Servicio de Cirugía Experimental. Hospital "La Paz". Madrid

Incidencia de la técnica anestésica en los resultadosexperimentales

en su mayoría, no solo afectan al animal, sino tambiéna la experiencia, requiriendo un incremento delnúmero de animales y aumentando los costeseconólnicos y personales.

Un ejemplo del ahorro "animal y material" dela técnica anestésica es la realización de dos trabajosque utilizaron un modelo de resección intestinal en larata lactante de 15 días de vida. En uno de ellos uninvestigador obtuvo una mortalidad intraoperatoriacercana al 50% en las primeras 24 horas depostoperatorio utilizando una anestesia a base :fe éter.Las muertes se produjeron fundamentalmente en elperíodo postoperatorio. En el otro trabajo, otroinvestigador, con Wta experiencia similar, obtuvo unamortalidad del 0% en las primeras 24 horas depostoperatorio. El anestésico utilizado en este segwldotrabajo fue el isoflurano. Las diferencias fueronachacadas exclusivamente a la técnica anestésicautilizada.

Una complicación ampliamente estudíada por elDr .Flecknell es el descenso de la ingesta en elpostoperatorio y demuestra que los animales sometidosa una mala recuperación ingieren una menor cantidadde agua y comida en las primeras 24-48 horas. Esteefecto ocurre aún cuando los animales parecentotalmente recuperados del procedí miento realizado ysuelen deoorse a dolor. La administración de analgesiadurante 12-24 horas reduce considerablemente lainapetencia de estos animales. De forma similar, unanimal que no come o 0000 en 24-48 horas, quedesarrolla Una hipotermia grave, o acidosisrespiratoria, o hipoxia, dificilmente puede considerarseun buen modelo animal.

La cirugía provoca estrés proporciOltal a lagravedad de la agresión. Este mecanismo de defensamodifica el metabolismo y favorece la movilización desustratos como la glucosa. Actualmente se consideraque eStas modificaciones no son necesarias enpacientes que recioon unos cuidados intraoperatorios ypostoperatorios adecuados, dado que estos no existenen condíciones naturales de agresión. Las alteracionesderivadas de una respuesta de estrés incluyenelevaciones de corticosteroides que persisten variosdías, modificaciones del ritmo circadíano yhonnonales que pueden prolongarse varias semanas.En general la cirugía va a producir un efectodesestabilizante muy superior a la anestesia de fonDaque cualquier técnica que reduzca la respuesta al dañoquirúrgico va a mejorar globalmente el eStado delanimal y los resultados de la experiencia. Existen datos

La técnica anestésica engloba no solo el periodoen el que un animal está anestesiado (inconsciente),sino los preparativos que tiendan a reducir el riesgo deesta (Preanestesia), y las consecuencias inmediatas dela misma y su relación con el procedimiento realizado

"(recuperación anestésica y postoperatorio). El objetivode la anestesia del animal de laboratorio es favorecer elIdesarrollo de un modelo experimental que pueda serdoloroso o incómodo para el animal proporcionandoun medio éticamente humanitario que reduzca almínimo el sufrimiento físico y psíquico del mismo.

La anestesia suele favorecer la manipulación delanimal, proporcionando inmovilidad, y cierto grado derelajación muscular. La hipnosis, o sueño, y laanalgesia son los componentes principales de laanestesia, que inhiben la percepción dolorosa -física ypsíquica- por parte del animal, reduciendo lasconsecuencias derivadas de la agresión quirúrgica.

El estrés que padece un animal comoconsecuencia de una manipulación inadecuada es unade las variables ocultas que más pueden afectar a losresultados de una experiencia. El error en la ma-nipulación abarca desde un manejo poco cuidadoso delanimal, una selección inadecuada de las técnicas detranquilización, inducción y mantenimiento anestésico,hasta una falta de cuidados en el periodopostoperatorio. La prevención y tratamiento adecuadodel dolor es una de las prioridades de un buenprotocolo anestésico, al ser aquel una de las principalesfuentes de alteración de la homeostasis del animal,pero no la única que debemos tener en cuenta.

