STUDIU. Cum afectează creierul anestezia generală pentru operaţii

Oamenii de ştiinţă au noi date despre modul în care este afectat creierul de anestezia generală folosită în timpul operaţiilor, un mister vechi de peste 180 de ani. Potrivit statisticilor, peste 350 de milioane de intervenții chirurgicale sunt efectuate în fiecare an la nivel mondial. 

Chiar dacă este una dintre cele mai sigure practici medicale, încă nu există o înțelegere completă și temeinică a modului exact în care funcționează medicamentele anestezice în creier. Un studiu publicat în revista Journal of Neuroscience oferă noi indicii cu privire la complexitatea acestui proces. Medicamentele anestezice generale par să afecteze doar anumite părți specifice ale creierului responsabile pentru a ne menține în stare de alertă și treji.

Celulele cerebrale ajung la un echilibru

În cadrul unui studiu realizat cu ajutorul muștelor de fructe, o echipă de oameni de știință de la Universitatea Queensland de Tehnologie (QUT) a descoperit o potențială modalitate care permite medicamentelor anestezice să interacționeze cu anumite tipuri de neuroni (celule cerebrale), iar totul are legătură cu proteinele.

Creierul uman are în jur de 86 de miliarde de neuroni și nu toți sunt la fel – aceste diferențe sunt cele care permit ca anestezia generală să fie eficientă.

Oamenii de știință nu sunt complet în întuneric în ceea ce privește modul în care ne afectează medicamentele anestezice. Se știe de ce anestezicele generale sunt capabile să ne facă să ne pierdem starea de conștiență atât de repede, datorită unei descoperiri de referință făcută în 1994.

Dar, pentru a înțelege mai bine detaliile fine, cercetătorii au studiat mai întâi diferențele infime dintre celulele din creierul uman. În linii mari, există două categorii principale de neuroni în creier. Primii sunt ceea ce specialiștii numesc neuroni „excitatori”, responsabili în general pentru a ne menține în starea de alertă și treji. Al doilea sunt neuronii „inhibitori” – sarcina lor este de a-i regla și controla pe cei excitatori.

În viața de zi cu zi, neuronii excitatori și inhibitori lucrează și se echilibrează în mod constant unul pe celălalt. Atunci când adormim, există neuroni inhibitori în creier care îi „reduc la tăcere” pe cei excitatori care ne țin treji. Acest lucru se întâmplă treptat, în timp, motiv pentru care ne putem simți progresiv mai obosiți pe parcursul zilei.

Anestezicele generale accelerează acest proces prin reducerea directă la tăcere a acestor neuroni excitatori, fără nicio acțiune din partea celor inhibitori. Acesta este motivul pentru care anestezistul ne spune că ne va „adormi” pentru procedura medicală: pentru că, în esență, este același proces.

Un tip special de somn

Deși specialiștii știu de ce anestezicele ne adorm, întrebarea care rămâne este: „de ce rămânem adormiți în timpul operației?”.

În ultimele două decenii, cercetătorii au propus mai multe explicații potențiale, dar toate par să indice o singură cauză principală. Neuronii încetează să „mai vorbească” între ei atunci când sunt expuși la anestezicele generale.

Deși ideea că „celule pot vorbi între ele” poate părea puțin ciudată, este un concept fundamental în neuroștiințe, spune Adam Hines, de la QUT. Fără această comunicare, creierul nostru nu ar fi capabil să funcționeze deloc. Și permite creierului să știe ce se întâmplă în tot corpul, relevă sursa citată de 360medical.ro.

Cum acţionează anestezicele?

Noul studiu arată că anestezicele generale par să oprească comunicarea neuronilor excitatori, dar nu și a celor inhibitori. Acest concept nu este nou, dar echipa de cercetători a găsit câteva dovezi convingătoare cu privire la motivul pentru care sunt afectați doar neuronii excitatori.

Pentru ca neuronii să comunice, trebuie să fie implicate anumite proteine. Una dintre sarcinile pe care le au aceste proteine este de a determina neuronii să elibereze molecule numite neurotransmițători. Acești mesageri chimici sunt cei care transmit semnale de la un neuron la altul: dopamina, adrenalina și serotonina sunt toți neurotransmițători, de exemplu.

Echipa de la QUT a descoperit că anestezicele generale afectează capacitatea acestor proteine de a elibera neurotransmițători, dar numai în cazul neuronilor excitatori. Pentru a testa acest lucru, echipa a folosit muște de fructe Drosophila melanogaster și microscopia de super rezoluție pentru a vedea direct ce efecte are un anestezic general asupra acestor proteine la scară moleculară.

O parte din ceea ce face ca neuronii excitatori și inhibitori să fie diferiți unul de celălalt este faptul că aceștia exprimă tipuri diferite ale aceleiași proteine. Este ca și cum am vorbi despre două mașini de aceeași marcă și model, dar una este verde și are un pachet sport, în timp ce cealaltă este doar standard și roșie. Amândouă fac același lucru, dar una este doar puțin diferită.

Eliberarea neurotransmițătorilor este un proces complex care implică o mulțime de proteine diferite, iar dacă o piesă din puzzle nu este exact cum trebuie, atunci anestezicele generale nu-și vor putea face treaba, explică Hines.

Rezultatele acestui studiu sugerează că medicamentele utilizate în anestezia generală provoacă o inhibiție globală masivă în creier. Prin reducerea la tăcere a excitabilității în două moduri, aceste medicamente adorm pacientul și îl mențin așa pe parcursul operației.