Швейцарские ученые провели фМРТ-эксперимент с участием людей, принявших ЛСД, и выяснили, что прием психоделика меняет функциональную связь таламуса с другими отделами. Этот механизм, по словам авторов работы, отвечает за нарушение фильтрации сенсорной информации при приеме наркотического вещества, из-за чего меняется восприятие реальности и возникают галлюцинации. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Применение диэтиламида лизергиновой кислоты, более широко известного как ЛСД, в научных целях долгое время было под запретом (подробнее об этом вы можете прочитать в нашем материале «Небо в алмазах»). В 2016 году британские нейрофизиологи впервые получили разрешение на использование этого наркотического вещества в фМРТ-исследовании с участием живых людей: тогда ученым удалось проследить, как под воздействием ЛСД меняется активность сети пассивного режима работы мозга.
Теперь за изучение мозговой активности людей под воздействием ЛСД взялись швейцарские ученые под руководством Катрин Преллер (Katrin Preller) из Цюрихского университета. В своей работе они решили сосредоточиться на том, как под воздействием психоделика фильтруется сенсорная информация, получаемая таламусом и далее переходящая по проекциям нейронов в кортико-стриато-таламо-кортикальном пути — нейронным сетям, которые связывают сигналы, проходящие в коре больших полушарий, таламусе и полосатом теле. Подробно они рассмотрели четыре отдела мозга, которые входят в эту систему: таламус, вентральную покрышку, заднюю поясную кору и височные доли.
В эксперименте приняли участие 25 человек, которых разделили на три группы, вслепую получившие разные виды веществ. Первая группа приняла 100 микрограммов ЛСД вместе с кетанзерином — селективным антагонистном серотонинового рецептора 2A (5-HT2A), вторая группа — ЛСД и плацебо, а третья — две дозировки плацебо. Активность мозга участников изучили с помощью фМРТ по протоколу состояния покоя.
Ученые выяснили, что прием ЛСД повышает функциональную связь между задней поясной корой и таламусом и снижает связь между вентральной покрышкой и таламусом. Интересно, что первый эффект наблюдался только у тех участников, которые перед приемом ЛСД не приняли кетанзерин, а второй эффект наблюдался также и у той группы, которая кетанзерин приняла: на основании этого ученые сделали вывод, что механизм воздействия ЛСД на активность кортико-стриато-таламо-кортикального пути головного мозга только частично объясняется работой серотонинового рецептора 2A.
Информация, которую таламус посылает к остальным отделам мозга, проходит тщательную фильтрацию: именно поэтому в спокойном состоянии, не нарушенном приемом психоактивных веществ и психическими расстройствами, мир, а также собственное «я» воспринимаются нормально. Галлюцинации, появлению которых способствует прием психоделиков, по мнению авторов новой работы, являются последствием нарушения такой фильтрации, о чем свидетельствуют измененные функциональные связи между отделами мозга.
Достаточно часто в исследованиях психоделических веществ на работу мозга человека поднимают вопрос об их применении для лечения депрессии и других психических расстройств. К примеру, в прошлом году использованию псилоцибина — одного из психоактивных компонентов галлюциногенных грибов — в США присвоили статус прорывной терапии, что должно облегчить его дальнейшее изучение в качестве лекарственного средства.
