In einer präklinischen Studie aus dem Jahr 2020 untersuchten Morales-Garcia und Kollegen, ob DMT die Neurogenese von Erwachsenen im Hippocampus direkt beeinflusst. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass DMT nicht nur die Bildung neuer Neuronen fördert, sondern auch ein breiteres neurogenes Umfeld, mit messbaren Auswirkungen auf Lernen und Gedächtnis bei Mäusen. Angesichts der Tatsache, dass eine verminderte Neurogenese mit Depressionen, neurodegenerativen Erkrankungen und Alterung in Verbindung gebracht wird, wirft diese Forschung wichtige Fragen darüber auf, wie die gezielte Beeinflussung der Neuroplastizität, möglicherweise ohne psychedelische Wirkungen, zukünftige Therapien beeinflussen könnte.
Im Rahmen des DMT-Neurogenese-Experiments
Die Forscher untersuchten, ob DMT das Gehirn aktivieren kann. subgranulare Zone (SGZ) des Gehirns, eine der wenigen Regionen, in denen bei Erwachsenen neue Neuronen gebildet werden.
Zu diesem Zweck verwendeten sie sowohl In-vitro-Modelle (neurale Stammzellen aus dem Hippocampus der Maus, die in Neurosphären kultiviert werden) sowie In-vivo-Versuche an Mäusen, Das Ziel der Studie war es, zu beobachten, ob DMT einen Einfluss auf die Proliferation, Migration und Differenzierung von neuronalen Stammzellen.
DMT kommt in vielen Pflanzen vor, die in der traditionellen amazonischen Medizin verwendet werden, und auch in Säugetieren, einschließlich der Lunge und des Gehirns. Im Körper wirkt es als ein natürlicher Neurotransmitter, die an Prozessen wie der Nervensignalisierung und der Immunantwort beteiligt sind. Frühere Studien haben gezeigt, dass DMT mit dem Serotonin-Rezeptoren (insbesondere 5-HT1A und 5-HT2A), aber es bindet auch an die Sigma-1-Rezeptor, ein Protein, das sich hauptsächlich im endoplasmatischen Retikulum befindet. Dieser Rezeptor ist an der Zellentwicklung, der Stressbewältigung, der Funktion der Mitochondrien und dem Schutz der Neuronen beteiligt und wurde in jüngster Zeit mit dem Bildung von neuen Neuronen.
DMT-induzierte Neurogenese
Bei Erwachsenen werden neue Neuronen hauptsächlich in zwei Bereichen des Gehirns gebildet: im subventrikuläre Zone und die subgranulare Zone (SGZ) des Gyrus dentatus, einer Region des Hippocampus. Mit zunehmendem Alter verlangsamt sich dieser Prozess, aber er ist immer noch wichtig für die Lernen, Gedächtnis und emotionales Gleichgewicht. Es ist auch bei Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson reduziert.
Frühere Forschungen hatten bereits gezeigt, dass einige Bestandteile von Ayahuasca, wie die β-Carboline (z. B. Harmin), die Neurogenese stimulieren kann. Dies veranlasste die Wissenschaftler, die folgende Frage zu stellen:
Hat DMT allein einen direkten Einfluss auf das Wachstum neuer Neuronen? Und wenn ja, wie tut es das?
Isolierung von neuralen Stammzellen
Die Forscher isolierten neuronale Stammzellen aus dem SGZ von erwachsenen Mäusen. Wenn diese Zellen mit bestimmten Wachstumsfaktoren kultiviert wurden, bildeten sie kugelförmige Cluster, die Neurosphären.
Nach einer Woche wurden die Neurosphären behandelt:
- DMT allein
- DMT zusammen mit Sigma-1-Rezeptorblockern
- DMT zusammen mit Serotoninrezeptorblockern
Dadurch konnte festgestellt werden, welcher Rezeptor für die Wirkung von DMT verantwortlich ist.
Parallel dazu wurden Experimente an erwachsenen Mäusen durchgeführt, die für die Dauer der Behandlung intraperitoneale Injektionen von DMT erhielten:
- Vier aufeinanderfolgende Tage (Kurzzeitversuche)
- Einundzwanzig Tage (Langzeitexperimente)
Den Tieren wurden verabreicht BrdU, einem Marker für neue Zellen, um zu verfolgen, wie viele Zellen entstanden sind, wie sie gewandert sind und in welche Zelltypen sie sich im Hippocampus differenziert haben.
Bei den länger behandelten Mäusen führten die Wissenschaftler auch Verhaltenstests, Die Forscher verwendeten eine Reihe von Tests wie das Morris-Wasserlabyrinth und den Test zur Erkennung neuer Objekte, um festzustellen, ob die DMT-induzierte Neurogenese einen Einfluss auf Lernen und Gedächtnis hat.
DMT reguliert mehrere Phasen der adulten Neurogenese
DMT reduziert den “Stammzellenstatus” und fördert die Differenzierung
Der erste Nachweis, dass DMT die Neurogenese beeinflusst, ergab sich aus der Analyse der Stammzellenmarker, Proteine, die in undifferenzierten neuralen Stammzellen vorhanden sind.
Nach einer 7-tägigen Behandlung mit DMT wiesen die Neurosphären niedrigere Werte von Musashi-1, Nestina und SOX-2, was darauf hindeutet, dass die Zellen begonnen haben, sich in andere Zelltypen zu differenzieren.
Dieser Effekt verschwand durch die Blockierung der Sigma-1-Rezeptor, aber nicht durch die Blockierung von Serotoninrezeptoren, was auf Sigma-1 als Schlüsselelement hindeutet.
DMT erhöht die Proliferation neuraler Stammzellen
Bei der Analyse der Neurosphären stellten die Forscher fest, dass DMT sowohl die Nummer als die Größe dieser Cluster im Vergleich zur Kontrollgruppe.
