Anestetyki ogólne mają znacznie bardziej złożony wpływ na mózg niż tylko wywoływanie snu, sugerują nowe badania, które mogą prowadzić do ulepszonych leków stosowanych w chirurgii.
Zespół z Uniwersytetu Queensland w Australii wskazuje w swoim artykule, że ich «odkrycia mogą zapewnić pełniejsze zrozumienie ogólnego znieczulenia».
Dzięki zastosowaniu techniki zwanej mikroskopią obrazowania jednocząsteczkowego, naukowcy byli w stanie zbadać wpływ propofolu, jednego z najczęściej stosowanych anestetyków ogólnych, na pojedyncze komórki.
W szczególności badali, jak lek wpływa na uwalnianie synaptyczne, które jest kluczowym mechanizmem dla komunikacji między komórkami nerwowymi, czyli neuronami.
«Z wcześniejszych badań wiemy», mówi Bruno van Swinderen, profesor nadzwyczajny w Queensland Brain Institute, «że anestetyki ogólne, w tym propofol, oddziałują na systemy snu w mózgu, podobnie jak pigułki nasenne».
Zakłócenie mechanizmów synaptycznych
Jednak w nowym badaniu, w którym analizowano działanie leku na szczury i muchy, naukowcy odkryli, że propofol może oddziaływać w zupełnie inny sposób.
Jak tłumaczy prof. Van Swinderen, zespół odkrył, że lek «zakłóca mechanizmy presynaptyczne, co prawdopodobnie wpływa na komunikację między neuronami w całym mózgu w sposób systematyczny, który różni się od zwykłego zaśnięcia».
On i jego zespół zaobserwowali, że propofol ogranicza mobilność białka zwanego syntaksyną 1A, które odgrywa kluczową rolę w synapsach neuronowych, pozwalając neuronów na skuteczną komunikację.
Synapsy są połączeniami, w których neurony przekazują sygnały do innych neuronów, a także do innych typów komórek, takich jak komórki gruczołowe i mięśniowe.
Większość sygnałów jest przenoszona przez przekaźniki chemiczne zwane neuroprzekaźnikami, które są uwalniane przez neuron presynaptyczny i odbierane przez komórkę postsynaptyczną.
Nowe odkrycie jest istotne, ponieważ jak zauważył prof. Van Swinderen i jego koledzy, «każdy neuron komunikuje się z innymi neuronami za pośrednictwem neurotransmisji, w której pośredniczy syntaksyna 1A», a mechanizm ten jest taki sam we wszystkich gatunkach, od robaków po ludzi.
Implikacje dla osób z chorobą Alzheimera
Prof. van Swinderen podkreśla, że niedawne odkrycie zespołu może wyjaśnić niektóre skutki uboczne znieczulenia ogólnego, takie jak uczucie oszołomienia i dezorientacji po operacji.
Chociaż propofol i inne środki znieczulające ogólne wprowadzają nas w sen, sugeruje to, że «powszechne zakłócenie łączności synaptycznej» – czyli ścieżki komunikacyjne w mózgu – jest niezbędne do przeprowadzenia operacji chirurgicznej.
«Odkrycie to ma znaczenie dla osób, których łączność mózgowa jest szczególnie wrażliwa, na przykład u dzieci, których mózgi wciąż się rozwijają, lub u osób z chorobą Alzheimera czy Parkinsona» dodaje prof. Van Swinderen.
Zauważa, że konieczne są dalsze badania, aby ustalić, czy ogólne znieczulenia powodują długotrwałe skutki uboczne w tych wrażliwych grupach.
«Nigdy nie było jasne, dlaczego znieczulenie ogólne czasem bywa problematyczne dla bardzo młodych i starszych. Ten nowo odkryty mechanizm może być kluczowy».
Prof. Bruno van Swinderen
Nowe badania i ich znaczenie w 2024 roku
W 2024 roku kontynuowane są badania nad długoterminowymi skutkami znieczulenia ogólnego, ze szczególnym uwzględnieniem populacji wrażliwych. Współczesne technologie obrazowania mózgu pozwalają na jeszcze dokładniejsze zrozumienie wpływu anestetyków na strukturę i funkcję mózgu.
Badania wskazują, że u osób w podeszłym wieku oraz dzieci istnieje większe ryzyko wystąpienia powikłań związanych z znieczuleniem ogólnym, co podkreśla znaczenie oceny ryzyka przed operacjami. Warto również zauważyć, że nowe terapie i podejścia do znieczulenia mogą ograniczać te ryzyka.
Ponadto, wyniki badań sugerują, że indywidualne podejście do znieczulenia, z uwzględnieniem genetycznych predyspozycji pacjentów, może znacząco wpłynąć na bezpieczeństwo i skuteczność procedur chirurgicznych.
W kontekście globalnym, badania nad znieczuleniem ogólnym stają się coraz bardziej istotne, zwłaszcza w obliczu starzejącego się społeczeństwa, gdzie potrzeba chirurgii i procedur medycznych rośnie.