La selección de una técnica anestésica adecuadaa cada especie y procedimiento tiende a cumplir losobjetivos de manejo humanitario de los animales,ausencia de complicaciones derivadas de la anestesia ymínima interferencia en el experimento, que sueleimplicar que el animal recupere su normalidadfisiológica lo antes posible. Una recuperaciónanestésica prolongada es una de las complicacionestipicas en los animales de experimentación, y se hallaparticularmente afectada por la ausencia de cuidadospostoperatorios que el investigador es capaz deproporcionar. En roedores, las razones habituales sonla hipotermia o la mala elección del anestésico, y quesuelen producir la muerte y engrosan la lista deanimales utilizados, pero no incluidos, en nuestroestudio. Evidentemente estas complicaciones, evitables~

objetivos para afirmar que la elección de una técnicaanestésica adecuada no solo beneficia al animalminimizando su sufrimiento, sino también a lafiabilidad de este como reactivo biológico paraexperimentación.

La técnica anestésica en el animal delaboratorio

Preanestesia -Manejo preoperatorioLa primera consideración que debe hacerse a

todo animal que vaya a ser anestesia do es la ve-rificación de su estado de salud. Asumiendo que laexperiencia requiera de animales sanos, las razones deeste control por el investigador son evidentes. Aún asíalgunas patologías pueden ser consideradas leves eirrelevantes para la obtención de los resultadosobtenidos. En este caso debe plantearse el riesgo quepuede suponer la superposición de dichas patologías ala realización de una técnica anestésica, p.e. larealización de una anestesia a un animal deprimido ydeshidratado, para la obtención de una biopsiahepática puede estar facilitada por un manejo más fácildel animal pero requiere una reducción considerableen el número y dosis de fármacos a administrar. Nopodemos aplicar a estos animales la misma técnica quea un animal sano sino con un riesgo anestésico muyelevado. Las alteraciones del modelo experimentalpueden requerir varios dias hasta su normalización eincluso pueden resultar irreversibles. La realización decontroles rutinarios permite establecer los estándaresen nuestro centro de investigación, ateniéndonos acriterios objetivos para valorar nuestros animales. Loscontroles laboratoriales (bioquímica, hematología, etc.)son útiles tanto a priori como a posteriori y nospermiten tomar decisiones no solo sobre un animalconcreto, sino sobre una población a la que pertenece.En los roedores, la posibilidad de obtención de datosde control basal suelen basarse en los controlesrealizados por los diferentes proyectos de investi-gación.

anestesia para facilitar la salida de gases y contenidoruminal durante la anestesia. En roedores y conejos noes necesario. Sólo en casos de cirugía digestiva esnecesario ampliar este periodo en ambos casos.

El manejo por parte de personal previamenteentrenado tiende a considerarse actualmente como unaobligación. Gran parte del estrés inducido durante lainducción anestésica está relacionado con un manejoinadecuado de los animales que además dificulta elmismo. Este problema es especialmente importante enlos investigadores noveles que carecen de experienciaen el manejo de animales. La implantación de cursosperiódicos. como cursos de doctorado de manejo deanimales de laboratorio u otros similares deben serimplantados de forma rutinaria y con carácter anual, ohasta que exista una legislación que 10 requil:ra. tal ycomo ocurre en otros países.

La administración de tranquilizantes u otro tipode medicación anestésica se debe plantear como unaventaja tanto para el animal como para el investigadory su experiencia. No se recomienda su uso rutinariosino aplicado a cada experiencia concreta. En general,especies como perro, gato y oveja son poco reacios auna manipulación adecuada que permita laadministración de un agente anestésico intravenoso.En otras especies como el cerdo esto resulta casiimposible en la práctica sin la aplicación de un potentetranquilizante. Existen casos concretos en los quedebe reducirse al mínimo la cantidad de fármacosadministrados para evitar su interferencia sobre laexperiencia, o al menos considerarla comoconsecuencia de un único fármaco p.e. casi todos losanestésicos y tranquilizantes poseen efectoscardiovasculares y respiratorios. En estos casos esrecomendable la inducción y mantenimiento anestésicocon un único agente como es el uretano IV o elisoflurano inhalatorio.

