CIENCIA

Así afecta la anestesia general al cerebro


Una nueva investigación revela por primera vez que diversos fármacos que inducen la anestesia general activan un circuito cerebral que provoca el sueño.

La nueva investigación revela que los anestésicos generales activan el mismo circuito cerebral que el sueño.

Los científicos de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, que llevaron a cabo el estudio, sugieren que los hallazgos ayudarán a desarrollar mejores medicamentos que puedan inducir el sueño con menos reacciones adversas.

Desde 1846, cuando un dentista y un cirujano realizaron el primer procedimiento quirúrgico exitoso para usar anestesia, surgieron una serie de fármacos anestésicos generales. Sin embargo, hasta el estudio reciente, no estaba claro cómo estas sustancias producían una pérdida de conciencia.

En un artículo de Neuron, los investigadores describen cómo descubrieron las células en el hipotálamo en la base del cerebro.

Las células, que consisten principalmente en células neuroendocrinas, se sientan «en y cerca del núcleo supraóptico» en el hipotálamo y «son persistentes y comúnmente activadas por múltiples clases de fármacos [anestésicos generales]», escriben.

Las células neuroendocrinas son células que, al igual que las neuronas o células nerviosas, reciben señales del sistema nervioso, excepto que responden produciendo y liberando hormonas.

Casi todos los órganos del cuerpo contienen células neuroendocrinas, y las hormonas que liberan controlan muchas de sus funciones. Las células tienen proyecciones muy largas a través de las cuales liberan las hormonas, como en el torrente sanguíneo.

El estudio reciente es importante no solo porque aclara cómo funcionan los anestésicos generales, sino también porque resalta el papel vital que desempeñan las hormonas en el control de los estados que afectan a todo el cerebro.

Algunos circuitos cerebrales están activos durante el sueño

Durante décadas, la teoría estándar sobre la anestesia general fue que los fármacos que la inducen inhiben la actividad cerebral hasta el punto en que la persona no puede moverse o sentir dolor.

Sin embargo, en los últimos tiempos, los científicos se han dado cuenta de que ciertos circuitos cerebrales son muy activos durante el sueño.

Los estudios han demostrado, por ejemplo, que los circuitos cerebrales que están activos durante el sueño no solo ayudan a las personas a consolidar la información que se adquirió cuando estaban despiertos, sino que también les ayudan a aprender nueva información mientras están dormidos.

La autora principal del estudio, Fan Wang, que es profesora de neurobiología en la Escuela de Medicina de la Universidad de Duke, y su equipo se preguntaron si lo mismo podría ocurrir con la anestesia general. ¿Qué pasaría si los anestésicos generales hicieran algo más que inhibir la actividad cerebral? ¿Podrían las sustancias también estar activando algunos circuitos?

Para investigar esto, indujeron anestesia general en ratones que utilizan diversos fármacos que los anestesiólogos usan para dormir a los humanos durante las operaciones.

El sistema neuroendocrino tiene un papel muy importante.

Debido a que etiquetaron los medicamentos con marcadores moleculares, el equipo pudo rastrear sus destinos en el cerebro de los ratones. El destino más común resultó ser el núcleo supraóptico.

Las células neuroendocrinas en esta pequeña región del cerebro liberan una variedad de hormonas, incluida la vasopresina, una hormona que cumple muchas funciones, como ayudar a regular la presión arterial.

Los investigadores se sorprendieron por este resultado. No esperaban encontrar que el sistema neuroendocrino tuviera un papel tan activo en la anestesia general.

Luego llevaron a cabo experimentos adicionales utilizando técnicas químicas y ópticas avanzadas que les permitieron activar y desactivar este grupo particular de células en ratones.

El encendido de las células hizo que los ratones dejaran de moverse y cayeran en un sueño profundo de ondas lentas que generalmente ocurre durante la inconsciencia. Apagar las células impidió que los ratones se durmieran.

Cuando llevaron a cabo pruebas similares en ratones bajo anestesia general, el equipo descubrió que la activación previa de las células neuroendocrinas hacía que la anestesia durara más tiempo, mientras que el silenciamiento de las células la acortaba.

El autor del estudio, el Dr. Luping Yin, que trabaja en el laboratorio del profesor Wang, dice que muchos medicamentos para inducir el sueño «tienen efectos secundarios molestos».

Según una encuesta nacional de 2005–2010 que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) informaron en 2013, aproximadamente el 4 por ciento de los adultos en los Estados Unidos dijeron que habían utilizado ayudas para el sueño recetadas en los 30 días anteriores.

    «Si podemos encontrar formas de manipular este circuito neural, quizás apuntando a hormonas o péptidos pequeños, entonces podría conducir al desarrollo de mejores pastillas para dormir».

    Dr. Luping Yin


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