Ostatnie badania pokazują, że DMT zmniejsza stres komórkowy spowodowany udarem i przyspiesza ich regenerację u szczurów. Odkrycia te zwracają uwagę na rosnący potencjał terapeutyczny DMT w odniesieniu do zaburzeń neurologicznych.
Znana z wywoływania intensywnych halucynacji w wypadku podania z zewnątrz w dostatecznie wysokich dawkach, N, N-dimetylotryptamina ( DMT ) występuje również naturalnie w mózgu, w niewielkich stężeniach. Jednak to, czy odgrywa ona rolę fizjologiczną, jest nadal przedmiotem dyskusji, chociaż ostatnie badania wykazały podwyższony poziom DMT w mózgach szczurów po zatrzymaniu krążenia.
Uważa się, że psychoaktywne skutki DMT pojawiają się poprzez stymulację określonych receptorów serotoninowych, w szczególności receptora 5-HT2A. Ostatnio jednak stwierdzono także, że DMT wiąże się z receptorem sigma-1 (Sig-1R) 5, który reguluje odpowiedź komórek nerwowych na stresory. Komórki mogą ulegać stresowi z powodu przedłużającego się braku składników odżywczych i / lub tlenu, co może prowadzić do ich uszkodzenia, a ostatecznie do aktywacji procedur samouśmiercenia (apoptozy) w celu ochrony otaczającej tkanki. Ponieważ Sig-1R występuje w komórkach nerwowych, może być zatem traktowany jako atrakcyjny cel terapeutyczny, zapewniający zdrową regulację stresu komórkowego w mózgu po zdarzeniach patologicznych, takich jak udar.
Kiedy neurony korowe (komórki znajdujące się w warstwie mózgu) rosną w laboratorium w warunkach symulujących warunki udaru, tj. bez tlenu, stają się zestresowane i ulegają apoptozie. Efekt ten ustaje, gdy komórki te są stymulowane DMT w procesie, w którym pośredniczy wiązanie DMT z Sig-1R. 7 Opierając się na tym odkryciu, naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów sprawdzających, czy neuroprotekcyjne działanie DMT będzie widoczne podczas eksperymentów z wywoływaniem udarów u szczurów.
Metodyka badań
Indukcja udaru
Aby pozbawić tkankę mózgową tlenu i składników odżywczych oraz wywołać uszkodzenia tkanki mózgowej przypominające te występujące u ofiar udaru, krew mózgowa została tymczasowo zablokowana przez przeciągnięcie nylonu przez wewnętrzną tętnicę szyjną. Nagłe przywrócenie przepływu krwi przez usunięcie nylonu może być równie szkodliwe, ze względu na wzrost poziomu wysoce szkodliwych, reaktywnych form tlenu, co prowadzi do zwiększonego stresu oksydacyjnego i miejscowego zapalenia. W efekcie ten model udaru, który indukuje lokalne uszkodzenie tkanki mózgowej, można również skutecznie wykorzystać do badania następującej po nim odpowiedzi zapalnej.
Podawanie i analiza DMT po urazie
Natychmiast po przywróceniu przepływu krwi szczury otrzymały początkową dawkę DMT, a następnie ciągły wlew przez 24 godziny. Oceny behawioralne, tj. obserwację nawyków żywieniowych, prowadzono przez 30 dni w celu oceny funkcji motorycznych. Mózgi poddano obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI) w celu oceny stopnia uszkodzeń po udarze. Wreszcie, zarówno w mózgu, jak i we krwi zwierząt, mierzono apoptotyczny czynnik aktywujący proteazę 1 (APAF1; marker apoptozy), neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF; czynnik wzrostu neuronów) i czynnik martwicy nowotworu-alfa / interleukina-1 beta (TNF-α / IL-1β; wskaźniki zapalenia).
Co pokazały dane?
Jak określono za pomocą MRI, rozmiary uszkodzeń mózgu u szczurów, którym podano DMT po urazie, były znacznie zmniejszone w porównaniu ze szczurami, które DMT nie otrzymały. Ten neuroprotekcyjny efekt został wyłączony, gdy DMT podawano razem z BD1063 (antagonistyczny lek, który również wiąże się z Sig-1R, ale go nie aktywuje). To podkreśla, że neuroprotekcyjne działanie DMT jest przynajmniej częściowo zależne od sygnalizacji Sig-1R.
Okazało się również, że szczury otrzymujące DMT odzyskiwały funkcje motoryczne znacznie szybciej niż szczury kontrolne, co stwierdzono na podstawie zwiększonego użycia przedramion podczas karmienia. Te szczury charakteryzowała również znaczna redukcja markerów wskazujących na apoptozę i zapalne cząsteczki sygnałowe zarówno w mózgu, jak i we krwi krążącej, podczas gdy rosły wskaźniki naturalnego wzrostu nerwów.
Krytyka badania
Jeśli chodzi o eksperymenty mierzące funkcję motoryczną, przeprowadzono tylko jedno zadanie behawioralne - w celu wzmocnienia tych danych można było przeprowadzić również inne testy. Uznano również, że konkretne zadanie, które zostało w badaniu użyte, pozwoliłoby najlepiej ocenić funkcję motoryczną w dłuższym okresie, tj. np. dwumiesięcznym, czego w tym badaniu nie wykonano.
Zmierzony marker neuronowy ma stosunkowo szeroką funkcję, tj. bierze udział w przeżywalności neuronów, a także ich różnicowaniu, wzroście i indukowaniu tworzenia nowych połączeń z innymi neuronami. W związku z tym nie jest jasne, jaka jest jego rzeczywista rola w tym badaniu, ponieważ nie przeprowadzono żadnych eksperymentów zaplanowanych tak, aby bezpośrednio wykazać obecność nowych komórek nerwowych. Więcej informacji można było uzyskać, stosując techniki takie jak „znakowanie EdU”, gdzie oznacza się nowo podzielone komórki w modelach żywych zwierząt. To pokazałoby, czy leczenie DMT indukuje tworzenie nowych komórek nerwowych, a dodatkowo wskazywałoby ich fizyczne położenie.
Wreszcie, wprowadzenie opóźnienia między urazem a podaniem DMT, symulując typowy czas od rozpoznania objawów udaru do poszukiwania pomocy medycznej, lepiej ilustrowało by potencjał DMT jako środka interwencji terapeutycznej.
Wnioski
Badania te opierają się na wcześniejszych pracach podkreślających neuroprotekcyjne działanie DMT i wzmacniają dowody dotyczące mechanizmu jego skutków. Ogólny nacisk odchodzi od badania potencjalnych skutków naturalnie występującego DMT i podkreśla jego wartość terapeutyczną przy podawaniu ze źródeł zewnętrznych. Chociaż obserwowanie skutków podania DMT tak szybko po urazie jest nieco niepraktyczne, badanie i tak dostarcza interesującego dowodu słuszności zarysowanej wyżej koncepcji i otwiera drzwi do badania właściwości tego środka w innych modelach neurodegeneracji.
