Ефекти анестезії залишаються загадкою, незважаючи на 170-річну клінічну історію. Вчені постійно відкривають нові таємниці про те, хто підлягає впливу і як.
У новому дослідженні на мишах, опублікованому в Science Advances, вчені виявили, що кетамін анестезія викликає зміни в мозкових тканинах, але лише у самок.
"Ми не очікували цього; це було несподіване відкриття," - говорить Сандра Зігерт, нейробіолог з Інституту науки і технологій Австрії (ISTA), старший автор дослідження.
Дослідники вивчили мозок мишей, яким вводили кетамін, і виявили, що мікроглія, основні імунні клітини нервової системи, використовували свої відростки, щоб "обіймати" нейрони, клітини мозку, відповідальні за всі наші дії, думки та існування.
Це ніжне обіймання збільшило формування синапсів, з'єднань між клітинами мозку, через які поширюються хімічні та електричні сигнали.
В результаті, період відновлення після анестезії, який може тривати до 48 годин, здається, сприяє ремоделюванню мозку або пластичності.
"Цікаво, що ми спостерігали цю пластичність – здатність мозку змінюватися, адаптуватися і, в даному випадку, відновлюватися – лише у жінок," - говорить Алессандро Вентуріно, нейрофізіолог з ISTA та перший автор дослідження.
Для визначення специфічності цієї пластичності за статевою ознакою, дослідники спостерігали зміни в мозку в реальному часі через черепну віконце, що дозволяло їм заглядати в мозок живих мишей.
Приблизно через годину після введення кетаміну мікроглія почала встановлювати значно більше контактів з нейронами в мозку самок мишей.
Однак, коли миші отримували спеціальний корм за тиждень до анестезії, це значно зменшувало щільність мікроглії в мозку, запобігаючи ефекту, викликаному анестезією.
Після секвенування майже 37 000 клітин мозку для визначення змін в активності 2000 генів, дослідники виявили специфічну взаємодію між геном і гормоном.
"Під час відновлення після анестезії рівень кортикостерону підвищується," - говорить Вентуріно.
"У самок мишей це специфічно активує ген стресу Fkbp5 в мікроглії. Цей ген кодує білок FKBP51, який допомагає клітині управляти стресовими сигналами – і, очевидно, спонукає мікроглію взаємодіяти з нейронами."
Дослідники також видалили наднирники мишей, основне джерело кортикостерону в організмі.
Це зменшило реакцію мікроглії на кетамін, яка була відновлена після введення кортикостерону, підтверджуючи статус кортикостерону як основного гормонального шляху.
Невідомо, чому самці мишей не демонструють цю адаптаційну реакцію мозку. Можливо, це затримується, або, можливо, вони використовують іншу стратегію переформування мозку.
Дослідники вважають, що циркулюючі статеві гормони відіграють роль, але не повністю пояснюють цей ефект.
Еволюційно, Зігерт порівнює це з різними відбірковими тисками, з якими стикалися жінки протягом історії, які швидко адаптувалися до різноманітних викликів, пов'язаних з вихованням дітей, збором їжі або організацією груп людей.
Ці результати вимагають подальших досліджень, включаючи детальні розслідування статевих відмінностей у клінічних випадках.
Цікавий факт
Дослідження показали, що кетамін може лікувати депресію так само ефективно, як електроконвульсивна терапія.