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del nervio hipogloso y en neuronas del locus coeruleus en las que

tiene una implicación causal el canal K

2P

tipo TAS

K 115 .

Recientemente se ha sugerido el papel de los receptores

GABA

A

localizados en las zonas extrasinápticas en los efectos de

los anestésicos volátiles

( fig. 10-9 )

. Los receptores GABA

A

extrasi-

nápticos, que difieren de los sinápticos en la composición de subu-

nidades, intervienen en la inhibición tónica (a diferencia de la

inhibición fásica mediada por receptores GABA

A

sinápticos) y son

muy sensibles a muchos anestésicos generales. Los receptores

GABA

A

extrasinápticos tienen mucha afinidad por GABA, se des-

ensibilizan con lentitud y están expuestos tónicamente a concentra-

ciones GABA bajas en el entorn

o 194

a las que el efecto potenciador

de los anestésicos es más pronunciado. Los efectos de los anestési-

cos en la inhibición tónica han sido caracterizados en el hipocampo,

que tiene una función principal en el aprendizaje y en la memoria.

Las neuronas hipocámpicas generan una activación mediante

corriente tónica intensa de los receptores GABA

A

con subunidad

a

5 195-199

que son muy sensibles a etomidato, propofol, midazolam e

isoflurano. Los receptores GABA

A

con subunidad

a

5

son muy sen-

sibles a concentraciones bajas de propofol e isoflurano que produ-

cen amnesia pero no inconsciencia. Por tanto, estos receptores son un

sustrato probable de las propiedades amnésicas de los anestésicos.

Efectos presinápticos y postsinápticos

en la transmisión sináptica

Los anestésicos generales tienen efectos potentes y específicos

en la transmisión sináptica, como acciones presinápticas (alterando

la liberación de transmisor) y postsinápticas (alterando las respues-

tas de las neuronas a transmisores específicos). Las contribuciones

relativas de los efectos presinápticos y postsinápticos en la trans-

misión sináptica son difíciles de determinar, probablemente porque

los efectos son específicos de transmisor y específicos de neu-

ron

a 117 .

El efecto neto de los anestésicos en la transmisión sináptica

depende de la magnitud relativa y la dirección de los efectos pre y

postsinápticos.

La excitación sináptica disminuye con los anestésicos volá-

tiles

( fig. 10-10 )

. Experimentos con distintas preparaciones indican

que el descenso de la excitación se debe principalmente a mecanis-

mos presinápticos

( fig. 10-11 ) 131,191,200-202

. También está implicado

un mecanismo postsináptico porque la excitación neuronal directa

con glutamato disminuye en cierta medid

a 202-204

. Los anestési­

cos volátiles tienen efectos heterogéneos en receptores glutamato

AMPA o NMDA clonados, pero potencian los receptores

cainat

o 112,205-207

en consonancia con el predominio presináptico en

la inhibición de sinapsis glutamatérgicas, mientras que los efectos

de los anestésicos inhalatorios no halogenados (xenón, óxido

nitroso, ciclopropano) están mediados principalmente por la inhi-

bición de receptores NMDA postsinápticos (v. antes). Por el con-

trario, el refuerzo de la inhibición gabaérgica por la mayoría de los

anestésicos generales está mediado por mecanismos pre y postsi-

nápticos. Es bien conocido el aumento de los receptores postsináp-

ticos y extrasinápticos GABA

A 113 .

No obstante, es destacable que los

anestésicos volátiles aumentan también la liberación espontánea de

GABA y la frecuencia de la corriente postsináptica inhibidora

(CPSI

) 208-212 ,

es decir, sus efectos presinápticos en las terminales

gabaérgicas son diferentes de los de las sinapsis glutamatérgicas.

