INTRODUCCIÓN: El ROCURONIO y VECURONIO son los relajantes musculares no despolarizantes BNMNP más usados en la práctica clínica. El SUGAMADEX es el fármaco utilizado como reversor de la relajación muscular producida por los bloqueantes neuromusculares citados. En el presente trabajo analizamos los efectos del SUGAMADEX, la implicación del colesterol en los mismos y el posible papel protector del ROCURONIO y VECURONIO en cultivos primarios de neuronas de rata. HIPÓTESIS: Debido a la introducción paulatina del fármaco SUGAMADEX en la clínica y de los bloqueantes neuromusculares tipo ROCURONIO y VECURONIO, nos planteamos si estos fármacos o su combinación podrían ocasionar muerte neuronal en células en cultivo primario. OBJETIVOS: 1. Estudiar la viabilidad celular en neuronas en cultivo primario expuestas a la acción del fármaco SUGAMADEX. 2. Determinar, si es el caso, el tipo de muerte celular detectada (necrosis y/o apoptosis) tras la adición de SUGAMADEX y analizar las proteínas implicadas en los procesos de muerte celular. 3. Estudiar la viabilidad neuronal en células en cultivo primario expuestas a los relajantes musculares (ROCURONIO y VECURONIO) y analizar las proteínas implicadas en los procesos de muerte celular. 4. Determinar la viabilidad celular en neuronas en cultivo primario expuestas a las uniones de ROCURONIO con SUGAMADEX y VECURONIO con SUGAMADEX y analizar las proteínas implicadas en los procesos de muerte celular. MATERIAL Y MÉTODOS: La viabilidad celular se determinó mediante MTT, microscopia confocal y de fluorescencia, así como ensayos de la actividad de CASP-3 y LDH. La cuantificación de colesterol se llevó a cabo en fraccionamientos sub-celulares y la técnica de Western-blot se utilizó para la determinación de la expresión proteica del Citocromo c, AIF y Smac/Diablo. RESULTADOS: El SUG indujo la muerte celular por apoptosis y necrosis, aumentando la expresión proteica del Citocromo c, AIF, Smac/Diablo, así como la síntesis de LDH y de la actividad de CASP-3. El conjunto de cambios producidos por el SUGAMADEX se pueden relacionar con una alteración en la homeostasis del colesterol, provocando un descenso en sus niveles en la membrana plasmática que se recuperaron tras la adición de colesterol. Nuestros resultados igualmente demuestran que tanto el ROCURONIO como el VECURONIO previenen los efectos deletéreos neuronales del SUGAMADEX. Este efecto protector puede ser explicado por el mecanismo de acción farmacológico del SUGAMADEX que supone un encapsulamiento 1:1 de las moléculas de estos relajantes neuromusculares dando como resultado la inactivación de los efectos adversos neuronales del SUGAMADEX. Por lo tanto, es trascendental ajustar las dosis de estos fármacos con el objetivo de impedir el SUGAMADEX libre. Nuestro estudio se ha realizado con experimentos “in vitro” por lo que sería necesario e interesante realizar estudios “in vivo” para determinar los efectos de estos fármacos. Podemos concluir que es fundamental controlar las dosis administradas de SUGAMADEX, ROCURONIO y VECURONIO para alcanzar un equilibrio adecuado entre estos fármacos que impida concentraciones plasmáticas elevadas de SUGAMADEX libre, que pueden conducir al riesgo de daño neuronal, especialmente en pacientes con daño o no desarrollo de la barrera hematoencefálica, en casos como en ancianos, enfermedades neurodegenerativas, traumatismos, enfermedades inflamatorias y en la población gestante e infantil.

INTRODUCTION: ROCURONIUM and VECURONIUM are the non-depolarizing muscular blocking agents (NMBAs) commonly used in clinical practice. SUGAMMADEX is a drug used as a reverser of muscle relaxation produced by those neuromuscular blockers. In this current work, we analyze the effects of SUGAMMADEX, and the role of cholesterol in those effects and the possible protective function of ROCURONIUM and VECURONIUM in primary cultures of rat neurons. HYPOTHESIS: Due to the gradual introduction of the drug SUGAMMADEX and the neuromuscular blockers ROCURONIUM and VECURONIUM in the clinical practice, we wondered if these drugs alone or in combination could cause neuronal death in cells in primary culture. AIMS: 1. To study cell viability in neurons in primary cultures exposed to the action of the drug SUGAMMADEX. 2. To determine, if applicable, the type of cellular death detected (necrosis and/or apoptosis) after the addition of SUGAMMADEX, and then, to analyze the proteins involved in those processes. 3. To study the neuronal viability in cells in primary cultures exposed to neuromuscular blockers (ROCURONIUM and VECURONIUM), and then to analyze of the proteins involved in those processes. 4. To determine the cellular viability in neurons in primary cultures exposed to the combinations of ROCURONIUM with SUGAMMADEX and VECURONIUM with SUGAMADEX and to analyze the proteins involved in the processes of cell death. MATERIALS AND METHODS: Cellular viability was determined by MTT, confocal and fluorescence microscopy, as well as assays of CASP-3 and LDH activity. Cholesterol quantification was performed in subcellular fractionation, and Western blot technique was used for the determination of the protein expression of Cytochrome c, AIF and Smac /Diablo. RESULTS: SUGAMMADEX induced cellular death by apoptosis and necrosis, increasing the protein expression of Cytochrome c, AIF, Smac / Diablo, as well as the synthesis of LDH and the activity of CASP-3. The set of changes produced by SUGAMMADEX could be related to an alteration in cholesterol homeostasis, causing a decrease in its levels in the plasma membrane, which were recovered after the addition of cholesterol. Our results also demonstrate that both ROCURONIUM and VECURONIUM prevent the neuronal deleterious effects of SUGAMMADEX. This protective effect could be explained by the mechanism of pharmacological action of SUGAMMADEX, which involves encapsulation of the molecules of these neuromuscular blockers at a 1:1 ratio, resulting in the inactivation of the neuronal adverse effects of SUGAMMADEX. Therefore, it is transcendental to adjust these drugs’ doses in order to prevent circulating SUGAMMADEX. Our study has been developed with experiments "in vitro" so it would be necessary and interesting to carry out "in vivo" studies to determine the effects of these drugs. We can conclude that it is essential to control the administered doses of SUGAMMADEX, ROCURONIUM and VECURONIUM to achieve an adequate balance between these three drugs, in order to prevent high plasma concentrations of circulating SUGAMMADEX which may lead to the risk of neuronal damage, especially in patients with damaged or under-developed blood-brain barrier, in cases such as in the elderly, people with neurodegenerative and inflammatory diseases, trauma, pregnant women and infantile population