Felfedezik, hogy az általános érzéstelenítés hogyan működik 175 év használat után

Madrid | 06 · 06 · 20 | 17:07

működik

Oszd meg a cikket

Ez a felfedezés egy évszázados tudományos vitát old meg. ShutterStock

A műtét elképzelhetetlen lenne anélkül Általános érzéstelenítés, így meglepő lehet, hogy annak ellenére 175 éves történelem Orvosi célokra az orvosok és a tudósok nem tudták megmagyarázni, hogy az anesztetikumok miként teszik átmenetileg a betegek eszméletét.

A Proceedings of the National Academy of Science folyóiratban megjelent új Scripps Research tanulmány megoldja ezt a korhű orvosi rejtélyt. Modern nanoszkópú mikroszkópos technikákat alkalmazva, az élő sejtekben és a gyümölcslegyekben végzett zseniális kísérletek mellett a tudósok megmutatják, hogy a sejtmembránban található lipidek csoportjai hogyan szolgálnak hiányzó köztes anyagként egy kétrészes mechanizmusban.

Az érzéstelenítés ideiglenes expozíciója okozza a lipidcsoportok rendezett állapotból rendezetlen állapotba kerülnek és vissza, utóhatások sokaságához vezet, amelyek végül okozzák a tudat változásai, ezen amerikai tudósok megállapításai szerint.

Ez a felfedezés egy évszázados tudományos vitát old meg, amely ma is fortyog: Az érzéstelenítők közvetlenül hatnak-e a sejtmembrán kapujára, az úgynevezett ioncsatornákra, vagy valamilyen módon hatnak-e a membránra, hogy jelezzék a sejtváltozásokat egy új és váratlan esetben. út? Szükség volt rájuk majdnem öt éve kísérletek annak megállapítására, hogy ez egy kétlépcsős folyamat, amely a membránnál kezdődik.

Az érzéstelenítők megszakítják a lipiddarabokat a sejtmembránon belül, az úgynevezett "lipid tutajok" között, hogy elindítsák a jelet. "Úgy gondoljuk, hogy nem kétséges, hogy ezt az új utat a tudaton kívüli egyéb agyi funkciókhoz használják, és ezáltal lehetővé teszik más agyi rejtélyek feltárását" - magyarázza az egyik kutatási vezető, Richard Lerner vegyész.

Az éter kupolája

Az éter eszméletvesztést kiváltó képességét először a daganatos beteg a bostoni Massachusetts Általános Kórházban 1846-ban, egy műtőben, amely később Aether Dome néven vált ismertté. Annyira releváns volt az eljárás, hogy Robert C. Hinckley egy híres festményen, az „Első művelet az éter alatt” örökítette meg. 1899-re Hans Horst Meyer német gyógyszerész, majd 1901-ben Charles Ernest Overton brit biológus bölcsen arra a következtetésre jutott, hogy a lipidek oldhatósága diktálja az ilyen érzéstelenítők hatékonyságát.

Sok más tudós, egy évszázados kísérletezés során, ugyanazokat a válaszokat kereste, de a munka másik szerzője, Scott Hansen szerint számos kulcsfontosságú elem hiányzott: "Először mikroszkópok, amelyek képesek a diffrakciós határoknál kisebb biológiai komplexek megjelenítésére. a második, a sejtmembránok természetéről, valamint az őket alkotó lipid-komplexek sokféleségének összetett szervezéséről és működéséről szóló legújabb ismeretek. "Egész lipidtengeren kutattak, és a jel törlődött, egyszerűen nem látták, nagyrészt a technika hiánya miatt ", Hozzáadás.

A Nobel-díjas mikroszkópikus technológia, nevezetesen a dSTORM nevű mikroszkóp, rövidítése a "közvetlen sztochasztikus optikai rekonstrukciós mikroszkópia", Hansen laboratóriumának posztdoktori kutatója kloroformban fürdette a sejteket, és valami olyasmit figyelt meg, mint egy biliárd játék nyitó felvétele. "A sejtek kloroformnak való kitétele erősen megnövelte a GM1 nevű sejtmembránban lévő lipidcsomók átmérőjét és területét" - magyarázza Hansen.

Amit látott, az a GM1 csoport szervezetének megváltozása, a szoros labdáról a megszakított rendetlenségre való áttérés, részletezi Hansen. A GM1 elrontotta a tartalmát, beleértve a foszfolipáz D2 (PLD2) nevű enzimet.

A PLD2 fluoreszcens vegyszerrel történő megjelölésével Hansen a dSTORM mikroszkópon keresztül megfigyelhette, hogyan mozog a PLD2, mint egy biliárdgolyó GM1 otthonától, és egy másik, kevésbé előnyös lipidcsoportba, PIP2-nek. Ez aktiválta a PIP2 klaszterek kulcsmolekuláit, beleértve a TREK1 káliumion-csatornákat és annak lipidaktivátorát, a foszfatidinsavat (PA). A TREK1 aktiválása alapvetően megfagyasztja az idegsejtek tűzképességét, és ezáltal eszméletvesztéshez vezet - mondja Hansen.

Lerner ragaszkodott ehhez validálja a megállapításokat élő állatmodellben. A közönséges gyümölcslégy, a Drosophila melanogaster szolgáltatta ezeket az adatokat. A PLD expressziójának megszüntetése legyekben ellenállóvá tette őket a szedáció hatásaival szemben. Valójában kétszeres expozícióra volt szükségük az érzéstelenítővel, hogy azonos választ mutassanak. "Az összes legy végül elvesztette az eszméletét, ami arra utal, hogy a PLD segít meghatározni a küszöbértéket, de nem ez az egyetlen út, amely szabályozza az érzéstelenítő iránti érzékenységet" - érvelnek.