Ученые разгадали тайну эффекта анестезии

Способность эфира вызывать потерю сознания впервые была продемонстрирована на пациенте с опухолью в Массачусетской больнице в Бостоне в 1846 году. Позже средство стало известно как «Эфирный купол». Процедура была запечатлена в знаменитой картине Роберта Хинкли «Первая операция под эфиром». К 1899 году немецкий фармаколог Ханс Хорст Мейер, а затем в 1901 году британский биолог Чарльз Эрнест Овертон пришли к выводу, что за эффективность анестетиков ответственна растворимость липидов.

Используя микроскопию прямой стохастической оптической реконструкции, один из современных ученых купал клетки в хлороформе и наблюдал что-то похожее на первый бросок в бильярде. Воздействие хлороформа на клетки сильно увеличивало диаметр и площадь липидных групп клеточной мембраны под названием GM1. Организованные группы липидов переходили из упорядоченного состояния в беспорядочное. Одновременно GM1 разливал свое содержимое, в том числе фермент фосфолипаза D2 (PLD2).

Помечая PLD2 химическим веществом, ученый наблюдал под микроскопом как PLD2 двигался от GM1 и переходил к другой липидной группе, называемой PIP2. Это активировало ключевые молекулы в группах PIP2, среди которых были ионные каналы калия TREK1 и их активатор липидов, фосфатидная кислота (PA). Активация TREK1 приостанавливает активность нейронов и, таким образом, приводит к потере сознания.

Чтобы подтвердить результаты, исследователи провели эксперимент на плодовой мухе. Удаление экспрессии PLD сделало мух устойчивыми к эффектам анестетика.

Фото: Unsplash