τα φυτά επηρεάζονται και μπορούν να τεθούν σε "ύπνο"από τα γενικά αναισθητικά φάρμακα, που χρησιμοποιούνται στους ανθρώπους κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης
Τα φυτά μπορεί να μην είναι τελικά, τόσο διαφορετικά από τα ζώα ή τους ανθρώπους
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας και το Γερμανικό Πανεπιστήμιο της Βόννης διαπίστωσε ότι τα φυτά ανταποκρίνονται στα αναισθητικά με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι άνθρωποι και τα ζώα.
Οι επιστήμονες τοποθέτησαν τα φυτά Venus flytraps, Mimosa leaves (επίσης αναφέρεται ως 'shy plant'), pea tendrils και sundew plants σε γυάλινο θάλαμο και τα εξέθεσαν στον αιθέρα, ένα κοινό αναισθητικό.
Αφού εκτέθηκαν, τα φυτά έγειραν και σταμάτησαν να κινούνται, δείχνοντας τα αποτελέσματα της αναισθησίας
Σε άλλες περιπτώσεις, οι ρίζες ορισμένων φυτών απορρόφησαν λιδοκαΐνη.
Ο στόχος ήταν να δοκιμαστούν διαφορετικές μέθοδοι αναισθησίας χωρίς δομικές ομοιότητες, για να αποδειχθεί ότι οι αντιδράσεις των φυτών δεν ήταν συμπτωματικές ή περιστασιακές
και το πιο σημαντικό,
ήθελαν να αποδείξουν ότι τα φυτά αντιδρούν στην αναισθησία με τον ίδιο τρόπο που αντιδρούν οι άνθρωποι και τα ζώα.
«Το γεγονός ότι τα φυτικά κύτταρα ανταποκρίθηκαν σε αυτές τις ενώσεις με παρόμοιο τρόπο όπως τα ζώα και οι άνθρωποι είναι πολύ ενδιαφέρον», γράφουν οι επιστήμονες στη μελέτη.
Για να το τεκμηριώσουν αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια single-lens reflex camera, για να παρακολουθήσουν τις κινήσεις των φυτών πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την ανάκτηση από την έκθεση σε διαφορετικά αναισθητικά, όπως ανέφεραν οι επιστήμονες, κάθε ένα από τα φυτά φάνηκε να αντιδρά με παρόμοιο τρόπο, μένοντας ακίνητο ή μη απαντώντας στην αφή με τον τυπικό τρόπο.
Για παράδειγμα, το flytrap της Αφροδίτης (είναι διάσημο για το κλείσιμο των φύλλων που μοιάζουν με γνάθο, όταν αισθάνεται ένα έντομο ή λεία στη γύρω περιοχή)
Οι επιστήμονες μέτρησαν την ηλεκτρική δραστηριότητα των κυττάρων του flytrap και διαπίστωσαν ότι είχε χάσει τα «δυναμικά δράσης» του (action potentials)
Αυτό σημαίνει ότι η παγίδα spiky trap, ή τα « 'trigger hairs » του, σταμάτησαν να κλείνουν όταν τα άγγιζαν.
Τα δυναμικά δράσης είναι «απαραίτητα» για να κλείσουν την παγίδα του φυτού και να ξεκινήσουν την πεπτική διαδικασία, σύμφωνα με τη μελέτη.
Αφού αφαιρέθηκε σταδιακά ο αιθέρας, χρειάστηκαν περίπου 900 δευτερόλεπτα για να επιστρέψει το φυτό Venus flytrap στην κανονική του κατάσταση.
Το flytrap έδειξε για πρώτη φορά ότι για να ακινητοποιήσουμε τα φυτά, θα πρέπει να εμποδίσουμε τα δυναμικά δράσης τους.
«Με άλλα λόγια, όπως συμβαίνει στα ζώα και στους ανθρώπους, η βιοηλεκτρική ενέργεια και τα δυναμικά δράσης (action potentials) ζωντανεύουν όχι μόνο τους ανθρώπους και τα ζώα, αλλά και τα φυτά», ανέφεραν οι επιστήμονες.
Παρόμοιο αποτέλεσμα δημιουργήθηκε όταν οι επιστήμονες εξέθεσαν στον αιθέρα, τη Mimosa pudica ή «ντροπαλό φυτό»'shy plant'
Μετά από περίπου μία ώρα έκθεσης, το φυτό «έχασε εντελώς την ανταπόκριση στα ερεθίσματα αφής», ανέφεραν οι επιστήμονες.
