Home Kesehatan Para Ilmuwan Mengungkap Misteri Anestesi

Para Ilmuwan Mengungkap Misteri Anestesi

103
0

Ilmuwan dari Scripps Research telah menunjukkan bagaimana anestesi menyebabkan kelompok lipid dalam membran sel pecah, memicu proses hilir yang menyebabkan hilangnya kesadaran.

GettyImages 678960781 1024x683 2 - Para Ilmuwan Mengungkap Misteri Anestesi
Penelitian baru menjelaskan mekanisme yang menjelaskan efek anestesi.

Anestesi adalah salah satu misteri terbesar ilmu saraf. Meskipun para profesional kesehatan menggunakannya setiap hari selama lebih dari 150 tahun, mekanisme molekuler di mana anestesi umum menghasilkan efeknya tidak jelas.

Selain masalah kesehatan yang dapat mengarah pada desain anestesi yang lebih baik, mekanisme anestesi mungkin terkait dengan bagaimana kita tidur, sifat kesadaran, dan kondisi yang berkaitan dengan keadaan ini.

Demonstrasi anestesi pertama yang berhasil menyebabkan hilangnya kesadaran adalah pada tahun 1846 di Rumah Sakit Umum Massachusetts di Boston.

Para peneliti kemudian mencatat bahwa potensi anestesi terkait dengan kelarutannya dalam lipid, yang hadir dalam membran sel dalam tubuh. Ini mengarah pada “hipotesis lipid” dari tindakan anestesi umum, tetapi tepatnya bagaimana perubahan dalam lipid membran menghasilkan ketidaksadaran tetap menjadi misteri.

Dalam sebuah studi baru-baru ini di jurnal PNAS , para ilmuwan dari Scripps Research di San Diego, CA, menggambarkan mekanisme di balik anestesi umum dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Mekanisme yang diusulkan didasarkan pada, tetapi mungkin tidak spesifik untuk, gangguan gugus heterogen lipid yang disebut rakit lipid. Ini memicu pembukaan saluran ion dan akhirnya menghentikan neuron dari penembakan.

Sebuah misteri medis

Peneliti Dr. Richard Lerner, pendiri kampus Florida Scripps Research di Jupiter, menggambarkan anestesi sebagai “nenek moyang” dari misteri medis.

“Ketika saya masih di sekolah kedokteran di Stanford, ini adalah satu-satunya masalah yang ingin saya pecahkan. Anestesi sangat penting secara praktis sehingga saya tidak percaya kami tidak tahu bagaimana semua anestesi ini dapat menyebabkan orang kehilangan kesadaran. “

Untuk menjelaskan misteri ini, Dr. Lerner dan rekannya menggunakan kombinasi mikroskop berskala nano, studi sel, dan percobaan pada lalat buah ( Drosophila melanogaster ). Lalat buah adalah organisme model mengejutkan kuat dalam ilmu saraf.

Mereka pertama kali mengekspos sel pada kloroform, obat bius yang ampuh yang tidak lagi digunakan dokter karena efek sampingnya yang berbahaya. Mereka menyaksikan apa yang terjadi menggunakan mikroskop yang kuat “mampu memvisualisasikan kompleks biologis lebih kecil dari batas difraksi cahaya.”

Mereka menemukan bahwa kloroform mengubah organisasi gugus lipid dalam membran sel, dari bola yang padat menjadi struktur yang tidak teratur.

Ketika ini terjadi, gugus lipid juga menumpahkan isinya, termasuk enzim yang disebut PLD2. Tim peneliti memberi tag PLD2 dengan bahan kimia fluorescent sehingga mereka bisa melihatnya bergerak menjauh dari gugus lipid asli.

Mereka menemukan bahwa enzim melanjutkan untuk mengaktifkan molekul dalam kelompok lipid lainnya, termasuk saluran ion kalium yang disebut TREK1. Aktivasi saluran ion ini pada dasarnya “membekukan” neuron, sehingga mereka tidak bisa lagi menembakkan potensial aksi. Ini menyebabkan hilangnya kesadaran.

“Saluran kalium TREK1 melepaskan kalium, dan yang membuat saraf menjadi hiperpolarisasi – membuatnya lebih sulit untuk dinyalakan – dan mematikannya,” jelas penulis studi senior Dr. Scott Hansen, seorang profesor di kampus Scripps Research di Florida.

PLD2 itu penting, tapi tidak semuanya

Untuk memvalidasi temuan mereka dalam sel, para peneliti ingin mempelajari proses yang sama pada hewan hidup. Di sinilah lalat buah digunakan sebagai uji coba.

Mereka secara genetik menghapus enzim kunci, PLD2, pada beberapa lalat. Mereka menemukan bahwa lalat tanpa enzim ini lebih tahan terhadap kloroform; mereka membutuhkan hampir dua kali lebih banyak anestesi daripada lalat normal untuk dibius.

Ini menunjukkan bahwa walaupun PLD2 penting dalam menghasilkan efek anestesi, itu bukan satu-satunya mekanisme yang berperan.

“Kami pikir ini mendasar, tetapi ada banyak pekerjaan yang perlu dilakukan, dan perlu dilakukan oleh banyak orang,” kata Dr. Hansen.

Jalan baru untuk penelitian

Meskipun ada lebih banyak hal yang dapat ditemukan oleh para peneliti, temuan ini telah membuka pintu untuk memungkinkan hal itu terjadi.

“Kami pikir ada sedikit keraguan bahwa jalur baru ini digunakan untuk fungsi otak lain di luar kesadaran, memungkinkan kami untuk sekarang mengupas misteri tambahan otak.”

– Dr. Richard Lerner

Tim mengatakan bahwa mekanisme molekuler yang sama dapat menjelaskan bagaimana kita tertidur, yang merupakan misteri utama lain dari ilmu saraf modern. Memang, Drs. Hansen dan Lerner sudah sibuk bekerja meneliti tentang bagaimana lipid dapat terlibat dalam generasi tidur.

Namun, mungkin pertanyaan terbesar adalah mengapa mekanisme ini berkembang. Jelas, sistem itu tidak berevolusi untuk tujuan anestesi, yang dikembangkan para ilmuwan hanya 175 tahun yang lalu.

Pencarian untuk molekul yang terjadi secara alami yang mengaktifkan jalur biologis ini terus berlanjut. Penemuannya dapat menjawab pertanyaan yang sudah lama ada terkait kehilangan kesadaran, dan banyak fungsi otak manusia yang paling kompleks dan kurang dipahami.

printfriendly button - Para Ilmuwan Mengungkap Misteri Anestesi

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here