Effects of surgery and anesthetic choice on immunosuppression and cancer recurrence

Abstract

BackgroundThe relationship between surgery and anesthetic-induced immunosuppression and cancer recurrence remains unresolved. Surgery and anesthesia stimulate the hypothalamic–pituitary–adrenal (HPA) axis and sympathetic nervous system (SNS) to cause immunosuppression through several tumor-derived soluble factors. The potential impact of surgery and anesthesia on cancer recurrence was reviewed to provide guidance for cancer surgical treatment.MethodsPubMed was searched up to December 31, 2016 using search terms such as, “anesthetic technique and cancer recurrence,” “regional anesthesia and cancer recurrence,” “local anesthesia and cancer recurrence,” “anesthetic technique and immunosuppression,” and “anesthetic technique and oncologic surgery.”ResultsSurgery-induced stress responses and surgical manipulation enhance tumor metastasis via release of angiogenic factors and suppression of natural killer (NK) cells and cell-mediated immunity. Intravenous agents such as ketamine and thiopental suppress NK cell activity, whereas propofol does not. Ketamine induces T-lymphocyte apoptosis but midazolam does not affect cytotoxic T-lymphocytes. Volatile anesthetics suppress NK cell activity, induce T-lymphocyte apoptosis, and enhance angiogenesis through hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α) activity. Opioids suppress NK cell activity and increase regulatory T cells.ConclusionLocal anesthetics such as lidocaine increase NK cell activity. Anesthetics such as propofol and locoregional anesthesia, which decrease surgery-induced neuroendocrine responses through HPA-axis and SNS suppression, may cause less immunosuppression and recurrence of certain types of cancer compared to volatile anesthetics and opioids.

Анализ Изменений В Популяциях Лимфоцитов В Зависимости От Метода Обезболивания При хирургическом Лечении Рака Прямой Кишки

“…Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая (ГГН) система и симпатическая нервная система (СНС) принимают участие в формировании иммунного ответа, который индуцируется хирургической травмой [9,11,12,15,20]. Данные исследований показывают, что ингаляционные анестетики (тиопентал натрия и опиоиды) подавляют активность ПК-клеток и Т-лимфоцитов и способствуют пролиферации и ангиогенезу раковых клеток, тогда как пропофол, НПВП и местные анестетики (лидокаин, ропивакаин) сохраняют активность ПК-клеток и тормозят развитие ангиогенеза в опухолевых клетках рака молочной железы и колоректального рака [16,17,21].…”

“…В периоперационном периоде стрессовые реакции, индуцированные хирургическим вмешательством, вместе с некоторыми анестетиками и анальгетиками могут вызвать иммунодепрессию [4][5][6]. Стимуляция нейроэндокринной и симпатической нервной систем вследствие оперативного вмешательства сопровождается высвобождением стресс-гормонов (адренокортикотропный гормон, кортизол), что вместе с провоспалительными и противовоспалительными цитокинами (интерлейкины) имеют синергическое супрессивное влияние на иммунокомпетентные клетки: макрофаги, Т-лимфоциты, натуральные киллеры, что может сопровождаться уменьшением количества в популяциях лимфоцитов и снижением их активности, формируя таким образом иммунодепрессивное состояние [7,9,18,19]. Факторы иммунодепрессии онкохирургических пациентов в колоректальной хирургии: предоперационная химиолучевая терапия [8], хирургическое вмешательство [9], влияние анестетиков и анальгетиков на иммунитет [9], гемотрансфузия [10].…”

The mechanism of propofol in cancer development: An updated review

“…Propofol is a commonly used anesthetic for tumor surgery, and many studies have demonstrated that propofol could affect the anticancer immunity in vivo . Kushida et al.…”

“…Propofol is a commonly used anesthetic for tumor surgery, and many studies have demonstrated that propofol could affect the anticancer immunity in vivo. 68 Kushida et al found that propofol injection in mice could enhance the activity of cytotoxic T cells (CTLs) and significantly inhibit tumor growth, suggesting that propofol may be beneficial to antitumor immunity in mice. 69 was slightly lower than that of sevoflurane.…”

Opioid-induced immunosuppression and carcinogenesis promotion theories create the newest trend in acute and chronic pain pharmacotherapy

“…Most publications presenting the topic of the influence of opioid drugs on the course of cancer are based on studies of gastrointestinal tract, lung, prostate and breast cancer. In connection with epidemiological data, it is extremely important to assess the data of opioid influence on the progression of the most frequently occurring and poorest prognosis cancers (34)(35)(36)(37).…”