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inhibición de la entrada de Ca

2+

en el músculo liso a través de

canales de Ca

2+

tipo L, activación de canales hiperpolarizantes K

ATP

y K

Ca

, y factores dependientes de endotelio como el óxido nítric

o 98

.

Igual que en el SNC, la función cardiovascular depende de la

función integrada de múltiples canales iónicos, muchos de los cuales

están expresados en ambos tejidos excitables. Los anestésicos voláti-

les tienen efectos específicos de fármaco en la frecuencia cardíaca y

en la inducción de arritmias debido a las acciones en los canales

iónicos cardíacos. Es difícil vincular la arritmogenia anestésica a las

acciones en canales concretos porque diversos canales iónicos car-

díacos son sensibles a los anestésicos volátiles a concentraciones

clínicas y porque la mayoría de las manipulaciones de la función de

los canales iónicos cardíacos pueden causar arritmia

s 99 .

Los estudios

electrofisiológicos indican que los canales cardíacos Ca

2+

tipo L,

esenciales para la fase de meseta del potencial de acción cardíaco y

para el acoplamiento electromecánico, son inhibidos por anestésicos

volátiles con acortamiento del período refractario. También inhiben

múltiples canales K

+

regulados por voltaje y pueden predisponer a

arritmias al retrasar la repolarización. Por el contrario, los anesté­

sicos inhalatorios pueden proteger al corazón contra la isquemia

y la lesión por reperfusión, probablemente mediante mecanismos

antioxidante, antinflamatorios y/o de preacondicionamient

o 100,101

.

Los anestésicos volátile

s 102

y el xenó

n 103

pueden imitar los firmes

efectos cardioprotectores del preacondicionamiento (denominado

preacondicionamiento anestésico

por analogía) mediante activación

de distintos receptores acoplados a proteína G citoprotectores y pro-

teínas cinasas como la proteína cinasa C (PKC), proteínas cinasas

activadas por mitógeno (cinasas MAP), las cinasas reguladas por

señal extracelular (ERK), la Akt (proteína cinasa B) y la tirosina

cinasa

s 88,104

.Aunque sin aclarar por completo, los probables efectores

finales del preacondicionamiento anestésico cardíaco son la activa-

ción del canal K

+

sensible a trifosfato de adenosina (ATP) (K

ATP

)

sarcolémico y supuesto mitocondrial, con activación y aumento de

formación de radicales libres y óxido nítrico.

Los anestésicos inhalatorios tienen también efectos impor-

tantes en el sistema respiratorio. Todos los anestésicos volátiles

producen depresión respiratoria pronunciada a la concentración

necesaria para la anestesia quirúrgica. Los reflejos quimiotácticos

periféricos y la permeabilidad de la vía respiratoria superior son

especialmente sensibles a concentraciones subanestésicas de anes-

tésicos volátile

s 105 .

El mecanismo implicado en estos posibles efec­

tos graves es la depresión de las redes respiratorias centrales

mediada por depresión de la transmisión excitadora y facilitación

de la inhibidora. Las dianas moleculares precisas responsables de

la exquisita sensibilidad de estas redes a concentraciones bajas

de anestésicos volátiles siguen siendo un enigma (v. cap. 12).

Identificación de los puntos

moleculares de la acción

anestésica

Criterios para identificar puntos relevantes

en anestesia

Se han propuesto criterios específicos para evaluar la relevancia de

las numerosas dianas moleculares de los anestésico

s 106 .

Son los

siguientes:

1. Alteración reversible de la función diana a concentraciones

clínicamente relevantes. Este criterio requiere sensibilidad

similar in vivo e in vitro y depende del criterio de valoración

anestésico analizado. Por ejemplo, las dianas implicadas en

la inmovilidad deben ser sensibles a los anestésicos cerca de

la CAM, mientras que las dianas implicadas en la amnesia

deben ser sensibles a una fracción de la CAM. Una evidencia

reciente de los efectos persistentes de los anestésicos inhala-

torios en ausencia de exposición anestésica mantenida está

desafiando la noción de reversibilidad de ciertos efectos.

2. Expresión de la diana en localizaciones anatómicas apropia-

das para intervenir en el criterio de valoración anestésico

específico. Por ejemplo, la inmovilización por fármacos

inhalatorios supone principalmente depresión de las vías

reflejas en la médula espinal independiente de las acciones

del fármaco en el encéfalo.

3. Estereoselectividad concordante entre los efectos anestésicos

in vivo y en la diana in vitro. En ausencia de un antagonista

farmacológico específico de la anestesia, la correlación entre

las acciones estereoselectivas de los anestésicos generales in

vivo e in vitro es una prueba útil de la relevancia farmacoló-

gica de las supuestas dianas moleculares. Datos de estereose-

lectividad que correlacionan la potencia in vivo y las acciones

del receptor in vitro implican a los receptores GABA

A

como

diana de las acciones anestésicas de etomidato, pentobarbital,

anestésicos neuroesteroides y probablemente isoflurano, y al

receptor NMDA en las acciones de la ketamina.

4. Sensibilidad o insensibilidad apropiada a sustancias anesté-

sicas y no anestésicas modelo. Los ciclobutanos halogenados

anestésicos, junto con análogos estructurales que no produ-

cen anestesia a concentraciones previsiblemente anestésicas

por la correlación de Meyer-Overton (no inmovilizantes),

pueden utilizarse para identificar las dianas relevantes de los

anestésicos volátiles in vitro. Por ejemplo, el anestésico F3

(1-cloro-1,2,2-trifluorociclobutano), pero no el F6 no anes-

tésico estructuralmente similar (1,2-diclorohexafluorociclo-

butano), afecta a los receptores GABA

A

, glicina, AMPA,

cainato y 5-HT

3

y a los canales Na

+

en consonancia con un

papel en la inmovilidad, mientras que el F3 y el F6 afectan

a los receptores neuronales nicotínicos, muscarínicos M1,

5-HT

2

y mGluR5, lo que indica que estas dianas no están

implicadas en la inmovilidad. El F6 es interesante porque

carece de efectos sedantes e inmovilizantes, aunque tiene

efectos amnésicos, de ahí el término más apropiado «no

inmovilizante», que lo convierte en una herramienta farma-

cológica útil para identificar dianas para estas acciones.

Propiedades fisicoquímicas de los puntos

de unión de los anestésicos

Un conjunto de datos de cristalografía por rayos X, modelado

molecular y de función-estructura indican que los anestésicos

inhalatorios se unen a cavidades hidrófobas formadas en el interior

de proteína

s 107 .

La naturaleza lipófila (o hidrófoba) de estos puntos

de unión explica su adherencia a la correlación de Meyer-Overton.

También es necesario un elemento de anfifilia (que tiene caracte-

rísticas polares y no polares) para una interacción efectiva con estas

cavidades, como indican las mejorías en la correlación de Meyer-

Overton con disolventes más polares.

De las proteínas modelo a los receptores

Es difícil identificar puntos de unión de los anestésicos inhalatorios

en proteínas diana verosímiles por sus interacciones de baja afinidad

y la escasez de estructuras de resolución atómica de proteínas diana

farmacológicamente relevantes. Por tanto, la mayoría de los puntos de

unión de los anestésicos han sido identificados en proteínas modelo

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 Farmacología y anestesia

II