Una malattia genetica che può causare un aumento interno nella temperatura corporea in alcuni pazienti che subiscono l'anestesia generale può tenere il tasto ad una maturazione per il colpo di calore, secondo la ricerca pubblicata nell'edizione del 4 aprile della Cella del giornale.
I risultati ulteriori suggeriscono che gli antiossidanti, come quelli corrente che sono provati per proteggere i polmoni dei pazienti di fibrosi cistica, possano anche proteggere quegli geneticamente inclini soffrano il colpo di calore.
Secondo gli autori correnti di studio, tutte le sale operatorie degli Stati Uniti dovrebbero, ma non fanno sempre, avere un'offerta di una droga chiamata dantrolene a disposizione, che induce i muscoli a rilassarsi da un meccanismo unico. Dantrolene è un imperativo nei casi rari dove i pazienti che ricevono l'anestesia generale entrano inatteso in contrazioni del muscolo dell'intero-organismo come componente di uno stato ereditato chiamato l'ipertemia maligna (MH). Accadendo in uno in circa 10.000 pazienti adulti che subiscono più frequentemente l'anestesia generale ed in bambini, le reazioni di MH alteri il contenuto in acido di sangue e dei tessuti, aumenti la frequenza cardiaca, causi la rigidità del muscolo ed avvii un aumento rapido nella temperatura corporea fino all'Insufficienza renale di 112° F. e le aritmia potenzialmente interne del cuore possono provocare i casi peggiori. Il MH ha ricevuto recentemente la copertura mediatica nazionale a causa del caso sfavorevole di un anziano di High School di 18 anni di Florida, Stephanie Kuleba, di cui la morte è stata causata apparentemente da una reazione interna all'anestesia durante l'ambulatorio correttivo.
I Ricercatori egualmente si interessano a MH perché può essere causato dalle stesse vie biochimiche del colpo di calore, una circostanza molto più comune che ha causato insieme più morti degli Stati Uniti che gli uragani, i tornadi, le inondazioni ed i terremoti (8.000) dal 1979, secondo il Centri Per Il Controllo E La Prevenzione Delle Malattie. Dato il numero delle truppe corrente che funzionano nei deserti, il militare degli Stati Uniti ha un vivo interesse nel lavoro. Per la prima volta, i ricercatori a quattro università e nell'Esercito di Stati Uniti hanno fornito la prova ben fondata che i difetti della proteina e genetici che causano il MH egualmente contribuiscono allo sviluppo del colpo di calore. Egualmente hanno identificato i meccanismi da cui entrambe le circostanze possono danneggiare le celle.
„ Con le anomalie cardiache, il colpo di calore è un colpevole importante nelle morti improvvise inattese del adattato di altrimenti, giovani atleti e soldati,„ ha detto Robert T. Dirksen, Ph.D., professore associato di Farmacologia e la Fisiologia all'Università di Centro Medico di Rochester. “Con una migliore conoscenza di questi meccanismi, possiamo cominciare a diagnosticare e trattare meglio entrambi i disordini ed eventualmente, salvi determinate vite,„ ha detto Dirksen, un co-author sullo studio.
L'Opzione Perfetta
Per determinare i processi vitali, le cellule umane spendono l'energia tremenda per spingere continuamente positivamente - gli ioni caricati entrambi del calcio dalle celle e nei compartimenti interni di archiviazione del calcio. Ciò crea i gradienti attraverso le membrane cellulari, una sorgente potente calcio/della tassa di energia potenziale. Le Celle sfruttano questa energia per inviare
i segnali del nervo, regolamentano i geni e la contrazione del muscolo di grilletto. Il movimento del Muscolo nell'organismo è regolamentato tramite gli aumenti precisamente controllati nella concentrazione nello ione del calcio che funge da opzione biochimica.
Entrando in studio corrente, il gruppo ha saputo dalla letteratura che una mutazione genetica - un piccolo, errore casuale nel codice genetico - predisposizione di cause MH in esseri umani. Egualmente hanno saputo che la mutazione è stata situata in un gene quel codici per le proteine di ricevitore di ryanodine. Questi canali del calcio forniscono una via per calcio nel compartimento interno di archiviazione, il reticolo sarcoplasmico, per essere scaricati nella cella di muscolo per causare la contrazione.
Per il progetto in corso, i ricercatori geneticamente hanno costruito i mouse con una mutazione veduta nella malattia umana di MH. Hanno trovato che questi mouse effettivamente hanno esibito le contrazioni che piombo alla morte durante l'esposizione all'anestesia (per esempio halothane), un marchio di garanzia dell'interamente organismo dell'ipertemia maligna. Inatteso, i mouse egualmente sono stati trovati per avvertire i simili, episodi pericolosi durante la breve esposizione alla sollecitazione termica ambientale (105oF). Questi risultati stabiliscono una connessione sorprendente fra attività del ricevitore di ryanodine ed il colpo di calore alterati, con il canale mutato del calcio che è più probabile esibire la versione del calcio e la contrazione incontrollate del muscolo in risposta al calore.
