La ketamina, un anestetico utilizzato da decenni, si è rivelata una promettente opzione per il trattamento della depressione grave. Tuttavia, i suoi meccanismi d’azione nel cervello rimangono in gran parte un mistero. Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Neuron, offre un’interessante prospettiva grazie a un improbabile alleato della ricerca: il pesce zebra.
La ketamina e il pesce zebra: dal blocco del dolore al sollievo dalla depressione
Negli anni ’60 la ketamina venne introdotta come anestetico, ma ben presto il suo impiego si estese oltre l’ambito chirurgico, rivelandosi uno strumento prezioso anche per la gestione della depressione resistente ai trattamenti convenzionali. A differenza degli antidepressivi tradizionali, che richiedono settimane per produrre risultati tangibili, questa sostanza agisce con straordinaria rapidità. Il che, la rende una risorsa di fondamentale importanza, specialmente per pazienti affetti da forme gravi di depressione o esposti a un elevato rischio di suicidio.
Nonostante l’efficacia documentata, il meccanismo d’azione della ketamina è rimasto per lungo tempo avvolto nel mistero. La ricerca scientifica si è concentrata prevalentemente sui neuroni, le cellule cerebrali responsabili della trasmissione dei segnali elettrici. Tuttavia, uno studio innovativo condotto dal Janelia Research Campus dell’Howard Hughes Medical Institute, in collaborazione con Harvard e Johns Hopkins, ha rivelato un ruolo cruciale di un altro tipo di cellule cerebrali: le astroglia. A giocare un ruolo centrale in questa scoperta è stato un modello sperimentale sorprendente, il pesce zebra.
Questo animale, nonostante le sue apparenti diversità rispetto agli esseri umani, si è affermato come modello ideale per la ricerca neuroscientifica. Le sue dimensioni ridotte, la trasparenza del corpo e la semplicità strutturale del cervello hanno offerto ai ricercatori l’opportunità di osservare in tempo reale l’attività cerebrale. Ancora più rilevante è il fatto che questo piccolo pesce manifesta comportamenti assimilabili ai sintomi depressivi riscontrabili negli animali più complessi. In particolare, il pesce zebra mostra segni di passività e “resa” in risposta a stimoli avversi, un atteggiamento che ricalca i comportamenti tipici della depressione. Ma passiamo all’esperimento condotto dai ricercatori.
Un esperimento singolare
L’esperimento condotto con l’ausilio della realtà virtuale ha permesso ai ricercatori di esplorare il comportamento del pesce zebra in modo immersivo e dettagliato. Durante la procedura, il pesce veniva immobilizzato e posto di fronte a modelli visivi in grado di simulare movimento o stasi. Quando il modello si bloccava, il pesce tentava inizialmente di nuotare, ma con il tempo si arrendeva, evidenziando una progressiva passività. Tuttavia, dopo la somministrazione di ketamina, il pesce mostrava un cambiamento significativo: continuava a nuotare con determinazione, segno evidente di una riduzione del comportamento di rinuncia.
L’astroglia e il segreto della resilienza
La vera rivoluzione di questo studio risiede nella scoperta che la ketamina non agisce primariamente sui neuroni, bensì sulle astroglia, un tipo di cellula gliale da tempo considerata una semplice cellula di supporto. I risultati hanno evidenziato che la ketamina stimola le astroglia incrementando i livelli di calcio intracellulare, una reazione che si traduce in una diminuzione della sensibilità delle astroglia ai segnali che inducono la “resa”. Questo meccanismo favorisce comportamenti più resilienti e contribuisce al superamento della passività tipica della depressione.
L’importanza di questa scoperta non si limita al pesce zebra.
Esperimenti condotti su topi hanno confermato che le astroglia svolgono un ruolo simile anche nei mammiferi.
Concentrarsi su queste cellule offre la possibilità di ridurre gli effetti collaterali associati ai trattamenti tradizionali, intervenendo direttamente sui meccanismi cellulari coinvolti nella regolazione dell’umore e della risposta allo stress.
Verso un modello integrato
Questa nuova prospettiva pone in evidenza l’importanza di considerare il cervello come un complesso sistema integrato, in cui neuroni e cellule gliali collaborano strettamente per determinare l’equilibrio psicologico e comportamentale. La comprensione di questa sinergia potrebbe non solo rivoluzionare il trattamento della depressione, ma aprire nuove frontiere per la cura di altre patologie neuropsichiatriche, come il disturbo bipolare, la schizofrenia e i disturbi d’ansia.
Il futuro della ricerca potrebbe focalizzarsi sull’individuazione di molecole capaci di modulare in modo specifico l’attività delle astroglia, stimolando la loro funzione protettiva e rigenerativa. Questo approccio integrato potrebbe portare alla creazione di terapie personalizzate, capaci di rispondere in maniera più precisa alle esigenze individuali dei pazienti, aprendo una nuova era nella psichiatria di precisione.
Fonti
Neuron: “Ketamina e plasticità cerebrale: uno studio sui circuiti norepinefrina-astrogliali” (2024).
Howard Hughes Medical Institute: Report sugli esperimenti con il pesce zebra
Johns Hopkins University. Ricerca sui meccanismi antidepressivi della ketamina
Harvard University. Studio collaborativo sull’attività delle astroglia