La administración de atropina tampoco debe seruna rutina en la premedicación anestésica. Estáespecialmente indicado para reducir la aparición desecreciones bronquiales y salivares, especialmente trasla administración de ketamina (Ketolar@) o tiletamina(Zoletil@). El aumento de secreciones resulta más peli-groso cuanto menor es el tamañ.o del animal. Laatropina tiene efectos vagolíticos que afectan princi-palmente al corazón. En los rumiantes disminuyen lamotilidad intestinal sin que tengan un efecto claro enla disminución de secreciones.

Organizativamente deben evitarse lasintervenciones hacia el final de la mañ.ana o por latarde, garantizando los máximos cuidados por partedel personal. Igualmente debe evitarse la realizaciónde cirugía complicada hacia el final de la semana,e~-itando la necesidad de cuidados postoperatoriosdurante el fin de semana. El equipo anestésico(material y fármacos) necesario debe estar preparadopara cubrir imprevistos (p.e. balas de oxigeno yvaporizador de anestésico llenos, etc.) así comocomprobar el funcionamiento del equipo antes deiniciar la experiencia. Deben evitarse situaciones que

El periodo de aclimatación de los animales debemantenerse para no acumular al estrés que la falta deeste periodo produce al de la anestesia. Además,resulta la forma más fiable de comprobar el estado desalud de un animal. Un animal estresado mostraráalteraciones en los parámetros bioquímicos ohematológicos (p.e. leucocitosis), y también larespuesta inmunitaria estará reducida favoreciendo laaparición de infección. En algunos casos la falta deaclimatación de algunos animales (p.e.miedo,agresividad) puede relegar su utilización especialmenteen procedimientos crónicos, evitando someterle a unaanestesia y cirugía.

En la mayoria de los animales de tamaño medio(perros, gatos, cerdos, ovejas y monos) es suficiente unperiodo de ayuno de sólidos de 12 horas, es decir. bastacon retirar el alimento la noche anterior a la cirugía.En los rumiantes es necesario aplicar una sondaruminal, además del tubo endotraqueal, durante la

requieren sacrificar a un animal anestesiado eintervenido porque el material de investigación nofunciona correctamente.

Inducción y mantenimiento anestésico

depresión cardiovascular y respiratoria si es muyprofundo. Si la duración del período anestésico se va. aprolongar por un período de tiempo superior a la hora,suele ser recomendable la utilización de anestésicosinhalatorios que mantienen un plano anestésicoestable. La utilización de fármacos inyectables requiereel conocimiento de su farmacocinética, es decir, laduración media del efecto anestésico del fármaco, paraprevenir que los niveles plasmáticos desciendandemasiado. Los efectos secundarios de los anestésicosson muchas veces muy marcados debido a su malaaplicación más que al fármaco en sí.

A la hora de elegir la técnica anestésica y losfármacos a utilizar, deben considerarse factores comoel objeto y naturaleza del procedimiento a realizar bajoanestesia, la duración, gravedad y lugar delprocedimiento quirúrgica, la especie animal y suscaracterísticas individuales, los medios disponibles ennuestro laboratorio y el coste (McDonell, 1975):

El objeto y naturaleza del procedimiento arcalizar bajo ancstesia modifica considerablemente latécnica utilizada. Si la obtención de los datosex-perimentales no es inmediata y permite la recupera-ción completa de la anestesia, la técnica utilizadaimporta poco, siempre que se asegure una ausencia dedolor y estrés. Es el momento aconsejado para probarnuevos fármacos anestésicos. El caso opuesto loconstituyen los estudios fisiológicos y farmacológicos,en los que la utilización de fármacos debe ser lamínima que permita un trato humanitario de losanimales. En estos casos deben minimizarse los efectosde los anestésicos sobre el organismo, así como lainteracción con el objeto del estudio. La utilización deun único fármaco es la técnica más recomendable; elpropofol (diprivan@) en infusión continua puede seradecuado por vía intravenosa y el isotlurano (Forane@)o halotano (Fluothane@) por vía inhalatoria.