Αντίθετα με το flytrap, όμως, η Mimosa pudica χρειάστηκε επτά ώρες για να ανακτήσει τη συνείδηση.
Τα φυτά μπορεί να μην είναι τελικά, τόσο διαφορετικά από τα ζώα ή τους ανθρώπους
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας και το Γερμανικό Πανεπιστήμιο της Βόννης διαπίστωσε ότι τα φυτά ανταποκρίνονται στα αναισθητικά με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι άνθρωποι και τα ζώα.
Οι επιστήμονες τοποθέτησαν τα φυτά Venus flytraps, Mimosa leaves (επίσης αναφέρεται ως 'shy plant'), pea tendrils και sundew plants σε γυάλινο θάλαμο και τα εξέθεσαν στον αιθέρα, ένα κοινό αναισθητικό.
Αφού εκτέθηκαν, τα φυτά έγειραν και σταμάτησαν να κινούνται, δείχνοντας τα αποτελέσματα της αναισθησίας
Σε άλλες περιπτώσεις, οι ρίζες ορισμένων φυτών απορρόφησαν λιδοκαΐνη.
Ο στόχος ήταν να δοκιμαστούν διαφορετικές μέθοδοι αναισθησίας χωρίς δομικές ομοιότητες, για να αποδειχθεί ότι οι αντιδράσεις των φυτών δεν ήταν συμπτωματικές ή περιστασιακές
και το πιο σημαντικό,
ήθελαν να αποδείξουν ότι τα φυτά αντιδρούν στην αναισθησία με τον ίδιο τρόπο που αντιδρούν οι άνθρωποι και τα ζώα.
«Το γεγονός ότι τα φυτικά κύτταρα ανταποκρίθηκαν σε αυτές τις ενώσεις με παρόμοιο τρόπο όπως τα ζώα και οι άνθρωποι είναι πολύ ενδιαφέρον», γράφουν οι επιστήμονες στη μελέτη.
Για να το τεκμηριώσουν αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια single-lens reflex camera, για να παρακολουθήσουν τις κινήσεις των φυτών πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την ανάκτηση από την έκθεση σε διαφορετικά αναισθητικά, όπως ανέφεραν οι επιστήμονες, κάθε ένα από τα φυτά φάνηκε να αντιδρά με παρόμοιο τρόπο, μένοντας ακίνητο ή μη απαντώντας στην αφή με τον τυπικό τρόπο.
Για παράδειγμα, το flytrap της Αφροδίτης (είναι διάσημο για το κλείσιμο των φύλλων που μοιάζουν με γνάθο, όταν αισθάνεται ένα έντομο ή λεία στη γύρω περιοχή)
Οι επιστήμονες μέτρησαν την ηλεκτρική δραστηριότητα των κυττάρων του flytrap και διαπίστωσαν ότι είχε χάσει τα «δυναμικά δράσης» του (action potentials)
Αυτό σημαίνει ότι η παγίδα spiky trap, ή τα « 'trigger hairs » του, σταμάτησαν να κλείνουν όταν τα άγγιζαν.
Τα δυναμικά δράσης είναι «απαραίτητα» για να κλείσουν την παγίδα του φυτού και να ξεκινήσουν την πεπτική διαδικασία, σύμφωνα με τη μελέτη.
Αφού αφαιρέθηκε σταδιακά ο αιθέρας, χρειάστηκαν περίπου 900 δευτερόλεπτα για να επιστρέψει το φυτό Venus flytrap στην κανονική του κατάσταση.
Το flytrap έδειξε για πρώτη φορά ότι για να ακινητοποιήσουμε τα φυτά, θα πρέπει να εμποδίσουμε τα δυναμικά δράσης τους.
«Με άλλα λόγια, όπως συμβαίνει στα ζώα και στους ανθρώπους, η βιοηλεκτρική ενέργεια και τα δυναμικά δράσης (action potentials) ζωντανεύουν όχι μόνο τους ανθρώπους και τα ζώα, αλλά και τα φυτά», ανέφεραν οι επιστήμονες.
Παρόμοιο αποτέλεσμα δημιουργήθηκε όταν οι επιστήμονες εξέθεσαν στον αιθέρα, τη Mimosa pudica ή «ντροπαλό φυτό»'shy plant'
Μετά από περίπου μία ώρα έκθεσης, το φυτό «έχασε εντελώς την ανταπόκριση στα ερεθίσματα αφής», ανέφεραν οι επιστήμονες.
Αντίθετα με το flytrap, όμως, η Mimosa pudica χρειάστηκε επτά ώρες για να ανακτήσει τη συνείδηση.
