Propofol pode explicar a perda de consciência durante a anestesia

A perda do controlo inibitório sobre células cerebrais excessivamente excitadas poderá ajudar a explicar o funcionamento de um fármaco anestésico comum que induz perda de consciência.

Um novo estudo em animais, liderado por investigadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT), concluiu que o propofol - um sedativo usado para induzir em segurança a inconsciência durante procedimentos médicos - interfere com a capacidade normal do cérebro de voltar a controlar neurónios altamente excitáveis.

Propofol e o equilíbrio da atividade cerebral

"O cérebro tem de funcionar neste limite delicado entre a excitabilidade e o caos", explica o neurocientista do MIT e autor sénior do estudo, Earl Miller.

"Tem de ser suficientemente excitável para que os neurónios possam influenciar-se mutuamente, mas, se se tornar demasiado excitável, entra em caos. O propofol parece perturbar os mecanismos que mantêm o cérebro dentro dessa estreita margem de funcionamento."

A equipa monitorizou durante uma hora a atividade cerebral de dois macacos-rhesus (Macaca mulatta), enquanto perdiam e recuperavam a consciência após receberem propofol.

Centenas de elétrodos colocados no couro cabeludo dos animais registaram a atividade elétrica em quatro regiões cerebrais, tanto quando os macacos estavam «adormecidos» como quando se encontravam despertos. Em seguida, os cientistas analisaram os dados através de uma nova técnica que desenvolveram para quantificar a estabilidade, ou robustez, da atividade cerebral.

Em circunstâncias normais, a atividade do cérebro aumenta quando recebe estímulos e depois estabiliza. Porém, após o início da administração de propofol, a atividade cerebral dos animais demorou mais tempo a regressar ao nível de base e tornou-se progressivamente mais excitável à medida que a anestesia se aprofundava, até perderem a consciência.

Como o propofol pode provocar inconsciência

Os investigadores propõem que o propofol atua sobre neurónios inibitórios que, de outro modo, atenuariam uma atividade cerebral excessiva e devolveriam o sistema à estabilidade depois de perturbações. Esta redução da inibição desencadeia uma instabilidade crescente e, por fim, a perda de consciência - como se o sistema falhasse e o cérebro deixasse de conseguir processar informação.

Naturalmente, esta é apenas uma nova hipótese. Apesar de serem usados há quase dois séculos, os anestésicos continuam a ser compreendidos apenas de forma pouco clara.

Uma descoberta marcante, realizada em 1994, indicou que os anestésicos atuam sobre proteínas envolvidas na sinalização celular, e não sobre as moléculas gordas que constituem as membranas celulares. Em 2018, neurocientistas australianos descobriram também que o propofol perturba uma proteína essencial que as células nervosas utilizam para comunicar entre si.

Contudo, ainda em 2020, investigadores verificavam que outros anestésicos de uso corrente interferiam com membranas lipídicas - o que torna a questão extremamente complexa.

Anestésicos, redes cerebrais e estabilidade

Ao analisar redes cerebrais inteiras, os cientistas têm avançado, nas últimas décadas, na identificação de circuitos distintos envolvidos quer na perda de consciência causada pelos anestésicos, quer no despertar quando os efeitos dos fármacos diminuem.

Numa abordagem semelhante, os autores deste estudo mais recente examinaram padrões da atividade cerebral global, extrapolando a partir das medições dos elétrodos e recorrendo a um modelo computacional para testar a sua hipótese.

Embora os resultados indiquem que o propofol inibe neurónios inibitórios, um estudo com moscas-da-fruta publicado no mês passado concluiu que outro anestésico tem um efeito, em certa medida, oposto: atua sobre neurónios excitatórios, mas de uma forma diferente.

Em vez de libertar os neurónios excitatórios, o isoflurano parece impedir que estes comuniquem, «silenciando-os».

Estas diferenças poderão dever-se ao facto de os estudos terem analisado anestésicos distintos: o isoflurano, administrado por inalação, e o propofol, injetado por via intravenosa. Sabe-se que ambos produzem efeitos diferentes nos neurónios e nos recetores celulares.

Ainda assim, a equipa considera que poderão existir pontos em comum entre os anestésicos e os seus efeitos na estabilidade das dinâmicas que abrangem todo o cérebro.

"Se encontrar mecanismos comuns em ação entre diferentes anestésicos, pode tornar todos mais seguros ajustando alguns parâmetros, em vez de ter de desenvolver protocolos de segurança para todos os anestésicos diferentes, um de cada vez", afirma Miller.

"Não se quer um sistema diferente para cada anestésico que vão usar no bloco operatório. Quer-se um que faça tudo."

O estudo foi publicado na revista Neuron.