SiNAPSA, Monday, 23. December 2024

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Širša terapevtska uporaba ketamina: potenciali in izzivi

Kristian Elersič

Ketamin, sintetiziran leta 1962, je v zadnjih letih pritegnil pozornost zaradi svojega potenciala pri zdravljenju depresije 1. To je spodbudilo številne raziskave za izboljšanje antidepresivne terapije s ketaminom 2 3. Poleg tega so se nekateri raziskovalci začeli osredotočati na mogoče koristne učinke ketamina pri drugih boleznih in stanjih, kot so Parkinsonova bolezen, možganska kap, multipla skleroza in travmatska poškodba možganov. Prispevek ponuja kratek opis izbranih študij in zadnja znanstvena dognanja o širši terapevtski uporabi ketamina, predvsem iz predklinične smeri.

S- in R-ketamin

Ketamin je antagonist N-metil-D-asparaginskega (NMDA) receptorja, v terapevtskih odmerkih pa deluje tudi na opioidne in sigma receptorje 4. Sestavljata ga dva enantiomera, S- in R-ketamin, ki imata nekoliko različne farmakološke lastnosti. S-ketamin se močneje veže na NMDA receptorje in zato povzroča izrazitejše psihoaktivne učinke kot R-ketamin pri enakem odmerku 5. Kljub temu pa je S-ketamin boljši anestetik in analgetik, ker so ti učinki povezani z antagonizmom NMDA. S-ketamin je pri tem uspešnejši, kar omogoča uporabo nižjih odmerkov in posledično zmanjša tveganje za neželene stranske učinke, v primerjavi z R-ketaminom, ki pa ga je za dosego enakega terapevtskega učinka treba odmeriti več 6 7. Pri zdravljenju depresije se trenutno uporabljata racemični ketamin (mešanica R- in S-ketamina) ter S-ketamin, vendar so potrebne dodatne raziskave, da bi razumeli, kateri enantiomer je boljši antidepresiv 8.

Širjenje uporabe ketamina

Poleg medicinske uporabnosti ketamina kot anestetika, analgetika in antidepresiva predklinični dokazi nakazujejo širok nabor bolezni in stanj, pri katerih bi ketamin lahko pomagal bolnikom, vključno s Parkinsonovo boleznijo, možgansko kapjo, multiplo sklerozo, travmatsko poškodbo možganov in težavami z empatijo.

Študija Fujita in sodelavcev 9 je na mišjem modelu Parkinsonove bolezni pokazala, da R- in S-ketamin preprečujeta nevrodegenerativne spremembe dopaminergičnega sistema, pri čemer je bil R-ketamin učinkovitejši. Poleg tega je študija Stopere in sodelavcev 10 nakazala, da ketamin lahko zmanjša diskinezije, ki jih povzroča levodopa – klasično zdravilo za Parkinsonovo bolezen.

Raziskave dodatno kažejo, da bi R-ketamin lahko izboljšal stanje pri možganski kapi in multipli sklerozi. Študija Xionga in sodelavcev 11 je na mišjem modelu ishemične možganske kapi ugotovila, da R-ketamin, vendar ne S-ketamin, zmanjšuje poškodbe, ki nastanejo zaradi kapi. Wang in sodelavci 12 pa so ugotovili, da R-ketamin lahko spodbuja remielinizacijo in zmanjšuje demielinizacijo pri mišjem modelu multiple skleroze.

McGowan in sodelavci 13 so v predklinični raziskavi pokazali, da ketamin lahko omili kognitivno-čustvene težave po travmatični poškodbi možganov, kar nakazuje njegov potencial za zdravljenje nevropsiholoških motenj pri pacientih s to vrsto poškodbe.

Nazadnje pa je raziskava Hessa in sodelavcev 14 pokazala, da ketamin pri podganah deluje prosocialno, kar odpira možnosti za njegovo uporabo pri zdravljenju empatije in socialnih težav pri psihiatričnih bolnikih. Vzpodbujanje prosocialnega vedenja bi lahko pomembno prispevalo k izboljšanju kakovosti življenja teh pacientov in omogočilo celovitejši pristop k zdravljenju duševnih motenj.

Pomanjkljivosti predkliničnih raziskav

Pri interpretaciji omenjenih študij je pomembno prepoznati omejitve predkliničnih raziskav, zlasti pri prenosu ugotovitev v klinično prakso, saj med vrstami, kot so glodavci in ljudje, obstajajo pomembne razlike. Na primer, vse predklinične raziskave 15 16 17 18, razen ene 19, na modelnih glodavcih nakazujejo, da ima R-ketamin večji antidepresivni učinek z manj stranskimi učinki. Na klinični ravni pa primerjalne študije še primanjkujejo in edina s placebom kontrolirana klinična študija R-ketamina kot antidepresiva ni pokazala večje učinkovitosti R-ketamina v primerjavi s placebom 20. To morda nakazuje, da se rezultati predkliničnih raziskav ne prenesejo nujno v klinično populacijo. Posledično je ključno, da se ti rezultati interpretirajo previdno. Vseeno pa je vredno poudariti, da so predklinične študije zelo pomembne, saj ustvarjajo smernice za nadaljnje klinične študije in izboljšujejo njihovo varnost.