Η αναισθησία εφαρμόστηκε για πρώτη φορά σε ασθενή το 1846, με εισπνοή αιθέρα. Αλλά εδώ και 200 χρόνια η λειτουργία της παραμένει μυστήριο.
(Η χρήση του αιθέρα για ιατρικούς σκοπούς, όπως η αναισθησία, εισήχθη και περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1818 από τον Michael Faraday)
Εξακολουθούμε να μην καταλαβαίνουμε πώς λειτουργεί, ή γιατί τόσες δομικά μη σχετικές χημικές ουσίες - διαιθυλαιθέρας, χλωροφόρμιο, αλοθάνιο, ισοφλουράνιο και ακόμη και το αδρανές ξένον ευγενές αέριο - όλα αναισθητοποιούν τα ζώα εξίσου καλά.
(Η χρήση του αιθέρα για ιατρικούς σκοπούς, όπως η αναισθησία, εισήχθη και περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1818 από τον Michael Faraday)
Εξακολουθούμε να μην καταλαβαίνουμε πώς λειτουργεί, ή γιατί τόσες δομικά μη σχετικές χημικές ουσίες - διαιθυλαιθέρας, χλωροφόρμιο, αλοθάνιο, ισοφλουράνιο και ακόμη και το αδρανές ξένον ευγενές αέριο - όλα αναισθητοποιούν τα ζώα εξίσου καλά.
Αυτό που είναι ίσως ακόμη πιο εκπληκτικό είναι ότι αυτή ακριβώς η ίδια περίεργη ομάδα χημικών ουσιών λειτουργεί όχι μόνο στα ζώα, αλλά και στα φυτά. Μπορούμε να βάλουμε ένα flytrap Venus στον ύπνο τόσο εύκολα, όσο και τη μύγα φρούτων που αιωρείται πάνω από αυτό.
Αν και δεν το γνωρίζαμε, ο Γάλλος φυσιολόγος Claude Bernard έδειξε από το 1878 ότι, το ευαίσθητο φυτό, Mimosa pudica , μπορεί να αναισθητοποιηθεί
Αλλά το μυστήριο τρέχει βαθύτερα: απίστευτα, όχι μόνο ζώα και φυτά, αλλά κάθε οργανισμός στον πλανήτη μπορεί να αναισθητοποιηθεί. Τα βακτήρια, οι χλωροπλάστες και ακόμη και τα μιτοχόνδρια μέσα στα κύτταρα μας επηρεάζονται από αυτά τα μυστήρια αέρια.
Τα φυτά, ωστόσο, μπορούν να προσφέρουν μια μοναδική πειραματική ευκαιρία. Η ομάδα επιστημόνων από τη Γερμανία, την Ιαπωνία, την Τσεχία και την Ιταλία αναρωτήθηκε, αν ίσως η μελέτη των φυτών, μπορεί να είναι το κλειδί για να σπάσει το μυστήριο του τρόπου λειτουργίας της αναισθησίας, όχι μόνο σε αυτά, αλλά και σε εμάς. τα αποτελέσματά τους, δημοσιεύτηκαν τον Δεκέμβριο 2017, στο περιοδικό Annals of Botany.
11-12-17
11-12-17
Ωστόσο οι επιστήμονες δεν κατάφεραν σε μεγάλο βαθμό να καθορίσουν, πώς τα αναισθητικά προκαλούν απώλεια συνείδησης στους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά.
Η μελέτη αποκάλυψε ότι η κοινή επίδραση μπορεί να οφείλεται στα φάρμακα που επηρεάζουν τις μεμβράνες των κυττάρων μας, προκαλώντας αυτές να γίνουν πιο ευέλικτες, σύμφωνα με τους New York Times.
Ο Frantisek Baluska, ένας συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε στους Times ότι, δεν είναι σαφές τι μεταβάλλει τη λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών στα φυτά.
Αυτό που είναι ξεκάθαρο είναι ότι η λειτουργία της μεμβράνης ελέγχει τη μεταφορά μηνυμάτων μέσω ηλεκτρικού ρεύματος από το ένα κύτταρο στο άλλο, πράγμα που προκαλεί την κίνηση των φυτών.
