La caída de KCC2 en el VPM del tálamo debilita la anestesia. a, Diagrama de protocolos experimentales y transfección de AAV2/9–hSyn–mCherry–miRNAi (KCC2) en VPM para b. b, Imágenes representativas que muestran neuronas VPM transfectadas con AAV2/9–hSyn–mCherry–miRNAi (KCC2) y comparación de la expresión de KCC2 entre grupos de sitios infectados y no infectados (n = 3 ratones en cada grupo). Se usó la prueba t de Student no pareada (dos colas). Crédito: Hu et al. (Neurociencia de la naturaleza2023).
Antes de someterse a cirugías y otros procedimientos médicos invasivos, los pacientes suelen someterse a anestesia. La anestesia consiste en dar a los pacientes una clase de medicamentos (es decir, anestésicos) que les hacen perder la sensibilidad en áreas específicas del cuerpo (es decir, anestesia local) o perder completamente el conocimiento durante un procedimiento (es decir, anestesia general). Estos anestésicos se pueden administrar a los pacientes mediante inyección, inhalación, lociones para adormecer la piel y otros medios.
En el pasado, los médicos e investigadores médicos veían la anestesia general como un proceso pasivo que no podía ser influenciado ni interrumpido una vez que se administraban los fármacos anestésicos. Sin embargo, más recientemente, los estudios demostraron que, de hecho, es un proceso cerebral activo que se puede controlar y actuar experimentalmente.
Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China llevó a cabo recientemente un estudio que investigó los procesos que sustentan los estados cerebrales bajo anestesia general y los asociados con el posterior resurgimiento de la conciencia. Sus hallazgos, publicados en Neurociencia de la naturalezadestacan posibles estrategias que podrían ayudar a los anestesiólogos a extender y profundizar o acortar los períodos de anestesia.
«Mostramos en ratones que, cuando el cerebro es forzado a un estado de respuesta mínimo por diversos anestésicos, se produce una rápida regulación a la baja de K+/cl− El cotransportador 2 (KCC2) en el núcleo posteromedial ventral (VPM) sirve como un mecanismo común por el cual el cerebro recupera la conciencia», escribieron Jiang-Jian Hu, Yuexin Liu y sus colegas en su artículo.
Para examinar los procesos neuronales relacionados con el resurgimiento de la conciencia después de la anestesia, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos en ratones adultos. Les dieron a los ratones uno de tres fármacos anestésicos diferentes (es decir, ketamina, propofol y pentobarbital) y luego observaron los mecanismos moleculares que surgieron mientras recobraban la conciencia.
Para evaluar los niveles de conciencia de los ratones, Hu, Liu y sus colegas midieron la llamada pérdida del reflejo de enderezamiento (LORR), un punto en el que los animales ya no actúan por instinto para evitar acostarse con el estómago hacia arriba. Además, observaron las respuestas conductuales de los animales ante estímulos externos.
Los experimentos del equipo arrojaron resultados interesantes, identificando un nuevo mecanismo neuronal y molecular a través del cual el cerebro recupera la conciencia después de la anestesia general. También demostraron que el núcleo posteromedial ventral (VPN), parte del tálamo, es una región cerebral clave asociada con el resurgimiento de la conciencia.
«La degradación de ubiquitina-proteasomal es responsable de la regulación negativa de KCC2, que es impulsada por la ubiquitina ligasa Fbxl4», explicaron Hu, Liu y sus colegas en su artículo. «La fosforilación de KCC2 en Thr1007 promueve la interacción entre KCC2 y Fbxl4. La regulación negativa de KCC2 conduce a la desinhibición mediada por el receptor de ácido γ-aminobutírico tipo A, lo que permite una recuperación acelerada de la excitabilidad de las neuronas VPM y la recuperación de la conciencia de la inhibición anestésica. Esta vía de recuperación es un activo proceso y ocurre independientemente de la elección anestésica».
En general, el trabajo reciente de este equipo de investigadores muestra que la degradación de las neuronas transportadoras KCC2 ubicadas en el VPM, a través de la ubiquitina, un compuesto en las células vivas que contribuye a la degradación de proteínas superfluas o defectuosas en el cerebro, es un paso clave en la aparición de la conciencia de los ratones después de la anestesia general. Este hallazgo clave podría informar potencialmente el desarrollo de estrategias para despertar a los pacientes que se encuentran en un estado vegetativo o en un estado de conciencia mínima, que es un desafío médico de larga data.
Más información:
Jiang-Jian Hu et al, Emergencia de la conciencia de la anestesia a través de la degradación de ubiquitina de KCC2 en el núcleo posteromedial ventral del tálamo, Neurociencia de la naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41593-023-01290-y
© 2023 Ciencia X Red
Citación: El estudio revela los procesos neutrales que sustentan el resurgimiento de la conciencia después de la anestesia (13 de abril de 2023) consultado el 13 de abril de 2023 en https://medicalxpress.com/news/2023-04-unveils-neutral-underpinning-re-emergence-consciousness .html
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