Nekaj kliničnih raziskav za širjenje terapevtske uporabe ketamina pa vendarle že obstaja. Carillo in sodelavci 21 so v preglednem članku navedli klinične raziskave, ki nakazujejo terapevtski potencial ketamina onkraj anestezije, analgezije in depresije, in sicer za lajšanje migrene, epilepsije, travmatske poškodbe možganov in možganske kapi. Poleg tega Jones in sodelavci 22 ter Ezquerra-Romano in sodelavci 23 nakazujejo na možnosti uporabe ketamina pri zdravljenju zasvojenosti. Ketamin pridobiva tudi vse večjo vrednost na urgentnih oddelkih zaradi hitrih učinkov pri lajšanju akutnih bolečin in psihiatričnih simptomov, kot so samomorilnost 24.

Prepreke pri uporabi ketamina v terapevtske namene

Poleg terapevtskih učinkov ketamin prinaša tudi nevarnosti. Ena od pomembnih pomanjkljivosti njegove uporabe v kliničnem okolju je potencial za zlorabo in odvisnost, saj velja tudi za psihoaktivno drogo. To vzbuja skrb, da bi lahko bolniki razvili odvisnost od zdravila, zlasti pri uporabi izven nadzorovanega medicinskega okolja 25 26. Prav tako obstajajo zadržki glede varnosti dolgoročne uporabe ketamina v terapevtske namene, saj se pri dolgoročni zlorabi ketamina kognitivne funkcije in duševno zdravje poslabšajo 27.

Zaključek

Ketamin ima širok spekter terapevtskih možnosti, ki presegajo uporabnost v anestetske, analgetične in antidepresivne namene. Kljub obetavnim rezultatom predkliničnih raziskav so potrebne nadaljnje študije za potrditev njegove varnosti in učinkovitosti. Širša uporaba ketamina bi lahko v prihodnosti pomembno vplivala na obravnavo različnih nevroloških in psihiatričnih motenj, s čimer bi pripomogla k izboljšanju kakovosti življenja bolnikov. Vendar pri tem ne smemo pozabiti na nevarnosti, ki jih njegova uporaba prinaša.

    ___
  1. Wei Y, Chang L, Hashimoto K. A historical review of antidepressant effects of ketamine and its enantiomers. Pharmacol Biochem Behav. 2020;190:172870. doi:10.1016/j.pbb.2020.172870 

  2. Nikolin S, Rodgers A, Schwaab A, et al. Ketamine for the treatment of major depression: a systematic review and meta-analysis. eClinicalMedicine. 2023;62. doi:10.1016/j.eclinm.2023.102127 

  3. Krystal JH, Kavalali ET, Monteggia LM. Ketamine and rapid antidepressant action: new treatments and novel synaptic signaling mechanisms. Neuropsychopharmacology. 2024;49(1):41-50. doi:10.1038/s41386-023-01629-w 

  4. Bonaventura J, Lam S, Carlton M, et al. Pharmacological and behavioral divergence of ketamine enantiomers: implications for abuse liability. Mol Psychiatry. 2021;26(11):6704-6722. doi:10.1038/s41380-021-01093-2 

  5. Vollenweider FX, Leenders KL, Øye I, Hell D, Angst J. Differential psychopathology and patterns of cerebral glucose utilisation produced by (S)- and (R)-ketamine in healthy volunteers using positron emission tomography (PET). Eur Neuropsychopharmacol. 1997;7(1):25-38. doi:10.1016/S0924-977X(96)00042-9 

  6. Pfenninger EG, Durieux ME, Himmelseher S. Cognitive impairment after small-dose ketamine isomers in comparison to equianalgesic racemic ketamine in human volunteers. Anesthesiology. 2002;96(2):357-366. doi:10.1097/00000542-200202000-00022 

  7. White PF, Schüttler J, Shafer A, Stanski DR, Horai Y, Trevor AJ. COMPARATIVE PHARMACOLOGY OF THE KETAMINE ISOMERS: Studies in Volunteers. Br J Anaesth. 1985;57(2):197-203. doi:10.1093/bja/57.2.197 

  8. Bahji A, Vazquez GH, Zarate CA. Comparative efficacy of racemic ketamine and esketamine for depression: A systematic review and meta-analysis. J Affect Disord. 2021;278:542-555. doi:10.1016/j.jad.2020.09.071 

  9. Fujita A, Fujita Y, Pu Y, Chang L, Hashimoto K. MPTP-induced dopaminergic neurotoxicity in mouse brain is attenuated after subsequent intranasal administration of (R)-ketamine: a role of TrkB signaling. Psychopharmacology (Berl). 2020;237(1):83-92. doi:10.1007/s00213-019-05346-5 

  10. Stopera CJ, Bartlett MJ, Liu C, et al. Differential effects of opioid receptor antagonism on the anti-dyskinetic and anti-parkinsonian effects of sub-anesthetic ketamine treatment in a preclinical model. Neuropharmacology. 2024;257:110047. doi:10.1016/j.neuropharm.2024.110047 

