¿Cómo funciona la anestesia?


Bill Perkins, profesor asociado de anestesiología en la Facultad de Medicina de Mayo en Rochester, Minnesota, explica. Oliver Wendell Holmes acuñó el término "anestesia" en 1846 para describir la insensibilidad a la sensación inducida por el fármaco (en particular el dolor), poco después de que la primera demostración publicitaria de éter inhalado dejara sin respuesta al paciente durante un procedimiento quirúrgico. Dos clas

Bill Perkins, profesor asociado de anestesiología en la Facultad de Medicina de Mayo en Rochester, Minnesota, explica.

Oliver Wendell Holmes acuñó el término "anestesia" en 1846 para describir la insensibilidad a la sensación inducida por el fármaco (en particular el dolor), poco después de que la primera demostración publicitaria de éter inhalado dejara sin respuesta al paciente durante un procedimiento quirúrgico. Dos clases amplias de agentes farmacológicos, locales y generales, pueden resultar en anestesia. Los anestésicos locales, como Novocain, bloquean la transmisión nerviosa a los centros de dolor en el sistema nervioso central al unirse e inhibir la función de un canal iónico en la membrana celular de las células nerviosas conocida como el canal de sodio. Esta acción obstruye el movimiento de los impulsos nerviosos cerca del sitio de inyección, pero no hay cambios en la conciencia y la percepción sensorial en otras áreas.

En contraste, los anestésicos generales inducen un tipo diferente de estado anestésico, uno de insensibilidad general al dolor. El paciente pierde conciencia pero sus funciones fisiológicas vitales, como la respiración y el mantenimiento de la presión arterial, continúan funcionando. Se sabe menos sobre el mecanismo de acción de los anestésicos generales en comparación con los locales, a pesar de su uso durante más de 150 años. Los agentes anestésicos generales más comúnmente utilizados se administran por respiración y, por lo tanto, se denominan anestésicos por inhalación o volátiles. Están estructuralmente relacionados con el éter, el anestésico original. Su principal sitio de acción es el sistema nervioso central, donde inhiben la transmisión nerviosa por un mecanismo distinto al de los anestésicos locales. Los anestésicos generales causan una reducción en la transmisión nerviosa en las sinapsis, los sitios en los que se liberan los neurotransmisores y ejercen su acción inicial en el cuerpo. Pero aún no se comprende por completo cómo los anestésicos inhalatorios inhiben la neurotransmisión sináptica. Sin embargo, está claro que los anestésicos volátiles, que son más solubles en los lípidos que en el agua, afectan principalmente la función del canal iónico y de las proteínas receptoras de los neurotransmisores en las membranas de las células nerviosas, que son ambientes lipídicos.

Dos factores dificultan la obtención de una descripción detallada de cómo actúan estos agentes. La primera es que los anestésicos volátiles, a diferencia de la mayoría de los medicamentos usados ​​en medicina, se unen muy débilmente a su (s) sitio (s) de acción. Como resultado, se necesitan altas concentraciones, a menudo más de 1.000 veces mayores que las de los fármacos dirigidos a receptores o proteínas típicos, para lograr un estado anestésico. Esto hace que sea difícil obtener detalles estructurales de los anestésicos unidos de una manera específica a una proteína. También afecta la función de muchas proteínas en las membranas de las células nerviosas, lo que dificulta determinar cuáles de ellas son los mediadores clave de la acción anestésica. Un segundo problema es que los anestésicos volátiles tienden a dividirse en lípidos y ejercen sus efectos primarios en la neurotransmisión sináptica al interactuar con las proteínas en un ambiente lipídico. Es más difícil obtener información estructural detallada para las proteínas de membrana que para las proteínas solubles en agua. Dichos datos estructurales son esenciales para comprender cómo interactúan los anestésicos con las proteínas y, lo que es más importante, alteran su función. Debido a la falta de datos estructurales para las proteínas de membrana tanto en presencia como en ausencia de anestésicos, no queda claro si los anestésicos ejercen sus efectos primarios mediante la interacción directa con estas proteínas, o indirectamente a través de la interacción con los lípidos que las rodean.

A pesar de estas limitaciones, los investigadores están aprovechando una variedad de métodos para discernir mejor cómo los agentes anestésicos inducen un "estado" anestésico a nivel molecular. El término estado está entre comillas, debido a que una amplia variedad de agentes, que van desde átomos simples como el xenón hasta los hidrocarburos policíclicos, pueden producir insensibilidad al dolor y la pérdida de conciencia. Las dianas moleculares para estos diferentes agentes no parecen ser las mismas. Por lo tanto, la noción de que existe un único mecanismo molecular de acción para todos los agentes anestésicos es probablemente una simplificación excesiva.

Las herramientas genéticas están proporcionando resultados prometedores con respecto al mecanismo molecular de la acción anestésica. Por ejemplo, los investigadores pueden alterar la función de una proteína específica y luego determinar si esta proteína puede estar vinculada a la sensibilidad o resistencia a la acción anestésica en organismos inferiores. Estos enfoques identifican qué proteínas están involucradas en la acción anestésica y se pueden considerar como una forma de definir mejor los objetivos anestésicos relevantes, en los que los investigadores pueden enfocarse para estudios estructurales. Otros enfoques, que incluyen el sofisticado modelado estructural de la unión del anestésico a las dianas proteicas en un entorno lipídico y las determinaciones estructurales detalladas de la unión del anestésico a las proteínas solubles, también se muestran prometedores para revelar aún más cómo funciona la acción anestésica a nivel molecular.

Por lo tanto, la respuesta simple a la pregunta "¿Cómo funciona la anestesia?" Es que, aunque sabemos mucho sobre los efectos fisiológicos y los sitios de acción macroscópicos, todavía no conocemos el (los) mecanismo (s) molecular (es) de acción de los anestésicos generales. Muchas de las herramientas necesarias para responder a estas preguntas ahora existen y podemos esperar nuevas ideas sobre cómo funciona esta gran bendición para la humanidad a nivel molecular.

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