Studie ukazuje, jak celková anestetika ovlivňují mozek
Nový výzkum na myších poprvé odhaluje, že různé léky, které vyvolávají celkovou anestezii, aktivují mozkový obvod, který přivádí spánek.
Vědci z Duke University v Durhamu, NC, kteří studii provedli, naznačují, že nálezy pomohou vyvinout lepší léky, které mohou navodit spánek s menším počtem nežádoucích účinků.
Od roku 1846, kdy zubař a chirurg provedli první úspěšný chirurgický zákrok s použitím anestézie, se objevila řada obecných anestetik. Až do nedávné studie však nebylo jasné, jak tyto látky způsobují ztrátu vědomí.
V Neuron Vědci popisují, jak objevili buňky v hypotalamu v mozku.
Buňky, které se skládají převážně z neuroendokrinních buněk, sedí „v a v blízkosti supraoptického jádra“ v hypotalamu a „jsou vytrvale a běžně aktivovány více třídami [celkových anestetik],“ píšou.
Neuroendokrinní buňky jsou buňky, které stejně jako neurony nebo nervové buňky přijímají signály z nervového systému, kromě toho, že reagují produkcí a uvolňováním hormonů.
Téměř všechny orgány těla obsahují neuroendokrinní buňky a hormony, které uvolňují, řídí mnoho jeho funkcí. Buňky mají velmi dlouhé projekce, kterými uvolňují hormony, například do krevního řečiště.
Nedávná studie je důležitá nejen proto, že objasňuje, jak fungují celková anestetika, ale také proto, že zdůrazňuje zásadní roli, kterou hrají hormony při kontrole stavů, které ovlivňují celý mozek.
Některé mozkové okruhy jsou během spánku aktivní
Po celá desetiletí standardní teorie o celkové anestezii spočívala v tom, že léky, které ji indukují, inhibují mozkovou aktivitu do bodu, kdy se člověk nemůže hýbat nebo cítit bolest.
V poslední době si však vědci uvědomili, že některé mozkové okruhy jsou během spánku velmi aktivní.
Studie například ukázaly, že mozkové okruhy, které jsou aktivní během spánku, nejen pomáhají lidem konsolidovat informace, které byly získány, když byli vzhůru, ale také jim pomáhají naučit se nové informace, když spí.
Vedoucí studie Fan Wang, profesorka neurobiologie na Lékařské fakultě Duke University, a její tým uvažoval, zda by to totéž mohlo platit o celkové anestezii. Co když celková anestetika více než inhibují mozkovou aktivitu? Mohly by tyto látky také aktivovat některé okruhy?
Aby to prozkoumali, vyvolali celkovou anestézii myší pomocí různých léků, které anesteziologové používají k uspávání lidí při operacích.
Neuroendokrinní systém má silnou roli
Protože označili léky pomocí molekulárních markerů, mohl tým sledovat jejich cíle v mozku myší. Nejběžnějším cílem se ukázalo být supraoptické jádro.
Neuroendokrinní buňky v této malé oblasti mozku uvolňují řadu hormonů, včetně vasopresinu, hormonu, který slouží mnoha funkcím, včetně pomoci regulovat krevní tlak.
Vědci byli tímto výsledkem překvapeni. Neočekávali, že zjistí, že neuroendokrinní systém má v aktivní anestezii tak aktivní roli.
Poté provedli další experimenty pomocí pokročilých chemických a optických technik, které jim umožnily zapínat a vypínat tuto konkrétní skupinu buněk u myší.
Zapnutí buněk způsobilo, že se myši přestaly pohybovat a upadly do hlubokého spánku s pomalými vlnami, který se obvykle vyskytuje během bezvědomí. Vypnutí buněk zastavilo myši od možnosti usnout.
Když prováděli podobné testy na myších v celkové anestezii, tým zjistil, že předchozí aktivace neuroendokrinních buněk způsobila, že anestézie trvala déle, zatímco umlčování buněk ji zkrátilo.
Autor studie Dr. Luping Yin, který pracuje v laboratoři prof. Wanga, říká, že mnoho léků na navození spánku „má rušivé vedlejší účinky“.
Podle národního průzkumu 2005–2010, který Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) uvedla v roce 2013, přibližně 4 procenta dospělých ve Spojených státech uvedlo, že v předcházejících 30 dnech užívalo předepsané spánkové pomůcky.
"Pokud najdeme způsoby, jak manipulovat s těmito nervovými obvody, možná zacílením na hormony nebo malé peptidy, pak by to mohlo vést k vývoji lepších prášků na spaní."
Dr. Luping Yin
