Hvordan generelle anæstetika påvirker hjernen
Generelle anæstetika har en mere udbredt effekt på hjernen end at inducere søvn, antyder en ny undersøgelse, der kan føre til forbedrede lægemidler til brug i kirurgi.
Holdet fra University of Queensland i Australien skriver i tidsskriftet Cellerapporter at deres "fund kan give en mere komplet forståelse af generel anæstesi."
Ved hjælp af en teknik kendt som enkeltmolekyle-billeddannelsesmikroskopi var forskerne i stand til at udforske effekten af propofol, en almindelig generel anæstetikum, på enkeltceller.
Specifikt studerede de effekten af lægemidlet på synaptisk frigivelse, som er en mekanisme, gennem hvilken nerveceller eller neuroner kommunikerer med hinanden.
"Vi ved fra tidligere undersøgelser," siger seniorundersøgelsesforfatter Bruno van Swinderen, lektor i Queensland Brain Institute, "at generelle anæstetika, herunder propofol, virker på søvnsystemer i hjernen, ligesom en sovepiller."
Afbrydelse af synaptiske mekanismer
Men i den nye undersøgelse - hvor de undersøgte stoffets virkning på rotter og fluer - fandt forskerne, at propofol også kan handle på en anden, helt anden måde.
Som prof. Van Swinderen forklarer, fandt holdet, at stoffet "forstyrrer presynaptiske mekanismer, hvilket sandsynligvis påvirker kommunikationen mellem neuroner i hele hjernen på en systematisk måde, der adskiller sig fra bare at sove."
Han og hans team fandt ud af, at propofol begrænser mobiliteten af et protein kaldet syntaxin1A, som er nødvendigt ved neuronsynapser for at neuroner skal kommunikere med hinanden.
Synapser er kryds, hvor neuroner transmitterer signaler til andre neuroner såvel som andre typer celler, såsom kirtler og muskelceller.
De fleste signaler bæres af kemiske budbringere kaldet neurotransmittere. Disse frigives af den presynaptiske neuron og modtages i den postsynaptiske celle.
Det nye fund er signifikant, fordi, som prof. Van Swinderen og hans kolleger bemærker i deres undersøgelsesoplæg, "Hver neuron kommunikerer med andre neuroner ved hjælp af syntaxin1A-medieret neurotransmission," og mekanismen er den samme på tværs af arter, der spænder fra "orme" til mennesker. ”
Implikationer for mennesker med Alzheimers
Prof. van Swinderen siger, at holdets nylige opdagelse måske kan forklare nogle af bivirkningerne ved generel anæstesi, såsom hvorfor vi føler os groggy og desorienteret efter operationen.
Mens propofol og andre generelle anæstetika sætter os i søvn, er det deres "udbredte forstyrrelse af synaptisk forbindelse" - eller kommunikationsveje i hele hjernen - der muliggør kirurgi, foreslår han.
"Opdagelsen har konsekvenser for mennesker, hvis hjerneforbindelse er sårbar, for eksempel hos børn, hvis hjerner stadig udvikler sig, eller for mennesker med Alzheimers eller Parkinsons sygdom," tilføjer prof. Van Swinderen.
Han siger, at der er behov for mere arbejde for at afgøre, om generel anæstetika fremkalder langsigtede bivirkninger i disse sårbare grupper.
”Det er aldrig blevet forstået, hvorfor generel anæstesi undertiden er problematisk for de meget unge og de gamle. Denne nyopdagede mekanisme kan være en årsag. ”
Prof. Bruno van Swinderen