Los anestésicos acumulativos o de lentaeliminación (barbitúricos) no son aconsejables en in-tervenciones prolongadas, especialmente si se quierenobtener resultados durante la recuperación anestésica.Algunos fármacos como el tiopental sódico producenefectos cardiorespiratorios detectables hasta dos horasdespués de la finalización de la anestesia tras laadministración de una sola dosis de este fármaco.Otros fármacos como el uretano o la alfa-cloralosaproducen una anestesia prolongada (hasta 10 horas)pero superficial, que no permite intervenciones muydolorosas. A medio plazo, estos agentes son tóxicostisulares y producen una elevada mortalidad que loshace adecuados solo para experiencias agudas, esdecir, aquellas en las que el animal es sacrificadoinmediatamente o poco después de la anestesia. Laseveridad dcl dafto quirúrgico aconseja la utilizaciónde analgésicos intraoperatorios y postoperatoriospotentes (opiáceos: fentanilo, meperidina, buprenor-fina).

La mayoria de los investigadores utilizan losfármacos anestésicos basándose en protocolospreviamente descritos en publicaciones de prestigio,sin reparar en la idoneidad de dicha elección.Afortunadamente, el conqcimiento sobre los efectos delos anestésicos es cada vez mejor y los laboratoriosactuales tienden a aplicar técnicas más modernas queincluyen nuevos fármacos. Existen líneas deinvestigación, llevadas a cabo por diferentes grupos detrabajo en todo el mundo, que utilizan una técnicavalidada por muchos afios de trabajo. Es posible quedicha técnica no sea la mejor, pero que otras

.potencialmente mejores no sean aceptables por suinfluencia negativa sobre la experiencia p.e. el

I isoflurano puede modificar la respuestaneurofisiológica cerebral a la isquemia no ocurriendolo mismo con el uretano. Esto ocurre en relativamentepocos casos, y en la mayoria de los casos una técnicaanestésica es, utilizada sencillamente por que lautilizan otros, aún cuando los fárn1acos no seencuentran disponibles en Espafia (Saffan@, Innovar-Vet@, etc.), o porque es la utilizada previamente enotros experimentos. Bajo esta perspectiva, unexperimento realizado con una técnica inadecuadatendrá unos resultados falseados, que podemosperpetuar si la seguimos utilizando. Un vicio común demuchos laboratorios de investigación es la utilizaciónde una determinada técnica anestésica sencillamenteporque es la que lleva practicando desde hace muchosafios y "funciona muy bien". Pero no debe despreciarsela experiencia adquirida que hace que una malatécnica anestésica sea más segura que otratécnicamente mejor pero no practicada. Laimplantación de cursos de actualización y la mayorcomunicación entre los investigadores ha facilitado elconocimiento y manejo adecuado de nuevas técnicasanestésicas, así como la influencia que tiene cada unade ellas sobre el animal y, por tanto, sobre lainvestigación.

Es posible que la técnica anestésica no seaadecuada a la experiencia pero que ello no afecte elánimo del investigador. El peligro radica en que losevaluadores de trabajos científicos son cada vez máscríticos con el método utilizado en la investigación, yconsiderar que los resultados pueden estarenmascarados u oscurecidos por una técnica anestésicano apropiada; p.e. fármacos como la ketamina o latiletamina o los tranquilizantes agonistas de losreceptores adrenérgicos aIfa-2 producen hiperglucemiay pueden invalidar un estudio centrado en este azúcar.La incorrecta utilización de los fármacos anestésicos esuna causa frecuente de error; un defecto común se basaen la mala apreciación del plano anestésico del animal,que producirá estrés y dolor si es muy ligero, o

La cirugía complicada (cardíaca, trasplantes,etc.) solo puede realizarse adecuadamente utilizandotécnicas de anestesia equilibrada que normalmente

la técnica anestésica menos estresante para el animal yque puede implicar una inducción anestésica con ~lmínimo de manipulación durante el periodopreanestésico. En otros casos el animal puede estardebilitado a causa de la experiencia y normalmentedeben reducirse las dosis de anestésicos a utilizar hastaun 80%. En animales críticos se recomienda utilizarinicialmente un 5- 10% de la dosis calculada para elmismo animal sano.

