Anestesia-Immagine Credit Public Domain-
Prima di sottoporsi a interventi chirurgici e altre procedure mediche invasive, i pazienti in genere vengono sottoposti ad anestesia. L’anestesia consiste nel somministrare ai pazienti una classe di farmaci (ad es. anestetici) che provocano la perdita di sensibilità in aree specifiche del corpo (ad es. anestesia locale) o la completa perdita di coscienza durante una procedura (ad es. anestesia generale). Questi anestetici possono essere somministrati ai pazienti tramite iniezione, inalazione, lozioni per intorpidire la pelle e altri mezzi.
In passato, medici e ricercatori medici consideravano l’anestesia generale come un processo passivo che non poteva essere influenzato o interrotto una volta somministrati i farmaci anestetici. Più recentemente, tuttavia, gli studi hanno dimostrato che si tratta in realtà di un processo cerebrale attivo che può essere controllato sperimentalmente e su cui si può agire.
Un gruppo di ricerca della Southern University of Science and Technology in Cina ha recentemente condotto uno studio che indaga i processi alla base degli stati cerebrali durante l’anestesia generale e quelli associati al successivo riemergere della consapevolezza. Le loro scoperte, pubblicate su Nature Neuroscience, evidenziano possibili strategie che potrebbero aiutare gli anestesisti a prolungare, approfondire o accorciare i periodi di anestesia.
“Mostriamo nei topi che, quando il cervello è forzato in uno stato minimo reattivo da diversi anestetici, una rapida sottoregolazione del cotrasportatore K + /Cl – 2 (KCC2) nel nucleo posteromediale ventrale (VPM) funge da meccanismo comune mediante il quale il cervello riprende conoscenza”, hanno scritto Jiang-Jian Hu, Yuexin Liu e i loro colleghi nel loro articolo.
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Per esaminare i processi neurali legati al riemergere della coscienza dopo l’anestesia, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti su topi adulti. Hanno somministrato ai topi uno dei tre diversi farmaci anestetici (cioè ketamina, Propofol e Pentobarbital) e poi hanno esaminato i meccanismi molecolari che sono emersi mentre stavano riprendendo consapevolezza.
Per valutare i livelli di coscienza dei topi, Hu, Liu e i suoi colleghi hanno misurato la cosiddetta perdita del riflesso di raddrizzamento (LORR), un punto in cui gli animali non agiscono più in base al loro istinto per evitare di sdraiarsi con lo stomaco rivolto verso l’alto. Inoltre, hanno osservato le risposte comportamentali degli animali agli stimoli esterni.
Gli esperimenti del team hanno prodotto risultati interessanti, identificando un nuovo meccanismo neuronale e molecolare attraverso il quale il cervello riprende conoscenza dopo l’anestesia generale. Hanno anche mostrato che il nucleo posteromediale ventrale (VPN), parte del talamo, è una regione chiave del cervello associata al riemergere della coscienza.
“La degradazione dell’ubiquitina-proteasomica è responsabile della downregulation di KCC2, che è guidata dall’ubiquitina ligasi Fbxl4“, hanno spiegato Hu, Liu e i loro colleghi nel loro articolo. “La fosforilazione di KCC2 a Thr1007 promuove l’interazione tra KCC2 e Fbxl4. La downregulation di KCC2 porta alla disinibizione mediata dal recettore dell’acido γ-aminobutirrico di tipo A, consentendo un recupero accelerato dell’eccitabilità dei neuroni VPM e l’emergere della coscienza dall’inibizione anestetica. Questo percorso verso il recupero è un attivo processo e si verifica indipendentemente dalla scelta dell’anestetico“.
Nel complesso, il recente lavoro di questo gruppo di ricercatori mostra che la degradazione dei neuroni trasportatori KCC2 situati nel VPM, attraverso l’ubiquitina, un composto nelle cellule viventi che contribuisce alla degradazione delle proteine superflue o difettose nel cervello, è un passaggio chiave nell’emergenza di coscienza dei topi dopo l’anestesia generale. Questa scoperta chiave potrebbe potenzialmente informare lo sviluppo di strategie per svegliare i pazienti che si trovano in uno stato vegetativo o in uno stato di minima coscienza, che è una sfida medica di lunga data.
Fonte:Nature Neuroscience