Елизавета Ивтушок
Благодаря лекарствам гормоны перестали мешать иммунитету бороться с опухолью
Японские ученые описали механизм, благодаря которому лекарства, блокирующие работу эстрогенов, подавили развитие опухолей, не имеющих альфа-рецепторов к эстрогенам. Анализ данных от пациенток с трижды негативным раком молочной железы и эксперименты на мышах показали, что антиэстрогенные препараты снижают иммуносуппрессивное действие эстрогенов в отношении противоопухолевых цитотоксических лимфоцитов. Использование антиэстрогенных препаратов у мышей с опухолями, нечувствительными к эстрогенам, помогло замедлить рост опухолей. Исследование опубликовано в журнале British Journal of Cancer. Эстрогены называют женскими половыми гормонами, но они влияют не только на созревание и работу женской половой системы, но и практически на все органы и системы мужского и женского организма, включая мозг, эпителии, костную ткань и иммунную систему. В эпителиальных клетках молочных желез и женской половой системы есть альфа-рецепторы к эстрогенам, регулирующие рост и дифференцировку в разные фазы менструального цикла. Такие же рецепторы есть и во многих опухолевых клетках: примерно три четверти раков молочной железы экспрессируют альфа-рецепторы, а блокада рецепторов и блокада выработки эстрогенов лежат в основе лечения пациенток (и пациентов). В течение последних 30 лет появляются наблюдения, согласно которым опухоли молочной железы, не экспрессирующие альфа-рецепторы, иногда тоже реагируют на лечение антиэстрогенными препаратами, но механизм этого феномена оставался неясен. Иммунологи и биоинформатики из Университета Хоккайдо во главе с Кэн-итиро Сэйно (Ken-ichiro Seino) описали механизм действия антиэстрогенных препаратов на опухоли, лишенные альфа-рецепторов. Для начала они оттолкнулись от датасета TCGA, в котором содержалась информация о транскриптоме трижды негативного рака молочной железы у 171 пациентки. Ученые выяснили, что чем выше активность гена HSD17B1 в опухоли (ген кодирует фермент, превращающий малоактивный гормон эстрон в активный гормон эстрадиол), тем меньше в опухолевых массах цитотоксических Т-лимфоцитов (r = −0,299, p = 0,00006). У пациенток с высокой экспрессией фермента болезнь протекала агрессивнее. Ученые смоделировали на мышах, как влияет высокий уровень эстрогенов на противоопухолевый иммунитет. Они вводили самкам мышей опухолевые клетки из двух линий, не имеющих альфа-рецепторов к эстрогенам (мышиный трижды негативный рак молочной железы и мышиный колоректальный рак). Половине животных ученые удалили яичники перед введением клеток. У таких мышей уровень эстрогенов был ниже, чем в контрольной группе, но выживаемость была лучше, а опухоли росли медленнее. Если мышам с опухолями и нормально функционирующими яичниками вводить препараты, подавляющие образование эстрогенов (анастрозол) или блокирующие альфа-рецепторы (тамоксифен, фульвестрант), то количество цитотоксических лимфоцитов в опухоли становилось выше, причем эффект не был связан с дополнительными рецепторами к гормонам, которые часто обнаруживают у трижды негативного рака. Лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, становились активнее под действием лекарств: в опухоли повышался уровень интерферона гамма и цитотоксических молекул, вырабатываемых активированными лимфоцитами. Когда ученые попытались лечить мышей с трижды негативным раком молочной железы комбинацией химиопрепаратов и фульвестранта, то добавление антиэстрогенной терапии снижало скорость прогрессирования опухоли в 2,5-5 раз. Эксперименты на культуре клеток показали, что активация рецепторов к эстрогенам на лимфоцитах снижает их противоопухолевую активность — подавляет выработку клетками интерлейкина второго типа и активность сигнального пути JAK-STAT (о том, какое отношение он имеет к воспалению, мы рассказывали на примере мышечной ткани). Работа ученых из Университета Хоккайдо показывает: если у давно известного лекарства нет мишени в опухолевых клетках, то это не значит, что лекарство не будет эффективным. Плейотропные эффекты антигормональных препаратов могут быть полезны в иммуноонкологии, но пока рано говорить о том, что связь между эстрогенами и противоопухолевым иммунитетом окончательно расшифрована (в ряде случаев она, видимо, и вовсе работает в противоположном направлении). Тем не менее некоторые антиэстрогенные препараты уже целенаправленно исследуют в лечении эстрогеннегативных опухолей. В онкологии много примеров, когда врачи извлекают пользу из лекарства, которое на первый взгляд не должно было работать. Один из самых ярких примеров — талидомид, у которого в последнее время находят все больше положительных эффектов. О нелегкой судьбе соединения читайте в материале «Готов искупить».