Los mecanismos de los efectos presinápticos de los anes-

tésicos inhalatorios, igual que los de sus efectos postsinápticos,

son complejos e implican múltiples dianas. Aunque es probable

una contribución específica de sinapsis de los canales Ca

2+

pre-

sinápticos, los canales Na

+

presinápticos son más sensibles que

los canales Ca

2+

acoplados a liberación de glutamato. Esto es

coherente con las observaciones de que el canal Ca

2+

predominante

acoplado a liberación de neurotransmisor en las sinapsis glutama-

térgicas (tipo P/Q) es insensible al isofluran

o 149 .

Se han propuesto

otros mecanismos presinápticos como acciones en el proceso de

fusión de las vesículas demostrado en el organismo modelo

Cae-

norhabditis elegan

s 213,214 .

No obstante, los efectos del isoflurano en

la exocitosis en las neuronas hipocámpicas de la rata son princi-

palmente anteriores a la fusión de vesícula

s 137,245

(v. ref.

117

para

revisión).

Los efectos generales de los anestésicos inhalatorios son

aumentar la transmisión sináptica inhibidora e inhibir la transmi-

sión sináptica excitadora

( fig. 10-12

). Es probable que la importan-

cia relativa de los efectos anestésicos en la transmisión excitadora

o inhibidora y los mecanismos de estos efectos sean distintos con

los diferentes anestésicos y en sinapsis y en redes específica

s 105,215 .

Este concepto se extiende a otras presuntas dianas y mecanismos

y forma parte de la hipótesis «de puntos múltiples y específica de

fármaco» de la anestesi

a 215,216

.

Circuitos simples y redes

complejas

Fenómenos de circuito simple

Para comprender la relación causal de los fenómenos que implican

a elementos múltiples de un circuito complejo se han complemen-

tado las preparaciones anatómicamente reducidas (in vitro) o fisio-

lógicamente simplificadas (in vivo) con modelos de simulación (in

silicio). Esta estrategia será esencial para integrar observaciones

reduccionistas de los múltiples efectos moleculares de los anestési-

cos en modelos funcionales relevantes para los criterios de valo­

ración conductuales. Desde un punto de vista anatómico las

preparaciones simplificadas con circuitos naturales consisten en

cortes de tejido aislados. Los efectos anestésicos se estudian en cortes

de encéfalo de distintas regiones del SNC (hipocampo, amígdala,

corteza, tálamo, tronco encefálico, médula espinal). Estos cortes en

fresco conservan las conexiones naturales pero habitualmente

carecen de los impulsos de entrada y salida naturales. Los cortes de

encéfalo mamífero en desarrollo pueden cultivarse in vitro. Estos

«cultivos de cortes organotípicos» conservan un grado alto de

conectividad sináptica y tienen actividad espontánea de red, habi-

tualmente ausente en los cortes en fresco. Desde el punto de vista

fisiológico, las preparaciones simplificadas implican fenómenos

(habitualmente respuestas provocadas) con circuitos

relativamente

bien conocidos. Algunos ejemplos son la depresión de pulso empa-

rejado (DPE), la plasticidad sináptica (por lo general potenciación

[PLP] y depresión [DLP] a largo plazo) y ciertas respuestas sensiti-

vas provocadas. Los modelos y las simulaciones por ordenador

pueden ayudar a generar hipótesis para realizar estudios experimen-

tales y para someter a prueba hipótesis basadas en datos experi­

mentales.

Plasticidad sináptica

La depresión de pulso emparejado (DPE) y la facilitación de pulso

emparejado (FPE) son ejemplos de plasticidad a corto plazo en

respuesta a la estimulación externa. Los anestésicos volátiles pro-

longan la inhibición sináptica in viv

o 217

e in vitr

o 218 ,

en consonancia

con la noción de que los anestésicos potencian la inhibición fun-

cional del SNC. El incremento de la FPE ha sido atribuido al efecto

depresor presináptico de los fármacos volátiles (v.

fig. 10-11 ) 131,201

.

La PLP (un modelo celular de aprendizaje y memoria) con­

siste en fortalecimiento dependiente del uso de conexiones si­

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 Farmacología y anestesia

II