Ancora, il gruppo ha dimostrato che la dispersione aumentata dello ione del calcio dai ricevitori mutati di ryanodine durante la sollecitazione termica ha causato un incremento profondo della produzione del radicale libero. Le specie reattive Inoltre chiamate dell'ossigeno (ROS) e le specie dell'azoto (RNS), radicali liberi sono molecole altamente reattive che possono distruggere le componenti sensibili delle cellule ed accelerare la morte delle cellule. I radicali Liberi in gran parte sono creati come effetto secondario quando le strutture all'interno di tutte le cellule umane, i mitocondri, ossigeno di uso per trasformare l'alimento in una molecola dimemorizzazione hanno chiamato l'adenosintrifosfato (ATP). Per determinare la produzione del TRIFOSFATO DI ADENOSINA, gli elettroni si passano una catena degli enzimi all'interno dei mitocondri. Quando alcuni di questi elettroni non si passano efficacemente, si combinano con ossigeno ed azoto per formare i radicali liberi. I trattamenti di Malattia contribuiscono a creare i livelli elevati ben dei radicali liberi che gli antiossidanti naturali dell'organismo possono pulire.
Nello studio corrente, i risultati hanno indicato che la produzione del radicale libero in muscolo quasi si è raddoppiata nei mouse geneticamente alterati e che è aumentato ancor più durante la sollecitazione termica. I Ricercatori egualmente hanno trovato che l'aumento in radicali liberi deriva dalla perdita aumentata del calcio dai canali mutati del calcio nel reticolo sarcoplasmico, potenzialmente determinante la produzione aumentata di ROS/RNS dai mitocondri vicini. Inoltre, l'aumento nei livelli di ROS/RNS a sua volta è stato trovato per viaggiare di nuovo a ed ulteriormente per alterarsi, canali mutati del calcio del ricevitore di ryanodine.
Questo “ciclo vizioso di reazione„ ha indotto la perdita del calcio più ulteriormente a peggiorare, i canali del calcio a diventare estremamente sensibili al calore ed i muscoli da contrarrsi incontrollabile in risposta sia all'anestesia che al calore. Le contrazioni Incontrollate possono separare le celle di muscolo, scaricanti i metaboliti cellulari tossici nella circolazione sanguigna che infine avviano l'insufficienza renale e gettano il battito cardiaco dal ritmo. Anche in assenza di tali eventi acuti, lo sforzo ossidativo aumentato nel muscolo dei mouse mutanti nel lungo termine egualmente è stato trovato per distorcere la forma dei mitocondri e per indebolire la contrazione del muscolo (myopathy).
Per di più, semplicemente compreso un antiossidante, l'N-Acetilcisteina (NAC), nel rifornimento idrico dell'animale ha provocato una profonda riduzione dello sforzo di sensibilità al calore, della salubrità mitocondriale migliore e del ripristino della funzione di muscolo in mouse invecchiati. Il NAC è corrente nei test clinici umani di fase 2 per i pazienti con fibrosi cistica, dove la malattia crea i radicali liberi che danneggiano il tessuto polmonare.
I Ricercatori dal Centro Medico, l'Istituto Universitario di Baylor degli Studi G di Universit di dell'Invecchiamento di CeSI e della Medicina Centro Scienze in Italia hanno collaborato sul documento. Con Dirksen, lo sforzo di Rochester piombo da Ann Rossi e da Sanjeewa Goonasekera, Ph.D. nel Dipartimento di Farmacologia e della Fisiologia. Susan L. Hamilton, Ph.D., presidenza del Dipartimento della Fisiologia Molecolare & la Biofisica a Baylor, era l'autore corrispondente. Sebbene non creando le istituzioni sul documento corrente, l'Università di Servizi dell'Uniforme dell'Esercito di Stati Uniti e la Harvard University egualmente partecipino al lavoro con una concessione relativa dagli Istituti della Sanità Nazionali.
“Abbiamo trovato che i cicli distruttivi di dispersione del calcio e di produzione del radicale libero di eccesso danneggiano i mitocondri e contribuiscono al deterioramento della funzione di muscolo in animali invecchiati,„ Dirksen abbiamo detto. “Con successo nella costruzione del primo modello del mouse con MH umano, abbiamo generato involontario il primo modello animale del colpo di calore che sarà indubbiamente immensamente utile meglio nella comprensione dei questi disordini e nell'accelerazione della progettazione dei trattamenti sicuri ed efficaci per entrambe le circostanze.„
“Sindrome di ipertemia Maligna, un disordine ereditato potenzialmente interno, “è avviato il più spesso„ da determinati anestetici del gas e dalla succinilcolina di paralisi della droga,„ ha detto Henry Rosenberg, M.D., Presidente della Società dell'Ipertemia Maligna degli Stati Uniti ed il professor di anestesiologia alla Scuola di Medicina di Monte Sinai, N.Y. “Nel modello animale naturale, razze sicure dei maiali, la sindrome egualmente è precipitato dalle condizioni ambientali. Lungamente è stata dibattuta se alcuni casi del colpo di calore e dalla della ripartizione indotta da esercizio del muscolo in esseri umani sono collegati con l'ipertemia maligna pure. Questo studio definisce una via biochimica che potrebbe chiarire molto bene la relazione fra da ipertemia maligna e dal il colpo di calore indotti da anestesia. Questo studio elegante, facendo uso delle tecniche molecolari moderne, apre i nuovi viali per lo studio sul problema non-raro del colpo di calore e da ripartizione indotta da esercizio del muscolo ed il rischio per l'ipertemia maligna.„
http://www.urmc.rochester.edu/