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de hacer descubrimientos más allá de los estudios a nivel de recep-
tor porque permiten separar la sedación de la amnesia para estu-
diar in vivo la actividad de la red subyacent
e 56 .Genéticas
Las estrategias genéticas tienen dos formas denominadas genética
«directa» e «inversa
» 238 .Los métodos de genética inversa se centran
en un gen particular elegido porque hay razones para creer que su
producto puede ser importante en anestesia. Algunos ejemplos son
las mutaciones dirigidas que alteran la sensibilidad a los anestésicos
de receptores de neurotransmisores específico
s 119 .Inicialmente,
estas mutaciones se utilizaron para identificar puntos de unión de
anestésicos. Después, se utilizaron los animales transgénicos resis-
tentes a los anestésicos, bien por desactivación de una presunta
proteína diana del genoma o bien por expresión de un receptor
diana diseñado para ser insensible a un anestésico, para estudiar la
relevancia conductual del producto alterado del gen para el feno-
tipo anestésico. La genética directa, por el contrario, consiste en
estudiar mutaciones generadas al azar (bien de modo experimental
o por polimorfismos naturales) en una población que afectan al
fenotipo de interés.
Métodos de desactivación y de activación
En el método de desactivación se interrumpe la expresión del gen
que codifica una proteína de interés mediante una deleción o inser-
ción específica. Un problema conocido con el método de desacti-
vación global es que pueden aparecer cambios compensadores
considerables en el proteoma del animal, desde anomalías morta-
les en el período intrauterino a diferencias insidiosas perturbado-
ras experimentalmente respecto al tipo natural. Una estrategia
complementaria es la desactivación condicional en la que la dele-
ción genética es parcial, bien desde una perspectiva anatómica
(limitada a ciertas regiones encefálicas) o bien desde una temporal
(es decir, se desactiva el gen en un punto determinado del tiempo).
Estas estrategias pueden reducir las anomalías congénitas y la pro-
babilidad de cambios compensadores. En el método de activación
se crea una mutación, habitualmente de un solo residuo aminoá-
cido, dirigida a producir una proteína con distinta sensibilidad al
fármaco de interés. En condiciones ideales, esta mutación perma-
nece completamente inactiva en ausencia del fármaco, es decir, no
altera la expresión ni la función normal de la proteína de interés,
ni altera la expresión de otros genes.
Receptores GABA
A
Los resultados en animales transgénicos reflejan tanto la utilidad
como las dificultades del método genético respecto a los anestési-
cos inhalatorios. El ratón con desactivación de la subunidad
a
1
del
receptor GABA
A
limitado al prosencéfalo es menos sensible a la
amnesia por isoflurano que el tipo natural, lo que lleva a la con-
clusión de que la acción en estos receptores contribuye a sus
efectos amnésicos
239 .Por el contrario, un ratón portador de una
mutación de la subunidad
a
1
del receptor GABA
A
que hace al
receptor insensible al isoflurano in vitro no tenía menos sensibi-
lidad a los efectos amnésicos ni inmovilizantes del isoflurano, lo
que lleva a la conclusión de que esta subunidad no interviene en
el deterioro del aprendizaje ni de la memoria por isofluran
o 31.
Experimentos similares indican que la acción de la subunidad
b
3
del receptor GABA
A
no interviene en la inmovilidad ni en la
amnesia por isofluran
o 30. Este método genético de «fondo arriba»
es un método laborioso pero potente que ha obtenido resultados
claros con anestésicos intravenosos específicos
16 ,aunque ha resul-
tado más difícil de aplicar a los anestésicos inhalatorios más
promiscuos.
Canales K
+
con dominio de dos poros
El uso de ratones portadores de mutaciones con desactivación de
varios miembros de la familia de los canales K
+
con dominio
de dos poros (K
2P
) (TASK-1, TASK-3, TREK-1) ha demostrado la
participación de estos canales en la anestesia voláti
l 32-34.Por ejemplo,
los ratones con desactivación TREK-1 son parcialmente resistentes
a todos los anestésicos volátiles estudiados respecto a la pérdida del
reflejo de enderezamiento (un indicador de la consciencia) y a la
inmovilidad, aunque puede seguir induciéndose anestesia, pero a
mayores concentraciones anestésicas. Es interesante que las res-
puestas al pentobarbital no cambien lo que indica que la mutación
no produce una resistencia generalizada a la anestesia.
Genética directa y de población
En investigación anestésica también se han empleado como orga-
nismos modelos el nematodo
Caenorhabditis elegans
y la mosca de
la fruta
Drosophila melanogaster
con 300 y 10.000 neuronas, res-
pectivamente. Se han secuenciado los genomas de ambos organis-
mos y pueden identificarse genes homólogos en organismos
superiores. Las mutaciones en varios genes de
C. elegans
alteran la
sensibilidad a anestésicos volátiles, como
unc6
4 214,
somatin
a 240y
gas 1
. Las mutaciones en este último gen confieren hipersensibili-
dad al enflurano. La clonación de este gen reveló que codifica el
homólogo en gusano de una subunidad de NADH hidrogenasa en
las neurona
s 241 .También se han utilizado levaduras como organis-
mos modelo, incluso con limitaciones más obvias respecto a la
identificación de criterios de valoración anestésicos apropiados.
La sensibilidad a los anestésicos es un carácter cuantitativo
(varía de modo continuo en una población). La genética cuantitativa
estudia la herencia de caracteres continuos. Estos caracteres están
controlados por genes representados en locus de caracteres cuanti-
tativos (QTL). Se ha utilizado un método de población arriba-abajo
para localizar los QTL que determinan la sensibilidad de los indivi-
duos a los anestésicos tanto en organismos superiores como infe-
riores. Comenzando por la observación de que cepas de ratones
endogámicas difieren en su sensibilidad al isoflurano, el análisis de
acoplamientos basados en microsatélites, por un lado, y el análisis
de polimorfismos de nucleótido único de variación genética, por
otro, localizaron un QTL para la inmovilización por isoflurano en
la región proximal del cromosoma 7 de rató
n 242. Este tipo de análisis
promete ayudar a definir el fundamento genético de la diversidad
en la sensibilidad tanto a los criterios de valoración anestésicos
como a los efectos secundarios.
Imagen
La identificación de los sustratos anatómicos de los efectos anes-
tésicos en la consciencia, la memoria y la inmovilidad es posible
en la actualidad gracias a los avances en tecnologías de imagen
funcional. La imagen está basada en el cartografiado de cambios
hemodinámicos o metabólicos como supuestos marcadores de la
actividad neuronal, como en la tomografía por emisión de posi-
trones (PET) y en la RM funcional (RMf), o en el cartografiado de
la actividad eléctrica con EEG de alta densidad y en la tomografía
electromagnética de baja resolución (LORETA). También pueden
explorarse las propiedades de los receptores con ligandos radiac-
tivos (PET). Estas técnicas tienen la capacidad de identificar sus-
tratosneuroanatómicosdelaacciónfarmacológica,conlimitaciones
específicas del método. Los resultados de la PET funcional sugie-
ren que el propofol suprime la memoria episódica actuando en la
corteza parietal posterior y prefrontal y no en el lóbulo temporal
media
l 243y que la supresión de la consciencia se produce por la
Anestésicos inhalatorios: mecanismos de acción
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Sección II
Farmacología y anestesia
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