Une nouvelle étude cartographie les effets de la kétamine sur le cerveau

La kétamine – un anesthésique également connu pour son usage illicite comme drogue récréative – a connu une profonde réhabilitation de sa réputation ces dernières années, à mesure que l'establishment médical a commencé à reconnaître ses effets thérapeutiques à grande échelle. Le médicament est de plus en plus utilisé à diverses fins médicales, notamment comme analgésique alternatif aux opioïdes et comme traitement de la dépression résistante au traitement.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Rapports de cellulesdes biologistes et des ingénieurs biomédicaux de Columbia ont cartographié les effets de la kétamine sur le cerveau de souris et ont découvert qu'une utilisation répétée sur des périodes prolongées entraînait des changements structurels généralisés dans le système dopaminergique du cerveau.

Les résultats renforcent les arguments en faveur du développement de thérapies à la kétamine ciblant des zones spécifiques du cerveau, plutôt que d’administrer des doses qui lavent tout le cerveau avec de la kétamine.

“Au lieu de baigner tout le cerveau dans de la kétamine, comme le font désormais la plupart des thérapies, nos données de cartographie du cerveau entier indiquent qu'une approche plus sûre consisterait à cibler des parties spécifiques du cerveau avec, afin de minimiser les effets involontaires sur d'autres régions dopaminergiques de la kétamine. le cerveau”, a déclaré Raju Tomer, l'auteur principal de l'article.

L'étude a révélé qu'une exposition répétée à la kétamine entraîne une diminution des neurones dopaminergiques dans les régions du mésencéphale liées à la régulation de l'humeur, ainsi qu'une augmentation des neurones dopaminergiques dans l'hypothalamus, qui régule les fonctions de base du corps comme le métabolisme et l'homéostasie.

La première découverte, selon laquelle la kétamine diminue la dopamine dans le mésencéphale, peut indiquer pourquoi un abus à long terme de kétamine pourrait amener les utilisateurs à présenter des symptômes similaires à ceux des personnes atteintes de schizophrénie, un trouble de l'humeur. Cette dernière découverte, selon laquelle la kétamine augmente la dopamine dans les parties du cerveau qui régulent le métabolisme, peut aider à expliquer pourquoi elle s'avère prometteuse dans le traitement des troubles de l'alimentation.

Les données très détaillées des chercheurs leur ont également permis de suivre comment la kétamine affecte les réseaux de dopamine dans le cerveau. Ils ont découvert que la kétamine réduisait la densité des axones dopaminergiques, ou fibres nerveuses, dans les zones du cerveau responsables de notre audition et de notre vision, tout en augmentant les axones dopaminergiques dans les centres cognitifs du cerveau. Ces découvertes intrigantes pourraient aider à expliquer les effets comportementaux dissociatifs observés chez les individus exposés à la kétamine.

“La restructuration du système dopaminergique du cerveau que nous observons après une consommation répétée de kétamine peut être liée à des changements cognitifs et comportementaux au fil du temps”, a déclaré Malika Datta, co-auteur de l'article.

Jusqu'à présent, la plupart des études sur les effets de la kétamine sur le cerveau ont porté sur les effets d'une exposition aiguë, c'est-à-dire sur la manière dont une dose affecte le cerveau à court terme. Pour cette étude, les chercheurs ont examiné une exposition quotidienne répétée sur une période pouvant aller jusqu'à 10 jours. Des modifications statistiquement significatives de la composition en dopamine du cerveau n'étaient détectables de manière mesurable qu'après dix jours d'utilisation quotidienne de kétamine.

Les chercheurs ont évalué les effets d’une exposition répétée au médicament à deux doses, une dose analogue à celle utilisée pour modéliser le traitement de la dépression chez la souris et une autre plus proche de la dose qui induit l’anesthésie. Les effets du médicament sur le système dopaminergique étaient visibles aux deux doses.

“L'étude trace une nouvelle frontière technologique dans la manière de mener des études à haute résolution sur l'ensemble du cerveau”, a déclaré Yannan Chen, co-auteur de l'article. Il s'agit de la première tentative réussie de cartographier les changements induits par une exposition chronique à la kétamine à ce que l'on appelle une « résolution sous-cellulaire », en d'autres termes, jusqu'au niveau de l'observation des effets de la kétamine sur des parties de cellules individuelles.

La plupart des études subcellulaires sur les effets de la kétamine menées jusqu'à présent étaient fondées sur des hypothèses sur une zone du cerveau que les chercheurs ont ciblée parce qu'ils pensaient qu'elle pourrait jouer un rôle important dans la façon dont le cerveau métabolise la drogue. Cette étude est la première étude subcellulaire à examiner l’ensemble du cerveau sans formuler au préalable une telle hypothèse.

Bradley Miller, psychiatre et neuroscientifique de Columbia qui se concentre sur la dépression, a déclaré : « La kétamine résout rapidement la dépression chez de nombreux patients souffrant de dépression résistante au traitement, et elle est à l'étude pour une utilisation à plus long terme afin de prévenir la rechute de la dépression. Cette étude révèle comment La kétamine recâble le cerveau avec une utilisation répétée. Il s'agit d'une étape essentielle pour développer des traitements ciblés qui traitent efficacement la dépression sans certains des effets secondaires indésirables de la kétamine.

Les principaux auteurs de l'article sont Malika Datta et Yannan Chen, qui ont terminé leurs recherches dans le laboratoire de Raju Tomer à Columbia. Datta est maintenant chercheur postdoctoral à Yale.

“Cette étude nous donne une perspective plus approfondie à l'échelle du cerveau sur la façon dont les fonctions de la kétamine contribueront, nous l'espérons, à améliorer les utilisations de ce médicament très prometteur dans divers contextes cliniques et à minimiser son abus récréatif. Plus largement, l'étude démontre que la même “Les types de neurones situés dans différentes régions du cerveau peuvent être affectés différemment par le même médicament”, a déclaré Tomer.