Uno studio preclinico del 2020 condotto da Morales-Garcia e colleghi ha esaminato se la DMT influenza direttamente la neurogenesi adulta nell'ippocampo. I risultati suggeriscono che la DMT non solo promuove la formazione di nuovi neuroni, ma anche un ambiente neurogenico più ampio, con effetti misurabili sull'apprendimento e sulla memoria nei topi. Dato che la riduzione della neurogenesi è legata alla depressione, alle malattie neurodegenerative e all'invecchiamento, questa ricerca solleva importanti domande su come puntare sulla neuroplasticità, potenzialmente senza effetti psichedelici, potrebbe informare le terapie future.
Nell'esperimento di neurogenesi con DMT
I ricercatori hanno esaminato se la DMT può attivare la zona subgranulare (SGZ) del cervello, una delle poche regioni in cui vengono generati nuovi neuroni negli adulti.
A tal fine, hanno utilizzato sia modelli in vitro (cellule staminali neurali dell'ippocampo di topo coltivate in neurosfere), nonché esperimenti in vivo nei topi, Lo scopo dello studio è stato quello di osservare se la DMT ha un'influenza sulla proliferazione, migrazione e differenziazione delle cellule staminali neurali.
La DMT si trova in molte piante utilizzate nella medicina tradizionale amazzonica e anche nei mammiferi, compresi i polmoni e il cervello. Nell'organismo agisce come neurotrasmettitore naturale, coinvolti in processi quali la segnalazione nervosa e la risposta immunitaria. Studi precedenti hanno dimostrato che la DMT interagisce con la recettori della serotonina (in particolare 5-HT1A e 5-HT2A), ma si lega anche al recettore sigma-1, una proteina localizzata principalmente nel reticolo endoplasmatico. Questo recettore è coinvolto nello sviluppo cellulare, nella gestione dello stress, nella funzione mitocondriale, nella protezione dei neuroni e, più recentemente, è stato collegato alla formazione di nuovi neuroni.
Neurogenesi indotta dalla DMT
Nell'adulto, i nuovi neuroni si formano principalmente in due aree del cervello: la zona subventricolare e il zona subgranulare (SGZ) del giro dentato, una regione dell'ippocampo. Con l'avanzare dell'età, questo processo rallenta, ma è ancora essenziale per la apprendimento, memoria ed equilibrio emotivo. Si riduce anche in malattie come il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson.
Precedenti ricerche avevano già dimostrato che alcuni componenti dell'ayahuasca, come il β-carboline (ad es. harmina), può stimolare la neurogenesi. Ciò ha portato gli scienziati a porsi la seguente domanda:
La DMT da sola influisce direttamente sulla crescita di nuovi neuroni? E se sì, come lo fa?
Isolamento di cellule staminali neurali
I ricercatori hanno isolato cellule staminali neurali dalla SGZ di topi adulti. Quando queste cellule sono state coltivate con alcuni fattori di crescita, hanno formato degli ammassi sferici chiamati neurosfere.
Dopo una settimana, le neurosfere sono state trattate con:
- DMT da solo
- DMT insieme a bloccanti del recettore sigma-1
- DMT insieme a bloccanti dei recettori della serotonina
In questo modo è stato possibile identificare quale recettore fosse responsabile degli effetti della DMT.
In parallelo, sono stati condotti esperimenti su topi adulti che hanno ricevuto iniezioni intraperitoneali di DMT per tutta la durata del trattamento:
- Quattro giorni consecutivi (esperimenti a breve termine)
- Ventuno giorni (esperimenti a lungo termine)
Agli animali sono stati somministrati BrdU, un marcatore di nuove cellule, al fine di tracciare quante cellule sono state generate, come sono migrate e in quali tipi di cellule si sono differenziate all'interno dell'ippocampo.
Nei topi trattati più a lungo, gli scienziati hanno anche eseguito test comportamentali, I ricercatori hanno utilizzato una serie di test, come il labirinto acquatico di Morris e il test di riconoscimento di nuovi oggetti, per determinare se la neurogenesi indotta dalla DMT avesse un impatto sull'apprendimento e sulla memoria.
La DMT regola più fasi della neurogenesi adulta
La DMT riduce lo “stato delle cellule staminali” e promuove la differenziazione
La prima prova che la DMT influisce sulla neurogenesi è emersa dall'analisi della marcatori di staminalità, proteine presenti nelle cellule staminali neurali indifferenziate.
Dopo 7 giorni di trattamento con DMT, le neurosfere hanno mostrato livelli inferiori di Musashi-1, Nestina e SOX-2, indicando che le cellule stavano iniziando a differenziarsi in altri tipi di cellule.
Questo effetto è scomparso bloccando il recettore sigma-1, ma non bloccando i recettori della serotonina, il che indica il sigma-1 come elemento chiave.
La DMT aumenta la proliferazione delle cellule staminali neurali
Analizzando le neurosfere, i ricercatori hanno osservato che la DMT ha aumentato sia la numero come il dimensione di questi cluster rispetto al gruppo di controllo.