Η σχετική μελέτη βοήθησε τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα πώς τα αναισθητικά φάρμακα επηρεάζουν τους ανθρώπους
Anaesthetics stop diverse plant organ movements, affect endocytic vesicle recycling and ROS homeostasis, and block action potentials in Venus flytraps
11-12-17
https://academic.oup.com/aob/advance-article/doi/10.1093/aob/mcx155/4722571
Η μελέτη αποκάλυψε ότι η κοινή επίδραση μπορεί να οφείλεται στα φάρμακα που επηρεάζουν τις μεμβράνες των κυττάρων μας, προκαλώντας αυτές να γίνουν πιο ευέλικτες, σύμφωνα με τους New York Times.
Ο Frantisek Baluska, ένας συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε στους Times ότι, δεν είναι σαφές τι μεταβάλλει τη λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών στα φυτά.
Αυτό που είναι ξεκάθαρο είναι ότι η λειτουργία της μεμβράνης ελέγχει τη μεταφορά μηνυμάτων μέσω ηλεκτρικού ρεύματος από το ένα κύτταρο στο άλλο, πράγμα που προκαλεί την κίνηση των φυτών.
Η σχετική μελέτη βοήθησε τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα πώς τα αναισθητικά φάρμακα επηρεάζουν τους ανθρώπους
Anaesthetics stop diverse plant organ movements, affect endocytic vesicle recycling and ROS homeostasis, and block action potentials in Venus flytraps
11-12-17
https://academic.oup.com/aob/advance-article/doi/10.1093/aob/mcx155/4722571
Ο φυσιολογικός τρόπος δράσης των αναισθητικών φαρμάκων στο νευρικό σύστημα παραμένει ασαφής.
Μία από τις εναπομένουσες ερωτήσεις είναι πως αυτές οι διαφορετικές ενώσεις, χωρίς δομικές ομοιότητες και ακόμη χημικά αδρανή στοιχεία όπως το noble gas xenon, δρουν ως αναισθητικοί παράγοντες προκαλώντας απώλεια συνείδησης. Ο κύριος στόχος εδώ ήταν να καθοριστεί αν τα αναισθητικά επηρεάζουν τις ίδιες ή παρόμοιες διεργασίες στα φυτά, όπως στα ζώα και στους ανθρώπους.
τα φυτά Mimosa leaves, pea tendrils, Venus flytraps και sundew traps
έχουν χάσει τόσο τις αυτόνομες όσο και τις επαγόμενες από την αφή κινήσεις τους μετά την έκθεση σε αναισθητικά (όπως diethyl)
Τα φυτά είναι ευαίσθητα σε πολλά αναισθητικά που δεν έχουν δομικές ομοιότητες.
Μια φωτογραφική μηχανή "single-lens reflex camera" χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση των κινήσεων "organ movements" στα φυτά πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την ανάκτηση από την έκθεση σε διάφορα αναισθητικά.
Όπως και στα ζώα και στους ανθρώπους, τα αναισθητικά που χρησιμοποιούνται σε κατάλληλες συγκεντρώσεις αποκλείουν τα δυναμικά δράσης και ακινητοποιούν τα όργανα μέσω των επιδράσεων στα δυναμικά δράσης, την ανακύκλωση των ενδοκυτταρικών κυστιδίων και την ομοιόσταση ROS.
(the anaesthetics tested affect endocytic vesicle recycling and homeostasis of reactive oxygen species (ROS))
Τα φυτά αναδεικνύονται ως ιδανικά αντικείμενα μοντέλου για τη μελέτη γενικών ζητημάτων που σχετίζονται με την αναισθησία, καθώς και για να χρησιμεύσουν ως κατάλληλο σύστημα δοκιμής για την ανθρώπινη αναισθησία.
Μία από τις εναπομένουσες ερωτήσεις είναι πως αυτές οι διαφορετικές ενώσεις, χωρίς δομικές ομοιότητες και ακόμη χημικά αδρανή στοιχεία όπως το noble gas xenon, δρουν ως αναισθητικοί παράγοντες προκαλώντας απώλεια συνείδησης. Ο κύριος στόχος εδώ ήταν να καθοριστεί αν τα αναισθητικά επηρεάζουν τις ίδιες ή παρόμοιες διεργασίες στα φυτά, όπως στα ζώα και στους ανθρώπους.
τα φυτά Mimosa leaves, pea tendrils, Venus flytraps και sundew traps
έχουν χάσει τόσο τις αυτόνομες όσο και τις επαγόμενες από την αφή κινήσεις τους μετά την έκθεση σε αναισθητικά (όπως diethyl)
Τα φυτά είναι ευαίσθητα σε πολλά αναισθητικά που δεν έχουν δομικές ομοιότητες.
