Ropucha coloradská. Kredit: H. Krisp / Wikipedia Commons.

Už jsme se jakžtakž naučili zacházet s kmenovými buňkami. Vědci si z nich dovedou vypěstovat organoidy, což jsou malé kousky tkání, které představují jednoduchý model lidských orgánů. Mohou to být minisrdce, miniledviny, minižaludky nebo také minimozky. A s těmito miniaturními orgány je možné dělat rozmanité kousky. Lze na nich třeba testovat léky, dají se nakazit nemocemi nebo poškodit, a rovněž je možné je vystavit působení zajímavých chemických látek.

Stevens Rehen z Federální univerzity v Riu de Janeiru a jeho spolupracovníci si vzali lidské embryonální kmenové buňky, nechali je růst 45 dní a napěstovali si z nich minimozky. Pak na minimozky nalili velmi účinný halucinogen 5-MeO-DMT neboli 5-methoxy-N, N-dimethyltryptamin. Tato látka se v přírodě vyskytuje například v kůži některých ropuch, jako je ropucha coloradská (Incilius alvarius) nebo i v dalších organismech.

Steven Rehen. Kredit: Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Účinky 5-MeO-DMT připomínají známější halucinogen DMT (dimethyltryptamin). Jeho působením vzniká méně vizuálních halucinací, častější jsou naopak prožitky blízké smrti nebo zážitky úplné nicoty. Po aplikaci halucinogenu badatelé sledovali, co se bude dít, především na molekulární úrovni.

A děly se věci. Rehen a spol. zjistili, že u minimozků zalitých šťávou s halucinogenem 5-MeO-DMT došlo ke změně exprese genů pro celkem 934 proteinů. Výsledkem byla zesílená reakce proti zánětu a stimulace vývoje nervových buněk a spojů.

5-MeO-DMT. Kredit: Harbin.

U dalších minimozků, kterým dávali etanol nebo kontrolní roztok, se nic takového nedělo. Mezi zmíněnými proteiny jsou například plexiny, jejichž působení podporuje vznik nových synapsí, a také vznik nových spojení mezi neurony. Halucinogen například zesiluje produkci proteinu srGAP, který reguluje uspořádání synapsí a je zásadní pro kognitivní funkce mozku, učení nebo paměť.

Šťáva z ropuch také ovlivňuje proteiny zvané integriny, které se zřejmě podílejí na příznivém účinku antidepresiv na lidi s depresí. To podle badatelů z části vysvětluje, proč jsou léčebné postupy založené na psychedelických látkách tak překvapivě účinné při léčbě depresí. Halucinogen 5-MeO-DMT také omezuje produkci proteinu mGluR5. V předchozích výzkumech vyšlo najevo, že myši, geneticky upravené tak, aby tento protein neměly, jsou méně náchylné k závislosti na alkoholu, kokainu a nikotinu. To potvrzuje dosavadní pozitivní zkušenosti s psychedeliky v léčbě závislostí.

Minimozky jsou v porovnáním s kompletním lidským mozkem jenom takové malé nanicovaté shluky buněk. Přesto nám mohou poskytnout fascinující vhled do fungování psychedelik a na to, jaký mají vliv na mozek. O minimozcích ještě určitě uslyšíme.

Literatura
IFL Science 9. 10. 2017, Scientific Reports 7: 12863.