Svake godine u svijetu biva izvedeno više od 350 milijuna operacija. Većina nas vjerojatno će se u nekom trenutku života morati podvrgnuti zahvatu koji zahtijeva opću anesteziju.

Iako je to jedna od najsigurnijih medicinskih praksi, i dalje nemamo potpuno i temeljito razumijevanje kako točno anestetici djeluju u mozgu. To je tajna otkako je opća anestezija uvedena u medicinu prije više od 180 godina. Studija objavljena u časopisu Journal of Neuroscience daje nove naznake o zamršenosti procesa.

Čini se kako lijekovi za opću anesteziju utječu samo na određene dijelove mozga koji su odgovorni za održavanje budnosti. Naš mozak ima oko 86 milijardi neurona i nisu svi isti. Upravo te razlike omogućuju učinkovitost opće anestezije.

U studiji koja je koristila vinske mušice pronađen je potencijalni način koji omogućava interakciju anestetičkih lijekova s određenim tipovima neurona (moždanih stanica), a sve je povezano s proteinima.

Ravnoteža u mozgu

Naravno, ponešto ipak znamo o tome kako anestetici utječu na nas. Znamo zašto nas opća anestezija može dovesti do tako brzog gubitka svijesti, zahvaljujući značajnom otkriću iz 1994. godine. Ali, kako bismo bolje razumjeli sitne pojedinosti, prvo moramo obratiti pozornost na male razlike između stanica u našem mozgu.

Općenito govoreći, postoje dvije glavne kategorije neurona u mozgu. Prvi su ekscitatorni neuroni, općenito odgovorni da nas održavaju pripravnima i budnima. Drugi su inhibicijski neuroni - njihov posao je regulirati i kontrolirati one ekscitatorne.

U svakodnevnom životu, ekscitatorni i inhibicijski neuroni neprestano rade i međusobno se uravnotežuju. Kad zaspimo, u mozgu postoje inhibitorni neuroni koji 'ušutkavaju' one ekscitatorne koji nas drže budnima. To se događa postupno tijekom vremena, zbog čega se možete osjećati sve umornije tijekom dana.

Opći anestetici ubrzavaju ovaj proces izravnim utišavanjem ekscitatornih neurona bez ikakvog djelovanja inhibitornih. Zbog toga će vam vaš anesteziolog reći kako će vas 'uspavati': to je u biti isti postupak.

Posebna vrsta sna

Iako znamo zašto nas anestetici uspavljuju, postavlja se pitanje: zašto spavamo tijekom operacije? Ako ste večeras otišli u krevet, zaspali i netko vas je pokušao operirati, probudili biste se u priličnom šoku. Znanstvenici dosad nisu postigli bitan konsenzus o tome zbog čega ljudi ostanu bez svijesti tijekom operacije nakon što prime opću anesteziju.

Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća pojavilo se nekoliko mogućih objašnjenja, ali čini se kako sva ukazuju na jedan glavni uzrok: neuroni prestaju međusobno 'razgovarati' kada su izloženi općoj anesteziji.

Nova studija pokazuje kako opći anestetici, čini se, zaustavljaju komunikaciju ekscitatornih neurona, ali ne inhibicijskih. Ovaj koncept nije nov, ali pronađeni su dokazi zašto su zahvaćeni samo ekscitatorni neuroni.

Kako bi neuroni mogli komunicirati, proteini se moraju uključiti. Jedan od zadataka ovih proteina je natjerati neurone na otpuštanje molekula neurotransmitera. Ovi kemijski glasnici prenose signale od jednog neurona do drugog: dopamin, adrenalin i serotonin su svi neurotransmiteri, na primjer.

Opći anestetici smanjuju sposobnost ovih proteina za otpuštanje neurotransmitera, ali samo u ekscitatornim neuronima. Kako bi to testirali, istraživači su koristili vinske mušice Drosophila melanogaster i mikroske visoke razlučivosti kako bi izravno vidjeli kakve učinke opći anestetik ima na te proteine na molekularnoj razini.

Rezultati upućuju na to kako lijekovi koji se koriste u općim anesteticima uzrokuju masivnu globalnu inhibiciju u mozgu. Utišavajući ekscitaciju na dva načina, ti lijekovi nas uspavljuju i održavaju uspavanima.

Idući korak istraživanja

Dio onoga što ekscitatorne i inhibicijske neurone čini različitima jedni od drugih je to što izražavaju različite vrste istog proteina. Oba rade istu stvar, ali jedan je samo malo drugačiji.

Oslobađanje neurotransmitera je složen proces koji uključuje puno različitih proteina. Ako jedan dio slagalice nije na svom mjestu, onda opći anestetici neće moći obaviti svoj posao.

Naredni korak u istraživanju je otkrivanje koji je dio slagalice drugačiji, kako bismo razumjeli zašto opći anestetici zaustavljaju samo ekscitatornu komunikaciju, piše Conversation.