Cercetătorii de la Weill Cornell Medicine au identificat un circuit cerebral specific care, atunci când este inhibat, reduce anxietatea fără a provoca efecte secundare notabile – cel puțin în modelele preclinice. Descoperirile lor evidențiază o nouă țintă potențială pentru tratarea tulburărilor de anxietate și introduc o strategie mai largă pentru studierea efectelor medicamentelor în creier folosind o tehnică numită fotofarmacologie.
Publicat la 28 ianuarie în revista științifică Neuron, studiul a examinat modul în care compușii medicamentoși experimentali interacționează cu un receptor al celulelor cerebrale cunoscut sub numele de receptor 2 al glutamatului metabotropic (mGluR2). În timp ce receptorii mGluR2 sunt prezenți în multe circuite cerebrale, cercetătorii au descoperit că activarea acestora într-o anumită cale care duce la amigdală – o zonă implicată în procesarea emoțiilor – a redus semnificativ comportamentele legate de anxietate fără a provoca efecte secundare dăunătoare. Aceasta este o evoluție promițătoare, deoarece multe tratamente existente pentru anxietate și tulburări de panică pot duce la deteriorări cognitive și alte consecințe nedorite.
O nouă cale pentru dezvoltarea medicamentelor
„Descoperirile noastre indică o țintă nouă și importantă pentru tratamentul tulburărilor legate de anxietate și arată că abordarea noastră bazată pe fotofarmacologie este promițătoare pe scară mai largă, ca o modalitate de a realiza cu precizie ingineria inversă a modului în care acționează terapiile în creier”, a declarat autorul principal al studiului, Dr. Joshua Levitz, profesor asociat de biochimie la Weill Cornell Medicine.
Co-primii autori ai studiului sunt doctorii Hermany Munguba și Ipsit Srivastava, fost și actual asociat postdoctoral, respectiv, în laboratorul Levitz, și Dr. Vanessa Gutzeit, doctorand în laboratorul Levitz la momentul studiului.
Activarea mGluR2 – un mic „variator” care reduce transmisia sinaptică a neuronului său gazdă – s-a dovedit a avea efecte de reducere a anxietății în studiile preclinice și clinice mici anterioare. mGluR2 se găsește în multe circuite cerebrale diferite, iar medicamentele care îl vizează activează adesea și alți membri ai familiei mGluR, contribuind la posibilitatea ca aceste medicamente să aibă efecte secundare nedorite.
Cartografierea circuitelor anxietății din creier
În noul studiu, Dr. Levitz și echipa sa au avansat înțelegerea modului în care activatorii mGluR2 acționează asupra creierului cu noul lor set de instrumente pentru cartografierea efectelor medicamentelor specifice circuitelor. În experimentele inițiale, ei au confirmat că o parte a amigdalei cunoscută sub numele de amigdala bazolaterală (BLA) este principala locație în care compușii activatori mGluR2 își exercită efectele de reducere a anxietății. Cu ajutorul instrumentelor genetice și al unui virus special marcat cu trasor care se poate deplasa „în amonte” de-a lungul fibrelor nervoase, aceștia au izolat două circuite specifice care se termină în BLA, exprimă niveluri ridicate de mGluR2 și induc semne de anxietate la șoareci atunci când sunt active.
Apoi au utilizat o tehnică de fotofarmacologie care a fost dezvoltată pentru prima dată de Dr. Levitz când era student absolvent la începutul anilor 2010. Tehnica utilizează molecule mici care sunt legate de mGluR2 și pot activa receptorul – în orice circuit cerebral de interes – atunci când este „activat” de culori specifice de lumină. Echipa a constatat că într-unul dintre circuitele BLA, care pornește de la o regiune a creierului numită cortex prefrontal ventromedial, activarea semnalizării mGluR2 a redus evitarea spațială, un semn clasic de anxietate la șoareci. Cu toate acestea, acest efect de reducere a anxietății a fost însoțit de tulburări de memorie, un efect secundar nedorit.
„Acest deficit al memoriei de lucru pe care l-am observat poate sta la baza afectării cognitive asociate cu medicamentele tipice pentru anxietate”, a declarat Dr. Levitz.
Direcționarea circuitului potrivit pentru ameliorarea anxietății
În celălalt circuit, care se îndreaptă spre BLA dintr-o parte a creierului care integrează senzorialitatea și interocepția (detectarea internă a corpului), numită insula, activarea mGluR2 a avut efecte diferite de reducere a anxietății, normalizând sociabilitatea și comportamentul alimentar. În acest caz, nu au existat deficiențe cognitive aparente – indicând faptul că acest circuit insula-BLA ar putea fi investigat în continuare ca o posibilă țintă fără efecte secundare pentru tratarea anxietății și a afecțiunilor conexe.
„Unul dintre următorii pași va fi să găsim o modalitate de a viza acest circuit selectiv – cu alte cuvinte, nu prin mGluR2, deoarece mGluR2 este peste tot”, a spus Dr. Levitz.
El și colegii săi urmăresc acum acest obiectiv, a spus el, și folosesc, de asemenea, noul lor set de instrumente de cartografiere a circuitelor pentru a investiga alte clase de medicamente, inclusiv opioide și antidepresive.
