Wykorzystując najnowocześniejsze techniki, badacze zbadali mechanizm działania popularnych leków przeciwdepresyjnych, ostatecznie ustalając specyficzne receptory odpowiedzialne za ich działanie. Odkrycia te mogą utorować drogę do zaprojektowania ulepszonych, szybciej działających antydepresantów.
Depresja charakteryzuje się utrzymującym się niskim nastrojem oraz poczuciem beznadziejności i jest jednym z najczęstszych zaburzeń psychicznych w Stanach Zjednoczonych. W 2014 roku około 15,7 miliona dorosłych Amerykanów doświadczyło przynajmniej jednego dużego epizodu depresyjnego, co stanowiło około 6,7 procent dorosłych w kraju.
Leczenie depresji zazwyczaj obejmuje terapie rozmową w połączeniu z lekami. Najczęściej przepisywaną klasą leków są selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI), a wśród nich takie marki jak Prozac i Zoloft.
Choć SSRI mogą pomóc niektórym osobom z depresją, nie są one doskonałe. Nie wszyscy reagują na nie dobrze, a działania niepożądane, takie jak nudności, bezsenność, pobudzenie oraz zaburzenia erekcji mogą być uciążliwe.
Ponadto, SSRI mogą wymagać czasu, aby zadziałać; chociaż niektórzy pacjenci mogą odczuć pewne korzyści w ciągu kilku godzin, większość osób nie doświadcza pełnego efektu terapeutycznego przez tygodnie, a nawet miesiące.
Jak działają SSRI?
W ludzkim mózgu wiadomości są przesyłane między neuronami, które uwalniają neuroprzekaźniki w synapsach. Serotonina jest jednym z takich neuroprzekaźników, który jest uwalniany z jednego neuronu i wiąże się z receptorami w drugim neuronie.
Normalnie, gdy serotonina zostaje uwolniona do synapsy i przekazuje wiadomość, większość jest ponownie wchłaniana do pierwszej komórki nerwowej do ponownego użycia w przyszłości. SSRI zapobiegają temu procesowi, co sprawia, że serotonina utrzymuje się w synapsie przez dłuższy czas, wywierając większy efekt.
Chociaż SSRI znane są medycynie od lat pięćdziesiątych XX wieku, ich dokładny mechanizm działania pozostaje nie do końca zrozumiany. Istnieje co najmniej 1000 rodzajów neuronów, na które może wpływać nagły wzrost serotoniny, a niektóre z tych neuronów mogą być pobudzane, podczas gdy inne mogą być hamowane.
Mieszana reakcja wynika z faktu, że w organizmie istnieje 14 podtypów receptorów serotoninowych, a każdy neuron może mieć różny zestaw tych receptorów. Określenie, który podtyp receptora odgrywa najważniejszą rolę, okazało się trudnym zadaniem.
Rola zakrętu zębatego
Grupa naukowców z Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku pod kierunkiem Luciana Medrihana i Yotama Sagiego postanowiła szczegółowo przyjrzeć się działaniu SSRI na konkretny typ komórki nerwowej. W badaniach wzięli również udział Paul Greengard, laureat Nagrody Nobla.
Ich wyniki zostały niedawno opublikowane w prestiżowym czasopiśmie.
«Wiele różnych rodzajów synaps w mózgu wykorzystuje serotoninę jako neuroprzekaźnik. Kluczowym wyzwaniem było zidentyfikowanie, gdzie w niezliczonych neuronach antydepresanty inicjują swoje działanie farmakologiczne» – mówił Paul Greengard.
Zespół skoncentrował się na grupie komórek w zakręcie zębatym (DG). Wybrano DG, ponieważ wcześniejsze badania wykazały, że «leczenie SSRI promuje różnorodne adaptacje synaptyczne, komórkowe i sieciowe w DG».
W szczególności zespół zbadał neurony ekspresjonujące cholecystokininę (CCK) w DG, które są pod wpływem systemów neuroprzekaźników związanych z zaburzeniami nastroju, takimi jak depresja.
Znalezienie odpowiedniego receptora
Dzięki zastosowaniu techniki zwanej translacyjnym oczyszczaniem powinowactwa do rybosomu, zespół był w stanie zidentyfikować receptory serotoninowe na komórkach CCK. Sage wyjaśnił: «Udowodniliśmy, że jeden typ receptora, zwany 5-HT2A, jest kluczowy dla długotrwałego działania SSRI, podczas gdy inny, 5-HT1B, pośredniczy w inicjacji ich działania.»
Kolejny etap badania obejmował próby naśladowania efektów SSRI poprzez manipulowanie neuronami CCK u myszy. Użyto chemogenetyki do włączania i wyłączania tych komórek nerwowych oraz wszczepiania maleńkich elektrod do mózgu myszy.
Ustalenia były jednoznaczne. Gdy neurony CCK zostały zahamowane, aktywowały się szlaki ważne dla mediacji odpowiedzi SSRI. Innymi słowy, naukowcy byli w stanie odtworzyć efekt prozacopodobny bez stosowania leku.
Aby potwierdzić te odkrycia, zespół przeprowadził eksperymenty behawioralne w basenie i zaobserwował wzorce pływackie. Ponownie, wyciszanie neuronów CCK spowodowało zachowanie podobne do tego, jakie wykazywały myszy, którym podawano SSRI: pływały dłużej z większą siłą.
Zrozumienie roli DG i specyficznych komórek istotnych w leczeniu depresji może pomóc w zaprojektowaniu szybszych i skuteczniejszych leków przeciwdepresyjnych o mniejszych skutkach ubocznych. Prace te przeprowadzono przy użyciu technik, które byłyby niemożliwe zaledwie 5 lat temu, a dalsze badania prawdopodobnie jeszcze bardziej poprawią nasze zrozumienie.
Nowe kierunki badań w 2024 roku
W 2024 roku badania nad lekami przeciwdepresyjnymi zyskują na znaczeniu, a nowe metody terapeutyczne, takie jak terapie oparte na neurostymulacji czy innowacyjne podejścia do psychoterapii, zaczynają być coraz bardziej popularne. Na przykład, badania nad zastosowaniem ketaminy jako szybkodziałającego leku przeciwdepresyjnego pokazują obiecujące wyniki, co może wkrótce zmienić sposób, w jaki traktujemy depresję.
Również rozwój technologii, takich jak aplikacje mobilne do monitorowania nastroju i interakcji z terapeutami, staje się kluczowym elementem w leczeniu depresji. Te nowoczesne rozwiązania mogą zwiększyć dostępność terapii i poprawić wyniki leczenia pacjentów.
Dzięki połączeniu tradycyjnych metod leczenia z nowymi technologiami oraz badaniami nad mechanizmami działania leków, nadzieja na stworzenie szybszych i bardziej efektywnych leków przeciwdepresyjnych jest coraz większa. W miarę postępu badań, możemy spodziewać się przełomowych odkryć, które przyniosą ulgę milionom ludzi cierpiącym na depresję.
