¡Funcionamiento de la anestesia general!

El descubrimiento de la anestesia general hace 170 años fue un milagro médico que permitió a millones de pacientes someterse a cirugías invasivas que salvan vidas sin dolor.


Los medicamentos de anestesia general inducen la inconsciencia activando un pequeño grupo de células en la base del cerebro llamado núcleo supraóptico, mientras que el resto del cerebro permanece en un estado mayormente inactivo .


Para el estudio, que aparece en Neuron , los investigadores rastrearon este circuito neuronal hasta un pequeño grupo de células en la base del cerebro responsables de producir hormonas para regular las funciones corporales, el estado de ánimo y el sueño.


El hallazgo es uno de los primeros en sugerir un papel de las hormonas en el mantenimiento del estado de anestesia general y proporciona información valiosa para generar medicamentos más nuevos que podrían hacer que las personas se duerman con menos efectos secundarios.


Desde que el primer paciente fue sometido a anestesia general en 1846, los científicos han tratado de averiguar exactamente cómo funciona. La teoría predominante era que muchos de estos medicamentos reducen las actividades normales del cerebro, lo que resulta en la incapacidad para moverse o sentir dolor.


Teorías similares giraban en torno al sueño, el estado hermano de la anestesia general. Sin embargo, las investigaciones realizadas durante la última década han demostrado que el sueño es un proceso más activo de lo que se reconocía anteriormente, con conjuntos completos de neuronas que se sincronizan para trabajar mientras detecta su Z.


Fan Wang, profesora de neurobiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, y Li-Feng Jiang-Xie, estudiante de posgrado en su laboratorio, se preguntaron si la visión predominante de la anestesia general también era unilateral.


“Quizás, en lugar de simplemente inhibir las neuronas, los anestésicos también podrían activar ciertas neuronas en el cerebro”, dice Jiang-Xie.


Para probar su nueva teoría, Jiang-Xie y Luping Yin, un becario postdoctoral en el laboratorio de Wang, sometieron a los ratones a anestesia general con varios medicamentos diferentes pero de uso común. Luego usaron marcadores moleculares para rastrear las neuronas comúnmente activadas por los anestésicos.


Encontraron un grupo de neuronas de activación activa enterradas en una pequeña región del cerebro llamada núcleo supraóptico, conocido por tener proyecciones de piernas largas que liberan grandes cantidades de hormonas como la vasopresina directamente en el torrente sanguíneo.


“La mayoría de las células activadas por la anestesia eran una especie de célula híbrida que conecta el sistema nervioso y el sistema endocrino”, dice Jiang-Xie. "Eso nos tomó por sorpresa y nos llevó a un territorio inexplorado para comprender las vías neuronales de la anestesia general".


A continuación, los investigadores utilizaron una técnica sofisticada desarrollada en el laboratorio de Wang para encender o apagar este grupo especializado de células con productos químicos o luz. Cuando encendieron las células de los ratones, los animales dejaron de moverse y cayeron en un sueño profundo llamado sueño de ondas lentas, típicamente asociado con la inconsciencia.


Luego, el equipo de investigación eliminó este grupo de células. Los ratones continuaron moviéndose, incapaces de conciliar el sueño.


Finalmente, los investigadores realizaron experimentos similares en ratones bajo anestesia general. Descubrieron que la preactivación artificial de las células neuroendocrinas hacía que los ratones permanecieran bajo anestesia general durante períodos de tiempo más largos. Por el contrario, cuando silenciaron estas células, los ratones se despertaron más fácilmente de la anestesia.


El estudio también reveló un papel previamente inesperado de las células secretoras de hormonas del cerebro en la promoción del sueño profundo.


"Muchas personas, en particular las que padecen la enfermedad de Alzheimer, tienen dificultades para conciliar el sueño, pero los medicamentos actuales tienen efectos secundarios molestos", dice Yin. "Si podemos encontrar formas de manipular este circuito neuronal, tal vez dirigiéndonos a hormonas o péptidos pequeños, entonces podría conducir al desarrollo de mejores pastillas para dormir".


La WM Keck Foundation, la Brain Research Foundation, los National Institutes of Health y una Human Frontier Science Fellowship financiaron el trabajo.


Fuente: Universidad de Duke


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