Hoe ketamine de hersenen kan veranderen om depressie te bestrijden
Nieuw onderzoek bij muizen, dat door de National Institutes of Health werd ondersteund, laat zien hoe ketamine hersencircuits kan veranderen, waardoor depressie-achtige symptomen snel worden verholpen.
Eerdere studies hebben aangetoond dat ketamine - een anestheticum - ernstige symptomen van een depressieve stoornis, met name het optreden van suïcidale gedachten, snel kan verminderen.
Onderzoekers zijn echter nog steeds niet zeker hoe deze stof in de hersenen werkt om depressie te bestrijden of hoe de therapeutische effecten op de lange termijn kunnen worden gehandhaafd.
Om deze reden heeft een team van onderzoekers van de Universiteit van Tokio in Japan, Stanford University in Californië en Weill Cornell Medicine in New York, NY onlangs geprobeerd om meer te begrijpen over hoe ketamine depressie in de hersenen bestrijdt door het effect ervan te bestuderen in muis modellen.
Dit onderzoek kreeg steun van de National Institutes of Health (NIH), die het werk omschrijven als 'fundamenteel onderzoek' dat 'fundamenteel is voor het bevorderen van nieuwe en betere manieren om ziekten te voorkomen, diagnosticeren en behandelen'.
De auteurs van het onderzoek rapporteren hun bevindingen in een wetenschappelijk artikel dat in het tijdschrift verschijnt Wetenschap.
Ketamine en hersencircuits
"Ketamine is een potentieel transformerende behandeling voor depressie, maar een van de grootste uitdagingen die met dit medicijn gepaard gaan, is het ondersteunen van herstel na de eerste behandeling", legt Dr. Conor Liston uit, een van de onderzoekers achter het onderzoek.
Om erachter te komen hoe ketamine in de hersenen werkt en de mechanismen te identificeren die depressiesymptomen verminderen, werkten de onderzoekers met muizen die gedrag vertoonden dat wijst op depressie.
Meer specifiek richtte het team zich op dendritische stekels. Dit zijn kleine uitsteeksels op dendrieten, dit zijn hersenceluitbreidingen die de neuronen helpen onderling te "communiceren". De dendritische stekels zijn de delen die de prikkels ontvangen die andere neuronen uitzenden.
De onderzoekers bestudeerden de dendritische stekels in de prefrontale cortex van de hersenen van de muizen, zowel voor als nadat ze enkele knaagdieren aan een bron van stress hadden blootgesteld. Ze ontdekten dat de muizen die depressieachtig gedrag vertoonden nadat ze de stressfactor hadden ervaren, sneller dendritische stekels verloren dan de controlemuizen. Bovendien hadden deze muizen een verminderde vorming van nieuwe dendritische stekels.
Het team zag ook dat het blootstellen van experimentele muizen aan stress leidde tot slechtere connectiviteit en coördinatie van neurale activiteit in de prefrontale cortex. Deze veranderingen, zo leggen de onderzoekers uit, hebben betrekking op typisch gedrag bij depressie, dat optreedt als reactie op stress.
Toen de onderzoekers deze muizen met ketamine behandelden, ontdekten ze dat de dieren functionele connectiviteit en normale neuronactiviteit in de prefrontale cortex herwonnen en dat ze niet langer gedrag vertoonden dat consistent was met depressie.
24 uur na het ontvangen van slechts één dosis ketamine, vertoonden de knaagdieren waarmee het team werd geconfronteerd met een bron van stress geen depressieachtige symptomen. Hersenscans lieten ook een toename zien in de vorming van volledig functionele dendritische stekels.
De auteurs maken een onderscheid tussen deze bevindingen.Muizen die ketamine kregen, vertoonden, zo verklaren ze, gedragsverbeteringen binnen 3 uur na de behandeling, maar ze ondervonden pas tussen 12 en 24 uur na de behandeling nieuwe dendritische wervelkolomvorming.
"Onze resultaten suggereren dat interventies gericht op het verbeteren van synapsvorming en het verlengen van hun overleving nuttig kunnen zijn om de antidepressieve effecten van ketamine in de dagen en weken na de behandeling te behouden", merkt Dr. Liston op.
‘Aanvullende inzichten kunnen voor vooruitgang zorgen’
Hoewel de onderzoekers toegeven dat ze meer studies zullen moeten uitvoeren om de exacte mechanismen die spelen te begrijpen, denken ze, op basis van hun huidige bevindingen, dat de vorming van nieuwe dendritische stekels kan plaatsvinden dankzij het feit dat ketamine de hersenactiviteit in het prefrontale gebied stimuleert. cortex.
De onderzoekers ontdekten ook dat dendritische stekels waarschijnlijk een belangrijke rol spelen bij het in stand houden van de remissie van depressieachtige symptomen bij muizen. Toen het team selectief probeerde nieuw gegroeide dendritische stekels in de hersenen van de muizen te verwijderen, begonnen de knaagdieren opnieuw depressiegerelateerd gedrag te vertonen.
Dr. Janine Simmons, die het National Institute of Mental Health's Social and Affective Neuroscience Program leidt - en die niet heeft bijgedragen aan de huidige studie - legt uit waarom nieuw onderzoek naar de werking van ketamine in de hersenen belangrijk is.
'Ketamine', merkt ze op, 'is het eerste nieuwe antidepressivum met een nieuw werkingsmechanisme sinds de jaren tachtig. Het vermogen om suïcidale gedachten snel te verminderen, is al een fundamentele doorbraak. "
"Aanvullende inzichten in de langetermijneffecten van ketamine op hersencircuits kunnen toekomstige vorderingen in het beheer van stemmingsstoornissen sturen."
Dr. Janine Simmons
