Μελέτες Λεπτομέρειες πώς τα γενικά αναισθητικά και οι «βενζοί» ενεργούν σε υποδοχείς στον εγκέφαλο

Μια νέα μελέτη έδωσε σημαντικές γνώσεις για το πώς γενικά αναισθητικά και βενζοδιαζεπίνες, μια κατηγορία φαρμάκων που χρησιμοποιούνται συνήθως για καταστολή, ανακούφιση από άγχος και αντισπασμωδικά σκοπούς, αλληλεπιδρούν με τους υποδοχείς στον εγκέφαλο. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό "Nature Communications", ρίχνουν φως στους μοριακούς μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση των επιδράσεων αυτών των ευρέως χρησιμοποιούμενων φαρμάκων.

Γενικές αναισθητικές και βενζοδιαζεπίνες είναι γνωστό ότι παράγουν τα αποτελέσματά τους με δέσμευση σε συγκεκριμένους υποδοχείς στον εγκέφαλο που ονομάζεται GABAA υποδοχείς. Αυτοί οι υποδοχείς αποτελούν μέρος ενός μεγαλύτερου συμπλέγματος πρωτεϊνών που ρυθμίζει τη ροή των ιόντων σε νευρωνικές μεμβράνες, επηρεάζοντας την ηλεκτρική διεγερσιμότητα των νευρώνων.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, του Σαν Φρανσίσκο (UCSF) και του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, χρησιμοποίησε έναν συνδυασμό ηλεκτροφυσιολογικών, βιοχημείας και τεχνικών διαρθρωτικών βιολογίας για να διερευνήσει τον τρόπο με τον οποίο η γενική αναισθητική και οι βενζοδιαζεπίνες αλληλεπιδρούν με τους υποδοχείς GABAA σε μοριακό επίπεδο.

Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι τόσο τα γενικά αναισθητικά όσο και οι βενζοδιαζεπίνες δεσμεύονται σε ξεχωριστές θέσεις εντός του συμπλέγματος υποδοχέα GABAA. Ωστόσο, η δέσμευση γενικών αναισθητικών προκαλεί διαφορετική μεταβολή διαμόρφωσης στον υποδοχέα σε σύγκριση με τις βενζοδιαζεπίνες. Αυτή η διαφορά μεταφράζεται σε ξεχωριστές επιδράσεις στη λειτουργία του υποδοχέα.

Συγκεκριμένα, η δέσμευση γενικών αναισθητικών ενισχύει τις ανασταλτικές επιδράσεις του GABA, ενός νευροδιαβιβαστή που μειώνει τη διεγερσιμότητα των νευρώνων. Αντίθετα, οι βενζοδιαζεπίνες αυξάνουν κυρίως τη συχνότητα των ανασταλτικών συμβάντων με τη μεσολάβηση GABA, χωρίς να μεταβάλλουν ουσιαστικά το εύρος τους.

Αυτά τα ευρήματα παρέχουν μια μοριακή εξήγηση για τις διαφορετικές επιδράσεις γενικών αναισθητικών και βενζοδιαζεπινών στο νευρικό σύστημα. Τα γενικά αναισθητικά παράγουν ένα πιο βαθύ ανασταλτικό αποτέλεσμα, οδηγώντας σε κατάσταση απώλειας συνείδησης κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, ενώ οι βενζοδιαζεπίνες έχουν ένα πιο λεπτό ηρεμιστικό αποτέλεσμα, επιτρέποντας στα άτομα να παραμείνουν συνειδητά αλλά χαλαρά.

Τα ευρήματα της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη ασφαλέστερων και αποτελεσματικότερων φαρμάκων που στοχεύουν στους υποδοχείς GABAA. Η κατανόηση των μοριακών μηχανισμών των αλληλεπιδράσεων φαρμάκων με αυτούς τους υποδοχείς θα μπορούσε να βοηθήσει στο σχεδιασμό φαρμάκων με μειωμένες παρενέργειες και βελτιωμένο θεραπευτικό δυναμικό.

Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για να διερευνηθεί οι μοριακές βάσεις των διαφορικών επιδράσεων των γενικών αναισθητικών και των βενζοδιαζεπινών σε υποδοχείς GABAA και για τη μετάφραση αυτών των ευρημάτων σε κλινικές εφαρμογές που μπορούν να ωφελήσουν τους ασθενείς.