defi-cias de los principales reguladores de la apoptosis.

Métodos: Human Jurkat T-linfoma de células que sobreexpresan la proteína antiapoptótica linfoma de células B 2, así como las células deficientes de la caspasa 9, caspasa 8, o asociado a Fas proteína con dominio de muerte fueron expuestas a la lidocaína y en comparación con células parentales. Los autores evaluaron la viabilidad celular, alteraciones mitocondrial, liberación de citocromo c, la activación de caspasas y apoptosis temprana. La apoptosis se investigó además en las células neuroblastoma.

Resultados: En las células Jurkat, lidocaína redujo la viabilidad, asociada con una pérdida del potencial de membrana mitocondrial. A concentraciones bajas (3 - 6 mm) de la lidocaína, la caspasa 3 se activó y la liberación de citocromo c se detectó, mientras que a concentraciones más altas (10 mM), no hay activación de la caspasa fue encontrado. Apo-ptosis por lidocaína se redujo fuertemente por linfoma de células B-2 sobreexpresión de la proteína o de la caspasa-9 deficiencia, mientras que las células que carecen de los componentes del receptor de muerte caspasa 8 y la proteína asociada a Fas con el dominio de la muerte no estaban protegidos y se muestran alteraciones similares apoptóticas las células parentales. La lidocaína también indujo la activación de caspasasapoptóticas en las células neuroblastoma.

Conclusiones: La apoptosis es desencadenada por las concentraciones de lidocaína por vía intratecal se producen después de la anestesia espinal, mientras que concentraciones más altas inducen necrosis. Los datos indican que los receptores de muerte no están involucrados en la lidocaína inducida por apoptosis. En contraste, la observación de que los linfomas de células B-2 sobreexpresión de la proteína o la falta de la caspasa 9 suprimió la apoptosis implica claramente la vía intrínseca mitocondrial muerte en la apoptosis inducida por lidocaína.

Lidocaína pueden provocar síndrome de la cola de caballo y síntomas neurológicos transitorios después de la anestesia espinal. En estudios con animales, una concentración-y tiempo-dependiente de la citotoxicidad de muchos anestésicos locales como la lidocaína ha sido demostrada. El mecanismo de esta toxicidad es independiente de la acción primaria de todos los anestésicos locales, el bloqueo del canal de sodio dependiente de voltaje. In vitro lidocaína se ha demostrado que induce la apoptosis, una forma importante de la muerte celular programada, pero el mecanismo subyacente sigue siendo desconocido. Mitocondrial lesión se ha descrito como una posible causa de los efectos citotóxicos de la lidocaína en cultivos de células neuronales híbridas y dorsales células de los ganglios de raíz, pero no podría estar vinculada a una vía específica de la apoptosis.

La apoptosis es controlada en gran parte por una familia de proteasas de cisteína-aspartato específicas, llamadas caspasas, que funcionan como iniciadores y ejecutores de la apoptosis pro-ceso. Las caspasas se activan mediante dos rutas principales de señalización del receptor de la muerte extrínseca y la vía mitocondrial intrínseco, que tanto dependen de la forma-ción de complejos multiproteicos grandes. Caspasa iniciadora es el mediador clave de la vía extrínseca. En un modelo simplificado (fig. 1), la unión de ligandos de muerte, tales como el factor de necrosis tumoral o CD95L, a sus receptores de muerte respectivos conduce a la oligomerización del receptor. Este evento luego resulta en el reclutamiento del adaptador asociado a Fas proteína con dominio de muerte (FADD) y la caspasa 8 en un complejo de señalización para inducir la muerte (DISC). En el disco, la caspasa 8 es activado por dímero-zación y escisión autoproteolítica y posteriormente se activa la caspasa 3, lo que resulta en la escisión adicional de varias dianas celulares que son responsables de las alteraciones morfologicas de la muerte celular.

La vía intrínseca, en contraste, se regula a mitocondrias, que liberan citocromo c y otros factores pro-apoptóticos durante las diferentes formas de celular stress.17-19 La liberación de citocromo c es controlada por las proteínas del linfoma de células B-2 (Bcl-2) familia de proteínas, que se caracterizan por los llamados Bcl-2 de homología (BH) dominios. Bcl-2 miembros de la familia de proteínas se clasifican en dos grandes grupos: primero, los miem-brosantiapoptóticas, incluyendo la proteína Bcl-2, que inhibe mitocondrial permeabilización de la membrana y la posterior liberación de proteínas que inducen la apoptosis de la mito-chondrion20 , 21, y segundo, los miembros proapoptóticos, que se subdividen en la multidominio pro-teínas, por ejemplo, la proteína Bcl-2-X asociada (Bax) o la Bcl-2-homóloga antagonista / asesino, (BAK) y el BH3- únicas proteínas. Tras la inducción de la apoptosis, BH3-sólo

activar las proteínas Bax y Bak, que posteriormente un-dergo un cambio conformacional, que conduce a su asamblea en la formación de poros multímeros en el exterior mitocondrial membrana y el citocromo c release. En el citosol, el citocromo c, junto con la caspasa 9 induce la formación del apoptosoma, desencadenando la cascada de caspasas y apoptosis posterior.

En el presente estudio, se investigó el papel de la proteína celular antiapoptótico Bcl-2 en la apoptosis inducida por lidocaína. Además, hemos

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