Медицина немыслима без хирургии, а серьезные операции на живых пациентах без применения общей анестезии делят одну полку с процедурой пытки в каталоге наших представлений о мире. Врачи используют наркоз уже почти два столетия, но до сих пор механизм потери сознания оставался неизвестным. Теперь ученые выяснили, что происходит с организмом, когда на него начинает действовать анестезия, и как постепенно глохнет передача нервных сигналов. Рассказывает Sauap.org со ссылкой на ПМ.
Первая операция с применением анестезии прошла в Бостоне в 1846 году. В стенах Массачусетской больницы пациент с опухолью за считанные секунды провалился в сон. Процедура прошла так, что в наше время про нее бы сказали: “Как по учебнику”. В то время учебных материалов по работе с наркозом не было. Поэтому операция прошла так, что по ней можно было эти материалы создать. По крайней мере, историческое событие запечатлел Роберт Хинкли в своей знаменитой картине “Первая операция под эфиром”.
Анестезию начали широко применять. Миллионы жизней были спасены. Постепенно исследователи стали искать способы улучшить эффективность наркоза. На рубеже XIX и XX веков, через 55 лет после первой операции под наркозом, немецкий фармаколог Ханс Хорст Мейер и британский биолог Чарльз Эрнест Овертон почти одновременно и независимо друг от друга пришли к выводу, что эффективность анестезии зависит от растворимости липидов.
Липиды или, по-простому, жиры составляют важную часть клеточных мембран — оболочек. Мембраны регулируют “взаимоотношения” кирпичиков живых тканей с внешним миром и другими системами организма: впускают в клетку вещества, выпускают отходы и даже служат “воротами” для проникновения вирусов и бактерий. “Если качество анестезии зависит от липидного обмена, не поискать ли нам ответ на границах клеток?”, — подумали ученые, когда мучились над проблемой потери сознания из-за наркоза.
Почти сто лет ушло на поиск решения этой непростой задачки, пока в 1997 году в трудах Академии наук США не вышла статья профессора Лернера. В ней ученый описывал снотворный липид олеамид, который обнаружил, пока изучал биохимию сна. Механизм потери сознания Лернер связал с деятельностью найденного липида. Что же помешало исследователю дальше углубиться в тайны погружения в сон и провести параллель с действием анестезии на организм? Что, в принципе, в течение более 150 лет не давало ученым объяснить механизм потери сознания из-за анестезии?
Гениальные умы прошлого не имели под рукой микроскопов с разрешением меньше, чем длина волны видимого света. Именно такие нужны, чтобы разглядеть биологические кластеры, участвующие в сложных нейронных процессах. Открытие анестезии — тот самый случай, когда сначала создали и успешно применили, а потом поняли, как это работает. Ученые из Научно-исследовательского института Скриппса (Scripps Research) недавно поделились своей версией механизма, ответственного за временное «отключение» пациента из окружающей реальности. Статья опубликована в трудах Национальной академии наук США (PNAS).
Авторы работы подготовили для клеток бассейн, наполненный хлороформом, и посмотрели, что произойдет. Воздействие анестезии привело к тому, что липидные кластеры на границах клеток сильно увеличились в размерах. “Разбухание” нарушило плотную “упаковку” кластеров, и они рассыпались на части, как шары в бильярде после первого удара. Среди “шаров” ученые обнаружили особый фермент — фосфолипазу. Фермент подсветили флуоресцентным веществом и отследили под микроскопом ее перемещение.
Фосфолипаза возомнила себя тем самым первым “шаром”, что разбил ее родной кластер, и отправилась на поиски собственной “жертвы”. Исследователи заметили, что в качестве липидного кластера “для битья” фосфолипаза чаще всего выбирает тот, который содержит ионные каналы калия. Эти каналы высвобождают калий, приводящий к отключению нерва: так пропадает сигнал.
Вот он — механизм, который 175 лет оставался неизвестным науке!
Оставалось лишь проверить, действительно ли он протекает в живых организмах. Ученые искусственно снизили у плодовых мушек выработку фермента фосфолипазы — той самой, что любит разрушать чужие липидные кластеры. В результате, потребовалась двойная доза анестезии, чтобы усыпить крохотных любительниц подгнившей картофельной кожуры.
Авторы сенсационной работы надеются, что их открытие поможет не только повысить эффективность и безопасность проведения операций под анестезией, но и даст новые подсказки в объяснении других сокровенных тайн мозга: как мы засыпаем, просыпаемся, что происходит при этом с клеточными мембранами, нейронами и самим мозгом.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
При копировании материала ссылка на сайт Sauap.org обязательна!
Главное фото: https://kubnews.ru/upload/iblock/891/8910300301045629e112923c49b1c0e8.jpg