Es wurden auch höhere Werte von Zellteilungsmarkern festgestellt, wie z. B. Ki67 und PCNA, was bestätigt, dass DMT das Zellwachstum stimuliert. Dieser Effekt verschwand, als der Sigma-1-Rezeptor blockiert wurde.
DMT fördert die Differenzierung in verschiedenen Arten von Gehirnzellen.
Eine der wichtigsten Erkenntnisse war, dass DMT nicht nur die Zellproliferation erhöht, sondern auch die Stammzellen dazu anleitet, sich zu verschiedenen Arten von Gehirnzellen zu entwickeln:
- Neuronale Differenzierung: erhöhte Expression von β-III-Tubulin und MAP-2
- Differenzierung in AstrozytenAnstieg des GFAP-Proteins
- Bildung von OligodendrozytenAnstieg der CNPase-Expression
Alle diese Wirkungen hingen von der Aktivierung des Sigma-1-Rezeptor. Im Gegensatz zu anderen Komponenten von Ayahuasca, wie Harmin, zeigte DMT eine Wirkung von breiter und leistungsfähiger auf verschiedene Zelltypen.
DMT aktiviert die neurogene Nische im Hippocampus
Kurzfristige Auswirkungen: Proliferation und Migration
Nach nur vier Tagen Behandlung zeigten die Mäuse, die DMT erhalten hatten, bereits
- Mehr Zellen BrdU+/Nestina+ in der SGZ (sich teilende Stammzellen)
- Mehr BrdU+/DCX+-Neuroblasten, d.h. junge Neuronen, die sich in der Migrationsphase befinden.
Diese Zellen wiesen auch eine komplexere Verzweigung auf. Durch die Blockierung des Sigma-1-Rezeptors verschwanden diese Effekte, während die Blockierung der Serotoninrezeptoren keine Auswirkungen hatte.
Langfristige Auswirkungen: Bildung von reifen Neuronen
Wurden die Mäuse drei Wochen lang mit DMT behandelt, blieb die Zunahme der neuen Gehirnzellen erhalten, bis die Mäuse getötet wurden. vollständige Reifung.
Die Forscher beobachteten:
- Mehr sich entwickelnde Neuronen bewegen sich durch den Hippocampus
- Erhöhte Anzahl reifer Neuronen im Gyrus dentatus
Kurz gesagt, DMT regt nicht nur die Bildung neuer Gehirnzellen an, sondern auch die fördert ihre Reifung.
DMT verbessert Lernen und Gedächtnis bei Mäusen
Um zu prüfen, ob diese zellulären Veränderungen funktionelle Auswirkungen haben, untersuchten die Forscher die kognitiven Fähigkeiten anhand zweier Verhaltenstests:
Morris Wasserlabyrinth
Mit DMT behandelte Mäuse lernten während des Trainings schneller, brauchten weniger Zeit, um die Plattform zu finden, und erinnerten sich bei späteren Tests besser an ihren Standort.
Erkennen von neuen Objekten
Mäuse, die DMT erhielten, verbrachten mehr Zeit mit der Erkundung neuer Objekte, näherten sich ihnen häufiger und begannen früher mit der Erkundung.
Diese Verbesserungen traten ohne Veränderungen der Motivation oder der motorischen Fähigkeiten auf, was darauf hindeutet, dass die Verbesserung des Gedächtnisses in direktem Zusammenhang mit der verstärkten Neurogenese steht.
Aktivierung des Sigma-1-Rezeptors: der Schlüssel zur neurogenen Wirkung von DMT
Diese Studie zeigt, dass DMT einen starken Einfluss auf die Erwachsenen-Neurogenese, Das zelluläre System, das alle seine Phasen beeinflusst: Zellproliferation, Migration und Reifung.
Die Sigma-1-Rezeptor erweist sich als Hauptvermittler dieser Wirkungen und als vielversprechendes Ziel für künftige Behandlungen, da er im Gegensatz zur Aktivierung des 5-HT2A-Rezeptors, keine halluzinogenen Wirkungen. Dies eröffnet die Möglichkeit, Therapien zu entwickeln, die sich die positiven Auswirkungen von DMT auf das Gehirn zunutze machen, ohne psychedelische Erfahrungen hervorzurufen.
Darüber hinaus ist die Zunahme der Neurogenese verbunden mit antidepressive Wirkungen, was erklären könnte, warum Ayahuasca in klinischen Studien zu Depressionen vielversprechende Ergebnisse zeigt. Die Autoren weisen auch darauf hin, dass die Fähigkeit von DMT, nicht nur Neuronen, sondern auch Astrozyten und Oligodendrozyten zu stimulieren, für die Behandlung von Depressionen relevant sein könnte. Gehirnreparatur nach Verletzungen und bei neurodegenerativen Erkrankungen.
Schlussfolgerung
Die Studie von Morales-Garcia et al. liefert deutliche Hinweise darauf, dass DMT, das in erster Linie für seine psychedelischen Wirkungen bekannt ist, auch eine tiefgreifende biologische Auswirkungen bei der Bildung neuer Gehirnzellen bei Erwachsenen.
Durch die Aktivierung des Sigma-1-Rezeptors fördert DMT das Wachstum, die Entwicklung und die Reifung von Nervenzellen im Hippocampus, was zu Verbesserung von Lernen und Gedächtnis bei Mäusen. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, besser zu verstehen, wie Psychedelika die Plastizität des Gehirns beeinflussen, und könnten die Tür öffnen für neue Behandlungsmethoden für Gemütskrankheiten und neurologische Erkrankungen.
Quelle: DMT und das Gehirn: Ein neuer Weg zur Erneuerung des Gehirns - OPEN Foundation
