Cercetătorii oferă noi perspective asupra modului în care funcționează ketamina

Un nou studiu realizat de o echipă de cercetare din patru instituții din zona Boston a utilizat modelarea computațională pentru a analiza detaliile fiziologice, anterior neglijate, pentru a oferi noi perspective despre modul în care ketamina își exercită efectele. Publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, studiul explorează mecanismele prin care ketamina modifică stările de conștiență și aduce beneficii în tratamentul depresiei rezistente la tratament.
Studiul se concentrează pe modul în care ketamina blochează receptorii NMDA din cortexul cerebral, afectând eliberarea neurotransmițătorului excitator, glutamatul. Prin blocarea acestor receptori, ketamina încetinește acumularea de tensiune peste membrana neuronală, ceea ce duce la o întârziere în "spike"-ul neuronal (urcuș), sau transmiterea unui mesaj electrochimic către alți neuroni. Modelul propus de echipă a inclus diverse tipuri de neuroni din cortex și a reușit să recapituleze undele cerebrale observate în experimentele pe oameni și animale tratate cu diverse doze de ketamină.

La doze mici, ketamina a crescut puterea undelor cerebrale în gama de frecvențe gamma (30-40 Hz). La doze mai mari, care induc inconștiența, aceste unde gamma sunt periodic întrerupte de stări "down" (de coborâș), în care predomină undele delta de frecvență foarte lentă. Aceste întreruperi pot perturba suficient comunicația între cortexuri pentru a perturba conștiența.

Simulările au arătat că ketamina poate dezactiva anumite interneuroni inhibitori, permițând neuroni care sunt la un anumit nivel de excitație să aibă un vârf spontan. Cu toate acestea, când ketamina împiedică kinetica receptorilor NMDA, aceasta blochează curentul, lăsând acești neuroni suprimați. În model, ketamina afectează egal toți neuronii, dar sunt interneuronii tonici inhibitori cei care sunt dezactivați, eliberând alți neuroni, excitatori sau inhibitori, să urce energic.

Un alt aspect interesant al studiului este că activitatea crescută a ketaminei permite un deblocare și re-blocare rapidă a receptorilor NMDA ai neuronilor, provocând rafale de urcuș care se sincronizează în undele cerebrale de frecvență gamma. Această sincronizare este facilitată de interneuronii inhibitori fazici, care, stimulați de aportul crescut de glutamat de la neuroni excitatori, trimit un semnal inhibitor de neurotransmițător GABA către neuroni excitatori, coordonând astfel activitatea lor și producând o undă cerebrală gamma coordonată.

În cele din urmă, modelul sugerează că activitatea crescută de gamma a ketaminei ar putea influența eliberarea unui peptid numit VIP, care are efecte benefice de lungă durată, inclusiv reducerea inflamației, sugestie care încă așteaptă validare experimentală specifică.

Această cercetare deschide noi căi pentru înțelegerea detaliată a modului în care ketamina poate influența funcția cerebrală și tratamentul depresiei, subliniind importanța detaliilor subcelulare ale receptorilor NMDA în producerea oscilațiilor gamma și potențialele implicații terapeutice ale acestora.

sursa: News Medical