Uno studio sui topi separa la crescita delle spine dendritiche dalla psilocibina dalla risposta del tremore della testa

I ricercatori dell'Università della California, Santa Cruz, hanno somministrato ai topi una singola dose di psilocibina e hanno osservato singole spine dendritiche, le piccole protuberanze su cui un neurone riceve i segnali di un altro, attraverso il cranio di un animale vivo. Gli stessi rami sono stati controllati di nuovo giorni dopo.

La separazione è nata dal lavoro genetico. La psilocibina agisce su un recettore della serotonina chiamato 5-HT2A, presente in maggiore quantità in una classe di cellule di output della corteccia. Quando il recettore è stato ripristinato solo in quelle cellule, la psilocibina ha comunque prodotto nuove connessioni e le ha rese stabili, ma i topi non hanno mostrato il tremore della testa. Quando invece è stato eliminato da quelle cellule e lasciato in tutte le altre, la sostanza non ha avuto alcun effetto sul cablaggio, mentre il tremore si è manifestato normalmente.

Gli autori hanno trovato un limite in questa separazione. In entrambi i ceppi modificati, la psilocibina ha smesso di accelerare la perdita delle connessioni vecchie, quindi eliminare il cablaggio precedente sembra richiedere anche altri tipi di cellule.

Il tremore è un indicatore indiretto, non un'allucinazione. I ricercatori non possono chiedere a un topo che cosa ha provato, perciò i tremori della testa tengono il posto dell'attività allucinogena. Gli autori scrivono che i loro risultati non vanno letti come una risposta diretta su che cosa provoca le allucinazioni.

«Questi risultati mettono in discussione l'idea prevalente che la psilocibina si limiti ad aumentare la connettività neurale e suggeriscono che i suoi effetti dipendano dalla condizione di fondo del cervello», ha detto Yi Zuo, biologo molecolare del Dipartimento di Biologia Molecolare, Cellulare e dello Sviluppo della UC Santa Cruz e autore senior dello studio. Jacob Baker ed Emily Kogan condividono la prima authorship. Zuo ha detto che trattamenti costruiti su questa separazione potrebbero offrire i benefici antidepressivi rapidi e duraturi delle sostanze psichedeliche eliminando gli effetti collaterali allucinogeni.

Le nuove connessioni sono rimaste

Entro 24 ore sono comparse nuove spine più rapidamente che nei topi trattati con soluzione fisiologica. Delle tre dosi provate, quella intermedia e quella alta hanno funzionato più o meno allo stesso modo.

Le nuove connessioni erano anche più solide. Nei topi non trattati, la maggior parte delle nuove protuberanze nasce come moncone corto che raramente dura, e il 40,6% sopravviveva una settimana; dopo la psilocibina sopravviveva il 61,3%. A tre settimane, il 48,0% delle nuove spine nei topi trattati era ancora lì, contro il 29,3% nei controlli. La forma seguiva lo stesso andamento: il 28,4% delle nuove spine negli animali trattati sviluppava la testa larga a fungo che segnala una sinapsi matura e forte, contro il 2,2% nei controlli.

Nei topi sani l'esplosione di crescita è stata breve. La sostanza ha anche accelerato la rimozione delle connessioni più vecchie, e la densità netta è tornata gradualmente verso il punto di partenza nell'arco di tre settimane.

Lo stress ha cambiato la risposta

I ricercatori hanno poi sottoposto i topi a 21 giorni di stress lieve imprevedibile, un modello standard nei roditori usato per imitare uno stato depressivo, e hanno somministrato la dose il giorno dopo la fine dello stress. La formazione di nuove spine è aumentata ancora di più, e la perdita di connessioni esistenti, che nei topi trattati con soluzione fisiologica continuava dopo la fine dello stress, è tornata al ritmo osservato negli animali non stressati.

Nei topi trattati, il 7,8% delle connessioni perse durante lo stress è ricomparso, contro il 4,8% nei controlli con soluzione fisiologica. Sembrava un effetto collaterale della costruzione di spine ovunque, perché le nuove protuberanze non comparivano più spesso dove erano state perse quelle vecchie.

Che cosa viene dopo

Gli autori propongono di isolare le specifiche cellule cerebrali responsabili delle risposte simili a quelle allucinogene e di mettere in relazione la produzione di spine con i cambiamenti dell'umore degli animali.

Nulla di quanto descritto cambia le terapie disponibili oggi. Lo studio non ha testato esseri umani, e gli autori osservano che i risultati ottenuti sui topi vanno trasferiti all'uomo.