Las técnicas de anestesia parenteral norequieren de una inversión previa para poder ser apli-cadas. El principal gasto podría derivarse de laobtención de monitores que permitan vigilar a animaldurante la anestesia (electrocardiograma,pulsioxímetro, capnógrafo, etc.). La utilización delanestésico inhalatorio éter debe su popularidad a lafacilidad de su administración y bajo coste. Es una delas técnicas que deben desaparecer, si es que aúnexisten. dado su carácter explosivo, irritante de lasmucosas, y asociado a una mortalidad elevada sin laexperiencia suficiente por parte del investigador. Enalgunos países está prohibida su utilización.

La implantación de una anestesia inhalatoriacon anestésicos halogenados y con su equipocorrespondiente -líneas de gases. vaporizado res ycircuitos anestésicos- exíge una inversión mínimainicial, pero que cualquier laboratorio de investigaciónpuede sufragar fácilmente. Las ventajas de esta técnicasuperan rápidamente las desventajas económicas, y amedio-largo plazo resultan más económicas. Para lamayoria de los casos, en los que el propio investigadoractúa de cirujano y anestesista, pocas técnicasproporcionan la seguridad y sencillez de manejo queproporciona la anestesia inhalatoria con agenteshalogenados como el halotano o el isoflurano. Resultaespecialmente útil en investigadores sin experienciaprevia en investigación animal. Es sin duda la primeratécnica anestésica a considerar. Seleccionandoadecuadamente el circuito anestésico, podemos realizaruna anestesia en cualquier animal de laboratorio,siendo pocas las contraindicaciones (p.e. hipertermiamaligna en ciertas razas de cerdo, inestabilidadcardivascular marcada ). Normalmente, como yahemos indicado, las técnicas aplicadas en unlaboratorio normalmente están limitadas a aquellasque se han venido practicando durante años, y elmaterial utilizado es acorde a las mismas. Laaplicación de técnicas complejas de anestesiaequilibrada requieren de un anestesista para garantizarsu efectividad y puede ser la principal limitación en suaplicación.

Una recomendación para toda anestesia,excepto roedores y quizás conejos por su tamaño yespecial dificultad, es la implantación de una víavenosa que permita administrar fluidos y fármacos, yde una vía aérea, con un tubo endotraqueal. Estasmaniobras rutinarias nos permitirán actuar rápi-damente en caso de complicaciones, quefundamentalmente afectan a los sistemascardiovascular y respiratorio. En el primer caso

requieren una persona que actúe como anestesista. Enestos casos se utilizan fármacos de acción muyselectiva y con pocos efectos secundarios. Estosincluyen hipnóticos que inducen sueño (propofol,ketamina, o los anestésicos inhalatorios a bajas dosis),analgésicos potentes que eliminan la percepcióndolorosa (fentanilo, meperidina) y relajantesmusculares que facilitan la manipulación quirúrgica yla ventilación controlada (atracurio, vecuronio,pancuronio y succinilcolina). Por supuesto. lautilización de ventilación controlada requiere laimplantación de ventilación artificial, siendo másaconsejable la utilización de relajantes muscularescuanto mayor sea el tamaño del animal.

La especie animal condicionaconsiderablemente la técnica anestésica. Teóricamentepuede afirmarse que cada especie tiene sus técnicasanestésicas, aunque en la práctica en casi todas utili-

.zaremos, o podemos utilizar, los mismos fármacos ysus combinaciones. Una diferencia entre especies es la

