The effect of general anesthesia in the immunological response of breast cancer patients

Abstract

This study investigates the impact of general anesthesia on the immune response in breast cancer patients undergoing surgical treatment. The focus is on how different opioid agents used during anesthesia—namely fentanyl and remifentanil—might modulate immunological parameters that could potentially influence tumor progression or recurrence. The immune system plays a pivotal role in cancer control, and its suppression during the perioperative period may facilitate cancer dissemination. This study reviews the mechanisms of anti-tumor immunity, including the roles of cytotoxic CD8+ T-cells, helper CD4+ T-cells, and regulatory T-cells (Tregs), and how these are influenced by anesthetic agents and surgical stress. Literature indicates that volatile anesthetics and opioids can suppress immune function and enhance pro-tumor pathways through increased expression of inflammatory cytokines and angiogenic factors. On the other hand, local anesthetics may offer potential anti-cancer effects.The study involved 30 female patients with histologically confirmed breast cancer, divided into two groups based on the opioid used. Blood samples were collected before and 24 hours after surgery to assess white blood cells, lymphocyte subpopulations (CD4+, CD8+, Tregs), and the CD4/CD8 ratio. The results showed a significant increase in total white blood cells and a reduction in lymphocytes postoperatively. The duration of anesthesia had a stronger effect than the choice of opioid; longer procedures were associated with greater lymphopenia and CD4+ T-cell decrease. No significant differences were found in Treg levels across groups or durations. In conclusion, the type and duration of anesthesia may influence postoperative immune suppression. Shorter procedures with careful selection of anesthetic drugs may help preserve immune function in breast cancer patients. The findings support a tailored anesthetic approach in oncologic surgery to minimize immunosuppressive effects and potentially improve long-term outcomes.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάζει την επίδραση της γενικής αναισθησίας στην ανοσολογική απόκριση ασθενών με καρκίνο του μαστού. Στόχος της μελέτης είναι να διερευνηθεί κατά πόσο διαφορετικά αναισθητικά φάρμακα – συγκεκριμένα η φαιντανύλη και η ρεμιφαιντανύλη – επηρεάζουν τη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος κατά την διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης. Η μελέτη αυτή εξετάζει τη σημασία της ανοσολογικής κατάστασης των ασθενών στον έλεγχο της νόσου και την πιθανότητα υποτροπής. Η αντικαρκινική ανοσία βασίζεται σε ένα πολύπλοκο δίκτυο κυτταρικών και μοριακών αλληλεπιδράσεων, όπου κυρίαρχο ρόλο διαδραματίζουν τα Τ-λεμφοκύτταρα (CD4+, CD8+) και τα φυσικά κύτταρα φονείς (NK). Οι καρκινικοί όγκοι συχνά χρησιμοποιούν μηχανισμούς ανοσολογικής αποφυγής, όπως την έκφραση PD-L1 ή την αύξηση των Tregs (ρυθμιστικά Τ-κύτταρα), προκειμένου να διαφύγουν από τον ανοσολογικό έλεγχο. Ειδικά στον καρκίνο του μαστού, όπου η ανοσοθεραπεία αποτελεί ανερχόμενο θεραπευτικό μέσο, η διατήρηση της ανοσολογικής ισορροπίας είναι κρίσιμη, ιδιαίτερα γύρω από τη χειρουργική πράξη.Η βιβλιογραφία καταδεικνύει ότι το χειρουργικό στρες και τα αναισθητικά φάρμακα μπορούν να επηρεάσουν δραστικά την ανοσολογική λειτουργία. Η χρήση πτητικών αναισθητικών, όπως η σεβοφλουράνη και η ισοφλουράνη, έχει συνδεθεί με αυξημένη παραγωγή προ-φλεγμονωδών κυτοκινών και την ενεργοποίηση παραγόντων όπως ο HIF-1α, που ευνοούν την επιβίωση και μετάσταση των όγκων. Τα οπιοειδή όπως η μορφίνη, η φαιντανύλη και η σουφεντανύλη φαίνεται να ενισχύουν τους ανοσοκατασταλτικούς μηχανισμούς, μεταξύ άλλων αυξάνοντας τη συγκέντρωση των Tregs. Αντίθετα, η χρήση τοπικών αναισθητικών όπως η λιδοκαΐνη φαίνεται ότι έχει αντικαρκινική δράση in vitro, μειώνοντας την αγγειογένεση και την κυτταρική μετανάστευση. Η παρούσα κλινική μελέτη περιέλαβε 30 γυναίκες με καρκίνο του μαστού, οι οποίες χωρίστηκαν σε δύο ομάδες: μία ομάδα έλαβε φαιντανύλη και η άλλη ρεμιφαιντανύλη για αναλγησία κατά τη διάρκεια της γενικής αναισθησίας. Πραγματοποιήθηκε αιμοληψία πριν και 24 ώρες μετά την επέμβαση, και μελετήθηκαν δείκτες όπως ο αριθμός των λευκοκυττάρων, τα επίπεδα των CD4+, CD8+ Τ-κυττάρων και των CD4+/CD25+/FOXP3+ (Tregs).Τα αποτελέσματα έδειξαν σαφή αύξηση των λευκοκυττάρων και ταυτόχρονη μείωση των λεμφοκυττάρων μετά την επέμβαση, ανεξαρτήτως τύπου αναισθητικού. Η διάρκεια της αναισθησίας βρέθηκε να σχετίζεται θετικά με την ανοσοκαταστολή, ιδιαίτερα στην ομάδα που έλαβε ρεμιφαιντανύλη. Μάλιστα, σε ασθενείς με διάρκεια αναισθησίας μικρότερη των 212 λεπτών, δεν καταγράφηκε σημαντική λεμφοπενία. Όσον αφορά τα Τ-λεμφοκύτταρα, παρατηρήθηκε μείωση τόσο των CD4+ όσο και των CD8+ υποπληθυσμών. Ο λόγος CD4/CD8 παρουσίασε ελαφρά αύξηση, χωρίς όμως στατιστική σημασία. Δεν καταγράφηκαν σημαντικές μεταβολές στους Tregs, ούτε ανάλογα με τον τύπο του αναλγητικού, ούτε με τη διάρκεια της αναισθησίας. Συνοψίζοντας, η μελέτη καταδεικνύει ότι η γενική αναισθησία και η χειρουργική πράξη επηρεάζουν την ανοσολογική ισορροπία σε ασθενείς με καρκίνο μαστού. Ειδικότερα, η επιλογή αναλγητικού φαρμάκου και η διάρκεια της αναισθησίας μπορούν να παίξουν ρόλο στη διατήρηση ή καταστολή της ανοσολογικής απόκρισης. Η χρήση πιο ήπιων αναισθητικών σχημάτων, όπως η ρεμιφαιντανύλη σε μικρότερες χρονικές διάρκειες, ίσως αποτελεί ασφαλέστερη επιλογή. Τέλος, η μελέτη καταδεικνύει την ανάγκη για εξατομικευμένη προσέγγιση στην αναισθησιολογική διαχείριση των ογκολογικών ασθενών ενώ είναι απαραίτητο να γίνουν περαιτέρω έρευνες που θα επιβεβαιώσουν τα αποτελέσματα μακροπρόθεσμα και σε μεγαλύτερους πληθυσμούς.