O estudo das deficiências cognitivas durante o desenvolvimento do cérebro enfrenta desafios significativos devido à natureza dinâmica do neurodesenvolvimento, restrições metodológicas e barreiras contextuais. O desenvolvimento cerebral envolve mudanças rápidas e não lineares, dificultando a identificação de deficiências durante janelas críticas 1,2. Em ambientes com poucos recursos, barreiras como alfabetização do cuidador, diversidade linguística e acesso limitado a ferramentas especializadas (por exemplo, ressonância magnética) dificultam a triagem precoce1. A variabilidade individual na maturação cerebral dificulta a distinção de desvios patológicos do desenvolvimento típico 2,3. Condições como a síndrome de Down exibem desenvolvimento cortical alterado, mas amostras pequenas e dados histológicos escassos limitam os insights mecanicistas4. Os transtornos do neurodesenvolvimento (por exemplo, TEA, TDAH) geralmente ocorrem concomitantemente com ansiedade ou depressão, confundindo as avaliações cognitivas5. Déficits graves de comunicação em algumas populações restringem o uso de testes padronizados6. Esses recursos levam a vários problemas de design de pesquisa. De fato, a maioria dos estudos usa desenhos transversais, falhando em modelar a mudança dentro do indivíduo ao longo do tempo. Há uma dependência excessiva de populações ocidentais e educadas (amostras "WEIRD")7. A pesquisa da síndrome de Down sofre de pequenas amostras cerebrais post-mortem e controles inadequados de pareamento por idade4. As ferramentas de avaliação ecológica momentânea lutam para explicar as variáveis contextuais que afetam o desempenho cognitivo diário5.
As funções mais importantes no cérebro animal e humano incluem aprendizado e memória, que são centrais para o desenvolvimento humano e a vida em geral8. O cérebro dos bebês está em fase de desenvolvimento e é vulnerável a fatores externos como drogas e anestesia 9,10. Os danos causados pelos anestésicos à função de memória dos lactentes é um tópico crucial da pesquisa clínica e pode até atrasar os tratamentos ideais para pacientes pediátricos devido à incapacidade de realizar anestesia11. Disfunções cognitivas relacionadas à anestesia (ou disfunção cognitiva pós-operatória, DCPO) podem ter consequências a longo prazo para os bebês12. A inalação de sevoflurano pode afetar as funções de memória em lactentes13,14, mas a anestesiologia tradicional acredita que o dano cerebral em lactentes é causado principalmente por hipóxia cerebral durante a anestesia, especialmente na anestesia geral10. Portanto, desde que não haja hipóxia de curto ou longo prazo no cérebro, o risco de lesão do sistema nervoso central em lactentes deve ser reduzido11. Ainda assim, a compreensão do POCD permanece abaixo do ideal. Bebês que necessitam de cirurgia precisarão de anestesia, e um melhor conhecimento das vias envolvidas pode ajudar a projetar estratégias de anestesia que minimizem o risco de DCPO.
Um estudo envolvendo pacientes idosos submetidos a cirurgias não cardíacas revelou que quase 25% dos pacientes apresentaram DCPO dentro de 1 semana após a cirurgia, e a proporção diminuiu para menos de 10% após 3 meses, enquanto o grupo controle apresentou taxas de DCPO de 3,4% e 2,8%15. O estudo também indicou que a maioria dos casos de DCPO era reversível, com apenas um pequeno número de pacientes apresentando DCPO prolongada ou permanente15. No sistema nervoso central, o glutamato é o aminoácido excitatório mais comum16. O receptor N-metil-D-aspartato (NMDAR) é crucial para a indução e manutenção da potenciação de longo prazo (LTP) e depressão de longo prazo (LTD)17. Pesquisas em camundongos mostraram que a plasticidade sináptica excitatória afeta diretamente o desenvolvimento da função cerebral18, sendo a ativação do NMDAR e o influxo de cálcio particularmente importantes19,20. A atividade aumentada do NMDAR tem implicações significativas para induzir o crescimento sináptico e a plasticidade19,20. Portanto, um maior grau de bloqueio de NMDAR por antagonistas de NMDAR (por exemplo, sevoflurano) deve resultar em menores habilidades de aprendizado e memória21. Embora os efeitos do sevoflurano no aprendizado e na memória em cérebros adultos não tenham chegado a uma conclusão clara22,23, o sevoflurano é comumente usado para anestesia em cirurgias pediátricas14. Como um antagonista não competitivo do NMDAR, o sevoflurano pode afetar significativamente as funções de aprendizagem e memória do cérebro 11,13,14,23,24. No entanto, além do NMDAR, outras vias e proteínas estão envolvidas no aprendizado e na memória, e os mecanismos de regulação da memória envolvendo a proteína de ligação ao elemento de resposta fosforilada do cAMP (p-CREB) e o gene c-fos precoce imediato estão se tornando mais claros 25 , 26 , 27 , mas ainda requerem uma melhor compreensão para a administração ideal da anestesia em bebês e crianças.
Com base nesses referenciais teóricos, o presente estudo investigou uma abordagem metodológica integrada que poderia ser usada para estudar prejuízos cognitivos no cérebro em desenvolvimento causados pelo sevoflurano com base na memória e na expressão de p-CREB e c-fos em neurônios do hipocampo através da via de sinalização NMDAR/p-CREB/c-fos em ratos juvenis. Os resultados podem ajudar a melhorar nossa compreensão da DCPO e do comprometimento da memória após anestesia geral. Este estudo utilizou ratos de 21 dias de idade porque eles haviam acabado de ser desmamados e tinham um peso corporal e estado fisiológico altamente uniformes, correspondendo ao início da adolescência em humanos. Devido à sua neuroplasticidade e vulnerabilidade aumentadas durante esse período crítico de desenvolvimento, eles podem modelar com eficiência as deficiências cognitivas causadas por cirurgia ou anestesia no cérebro imaturo 28,29. Isso os torna particularmente adequados para estudar os riscos neurocognitivos associados à cirurgia pediátrica e explorar possíveis estratégias de intervenção. O labirinto em Y é um método comumente usado para avaliar o aprendizado e a memória30. A imuno-histoquímica é comumente usada para estudar neurônios e várias proteínas neuronais.