A cirurgia seria inconceba­vel sem anestesia geral, por isso pode ser uma surpresa que, apesar dos 175 anos de história em uso médico, médicos e cientistas tenham sido incapazes de explicar como os anestanãsicos temporariamente inconscecem os pacientes.

A descoberta do qua­mico Richard Lerner, MD, e do bia³logo molecular Scott Hansen, Ph.D., encerra um debate cienta­fico centena¡rio, que ainda hoje fervilha: Os anestanãsicos agem diretamente nos portaµes da membrana celular chamados canais ia´nicos , ou eles de alguma forma, agir na membrana para sinalizar alterações celulares de uma maneira nova e inesperada? Foram necessa¡rios quase cinco anos de experimentos, convocações, debates e desafios para chegar a  conclusão de que éum processo de duas etapas que comea§a na membrana, dizem os dois. Os anestanãsicos perturbam os aglomerados lipa­dicos ordenados dentro da membrana celular conhecidos como "jangadas lipa­dicas" para iniciar o sinal.

"Acreditamos que hápoucas daºvidas de que esse novo caminho esteja sendo usado para outras funções cerebrais além da consciência, o que nos permite agora desviar mistanãrios adicionais do cérebro", diz Lerner.

Lerner, membro da Academia Nacional de Ciências, éex-presidente da Scripps Research e fundador do campus de Jupiter, na Fla³rida, em Scripps Research. Hansen éprofessor associado, em sua primeira publicação, no mesmo campus.

A capacidade de Ether de induzir perda de consciência foi demonstrada pela primeira vez em um paciente com tumor no Hospital Geral de Massachusetts, em Boston, em 1846, dentro de um teatro ciraºrgico que mais tarde ficou conhecido como "o Domo do a‰ter". Ta£o consequente foi o procedimento que foi capturado em uma pintura famosa, "First Operation Under Ether", de Robert C. Hinckley. Em 1899, o farmacologista alema£o Hans Horst Meyer e, em 1901, o bia³logo brita¢nico Charles Ernest Overton, concluiu sabiamente que a solubilidade lipa­dica ditava a potaªncia de tais anestanãsicos.

"Entrei em contato com ele e disse: 'Vocaª nunca vai acreditar nisso. Seu número de 1997 descreveu intuitivamente o que estou vendo em nossos dados agora'", lembra Hansen. "Foi brilhante."

Para Lerner, foi um momento emocionante também.

"Este éo ava´ dos mistanãrios médicos", diz Lerner. "Quando eu estava na faculdade de medicina em Stanford, esse era o aºnico problema que eu queria resolver. A anestesia era de tão importa¢ncia prática que eu não podia acreditar que não saba­amos como todos esses anestanãsicos poderiam fazer com que as pessoas perdessem a consciência".

Muitos outros cientistas, ao longo de um século de experimentação, procuraram as mesmas respostas, mas eles careciam de vários elementos-chave, diz Hansen: Primeiro, microsca³pios capazes de visualizar complexos biola³gicos menores que os limites de difração da luz e segundo, idanãias recentes sobre a natureza das membranas celulares e a organização e função complexas da rica variedade de complexos lipa­dicos que as compõem.

"Eles estavam olhando para todo um mar de lipa­dios, e o sinal foi apagado, eles simplesmente não o viram, em grande parte por falta de tecnologia", diz Hansen.

Usando a tecnologia microsca³pica ganhadora do Praªmio Nobel, especificamente um microsca³pio chamado dSTORM, abreviação de "microscopia de reconstrução a³ptica estoca¡stica direta", um pesquisador de pa³s-doutorado no laboratório Hansen banhou células em clorofa³rmio e observou algo como a cena inicial de um jogo de bilhar . A exposição das células ao clorofa³rmio aumentou fortemente o dia¢metro e a área dos aglomerados lipa­dicos da membrana celular chamados GM1, explica Hansen.

O que ele estava vendo era uma mudança na organização do agrupamento GM1, uma mudança de uma bola bem embalada para uma baguna§a interrompida, diz Hansen. Amedida que se desorganizava, o GM1 derramava seu conteaºdo, entre eles, uma enzima chamada fosfolipase D2 (PLD2).

Marcando PLD2 com um produto qua­mico fluorescente, Hansen foi capaz de assistir atravanãs do microsca³pio dSTORM enquanto o PLD2 se movia como uma bola de bilhar para longe de sua casa GM1 e para um cluster lipa­dico diferente e menos preferido, chamado PIP2. Isso ativou molanãculas-chave nos aglomerados de PIP2, entre eles os canais de a­ons de pota¡ssio TREK1 e seu ativador lipa­dico, a¡cido fosfata­dico (PA). A ativação do TREK1 basicamente congela a capacidade dos neura´nios de disparar e, portanto, leva a  perda de consciência, diz Hansen.

"Os canais de pota¡ssio TREK1 liberam pota¡ssio, e isso hiper-polariza o nervo - dificulta o disparo - e apenas o desliga", diz Hansen.

Lerner insistiu que eles validassem as descobertas em um modelo animal vivo. A mosca da fruta comum, drosophila melanogaster, forneceu esses dados. A exclusão da expressão de PLD nas moscas as tornava resistentes aos efeitos da sedação. De fato, eles exigiram o dobro da exposição ao anestanãsico para demonstrar a mesma resposta.

"Todas as moscas acabaram perdendo a consciência, sugerindo que o PLD ajuda a estabelecer um limiar, mas não éo aºnico caminho que controla a sensibilidade anestanãsica", eles escrevem.

Hansen e Lerner afirmam que as descobertas suscitam inaºmeras possibilidades tentadoras que podem explicar outros mistanãrios do cérebro, incluindo os eventos moleculares que nos levam a adormecer.

A hipa³tese original de Lerner, de 1997, do papel das "matrizes lipa­dicas" na sinalização surgiu de suas investigações sobre a bioquímica do sono e de sua descoberta de um lipa­dio sopora­fico que ele chamou de oleamida. A colaboração de Hansen e Lerner nessa arena continua.

"Achamos que isso éfundamental e fundamental, mas hámuito mais trabalho que precisa ser feito, e precisa ser feito por muitas pessoas", diz Hansen.Lerner concorda.

"As pessoas va£o comea§ar a estudar isso para tudo o que vocêpode imaginar: sono, consciência, todos esses distúrbios relacionados", diz ele. "O anãter foi um presente que nos ajuda a entender o problema da consciência. Ele iluminou um caminho atéentão não reconhecido de que o cérebro evoluiu claramente para controlar funções de ordem superior".