В доклиническом исследовании 2020 года Моралес-Гарсия и его коллеги изучали, влияет ли ДМТ непосредственно на нейрогенез в гиппокампе у взрослых. Полученные результаты свидетельствуют о том, что ДМТ не только способствует образованию новых нейронов, но и формирует более широкую нейрогенную среду, оказывая заметное влияние на обучение и память у мышей. Учитывая, что снижение нейрогенеза связано с депрессией, нейродегенеративными заболеваниями и старением, это исследование поднимает важные вопросы о том, как направленное воздействие на нейропластичность, потенциально без психоделических эффектов, может стать основой будущих методов лечения.
В рамках эксперимента по нейрогенезу с использованием ДМТ
Исследователи изучили, может ли ДМТ активировать субгранулярная зона (СГЗ) мозга, одна из немногих областей, где у взрослых людей образуются новые нейроны.
Для этого они использовали оба модели in vitro (нейронные стволовые клетки из гиппокампа мыши, культивируемые в нейросферах), а также Эксперименты in vivo на мышах, Целью исследования было выяснить, оказывает ли DMT влияние на пролиферация, миграция и дифференциация нейральных стволовых клеток.
ДМТ содержится во многих растениях, используемых в традиционной амазонской медицине, а также в организме млекопитающих, включая легкие и мозг. В организме он действует как природный нейромедиатор, участвует в таких процессах, как нервная сигнализация и иммунный ответ. Предыдущие исследования показали, что ДМТ взаимодействует с серотониновые рецепторы (особенно 5-HT1A и 5-HT2A), но также связывается с рецептор сигма-1, белок, расположенный в основном в эндоплазматическом ретикулуме. Этот рецептор участвует в развитии клеток, борьбе со стрессом, функционировании митохондрий, защите нейронов, а в последнее время был связан с образование новых нейронов.
ДМТ-индуцированный нейрогенез
У взрослых новые нейроны образуются в основном в двух областях мозга: в субвентрикулярная зона и субгранулярная зона (СГЗ) зубчатой извилины, области гиппокампа. С возрастом этот процесс замедляется, но он по-прежнему важен для обучение, память и эмоциональное равновесие. Его уровень также снижается при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Более ранние исследования уже показали, что некоторые компоненты аяхуаски, такие как β-карболины (например, гармин), может стимулировать нейрогенез. Это заставило ученых задаться следующим вопросом:
Влияет ли ДМТ непосредственно на рост новых нейронов? И если да, то как он это делает?
Изоляция нейральных стволовых клеток
Исследователи выделили нейральные стволовые клетки из СГЗ взрослых мышей. Когда эти клетки культивировали с определенными факторами роста, они образовывали сферические кластеры, называемые нейросферы.
Через неделю нейросферы обрабатывали:
- Только ДМТ
- ДМТ вместе с блокаторами сигма-1 рецепторов
- DMT вместе с блокаторами серотониновых рецепторов
Это позволило определить, какой рецептор отвечает за действие DMT.
Параллельно проводились эксперименты на взрослых мышах, которые получали внутрибрюшинные инъекции DMT на протяжении всего курса лечения:
- Четыре дня подряд (краткосрочные эксперименты)
- Двадцать один день (долгосрочные эксперименты)
Животным вводили BrdU, маркер новых клеток, чтобы проследить, сколько клеток было создано, как они мигрировали и в какие типы клеток дифференцировались в гиппокампе.
У мышей, получавших более длительное лечение, ученые также провели поведенческое тестирование, Исследователи использовали ряд тестов, таких как водный лабиринт Морриса и тест на распознавание новых объектов, чтобы определить, влияет ли нейрогенез, вызванный ДМТ, на обучение и память.
ДМТ регулирует несколько стадий нейрогенеза у взрослых
DMT снижает “статус стволовых клеток” и способствует дифференциации
Первые доказательства того, что ДМТ влияет на нейрогенез, были получены в результате анализа маркеры стволовости, белки, присутствующие в недифференцированных нейральных стволовых клетках.
После 7 дней лечения DMT нейросферы показали более низкий уровень Мусаси-1, Нестина и SOX-2, Это указывает на то, что клетки начали дифференцироваться в другие типы клеток.
Этот эффект исчезал при блокировании рецептор сигма-1, но не путем блокирования серотониновых рецепторов, что указывает на сигма-1 как на ключевой элемент.
