Come la ketamina può cambiare il cervello per combattere la depressione
Una nuova ricerca sui topi, supportata dal National Institutes of Health, mostra come la ketamina possa alterare i circuiti cerebrali, risolvendo rapidamente i sintomi simili alla depressione.
Precedenti studi hanno dimostrato che la ketamina, un anestetico, può ridurre rapidamente i sintomi gravi del disturbo depressivo maggiore, in particolare l'insorgenza di pensieri suicidi.
Tuttavia, i ricercatori non sono ancora sicuri di come questa sostanza agisca nel cervello per combattere la depressione o come mantenere i suoi effetti terapeutici a lungo termine.
Per questo motivo, un team di ricercatori dell'Università di Tokyo in Giappone, Stanford University in California e Weill Cornell Medicine a New York, NY, ha recentemente deciso di capire di più su come la ketamina combatte la depressione nel cervello studiando il suo effetto in modelli di topo.
Questa ricerca ha ricevuto il sostegno del National Institutes of Health (NIH), che descrive il lavoro come "ricerca di base" che "è fondamentale per promuovere modi nuovi e migliori per prevenire, diagnosticare e curare le malattie".
Gli autori dello studio riportano i loro risultati in un articolo scientifico che appare sulla rivista Scienza.
Ketamina e circuiti cerebrali
"La ketamina è un trattamento potenzialmente trasformativo per la depressione, ma una delle principali sfide associate a questo farmaco è sostenere il recupero dopo il trattamento iniziale", spiega il dottor Conor Liston, uno dei ricercatori dietro lo studio.
Per scoprire come funziona la ketamina nel cervello e identificare i meccanismi che riducono i sintomi della depressione, i ricercatori hanno lavorato con topi che presentavano comportamenti indicativi di depressione.
Più specificamente, il team si è concentrato sulle spine dendritiche. Si tratta di piccole sporgenze sui dendriti, estensioni delle cellule cerebrali che aiutano i neuroni a “comunicare” tra di loro. Le spine dendritiche sono le parti che ricevono gli stimoli che gli altri neuroni inviano.
I ricercatori hanno studiato le spine dendritiche nella corteccia prefrontale del cervello dei topi sia prima che dopo aver esposto alcuni roditori a una fonte di stress. Hanno scoperto che i topi che mostravano comportamenti simili alla depressione dopo aver sperimentato il fattore di stress hanno perso le spine dendritiche più rapidamente dei topi di controllo. Inoltre, questi topi avevano una ridotta formazione di nuove spine dendritiche.
Il team ha anche visto che l'esposizione dei topi sperimentali allo stress ha portato a una connettività e un coordinamento più poveri dell'attività neurale nella corteccia prefrontale. Questi cambiamenti, spiegano i ricercatori, riguardano i comportamenti tipici della depressione, che si verificano in risposta allo stress.
Quando i ricercatori hanno trattato questi topi con la ketamina, hanno scoperto che gli animali hanno riacquistato la connettività funzionale e la normale attività neuronale nella corteccia prefrontale e non hanno più mostrato comportamenti coerenti con la depressione.
24 ore dopo aver ricevuto solo una dose di ketamina, i roditori che il team aveva affrontato con una fonte di stress non hanno mostrato sintomi simili alla depressione. Le scansioni cerebrali hanno anche rivelato un aumento nella formazione di spine dendritiche completamente funzionali.
Gli autori fanno una distinzione tra questi risultati.I topi che hanno ricevuto ketamina, spiegano, hanno mostrato miglioramenti comportamentali entro 3 ore dal trattamento, ma hanno sperimentato la formazione di nuova colonna vertebrale dendritica solo tra 12 e 24 ore dopo il trattamento.
"I nostri risultati suggeriscono che gli interventi volti a migliorare la formazione di sinapsi e prolungare la loro sopravvivenza potrebbero essere utili per mantenere gli effetti antidepressivi della ketamina nei giorni e nelle settimane dopo il trattamento", osserva il dottor Liston.
"Ulteriori approfondimenti potrebbero guidare i progressi"
Sebbene i ricercatori ammettano che dovranno condurre più studi per comprendere i meccanismi esatti in gioco, credono, in base alle loro attuali scoperte, che la formazione di nuove spine dendritiche possa verificarsi grazie al fatto che la ketamina aumenta l'attività cerebrale nel prefrontale corteccia.
I ricercatori hanno anche scoperto che è probabile che le spine dendritiche giochino un ruolo importante nel mantenimento della remissione dei sintomi simili alla depressione nei topi. Quando il team ha provato a rimuovere selettivamente le spine dendritiche appena cresciute nel cervello dei topi, i roditori hanno iniziato a esprimere ancora una volta comportamenti legati alla depressione.
La dott.ssa Janine Simmons, che guida il programma di neuroscienze sociali e affettive del National Institute of Mental Health - e che non ha contribuito allo studio attuale - spiega perché è importante condurre nuove ricerche sul funzionamento della ketamina nel cervello.
"La ketamina", osserva, "è il primo nuovo farmaco antidepressivo con un nuovo meccanismo d'azione dagli anni '80. La sua capacità di diminuire rapidamente i pensieri suicidi è già una svolta fondamentale ".
"Ulteriori informazioni sugli effetti a lungo termine della ketamina sui circuiti cerebrali potrebbero guidare i futuri progressi nella gestione dei disturbi dell'umore".
Dott.ssa Janine Simmons
