La anestesia es uno de los mayores misterios de la neurociencia. A pesar de que los profesionales de la salud lo usan todos los días desde hace más de 150 años, el mecanismo molecular, por el cual los anestésicos generales producen sus efectos, no está claro.
Más allá de ser un dilema médico que podría conducir al diseño de mejores anestésicos, el mecanismo de la anestesia puede estar relacionado con la forma en que dormimos, la naturaleza de la conciencia y las condiciones relacionadas con estos estados.
La primera demostración exitosa de un anestésico para generar una pérdida de conciencia fue en 1846. Posteriormente, los investigadores observaron que la potencia de los anestésicos está relacionada con la solubilidad en los lípidos, que están presentes en las membranas de las células del cuerpo.
Esto condujo a la “hipótesis de los lípidos” de la acción anestésica general, pero, precisamente, cómo los cambios en los lípidos de la membrana generan inconsciencia sigue siendo un misterio.
No obstante, un estudio reciente publicado en la revista PNAS, describe el mecanismo que hay detrás de la anestesia general en detalles. Un hecho sin precedentes.
El mecanismo propuesto se basa, pero no es específico, en la interrupción de grupos heterogéneos de lípidos llamados balsas lípidicas. Esto desencadena la apertura de canales iónicos y, en última instancia, impide que las neuronas se disparen.
En el estudio, utilizaron una combinación de microscopía a nanoescala, estudios celulares y experimentos en moscas de la fruta, un organismo modelo sorprendentemente poderoso en neurociencia.
De esta forma, primero expusieron las células al cloroformo, un anestésico potente que los médicos ya no usan debido a sus efectos secundarios. Observaron lo que sucedió utilizando un microscopio “capaz de visualizar complejos biológicos más pequeños que los límites de difracción de la luz”.
Así, descubrieron que el cloroformo desplazó la organización de grupos de lípidos en la membrana celular, de bolas muy compactas a estructuras altamente desordenadas. Cuando esto sucedió, el grupo de lípidos también derramó su contenido, incluida una enzima llamada PLD2. El equipo etiquetó PLD2 con un químico fluorescente para que pudieran ver cómo se alejaba del grupo de lípidos original.
Los investigadores descubrieron que la enzima activaba moléculas dentro de otros grupos de lípidos, incluido un canal de iones de potasio llamado TREK1. La activación de este canal iónico, esencialmente, “congela” las neuronas, lo que lleva a una pérdida de conciencia.
“Los canales de potasio TREK1 liberan potasio, y eso hiperpolariza el nervio, lo hace más difícil de disparar y, simplemente, lo apaga”, explica el autor principal del estudio.
Para validar sus hallazgos en las células, los investigadores quisieron estudiar el mismo proceso en animales vivos, y para ello utilizaron las moscas de la fruta. Así, eliminaron genéticamente la enzima clave, PLD2, en algunas moscas y descubrieron que, sin esta enzima, eran más resistentes al cloroformo: necesitaban casi el doble de anestésico que las moscas normales para ser sedadas.
De esta forma, esto muestra que, aunque el PLD2 es importante para generar los efectos de la anestesia, no es el único mecanismo en el juego.
