1846 en patient med en tumör på hennes hals var den första att prova något drastiskt, kanske till och med desperat: anestesi. Inandning av eter gas innan du går under kniven, upprepade gånger betalt. Kirurgi är i dag utan bedövning är helt enkelt omöjligt att föreställa sig. Denna idé var dock inte ny även 1846. För 28 år tidigare, hon var föreslagna av ingen annan än Michael Faraday, är idag känd för sitt arbete om elektromagnetiska fält och uppfinningen av en magisk Faradays bur som skyddar mot blixtnedslag eller andra kraftfulla utbrott av el.
Fortfarande, de begrepp som nästan 200 år, anestesi är nästan ett mirakel. Vi har fortfarande förstår verkligen inte hur det fungerar, eller varför så många strukturellt relaterade kemikalier, eter, kloroform, halotan, isofluran, eller ens inert ädelgas xenon är lika bra att skära ned djur.
Ännu mer påfallande är de samma grupp av kemikalier fungerar inte bara om djur, men också växter. Venus flytrap, visade det sig att det också enkelt att ladda den dröm, som att flyga över det, för det flyga Drosophila.
Det är den vanliga fällan i handling: om du dubbelklickar störa hårstrån på venerini den flugfångare i en kort period, kommer det att knäppa. Men efter exponering för dietyleter en växt går att sova.
Video av denna åtgärd kan du titta på Scientific American.
Förvånad? Mig också. Men forskarna vet ganska lång tid att växter är i princip mottagliga för anestesi. Claude Bernard visade den känsliga växten Mimosa pudica sova 1878.
Mycket starkare än mer förvånande: det visar sig att inte bara växter och djur organismen på planeten är utsatta för anestesi. Bakterier, kloroplaster och även mitokondrierna i våra celler — alla av dem är utsatta för en mystisk gas.
Men växter kan erbjuda en unik möjlighet att experimentera. För inte så länge sedan en grupp forskare från Japan, Tyskland, tjeckien och Italien trodde att studier av växter som kan vara nyckeln till att reda ut de principer för anestesi, inte bara dem, utan för oss. De publicerade sina första resultat i December i Annals of Botany.
För det första, de visade att effekten av bedövning som exponeras för fler växter än vad som var känt tidigare. Förutom att venerini flugfångare och Mimosa pudica, Cape sundew, klibbiga blad som slingrade sig runt fångade insekter i dem, och pea rankor, som är allmänt långsam, även härdar när den utsätts för gaser.
De försökte också att tillämpa en lokalbedövning — lidokain, som är bekant till dig från tandläkarens till rötterna för känsliga växter. Det förlamad anläggningen i fem timmar.
På frågan om arbetet anestesi, det finns två huvudsakliga skolor av tanke. Den första hävdar att bedövningsmedel är förknippad med en viss receptor. En receptor är en molekyl med en ficka vars form är perfekt för kemisk bedövning. För att vara ansluten till denna ficka, bedövningsmedel förändringar form av receptorn, allt detta växande kaskad leder till långsammare rörelser och medvetande.
Det andra lägret tyder på att bedövningsmedel förändrar cellens membran. Cellmembranet är ett dubbelt lager av biokemiska substanser som kallas fosfolipider. Fosfolipid lager för att bilda speglade haven, i vilka proteiner som flyter som egensinniga Öarna.
Många av de proteiner av membranet fungerar som portaler genom att styra flödet av biokemiska ämnen, som leder till cellen och från den. I vårt fall, det membran som upprätthåller en elektrisk laddning i cellen i enlighet med den miljö, som blockerar flödet av joner, små laddade atomer eller molekyler — om de inte kan passera genom vissa portar.
Denna funktion är mycket viktigt för celler som överför nervsignaler i djur, eftersom skillnaden mellan de avgifter inuti och utanför cellerna propagerar action potential. Action potential är en elektrisk impuls. Jon portaler i membranet, öppna och stänga snabbt föränderliga avgiften som ett bultande hjärta.
