Hvordan generelle anestetika påvirker hjernen
Generelle anestetika har en mer utbredt effekt på hjernen enn å indusere søvn, antyder en ny studie som kan føre til forbedrede medisiner for bruk i kirurgi.
Teamet, fra University of Queensland i Australia, skriver i tidsskriftet Cellerapporter at deres "funn kan gi en mer fullstendig forståelse av generell anestesi."
Ved hjelp av en teknikk kjent som enkeltmolekylær bildemikroskopi, var forskerne i stand til å utforske effekten av propofol, en vanlig generell bedøvelse, på enkeltceller.
Spesielt studerte de effekten av stoffet på synaptisk frigjøring, som er en mekanisme der nerveceller, eller nevroner, kommuniserer med hverandre.
"Vi vet fra tidligere undersøkelser," sier seniorstudieforfatter Bruno van Swinderen, lektor ved Queensland Brain Institute, "at generelle anestetika, inkludert propofol, virker på søvnsystemer i hjernen, omtrent som en sovepiller."
Forstyrrelse av synaptiske mekanismer
Men i den nye studien - der de undersøkte stoffets effekter på rotter og fluer - fant forskerne at propofol også kan handle på en annen, ganske annen måte.
Som prof. Van Swinderen forklarer, fant teamet at stoffet "forstyrrer presynaptiske mekanismer, som sannsynligvis påvirker kommunikasjonen mellom nevroner over hele hjernen på en systematisk måte som skiller seg fra å bare sove."
Han og teamet hans fant at propofol begrenser mobiliteten til et protein kalt syntaxin1A, som er nødvendig ved neuronsynapser for at nevroner skal kunne kommunisere med hverandre.
Synapser er knutepunkter der nevroner overfører signaler til andre nevroner så vel som andre typer celler, som kjertel og muskelceller.
De fleste signalene bæres av kjemiske budbringere som kalles nevrotransmittere. Disse frigjøres av det presynaptiske nevronet og mottas ved den postsynaptiske cellen.
Det nye funnet er viktig fordi, som prof. Van Swinderen og hans kolleger bemerker i studien, "Hver nevron kommuniserer med andre nevroner ved hjelp av syntaxin1A-mediert nevrotransmisjon," og mekanismen er den samme på tvers av arter, alt fra "ormer til mennesker. ”
Implikasjoner for mennesker med Alzheimers
Prof. van Swinderen sier at teamets nylige oppdagelse kan forklare noen av bivirkningene av generell anestesi, for eksempel hvorfor vi føler oss dumme og desorienterte etter operasjonen.
Selv om propofol og andre generelle anestesimidler sovner oss, er det deres "utbredte forstyrrelse av synaptisk tilkobling" - eller kommunikasjonsveiene i hele hjernen - som muliggjør kirurgi, foreslår han.
"Oppdagelsen har implikasjoner for mennesker med hjerneforbindelse som er sårbare, for eksempel hos barn hvis hjerner fremdeles utvikler seg, eller for mennesker med Alzheimers eller Parkinsons sykdom," legger prof. Van Swinderen til.
Han sier at det er behov for mer arbeid for å avgjøre om generelle anestesimidler gir langsiktige bivirkninger i disse sårbare gruppene.
Det har aldri blitt forstått hvorfor generell anestesi noen ganger er problematisk for de aller yngste og de gamle. Denne nylig oppdagede mekanismen kan være en grunn. ”
Prof. Bruno van Swinderen
