Jak ketamina działa na mózg?

Ketamina to stosowana w anestezjologii substancja - znana też z nielegalnego użycia w roli narkotyku. Zdobywa również coraz większą popularność w medycynie – głównie w terapii lekoopornej depresji, a także jako silny środek przeciwbólowy.

Teraz zespół z Columbia University w eksperymentach na myszach odkrył, że przy dłuższym stosowaniu ketamina silnie zmienia w mózgu system zależny od dopaminy.

Wskazuje to na potrzebę opracowania terapii, w których ketamina będzie oddziaływała na wybrane części mózgu, a nie na jego całość.

„Zamiast kąpać cały mózg w ketaminie, jak to robi obecnie większość terapii, nasze dane z mapowania całego mózgu wskazują, że bezpieczniejszym podejściem byłoby skierowanie leczenia na konkretne części mózgu, aby zminimalizować niezamierzone skutki w innych obszarach mózgu, zależnych od dopaminy” – mówi Raju Tomer, główny autor odkrycia, opisanego w "Cell Reports" (https://www.cell.com/cell-reports/pdf/S2211-1247(23)01503-6.pdf).

Badanie wskazało, że powtarzająca się ekspozycja na ketaminę prowadzi do zmniejszenia liczby zależnych od dopaminy neuronów w obszarach odpowiedzialnych za nastrój, a jednocześnie rośnie liczba tego typu neuronów w rejonach regulujących podstawowe funkcje organizmu, takie jak metabolizm czy homeostaza.

Wcześniejsze prace wskazywały już na zmniejszenie stężenia dopaminy w śródmózgowiu pod wpływem działania ketaminy.

Może to tłumaczyć, dlaczego jej długotrwałe stosowanie powoduje czasem objawy podobne do symptomów schizofrenii.

Nowe odkrycie, że pod wpływem ketaminy rośnie stężenie dopaminy w rejonach kontrolujących metabolizm, może natomiast tłumaczyć obiecujące wyniki terapii zaburzeń odżywiania.

Zmian w mózgu jest jednak więcej. Okazuje się, że pod wpływem ketaminy spada liczba aksonów (długie wypustki, którymi neurony przekazują sygnały) w rejonach odpowiedzialnych za przetwarzanie bodźców słuchowych i wzrokowych, a rośnie ich liczba w obszarach związanych z intelektem. Może to tłumaczyć zmiany w zachowaniu u ludzi stosujących ketaminę.

Naukowcy podkreślają, że większość zmian można było zauważyć dopiero po kilku dniach stosowania ketaminy.

Podobne efekty były przy tym widoczne przy stosowaniu dawek typowych dla leczenia depresji oraz takich, jakich używa się w anestezjologii.

„Ketamina szybko pomaga wielu pacjentom z depresją lekooporną i obecnie prowadzone są badania nad jej dłuższym stosowaniem w celu zapobiegania nawrotom. Niniejsze badanie pokazuje, w jaki sposób ketamina zmienia połączenia w mózgu przy jej wielokrotnym stosowaniu. To kluczowy krok w kierunku opracowania ukierunkowanych terapii, które skutecznie leczą depresję, eliminując niepożądane skutki uboczne podawania ketaminy” – mówi Bradley Miller, psychiatra i neurobiolog specjalizujący się w depresji.

„To badanie umożliwia nam dokładniejsze spojrzenie na działanie ketaminy, na poziomie całego mózgu. Mamy nadzieję, że przyczyni się ono do lepszego użycia tego bardzo obiecującego leku w różnych sytuacjach klinicznych, a także pomoże zminimalizować jej nadużywanie w celach rekreacyjnych. Ogólniej rzecz biorąc, badanie pokazuje, że te same typy neuronów znajdujące się w różnych regionach mózgu mogą różnie reagować na ten sam lek” – mówi prof. Tomer.