Sono stati rilevati anche livelli più elevati di marcatori di divisione cellulare, come ad esempio Ki67 e PCNA, confermando che la DMT stimola la crescita cellulare. Questo effetto è scomparso quando il recettore sigma-1 è stato bloccato.
La DMT promuove la differenziazione in diversi tipi di cellule cerebrali.
Una delle scoperte più rilevanti è stata che la DMT non solo aumenta la proliferazione cellulare, ma guida anche le cellule staminali a svilupparsi in diversi tipi di cellule cerebrali:
- Differenziazione neuronale: aumento dell'espressione della β-III-tubulina e di MAP-2
- Differenziazione in astrocitiAumento della proteina GFAP
- Formazione di oligodendrocitiAumento dell'espressione della CNPasi
Tutti questi effetti dipendevano dall'attivazione della recettore sigma-1. A differenza di altri componenti dell'ayahuasca, come l'harmina, la DMT ha mostrato un impatto di più ampio e potente su diversi tipi di cellule.
La DMT attiva la nicchia neurogenica dell'ippocampo
Effetti a breve termine: proliferazione e migrazione
Dopo soli quattro giorni di trattamento, i topi che hanno ricevuto la DMT hanno mostrato:
- Altre cellule BrdU+/Nestina+ nella SGZ (cellule staminali in divisione)
- Di più neuroblasti BrdU+/DCX+, cioè giovani neuroni in fase di migrazione.
Queste cellule presentavano anche una ramificazione più complessa. Bloccando il recettore sigma-1, questi effetti sono scomparsi, mentre il blocco dei recettori della serotonina non li ha influenzati.
Effetti a lungo termine: generazione di neuroni maturi
Quando i topi sono stati trattati con DMT per tre settimane, l'aumento di nuove cellule cerebrali si è mantenuto fino a quando i topi sono stati uccisi. maturazione completa.
I ricercatori hanno osservato:
- Più neuroni in via di sviluppo si muovono nell'ippocampo
- Aumento del numero di neuroni maturi nel giro dentato
In breve, la DMT non solo avvia la formazione di nuove cellule cerebrali, ma anche promuove la loro maturazione.
La DMT migliora l'apprendimento e la memoria nei topi
Per verificare se questi cambiamenti cellulari avessero conseguenze funzionali, i ricercatori hanno valutato la cognizione utilizzando due test comportamentali:
Labirinto d'acqua di Morris
I topi trattati con DMT hanno imparato più velocemente durante l'addestramento, hanno impiegato meno tempo per trovare la piattaforma e hanno ricordato meglio la sua posizione nei test successivi.
Riconoscimento di nuovi oggetti
I topi che hanno ricevuto la DMT hanno trascorso più tempo a esplorare oggetti nuovi, si sono avvicinati più frequentemente e hanno iniziato l'esplorazione prima.
Questi miglioramenti si sono verificati senza cambiamenti nella motivazione o nelle capacità motorie, indicando che il miglioramento della memoria era direttamente legato all'aumento della neurogenesi.
Attivazione del recettore sigma-1: la chiave del potere neurogenico della DMT
Questo studio dimostra che la DMT ha un forte impatto sulla neurogenesi adulta, Il sistema cellulare, che influenza tutte le sue fasi: proliferazione, migrazione e maturazione delle cellule.
Il recettore sigma-1 emerge come il principale mediatore di questi effetti e come un bersaglio promettente per futuri trattamenti, poiché, a differenza dell'attivazione del recettore 5-HT2A, nessun effetto allucinogeno. Questo apre la possibilità di sviluppare terapie che sfruttino gli effetti benefici della DMT sul cervello senza provocare esperienze psichedeliche.
Inoltre, l'aumento della neurogenesi è associato a effetti antidepressivi, il che potrebbe contribuire a spiegare perché l'ayahuasca mostra risultati promettenti negli studi clinici sulla depressione. Gli autori sottolineano anche che la capacità della DMT di stimolare non solo i neuroni, ma anche gli astrociti e gli oligodendrociti, potrebbe essere rilevante per la riparazione del cervello dopo lesioni e nelle malattie neurodegenerative.
Conclusione
Lo studio di Morales-Garcia et al. fornisce una forte evidenza del fatto che la DMT, nota soprattutto per i suoi effetti psichedelici, ha anche un'azione di profondo impatto biologico nella generazione di nuove cellule cerebrali negli adulti.
Attraverso l'attivazione del recettore sigma-1, la DMT favorisce la crescita, lo sviluppo e la maturazione delle cellule neurali nell'ippocampo, dando luogo a miglioramenti nell'apprendimento e nella memoria nei topi. Questi risultati aiutano a comprendere meglio come gli psichedelici influenzano la plasticità del cervello e potrebbero aprire la porta a nuovi trattamenti per i disturbi dell'umore e le malattie neurologiche.
Fonte: DMT e cervello: una nuova porta verso il rinnovamento cerebrale - Fondazione OPEN