I dosis necesaria de fármaco, mayor cuanto menor es el

tamaño del animal sobre la base de mg/kg, peroproporcional a su metabolismo. Igualmente en lapráctica resulta más fácil determinar las caracteristicasde especie que condicionan la técnica anestésicautilizada; en el perro. gato y oveja puede utilizarse unainducción anestésica a base de tiopental sódico seguidade un mantenimiento con anestésicos inhaIatorios. Laketamina es otra opción válida que también puedeaplicarse a conejos y roedores si se acompaña debenzodiacepinas (diacepam-valium@) y/o agonis1as delos receptores adrenérgicos alfa-2 (xilacina-rompun@,medetomidina-domtor@). Los roedores pueden serinducidos y mantenidos anestésicamente conisoflurano; la inducción se produce en unos 15-20segundos y con un estrés mínimo. Los cerdos, dado sucarácter, suelen precisar de la administraciónintramuscuIar de un tranquilizante o, aún mejor, de unanestésico por esta vía, como la ketamina asociada abenzodiacepinas y agonistas de los receptoresadrenérgicos alfa-2. Algunos fármacos estáncontraindicados. En el cerdo la succinilcolina o losanestésicos inhalatorios halogenados (isoflurano,halotano) pueden producir hipertermia maligna y lamuerte en pocos minutos. En el perro la utilización deketamina no asociada a benzodiacepinas provoca mio-clonias y vocalización. En el gato la dosis de morfinaes la décima parte de la aconsejada en el perro, y en losrumiantes lo mismo ocurre con la utilización dexilacina. Otros fármacos no tienen efecto en algunasespecies o este es escaso (xilacina en el cerdo) o menor(anestésicos inhalatorios en animales de laboratoriocomparados con el hombre).

Las caracteristicas individuales de cada animalpueden aconsejar una modificación de la técnicaanestésica. Las razones pueden incluir un carácteragresivo o asustadizo. En estos casos primero debemosconsiderar si el animal es adecuado para nuestromodelo y si el estrés añadido a que podemos someter elanimal lo justifica. En segundo lugar debemos aplicar

podemos administrar 'volumen' de líquidos y fármacosde efecto cardiovascular, y en el segundo realizar unaventilación artificial.

Recuperación anestésica y postoperatorio

temperatura más lentamente. La medida más eficaz esla utilización de ambientes cálidos durante' laintervención y la rccu¡xración y, en el caso deanimales pequeños, la utilización de fuentes de calor(mantas de agua caliente, eléctricas...) y deincubadoras durante el posto¡xratorio.

Una recu¡xración suave reduce lascomplicaciones que sc producen en este periodo. Losanimales deben recuperarse aisladamente unos deotros, y en el caso de los roedores evitar utilizar jaulasmuy pequeñas o con viruta, que pueden producirasfixia y la muerte. La mejor forma de facilitar unarccu¡xración sin incidentes es la aplicación de unanalgésico postoperatorio. Este debe aplicarsc ANTESde la percepción del dolor, es decir, antes de que elanimal sea consciente y se recu¡xre de la anestesia.Posteriormente será menos efectivo, o serán necesariasdosis mayores de analgésico. Los analgésicos quepueden utilizarse incluyen antiinflamatorios noesteroideos (AINEs) -dipirona (nolotil@), flunixinmeglumine (finadyne@) y opiáceos como labuprenorfina (buprex@) que puede aplicarse a todaslas esIXCies de animales de laboratorio. Este fármacoes probablemente el más efectivo en la mayoria de loscasos debido a su potente efecto, larga duración (8-12horas) y menores efectos secundarios que los AINEs.

En algunos casos, el procedimiento quirúrgicotermina con el sacrificio del animal. La selección de latécnica anestésica no debe ser muy diferente en el casoque se desee recuperar al animal, simplemente noimportan los efectos indeseables que la técnicaanestésica tenga en el periodo postoperatorio, p.e. unarecuperación prolongada (alfa-cloralosa), íleoparalítico en la rata (hidrato de cloral) o efectos tóxicosy carcinogénicos a medio plazo (uretano).

Una recuperación adecuada es aquella quefacilite lo antes posible la recuperación de lasconstantes fisiológicas de un animal y de la forma mássuave posible. Una de las complicaciones másfrecuentes es la recuperación prolongada, que perpetúalas alteraciones fisiológicas que produce la anestesia yla cirugía. Un ejemplo habitual es la hipotermia. Losroedores pueden perder varios grados de temperaturaen pocos minutos pero una recuperación rápidapermite igualmente una rápida normalización de latemperatura corporal. Este efecto es menos evidente enanimales de mayor tamaño dado que disipan la

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