Хотя сейчас существует множество лекарств и методов лечения большой депрессии, примерно каждый третий диагностированный пациент все еще страдает от резистентной к лечению депрессии (TRD) — формы расстройства, которая не реагирует на антидепрессанты первой линии. Даже когда традиционные препараты работают, им часто требуются недели, чтобы подействовать, задерживая облегчение для людей в кризисе.
В ответ на эту потребность ученые недавно начали исследовать, могут ли быстродействующие вещества с различными неврологическими эффектами служить альтернативными антидепрессантами.
Воодушевленные первоначальными успехами кетамина , исследователи, в том числе доктор медицинских наук Питер Нагеле, профессор анестезиологии и интенсивной терапии, психиатрии и поведенческой нейронауки Чикагского университета, обратились к другому анестетику: закиси азота , более известному как «веселящий газ».
Первые клинические исследования были многообещающими, поэтому Нагеле и его коллеги захотели больше узнать о том, что именно происходит внутри мозга во время и после лечения веселящим газом.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, они выявили новый неврологический механизм, который помогает объяснить, как газ, который выводится из организма за считанные минуты, может вызывать стойкое улучшение настроения.
«Выяснение того, как наблюдаемые эффекты антидепрессантов работают на нейронном и молекулярном уровне, является важным шагом на пути к клиническому принятию и внедрению», — сказал Нагеле, старший автор новой статьи.
Новое применение знакомого анестетика
Большинство людей ассоциируют веселящий газ с кабинетами дантистов, где его используют для облегчения беспокойства и тупой боли. Хотя его прозвище намекает на эйфорический эффект, в низких дозах, используемых для исследований депрессии, он действует как седативное средство, давая людям временное чувство спокойствия, а не вызывая у них головокружение.
«Закись азота — старейший анестетик, который у нас есть, — он используется во всем мире уже более 180 лет, стоит около 20 долларов за баллон, и мы все еще изучаем, на что он способен», — сказал первый автор Джозеф Сичон, доктор медицины, доктор философии, доцент кафедры анестезиологии и интенсивной терапии Пенсильванского университета. «Я чувствовал себя Индианой Джонсом, который вернулся в прошлое, чтобы разгадать тайну этого древнего препарата».
В предварительных клинических испытаниях, проведенных Нагеле и исследователями из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, даже один сеанс ингаляции мог принести положительные изменения пациентам, которые не отреагировали на другие методы лечения, причем в некоторых случаях эффект сохранялся до двух недель.
«Результаты были поразительными», — сказал Нагеле. «Мы увидели, как люди, которые боролись годами, в течение нескольких часов испытали значительное улучшение, которое длилось неделями. Это заставило нас задуматься, что именно происходит в мозге, вызывая это».
Вопреки ожиданиям относительно мозговой активности
В течение многих лет ученые предполагали, что антидепрессантное действие закиси азота и кетамина связано со способностью этих препаратов блокировать определенные белки в клетках мозга, участвующих в процессах памяти и обучения: рецепторы N-метил-D-аспартата (NMDA).
Но хотя эта теория была широко принята, она никогда не была полностью проверена в живых мозговых цепях. Что еще важнее, она не полностью объясняла, почему закись азота, которая очень быстро покидает тело, может вызывать длительные эффекты.
Для исследования ученые из Чикагского университета, Пенсильванского университета и Вашингтонского университета использовали передовую кальциевую визуализацию для наблюдения за активностью мозга у мышей, которые вдыхали закись азота после воздействия хронического стресса — распространенной модели депрессии. Рассматривая поясную кору , область мозга, связанную с эмоциональной регуляцией и настроением, они сосредоточились на определенной группе нейронов, известных как пирамидальные нейроны слоя V (L5) .
«В частности, при депрессии, связанной со стрессом, мы обычно видим, что нейроны L5 неактивны как у мышей, так и у людей», — сказал Нагеле.
Однако у подопытных мышей исследователи увидели, что закись азота быстро и избирательно активировала нейроны L5, выводя их из состояния стресс-индуцированной бездеятельности даже после того, как газ покинул тело мышей. Ранее стрессированные мыши почти сразу же оживились и начали заниматься более приятными делами, например, потягивать сладкую воду.
«Этот эффект «растормаживания» — когда мозг становится менее подавленным и более вовлеченным — по-видимому, является важнейшей причиной антидепрессивных свойств препарата», — пояснил Нагеле. «Он помогает реактивировать нейронные цепи, притупленные стрессом и депрессией, без необходимости формирования совершенно новых мозговых связей».
Ключом оказались специализированные калиевые каналы , обнаруженные в нейронах L5, называемые каналами SK2. В нормальных условиях эти каналы помогают отключить активность нейронов, но закись азота блокирует каналы SK2, не давая им заглушить клетки L5. В результате нейроны остаются активными, а окружающая мозговая цепь переходит в более возбудимое, энергичное состояние.
Шаги к новому поколению методов лечения депрессии
«Эти результаты показывают, что существует несколько путей к желаемому результату в лечении депрессии», — сказал Нагель.
«NMDA-рецепторы важны, но то, что мы наблюдаем с закисью азота, предполагает, что есть другой способ снова запустить работу мозговых цепей. Это захватывающее открытие, потому что оно расширяет наше понимание того, как мы можем бороться с депрессией с разных сторон».
Исследователи предупреждают, что, хотя результаты многообещающие, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как долго сохраняются неврологические эффекты веселящего газа и способствуют ли они более глубокому и постоянному восстановлению.
Однако это свежее понимание того, как могут работать быстродействующие антидепрессанты — не полагаясь исключительно на механизмы NMDA-рецепторов — открывает дверь для будущей разработки лекарств. Например, вместо того, чтобы полагаться на вдыхаемый газ, который должен вводиться клинически, ученые могли бы однажды разработать пероральные препараты, которые имитируют этот механизм.
«Это исследование приближает нас на один шаг к пониманию того, как закись азота может помочь пациентам, которые не отреагировали ни на что другое», — сказал Нагеле. «Если мы сможем выделить точные задействованные пути, мы сможем создать новые методы лечения депрессии, которые будут более доступными и более продолжительными».