Большая хирургия немыслима без общей анестезии. За 175-летнюю историю использования общей анестезии ученым только сейчас стало понятно, как происходит отключение сознания при этой медикации.
Способность эфира вызывать потерю сознания была впервые продемонстрирована на пациенте в Массачусеттском госпитале в Бостоне в 1846 году. После этого данный анатомический театр стали называть Эфирный Купол (Ether Dome). Позже в честь этого события Роберт Хинкли написал картину "Первая операция под эфирным наркозом" (First Operation Under Ether).
Новое исследование из Scripps Research, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academies of Sciences (PNAS), разрешает давний спор. При использовании микроскопических технологий и экспериментов на клетках и животных моделях (мухах), ученым удалось установить как функционируют кластеры липидов на клеточной мембране. Временное воздействие анестезии вызывает изменение организованной структуры липидов, что через другие сигнальные пути приводит к изменению сознания.
Открытие сделано химиком Richard Lerner, MD, и молекулярным биологом Scott Hansen, PhD. Давний спор в этой области заключался в том, действуют ли анестетики напрямую на ионные каналы или они вызывают опосредованные через клеточную мембрану изменения?
Эксперименты и дискуссии на эту тему в последние 5 лет привели к выводу, что процесс носит двухэтапный характер и начинается на клеточной мембране, когда анестетик "нарушает" организованную структуру липидных кластеров.
"У нас почти нет сомнений в том, что открытый нами сигнальный путь используется преимущественно для контроля сознания и вряд ли для чего-то еще", – рассказывает Richard Lerner.
Открытие было сделано при использовании микроскопической технологии dSTORM, удостоенной Нобелевской премии. С ее помощью можно было определить диаметр и область клеточной мембраны с липидным кластером, которая называется GM1, а также изменения, которые в ней происходят. В числе прочих происходит "отрыв" фермента фосфолипазы D2 (PLD2), что можно было наблюдать при помощи флуоресцентной метки этого соединения. PLD2 присоединялся к другому липидному кластеру, PIP2, что в свою очередь активировало фосфатидную кислоту и калиевые каналы TREK1. Активация этих каналов "замораживала" активность нейронов и, как следствие, угнетала сознание.
Это крайне важное фундаментальное открытие, но впереди нас ждет еще больше работы по изучению активности сознания", – поделился планами Scott Hansen.
