Hoe algemene anesthetica de hersenen beïnvloeden
Algemene anesthetica hebben een meer wijdverspreid effect op de hersenen dan dat ze slaap opwekken, suggereert een nieuwe studie die zou kunnen leiden tot verbeterde medicijnen voor gebruik bij operaties.
Het team, van de University of Queensland in Australië, schrijft in het tijdschrift Celrapporten dat hun "bevindingen een vollediger begrip van algemene anesthesie kunnen geven."
Met behulp van een techniek die bekend staat als beeldvormingsmicroscopie met één molecuul, konden de wetenschappers het effect van propofol, een algemeen verdovingsmiddel, op afzonderlijke cellen onderzoeken.
Ze bestudeerden specifiek het effect van het medicijn op de synaptische afgifte, een mechanisme waardoor zenuwcellen of neuronen met elkaar communiceren.
"We weten uit eerder onderzoek", zegt senior studie auteur Bruno van Swinderen, universitair hoofddocent aan het Queensland Brain Institute, "dat algemene anesthetica, waaronder propofol, inwerken op slaapsystemen in de hersenen, net als een slaappil."
Verstoring van synaptische mechanismen
Maar in de nieuwe studie - waarin ze de effecten van het medicijn bij ratten en vliegen onderzochten - ontdekten de wetenschappers dat propofol ook op een andere, heel andere manier kan werken.
Zoals prof. Van Swinderen uitlegt, ontdekte het team dat het medicijn "presynaptische mechanismen verstoort en waarschijnlijk de communicatie tussen neuronen in de hele hersenen beïnvloedt op een systematische manier die verschilt van alleen slapen."
Hij en zijn team ontdekten dat propofol de mobiliteit van een eiwit genaamd syntaxin1A beperkt, dat nodig is bij neuron synapsen om neuronen met elkaar te laten communiceren.
Synapsen zijn knooppunten waarop neuronen signalen doorgeven aan andere neuronen en aan andere celtypen, zoals klier- en spiercellen.
De meeste signalen worden overgedragen door chemische boodschappers die neurotransmitters worden genoemd. Deze worden vrijgegeven door het presynaptische neuron en ontvangen in de postsynaptische cel.
De nieuwe bevinding is significant omdat, zoals prof. Van Swinderen en zijn collega's opmerken in hun studiepaper, "elk neuron communiceert met andere neuronen door middel van syntaxin1A-gemedieerde neurotransmissie", en het mechanisme is hetzelfde bij alle soorten, variërend van "wormen voor mensen. "
Implicaties voor mensen met de ziekte van Alzheimer
Prof. van Swinderen zegt dat de recente ontdekking van het team enkele van de bijwerkingen van algemene anesthesie zou kunnen verklaren, zoals waarom we ons suf en gedesoriënteerd voelen na een operatie.
Hoewel propofol en andere algemene anesthetica ons in slaap brengen, is het hun "wijdverspreide verstoring van de synaptische connectiviteit" - of de communicatiepaden door de hersenen - die een operatie mogelijk maken, stelt hij.
"De ontdekking heeft gevolgen voor mensen van wie de hersenconnectiviteit kwetsbaar is, bijvoorbeeld voor kinderen van wie de hersenen nog in ontwikkeling zijn of voor mensen met de ziekte van Alzheimer of Parkinson," voegt prof. Van Swinderen toe.
Hij zegt dat er meer werk nodig is om te bepalen of algemene anesthetica al dan niet langdurige bijwerkingen veroorzaken bij deze kwetsbare groepen.
“Het is nooit begrepen waarom algemene anesthesie soms problematisch is voor zeer jonge en oude mensen. Dit nieuw ontdekte mechanisme kan een reden zijn. "
Prof. Bruno van Swinderen