ДМТ увеличивает пролиферацию нейронных стволовых клеток
Анализируя нейросферы, исследователи заметили, что ДМТ увеличивает как номер как размер этих кластеров по сравнению с контрольной группой.
Также были обнаружены более высокие уровни маркеров клеточного деления, таких как Ki67 и PCNA, подтверждая, что ДМТ стимулирует рост клеток. Этот эффект исчезал при блокировании рецептора сигма-1.
ДМТ способствует дифференциации различных типов клеток мозга.
Одно из наиболее значимых открытий заключалось в том, что DMT не только увеличивает пролиферацию клеток, но и направляет стволовые клетки на развитие в различные типы клеток мозга:
- Дифференциация нейронов: повышенная экспрессия β-III-тубулина и MAP-2
- Дифференциация в астроцитыУвеличение количества белка GFAP
- Образование олигодендроцитовУвеличение экспрессии CNPase
Все эти эффекты зависели от активации рецептор сигма-1. В отличие от других компонентов аяхуаски, таких как гармин, ДМТ показал воздействие шире и мощнее на различных типах клеток.
ДМТ активирует нейрогенную нишу гиппокампа
Краткосрочные эффекты: пролиферация и миграция
Уже через четыре дня лечения у мышей, получавших ДМТ, появились признаки:
- Больше клеток BrdU+/Нестина+ в СГЗ (делящиеся стволовые клетки)
- Подробнее BrdU+/DCX+ нейробласты, Т.е. молодые нейроны в процессе миграции.
Эти клетки также имели более сложное ветвление. Блокирование рецептора сигма-1 привело к исчезновению этих эффектов, в то время как блокирование серотониновых рецепторов не повлияло на них.
Долгосрочные эффекты: образование зрелых нейронов
Когда мышей лечили ДМТ в течение трех недель, увеличение количества новых клеток мозга сохранялось до тех пор, пока мышей не убили. полное созревание.
Исследователи отметили:
- Больше развивающихся нейронов, проходящих через гиппокамп
- Увеличение количества зрелых нейронов в зубчатой извилине
Короче говоря, ДМТ не только инициирует образование новых клеток мозга, но и способствует их созреванию.
ДМТ улучшает обучение и память у мышей
Чтобы проверить, имеют ли эти клеточные изменения функциональные последствия, исследователи оценили познавательные способности с помощью двух поведенческих тестов:
Водный лабиринт Морриса
Мыши, обработанные DMT, быстрее обучались во время тренировок, тратили меньше времени на поиск платформы и лучше запоминали ее местоположение в последующих тестах.
Распознавание новых объектов
Мыши, получавшие ДМТ, тратили больше времени на изучение новых объектов, чаще подходили к ним и начинали исследование раньше.
Эти улучшения произошли без изменений в мотивации и двигательных навыках, что указывает на то, что улучшение памяти было напрямую связано с усилением нейрогенеза.
Активация рецептора сигма-1: ключ к нейрогенной силе ДМТ
Это исследование показывает, что DMT оказывает сильное влияние на взрослый нейрогенез, Клеточная система, влияющая на все ее этапы: пролиферацию, миграцию и созревание клеток.
Сайт рецептор сигма-1 представляется основным медиатором этих эффектов и перспективной мишенью для будущих методов лечения, поскольку, в отличие от активации рецептора 5-HT2A, отсутствие галлюциногенных эффектов. Это открывает возможность разработки терапии, которая использует благотворное влияние ДМТ на мозг, не вызывая психоделических переживаний.
Кроме того, увеличение нейрогенеза связано с антидепрессивное действие, что может помочь объяснить, почему аяхуаска показывает многообещающие результаты в клинических исследованиях депрессии. Авторы также отмечают, что способность ДМТ стимулировать не только нейроны, но и астроциты и олигодендроциты, может иметь значение для восстановление мозга после травм и при нейродегенеративных заболеваниях.
Заключение
Исследование Моралеса-Гарсии и др. убедительно доказывает, что ДМТ, известный в первую очередь своими психоделическими эффектами, также обладает глубокое биологическое воздействие в генерации новых клеток мозга у взрослых.
Благодаря активации рецептора сигма-1, ДМТ способствует росту, развитию и созреванию нейронных клеток в гиппокампе, что приводит к улучшения в обучении и памяти у мышей. Эти результаты помогают лучше понять, как психоделики влияют на пластичность мозга, и могут открыть дверь к новые методы лечения расстройств настроения и неврологических заболеваний.
Источник: ДМТ и мозг: новый путь к обновлению мозга - Фонд OPEN