Djurens celler, som genererar åtgärder potential, neuroner är de minsta enheterna i nervsystemet. De åtgärder som potentiella överförs längs axonet — i själva verket, wire — neuron i den våg av stängning och öppning av ion portaler.
Detta kommer att vara ämnet för vår diskussion om ämnet anestesi, som om det är att driva anestesi, slutresultatet är förlusten av åtgärder potential. När den bedövande effekt på djur, neurala hjärtslag stannar.
Växter kan också generera action potential. Celler venerini flugsnappare, som kan producera action potential är aktiverade celler vid basen av hårstrån i fällan.
Forskare har visat att anestesi numbs action potential i venerini den flugfångare är exakt samma som hos människor. De placerade sin dam flugsnappare i Faradays burar för att kontrollera sina åtgärder potential. Under inflytande av eter, samma bedövningsmedel som användes vid den första operationen i 1846, action potential att utlösa celler försvann, och därefter långsamt återhämtat sig efter borttagning av gas.
Detta tyder på att bio-el och action potential att ge näring förflyttning av växter och djur på samma sätt. Vilka två grupper åtskilda av en så stor evolutionär gap, har samma mekanismer.
Forskarna har även utfört experiment för att testa hypotesen att anestesi förändrar membran. Om du tittar närmare på de bakomliggande celler av Arabidopsis plantor (detta är lab rat i en värld av växter) under narkos med dietyleter och lidokain påverka hur membranet rör sig små bollar — blåsor. Eftersom många komplexa komponenter av membranet måste fungera korrekt återvinning blåsor arbetat har forskare föreslagit att anestesi påverkar arbetet i cellmembranen.
Andra aktuella studier talar för att stödja denna idé. En artikel som ens antydde att bedövningsmedlet kan sprida sig — men det är förvånande — på spin för elektronen i proteiner inneslutna i membran. Andra föreslog att den mekanism av anestesi kan innebära en förändring i tjocklek av cellmembranet eller dess mekaniska egenskaper, vilket i sin tur påverkar funktionen av proteinet.
Anestesi kan även interagera med åtgärder av proteiner, samman till komplex som kallas “lipid flottar” flytande inom fosfolipid havet. I detta fall, membranproteiner och blåsor kommer att misslyckas, vilket kan leda till kortslutning av åtgärder potential och sänk ner kroppen i viloläge.
Den kanske mest övertygande bevis membran hypotes är den märkligaste av dem, som var känd för en lång tid: att sätta människor, djur och även växter med högt tryck avbryter effekter av anestesi. Utgör? Kanske trycket stabiliseras membran på ett sådant sätt som gör dem ogenomträngliga för anestesi.
Avbokning av anestesi under högt tryck, är ett fantastiskt faktum att alla livsformer är utsatta för anestesi och förändrad funktion av membran i cellerna av växternas rötter tyder på att membranen är den främsta boven i firandet av anestesi. Så säger de som stöder denna hypotes.
Men om denna hypotes är korrekt, det är i strid med de allmänt accepterade vetenskapliga konsensus, utan föredrar den hypotesen om en receptor. Och om receptorerna är det sanna målet för bedövningsmedel, här växterna har likheter med den personen. I växter finns glutamat och GABA-receptorer, nyckelkomponenterna i CNS i djur som nämns som ett möjligt mål för bedövningsmedel.
Debatten om effekterna av anestesi på membran eller receptorer, länge sedan. Låt dem ganska hårt, minst av den anledningen att lära sig levande vävnad av djur under narkos ganska svårt.
Växter, som forskarna tror kan lösa detta dilemma, speciellt eftersom vi nu vet att de lider av samma förlust av åtgärder potentialer som vi gör. Fast våra gröna vänner kan vara ett perfekt objekt för att hitta “den svårfångade mekanism som ligger till grund för anestesi och fenomenet medvetande,” säger forskarna.
Det visar sig att växterna skulle kunna vara medvetna? Inte komma före oss själva.
Det visar sig att anestesi påverkar växter
Ilya Hel