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O propofol é o fármaco mais comumente usado para induzir a anestesia geral. Apesar de sua aplicação clínica frequente, é pouco compreendido como o propofol causa anestesia.
Em um novo estudo publicado em Biologia molecular da célula, uma equipe de pesquisadores do Rensselaer Polytechnic Institute identificou um efeito de propofol anteriormente desconhecido nos neurônios. O estudo descobriu que a exposição ao propofol impactou o processo pelo qual os neurônios transportam proteínas, biomoléculas que executam a maioria das funções celulares, para a superfície da célula.
Quase todas as células animais, incluindo células humanas, são altamente compartimentadas e dependem do movimento eficiente do material proteico entre os compartimentos. As proteínas são movidas de seu local de síntese para o local em que realizam sua função em pequenos transportadores chamados “vesículas”. Este transporte deve ser eficiente e altamente específico para manter a organização e função celular.
A equipe de pesquisa foi liderada pelo Dr. Marvin Bentley, professor assistente do Departamento de Ciências Biológicas, cujo laboratório estuda o transporte de vesículas em neurônios. Os neurônios são particularmente dependentes do transporte de vesículas porque os axônios – que geralmente são organizados em feixes nervosos – podem abranger distâncias de até 1 metro em humanos. Erros no transporte de vesículas têm sido associados a doenças do neurodesenvolvimento e neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson.
Este novo estudo descobriu que o propofol afeta uma família de proteínas chamadas cinesinas. As cinesinas são pequenas “proteínas motoras” que movem vesículas em pequenos filamentos chamados microtúbulos.
A equipe do Dr. Bentley observou que o movimento das vesículas de duas cinesinas proeminentes, Kinesin-1 e Kinesin-3, foi substancialmente reduzido em células expostas ao propofol. A equipe então mostrou que os atrasos no transporte induzidos pelo propofol levaram a uma diminuição significativa da entrega de proteínas aos axônios.
“O mecanismo pelo qual o propofol funciona não é totalmente compreendido”, disse Bentley. “O que descobrimos foi inesperado: o propofol alterou o tráfego de vesículas em neurônios vivos.”
No geral, a pesquisa contribui significativamente para nossa compreensão de como o propofol funciona. A maioria dos estudos que abordam o mecanismo anestésico do propofol tem se concentrado em sua interação com um canal iônico denominado GABAUMA receptor, que inibe a neurotransmissão quando ativado.
Este novo estudo demonstra que o transporte de vesículas é um mecanismo adicional que pode ser importante para o efeito anestésico do propofol. A descoberta deste novo efeito do propofol tem aplicações importantes para a saúde humana e pode levar ao desenvolvimento de melhores drogas anestésicas.
“Ao usar tecnologias de imagem de células vivas de última geração, a equipe do Dr. Bentley ampliou nossa compreensão do mecanismo de ação de uma droga amplamente utilizada que já está afetando a saúde humana diariamente”, disse Curt M. Breneman , Reitor da Escola de Ciências. “A pesquisa do Dr. Bentley pode abrir caminho para o desenvolvimento de compostos relacionados que usam esses mesmos mecanismos para atingir doenças neurodegenerativas debilitantes”.
Além do Dr. Bentley, o estudo foi co-autor da Dra. Susan P. Gilbert, Chefe do Departamento de Ciências Biológicas de Rensselaer, e dos estudantes de doutorado Madeline Frank e Alec T. Nabb.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Instituto Politécnico Rensselaer. Original escrito por Katie Malatino. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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