Evaluation of sciatic nerve damage following intraneural injection of bupivacaine, levobupivacaine and lidocaine in rats

Abstract

Objective: The local anesthetics may cause neurotoxicity. We aimed to compare the neurotoxic potential of different local anesthetics, local anesthetic induced nerve damage and pathological changes of a peripheral nerve. Methods: Sixty Wistar rats weighing 200-350g were studied. Rats were assigned into 3 groups and 26-gauge needle was inserted under magnification into the left sciatic nerve and 0.2 mL of 0.5% bupivacaine, 5% levobupivacaine, and 2% lidocaine were injected intraneurally. An individual who was blind to the specifics of the injection monitored the neurologic function on postoperative 1st day, and daily thereafter. Neurologic examination included assessment for the presence and severity of nociception and grasping reflexes. At the 7th day sciatic nerve specimen was taken for evaluation of histopathologic changes. Results: There was no statistical difference detected among groups regarding grasping reflex and histopathologic evaluation. Two cases in bupivacaine group, 1 case in levobupivacaine group and 2 cases in lidocaine group had slight grasping, while 1 case in lidocaine group had no grasping reflex on the seventh day. Severe axonal degeneration was observed in all groups, respectively in bupivacaine group 4 (20%), levobupivacaine group 3 (15%), and lidocaine group 6 (30%). Conclusion: In all groups, histopathological damage frequency and severity were more than the motor deficiency.Objetivo: Os anestésicos locais podem causar neurotoxicidade. Nosso objetivo foi comparar o potencial neurotóxico de diferentes anestésicos locais, os danos induzidos aos nervos e as alterac¸ões patológicas de um nervo periférico. Métodos: Sessenta ratos Whistler pesando 200-350 g foram estudados. Os ratos foram divididos em três grupos, uma agulha de calibre 26 foi inserida no nervo ciático esquerdo, com o uso de ampliac¸ão, e 0,2 mL de bupivacaína a 0,5%, levobupivacaína a 5% e lidocaína a 2% foram injetados por via intraneural. Um colaborador, cego para os conteúdos das injec¸ões, monitorou a func¸ão neurológica no primeiro dia de pós-operatório e depois diariamente. O exame neurológico incluiu a avaliac¸ão da presenc¸a e da gravidade da nocicepc¸ão e dos reflexos de agarrar. No sétimo dia, uma amostra do nervo ciático foi colhida para avaliar as alterac¸ões histopatológicas. Resultados: Não houve diferenc¸a estatística entre os grupos em relac¸ão ao reflexo de agarrar e à avaliac¸ão histopatológica. Dois casos no grupo bupivacaína, um caso no grupo levobupivacaína e dois casos no grupo lidocaína apresentaram um leve reflexo de agarrar; também no grupo lidocaína, um caso não apresentou reflexo de agarrar no sétimo dia. Degenerac¸ão axonal grave foi observada em todos os grupos: quatro casos no grupo bupivacaína (20%), três casos no grupo levobupivacaína 3 (15%) e seis casos no grupo lidocaína (30%). Conclusão: Em todos os grupos, a frequência de dano histopatológico e de gravidade foi maior que a deficiência motora.