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MADRID, 19 Mar. (EUROPA PRESS) -
Cuando los pacientes se someten a anestesia general, los médicos pueden elegir entre varios fármacos, si bien cada uno de estos fármacos actúa sobre las neuronas de manera diferente, todos producen el mismo resultado: una alteración del equilibrio cerebral entre estabilidad y excitabilidad, según un nuevo estudio del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) (Estados Unidos) publicado en 'Cell Reports'.
Esta alteración provoca una inestabilidad progresiva de la actividad neuronal, hasta que el cerebro pierde la consciencia, según descubrieron los investigadores. El hallazgo de este mecanismo común podría facilitar el desarrollo de nuevas tecnologías para monitorizar a los pacientes durante la anestesia.
"Lo emocionante de esto es la posibilidad de un sistema universal de administración de anestesia que pueda medir esta señal y determinar el grado de inconsciencia del paciente, independientemente de los fármacos que se utilicen en el quirófano", confirma Earl Miller, profesor Picower de Neurociencia y miembro del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT.
Los investigadores trabajan en un sistema de control automatizado para la administración de anestésicos. Este sistema mediría la estabilidad cerebral mediante electroencefalografía (EEG) y ajustaría automáticamente la dosis del fármaco. Esto podría ayudar a los médicos a garantizar que los pacientes permanezcan inconscientes durante la cirugía sin llegar a un estado de inconsciencia demasiado profundo, lo que podría tener efectos secundarios negativos tras el procedimiento.
La forma exacta en que los fármacos anestésicos provocan la pérdida de conciencia ha sido una incógnita en la neurociencia desde hace mucho tiempo. En 2024, un estudio previo sugirió que, en el caso del propofol, la respuesta reside en que la anestesia actúa alterando el equilibrio entre la estabilidad y la excitabilidad cerebral. Cuando una persona está despierta, su cerebro es capaz de mantener este delicado equilibrio, respondiendo a la información sensorial u otros estímulos y luego volviendo a un estado de referencia estable.
"El sistema nervioso tiene que funcionar al límite, dentro de este estrecho rango de excitabilidad", explica Miller. "Tiene que ser lo suficientemente excitable para que las diferentes partes puedan influirse entre sí, pero si se excita demasiado, entra en un estado de actividad caótica".
En ese estudio de 2024, los investigadores descubrieron que el propofol saca al cerebro de este estado, conocido como "estabilidad dinámica". A medida que aumentaban las dosis del fármaco, el cerebro tardaba cada vez más en volver a su estado basal tras responder a nuevos estímulos. Este efecto se hizo cada vez más pronunciado hasta que se perdió la conciencia.
Para ese estudio, los investigadores diseñaron un modelo computacional que analiza la actividad neuronal registrada en el cerebro. Esta técnica les permitió determinar cómo responde el cerebro a perturbaciones como un tono auditivo u otro estímulo sensorial, y cuánto tiempo tarda en recuperar su estabilidad basal.
En su nuevo estudio, los investigadores utilizaron la misma técnica para medir cómo responde el cerebro no solo al propofol, sino también a otros dos anestésicos: la ketamina y la dexmedetomidina. Se administró a los animales uno de los tres fármacos mientras se analizaba su actividad cerebral, incluyendo su respuesta a tonos auditivos.
TRES FÁRMACOS DISTINTOS, LA MISMA HUELLA EN EL EEG
Este estudio demostró que la misma desestabilización inducida por el propofol también aparece durante la administración de los otros dos fármacos. Esta "firma universal" se manifiesta a pesar de que los tres fármacos tienen mecanismos moleculares diferentes: el propofol se une a los receptores GABA, inhibiendo las neuronas que poseen dichos receptores; la dexmedetomidina bloquea la liberación de norepinefrina; y la ketamina bloquea los receptores NMDA, suprimiendo las neuronas que poseen estos receptores.
Los investigadores plantean la hipótesis de que cada una de estas vías afecta el equilibrio entre estabilidad y excitabilidad del cerebro de diferentes maneras, y que cada una conduce a una desestabilización general de este equilibrio.
"Estos tres fármacos parecen tener exactamente el mismo efecto", incide Miller. "De hecho, si se observa la medida de desestabilización que utilizamos, resulta imposible distinguir qué fármaco se está aplicando".
Los investigadores planean ahora investigar más a fondo cómo cada uno de estos fármacos puede dar lugar a los mismos patrones de desestabilización cerebral. Ahora que los investigadores han demostrado que tres fármacos anestésicos diferentes producen patrones de desestabilización cerebral similares, creen que medir esos patrones podría ser una herramienta valiosa para monitorizar a los pacientes durante la anestesia. Si bien la anestesia es, en general, un procedimiento muy seguro, conlleva algunos riesgos, especialmente para los niños muy pequeños y las personas mayores de 65 años.
En adultos que padecen demencia, la anestesia puede empeorar la afección y también exacerbar trastornos neuropsiquiátricos como la depresión. Estos riesgos son mayores si los pacientes entran en un estado de inconsciencia más profundo, conocido como supresión de brotes.
Para ayudar a reducir esos riesgos, los investigadores están desarrollando un prototipo de dispositivo que puede medir las lecturas del EEG de los pacientes mientras están bajo anestesia y ajustar su dosis en consecuencia. Actualmente, los médicos monitorean la frecuencia cardíaca, la presión arterial y otros signos vitales de los pacientes durante la cirugía, pero estos no brindan una lectura tan precisa del grado de inconsciencia del paciente.
En colaboración con investigadores de la Universidad de Brown (también en Estados Unidos), el equipo del MIT planea ahora llevar a cabo un pequeño ensayo clínico de su dispositivo de monitorización con pacientes sometidos a cirugía.