Μια φωτογραφική μηχανή "single-lens reflex camera" χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση των κινήσεων "organ movements" στα φυτά πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την ανάκτηση από την έκθεση σε διάφορα αναισθητικά.
Όπως και στα ζώα και στους ανθρώπους, τα αναισθητικά που χρησιμοποιούνται σε κατάλληλες συγκεντρώσεις αποκλείουν τα δυναμικά δράσης και ακινητοποιούν τα όργανα μέσω των επιδράσεων στα δυναμικά δράσης, την ανακύκλωση των ενδοκυτταρικών κυστιδίων και την ομοιόσταση ROS.
(the anaesthetics tested affect endocytic vesicle recycling and homeostasis of reactive oxygen species (ROS))
Τα φυτά αναδεικνύονται ως ιδανικά αντικείμενα μοντέλου για τη μελέτη γενικών ζητημάτων που σχετίζονται με την αναισθησία, καθώς και για να χρησιμεύσουν ως κατάλληλο σύστημα δοκιμής για την ανθρώπινη αναισθησία.
πηγές
10-1-18 SCIENTISTS HAVE NO IDEA WHY ANESTHESIA WORKS
***************************************
Παρόλο που τα αναισθητικά έχουν χρησιμοποιηθεί σε περίοδο 150 ετών, ο ακριβής τρόπος δράσης της αναισθητικής φαρμακευτικής ουσίας, στο νευρικό σύστημα των ζώων παραμένει μυστήριο. Ένα από τα ερωτήματα είναι πώς, αυτές οι διαφορετικές ενώσεις χωρίς δομικές ομοιότητες, ακόμη και χημικώς αδρανή στοιχεία, όπως το ξένον (ένα ευγενές αέριο), συμπεριφέρονται ως αναισθητικά μέσα που επιφέρουν απώλεια συνείδησης.
Παρόλο που τα αναισθητικά έχουν χρησιμοποιηθεί σε περίοδο 150 ετών, ο ακριβής τρόπος δράσης της αναισθητικής φαρμακευτικής ουσίας, στο νευρικό σύστημα των ζώων παραμένει μυστήριο. Ένα από τα ερωτήματα είναι πώς, αυτές οι διαφορετικές ενώσεις χωρίς δομικές ομοιότητες, ακόμη και χημικώς αδρανή στοιχεία, όπως το ξένον (ένα ευγενές αέριο), συμπεριφέρονται ως αναισθητικά μέσα που επιφέρουν απώλεια συνείδησης.
Η σημασία των αναισθητικών για τα φυτά είναι επίσης σαφής δεδομένου ότι παράγουν τα δικά τους ενδογενή αναισθητικά όπως η αιθανόλη, ο διβινυλαιθέρας και το αιθυλένιο, ειδικά όταν βρίσκονται υπό στρες ( Dillard, 1930 , Finer, 1965 , Stumpe κ.ά. , 2008 , Fammartino et αϊ. , 2010 ).
οι Kimmerer και Kozlowski (1982) ανέφεραν ότι τα φυτά πεύκου και σημύδας stressed pine και birch seedlings, καθώς και άλλα 11 φυτά που αναλύονται, απελευθερώνουν αιθυλένιο, αιθάνιο, ακεταλδεϋδη και αιθανόλη, όλες αυτές τις ενώσεις που έχουν αναισθητικές δράσεις σε ζώα και ανθρώπους
Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι, τα φυτά απελευθερώνουν πτητικές ενώσεις όχι μόνο για να αντιμετωπίσουν το άγχος αλλά και για καλύτερες επιδόσεις στον ανταγωνισμό των φυτών, πολλές από τις ενώσεις που λειτουργούν ως αλλοχημικά ( Kegge and Pierik, 2009). Φυτά παράγουν τόσο γενικά και τοπικά αναισθητικά όπως διαφορετικά αλκαλοειδή και φλαβονοειδή, μενθόλη, κοκαΐνη, ατροπίνη, μονοτερπένια και phenylpropanes
Μπορούμε να αναμένουμε ότι αυτή η λίστα θα γίνει πολύ μεγαλύτερη στο μέλλον. Πρόσφατα εξετάστηκαν δεκάδες αναισθητικές και σχετικές με την αναισθησία ενώσεις που απομονώθηκαν από τα φυτά, συμπεριλαμβανομένων των αιθέριων ελαίων, των τερπενοειδών και των αλκαλοειδών ( Tsuchiya, 2017).
Μελετήθηκε επίσης η επίδραση των αναισθητικών στη βλάστηση των σπόρων και τη συσσώρευση χλωροφύλλης.
