Štúdia odhaľuje, ako celkové anestetiká ovplyvňujú mozog
Nový výskum na myšiach po prvýkrát odhalil, že rôzne lieky, ktoré vyvolávajú celkovú anestéziu, aktivujú mozgový okruh, ktorý vedie k spánku.
Nové anestetiká aktivujú rovnaký mozgový okruh ako spánok, ukazuje nový výskum.Vedci z Duke University v Durhame, NC, ktorí štúdiu uskutočnili, naznačujú, že zistenia pomôžu vyvinúť lepšie lieky, ktoré môžu navodiť spánok s menším počtom nežiaducich reakcií.
Od roku 1846, keď zubný lekár a chirurg vykonali prvý úspešný chirurgický zákrok s použitím anestézie, sa objavilo množstvo všeobecných anestetických liekov. Až do nedávnej štúdie však nebolo jasné, ako tieto látky spôsobovali stratu vedomia.
V Neurón papier, vedci popisujú, ako objavili bunky v hypotalame v spodnej časti mozgu.
Bunky, ktoré sa skladajú hlavne z neuroendokrinných buniek, ležia „v supraoptickom jadre a v jeho blízkosti“ v hypotalame a „sú vytrvalo a bežne aktivované rôznymi triedami liekov [celkové anestetikum],“ píšu.
Neuroendokrinné bunky sú bunky, ktoré rovnako ako neuróny alebo nervové bunky dostávajú signály z nervového systému, ibaže na ne reagujú tvorbou a uvoľňovaním hormónov.
Takmer všetky orgány tela obsahujú neuroendokrinné bunky a hormóny, ktoré uvoľňujú, riadia mnohé z jeho funkcií. Bunky majú veľmi dlhé projekcie, cez ktoré uvoľňujú hormóny, napríklad do krvi.
Nedávna štúdia je dôležitá nielen preto, že objasňuje, ako fungujú všeobecné anestetiká, ale aj preto, že zdôrazňuje zásadnú úlohu, ktorú zohrávajú hormóny pri kontrole stavov ovplyvňujúcich celý mozog.
Niektoré mozgové okruhy sú aktívne počas spánku
Po celé desaťročia bežnou teóriou o celkovej anestézii bolo, že lieky, ktoré ju indukujú, inhibujú mozgovú aktivitu do bodu, keď sa človek nemôže hýbať alebo cítiť bolesť.
Vedci si však v poslednej dobe prišli na to, že určité okruhy mozgu sú počas spánku veľmi aktívne.
Štúdie napríklad preukázali, že mozgové okruhy, ktoré sú aktívne počas spánku, nielenže pomáhajú ľuďom konsolidovať informácie získané počas bdenia, ale pomáhajú im tiež spoznávať nové informácie, keď spia.
Vedúca autorky štúdie Fan Wang, ktorá je profesorkou neurobiológie na Lekárskej fakulte Duke University, a jej tím si položil otázku, či to isté môže platiť o celkovej anestézii. Čo ak celkové anestetiká viac ako brzdili mozgovú aktivitu? Môžu tieto látky aktivovať aj niektoré okruhy?
Aby to preskúmali, vyvolali u myší celkovú anestéziu pomocou rôznych liekov, ktoré anesteziológovia používajú na uspávanie ľudí pri operáciách.
Neuroendokrinný systém má silnú úlohu
Pretože označili lieky molekulárnymi markermi, tím mohol sledovať ich cieľové miesta v mozgu myší. Najbežnejším cieľom sa ukázalo byť supraoptické jadro.
Neuroendokrinné bunky v tejto maličkej oblasti mozgu uvoľňujú rôzne hormóny, vrátane vazopresínu, hormónu, ktorý plní mnoho funkcií vrátane regulácie krvného tlaku.
Vedcov tento výsledok prekvapil. Nečakali, že zistia, že neuroendokrinný systém má takú aktívnu úlohu v celkovej anestézii.
Potom vykonali ďalšie experimenty pomocou pokročilých chemických a optických techník, ktoré im umožnili zapínať a vypínať túto konkrétnu skupinu buniek u myší.
Zapnutie buniek spôsobilo, že sa myši prestali hýbať a upadli do hlbokého spánku s pomalými vlnami, ktorý sa zvyčajne vyskytuje počas bezvedomia. Vypnutie buniek zastavilo myšiam schopnosť zaspať.
Keď vykonali podobné testy na myšiach v celkovej anestézii, tím zistil, že predchádzajúca aktivácia neuroendokrinných buniek predĺžila anestéziu, zatiaľ čo umlčanie buniek ju skrátilo.
Autor štúdie Dr. Luping Yin, ktorý pracuje v laboratóriu prof. Wanga, tvrdí, že veľa liekov na navodenie spánku „má nepríjemné vedľajšie účinky“.
Podľa národného prieskumu z rokov 2005 - 2010, ktorý v roku 2013 uviedli Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC), asi 4 percentá dospelých v Spojených štátoch uviedlo, že v predošlých 30 dňoch užívali predpísané lieky na spanie.
"Ak nájdeme spôsoby, ako manipulovať s týmito nervovými obvodmi, napríklad zameraním na hormóny alebo malé peptidy, mohlo by to viesť k vývoju lepších liekov na spanie."
Dr. Luping Yin