  11. Xiong Z, Chang L, Qu Y, et al. Neuronal brain injury after cerebral ischemic stroke is ameliorated after subsequent administration of (R)-ketamine, but not (S)-ketamine. Pharmacol Biochem Behav. 2020;191:172904. doi:10.1016/j.pbb.2020.172904 

  12. Wang X, Chang L, Wan X, et al. (R)-ketamine ameliorates demyelination and facilitates remyelination in cuprizone-treated mice: A role of gut–microbiota–brain axis. Neurobiol Dis. 2022;165:105635. doi:10.1016/j.nbd.2022.105635 

  13. McGowan JC, Ladner LR, Shubeck CX, et al. Traumatic Brain Injury–Induced Fear Generalization in Mice Involves Hippocampal Memory Trace Dysfunction and Is Alleviated by (R,S)-Ketamine. Biol Psychiatry. 2024;95(1):15-26. doi:10.1016/j.biopsych.2023.06.030 

  14. Hess EM, Greenstein DK, Hutchinson OL, Zarate CA, Gould TD. Entactogen Effects of Ketamine: A Reverse-Translational Study. Am J Psychiatry. 2024;181(9):815-823. doi:10.1176/appi.ajp.20230980 

  15. Zhang J chun, Li S xia, Hashimoto K. R (−)-ketamine shows greater potency and longer lasting antidepressant effects than S (+)-ketamine. Pharmacol Biochem Behav. 2014;116:137-141. doi:10.1016/j.pbb.2013.11.033 

  16. Yang C, Shirayama Y, Zhang J c, et al. R-ketamine: a rapid-onset and sustained antidepressant without psychotomimetic side effects. Transl Psychiatry. 2015;5(9):e632-e632. doi:10.1038/tp.2015.136 

  17. Fukumoto K, Toki H, Iijima M, et al. Antidepressant Potential of (R)-Ketamine in Rodent Models: Comparison with (S)-Ketamine. J Pharmacol Exp Ther. 2017;361(1):9-16. doi:10.1124/jpet.116.239228 

  18. Chang L, Zhang K, Pu Y, et al. Comparison of antidepressant and side effects in mice after intranasal administration of (R,S)-ketamine, (R)-ketamine, and (S)-ketamine. Pharmacol Biochem Behav. 2019;181:53-59. doi:10.1016/j.pbb.2019.04.008 

  19. Koncz S, Papp N, Pothorszki D, Bagdy G. (S)-Ketamine but Not (R)-Ketamine Shows Acute Effects on Depression-Like Behavior and Sleep-Wake Architecture in Rats. Int J Neuropsychopharmacol. 2023;26(9):618-626. doi:10.1093/ijnp/pyad050 

  20. Leal GC, Souza-Marques B, Mello RP, et al. Arketamine as adjunctive therapy for treatment-resistant depression: A placebo-controlled pilot study. J Affect Disord. 2023;330:7-15. doi:10.1016/j.jad.2023.02.151 

  21. Rueda Carrillo L, Garcia KA, Yalcin N, Shah M. Ketamine and Its Emergence in the Field of Neurology. Cureus. 2022;14(7):e27389. doi:10.7759/cureus.27389 

  22. Ivan Ezquerra-Romano I, Lawn W, Krupitsky E, Morgan CJA. Ketamine for the treatment of addiction: Evidence and potential mechanisms. Neuropharmacology. 2018;142:72-82. doi:10.1016/j.neuropharm.2018.01.017 

  23. Jones JL, Mateus CF, Malcolm RJ, Brady KT, Back SE. Efficacy of Ketamine in the Treatment of Substance Use Disorders: A Systematic Review. Front Psychiatry. 2018;9:277. doi:10.3389/fpsyt.2018.00277 

  24. Corwell BN, Motov SM, Davis NL, Kim HK. Novel uses of ketamine in the emergency department. Expert Opin Drug Saf. 2022;21(8):1009-1025. doi:10.1080/14740338.2022.2100883 

  25. Kokane SS, Armant RJ, Bolaños-Guzmán CA, Perrotti LI. Overlap in the neural circuitry and molecular mechanisms underlying ketamine abuse and its use as an antidepressant. Behav Brain Res. 2020;384:112548. doi:10.1016/j.bbr.2020.112548 

  26. Trujillo KA, Iñiguez SD. Ketamine beyond anesthesia: Antidepressant effects and abuse potential. Behav Brain Res. 2020;394:112841. doi:10.1016/j.bbr.2020.112841 

  27. Strous JFM, Weeland CJ, Draai FA van der, et al. Brain Changes Associated With Long-Term Ketamine Abuse, A Systematic Review. Front Neuroanat. 2022;16:795231. doi:10.3389/fnana.2022.795231 

Kristian Elersič, mag. mol. funkc. biol.
raziskovalec na Oddelku za psihologijo FF UL
mladi raziskovalec na Inštitutu za patološko fiziologijo MF UL

Sprejeto: 12.11.2024
Objavljeno: 09.12.2024