Псилоцибин увеличил количество дендритных шипиков и их размер в нейронах мышей с депрессией

Американские психиатры показали, что однократная доза псилоцибина вызывала у мышей на дендритах нейронов медиальной префронтальной коры рост дендритных шипиков — мембранных выростов, которые могут образовывать синаптические соединения. В работе, опубликованной в журнале Neuron, ученые пишут, что такое воздействие псилоцибина на клетки головного мозга может помочь обратить атрофию нейронов при депрессии и других аффективных расстройствах.

Активным веществом галлюциногенных грибов, таких, например, как гриб псилоцибе (Psilocybe), является псилоцибин — вещество, структурно похожее на эндогенный нейротрансмиттер серотонин. Эффект псилоцибина обусловлен стимуляцией серотониновых рецепторов 5-НТ2А и, в меньшей степени, повышением концентрации дофамина в базальных ганглиях. Серотонин, в свою очередь, тесно связан с аффективными состояниями: нарушение функций серотонинергических путей приводит к возникновению различных психический расстройств, самое частое из которых — клиническая депрессия. 

В развитии депрессии важную роль играет префронтальная кора: помимо большинства когнитивных функций она также отвечает за эмоциональный контроль. Многочисленные нейровизуализационные исследования и эксперименты на модельных организмах показали, что при депрессии часть нейронов префронтальной коры (в частности — серотонинергических) атрофируется: дендриты теряют свои шипики, а синаптические связи ослабевают.

Некоторые исследования уже показали способность псилоцибина восстанавливать нейронные связи. Например, в этом году ученые из Дании продемонстрировали, что однократная доза псилоцибина увеличила в мозге свиней количество синапсов. Похожее исследование недавно провели на животных поменьше — крысах. В нем биологи исследовали не количество связей, а активность генов, связанных с нейропластичностью и образованием новых синапсов в префронтальной коре, и пришли к схожим выводам. А 2018 году ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе в экспериментах с использованием искусственной кортикальной культуры крысы показали, что под воздействием препаратов-психоделиков на дендритах нейронов формируются новые дендритные шипики.

Теперь исследователи под руководством Лин-Сяо Шао (Ling-Xiao Shao) из Йельского университета с помощью двухфотонной оптической микроскопии показали, что псилоцибин стимулирует рост дендритных шипиков на дендритах нейронов медиальной префронтальной коры у живых мышей.

В работе ученые использовали 12 мышей (6 самцов и 6 самок) трансгенной линии Thy1-EGFP, у которых в нейронах экспрессируется зеленый флуоресцентный белок (GFP). Исследователи ввели животных в стрессовое состояние при помощи слабых ударов током. Чтобы посмотреть, что происходит с нейронами в медиальной префронтальной коре, ученые использовали двухфотонную оптическую микроскопию. Исследователи сделали снимки нейронов живых мышей до и после введения псилоцибина, а также в течение последующих нескольких дней и месяц спустя.

Исследователи обнаружили, что однократная доза псилоцибина приводила к увеличению количества дендритных шипиков примерно на 7 процентов и их размеров примерно на 11 процентов, что было обусловлено тем, что псилоцибин увеличивал скорость образования дендритных шипиков. Изменения произошли в течение 24 часов и некоторые из них были устойчивы месяц спустя. У самок мышей сохранилось около 34 процентов новых шипиков, а у самцов — 37 процентов. Интересно, что отдельные дендриты сохранили практически все новые шипики, в то время как другие дендриты почти полностью потеряли их. 

Чтобы изучить влияние психоделика на синаптическую передачу, ученые измерили возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Оказалось, что через сутки после приема псилоцибина у мышей заметно усиливалась нейротрансмиссия.

Эффективность лечения депрессии псилоцибином уже демонстрировали ранее в 2016 и 2020 году. Более того, управление по продуктам и лекарствам США (FDA) присвоило статус прорывной терапии использованию псилоцибина для лечения депрессии, что должно обеспечить ускоренное внедрение этой методики в клиническую практику. Кроме того, это вещество (в качестве дополнения к психотерапии) также показало свою эффективность в лечении алкогольной  и табачной зависимости, обсессивно-компульсивного расстройства. На сегодняшний день оборот этого психоделика и содержащих его грибов находится под строгим контролем в большинстве стран мира.