Hvordan ketamin kan forandre hjernen for å bekjempe depresjon
Ny forskning på mus, som National Institutes of Health støttet, viser hvordan ketamin kan endre hjernekretser, og raskt rette opp depresjonslignende symptomer.
Tidligere studier har vist at ketamin - et bedøvelsesmiddel - raskt kan redusere alvorlige symptomer på alvorlig depressiv lidelse, spesielt forekomsten av selvmordstanker.
Forskerne er imidlertid fortsatt usikre på hvordan dette stoffet virker i hjernen for å bekjempe depresjon eller hvordan de kan opprettholde de terapeutiske effektene i det lange løp.
Av denne grunn satte et team av etterforskere fra University of Tokyo i Japan, Stanford University i California og Weill Cornell Medicine i New York, NY, seg for å forstå mer om hvordan ketamin bekjemper depresjon i hjernen ved å studere effekten i musemodeller.
Denne forskningen fikk støtte fra National Institutes of Health (NIH), som beskriver arbeidet som "grunnleggende forskning" som "er grunnleggende for å fremme nye og bedre måter å forebygge, diagnostisere og behandle sykdom på."
Studieforfatterne rapporterer sine funn i en vitenskapelig artikkel som vises i tidsskriftet Vitenskap.
Ketamin og hjerne kretsløp
"Ketamin er en potensielt transformativ behandling for depresjon, men en av de største utfordringene forbundet med dette legemidlet er å opprettholde utvinning etter den første behandlingen," forklarer Dr. Conor Liston, en av forskerne bak studien.
For å finne ut hvordan ketamin fungerer i hjernen og identifisere mekanismene som reduserer depresjonssymptomer, jobbet forskerne med mus som presenterte atferd som indikerer depresjon.
Mer spesifikt fokuserte teamet på dendritiske pigger. Dette er små fremspring på dendritter, som er hjernecelleforlengelser som hjelper nevronene til å "kommunisere" seg imellom. De dendritiske piggene er delene som mottar stimuli som andre nevroner sender ut.
Forskerne studerte de dendrittiske piggene i den prefrontale cortex i hjernen til musene både før og etter at de utsatte noen av gnagerne for en kilde til stress. De fant at musene som demonstrerte depresjon-lignende oppførsel etter å ha opplevd stressor mistet dendrittiske pigger raskere enn kontrollmusene. Videre hadde disse musene redusert dannelsen av nye dendrittiske pigger.
Teamet så også at å utsette eksperimentelle mus for stress førte til dårligere tilkobling og koordinering av nevral aktivitet i prefrontal cortex. Disse endringene, forklarer forskerne, er knyttet til typisk atferd i depresjon, som oppstår som respons på stress.
Da forskerne behandlet disse musene med ketamin, fant de ut at dyrene fikk tilbake funksjonell tilkobling og normal nevronaktivitet i prefrontal cortex, og de viste ikke lenger atferd i samsvar med depresjon.
24 timer etter å ha mottatt bare en dose ketamin, viste ikke gnagere som teamet hadde konfrontert med en kilde til stress, depresjonslignende symptomer. Hjerneskanning avslørte også en økning i dannelsen av fullt funksjonelle dendrittiske pigger.
Forfatterne skiller mellom disse funnene.Mus som mottok ketamin, forklarte de, viste atferdsforbedringer innen 3 timer etter behandling, men de opplevde bare ny dendritisk ryggradsdannelse mellom 12 og 24 timer etter behandlingen.
"Våre resultater antyder at intervensjoner som tar sikte på å forbedre synapsdannelse og forlenge deres overlevelse kan være nyttige for å opprettholde de antidepressive effektene av ketamin i dagene og ukene etter behandlingen," bemerker Dr. Liston.
'Ytterligere innsikt kan lede fremskritt'
Selv om forskerne innrømmer at de blir nødt til å gjennomføre flere studier for å forstå de nøyaktige mekanismene som spilles, tror de, basert på deres nåværende funn, at dannelsen av nye dendritiske pigger kan oppstå takket være det faktum at ketamin øker hjernens aktivitet i prefrontale hjernebark.
Forskerne fant også at dendritiske pigger sannsynligvis vil spille en viktig rolle i å opprettholde remisjon av depresjonlignende symptomer hos mus. Da teamet prøvde selektivt å fjerne nyvokste dendrittiske pigger i hjernen til musene, begynte gnagere å uttrykke depresjonsrelatert atferd igjen.
Dr. Janine Simmons, som leder National Institute of Mental Health’s Social and Affective Neuroscience Program - og som ikke bidro til den nåværende studien - forklarer hvorfor det er viktig å utføre ny forskning om hvordan ketamin fungerer i hjernen.
“Ketamin,” bemerker hun, “er den første nye antidepressiva med en ny virkningsmekanisme siden 1980-tallet. Dens evne til raskt å redusere selvmordstanker er allerede et grunnleggende gjennombrudd. ”
"Ytterligere innsikt i ketamins langsiktige effekter på hjernekretser kan lede fremtidige fremskritt innen håndtering av humørsykdommer."
Dr. Janine Simmons
