تقييم التأثيرات السلوكية والعصبية الكيميائية للسيلاوسيبين في الفئران المعرضة للإجهاد الخفيف غير القابل للتنبؤ المزمن
Evaluation of behavioural and neurochemical effects of psilocybin in mice subjected to chronic unpredictable mild stress

المجلة: Translational Psychiatry، المجلد: 15، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41398-025-03421-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40517150
تاريخ النشر: 2025-06-14
المؤلف: Ines Erkizia-Santamaría وآخرون
الموضوع الرئيسي: المخدرات والدراسات المتعلقة بها

نظرة عامة

تبحث الدراسة في الإمكانات العلاجية للسيلاوسيبين، وهو مركب مهلوس، في تخفيف العواقب السلوكية والعصبية الكيميائية للإجهاد المزمن، باستخدام نموذج حيواني للإجهاد الخفيف غير القابل للتنبؤ المزمن (CUMS). وجدت الدراسة أن إعطاء السيلاوسيبين (جرعتان من 1 ملغ/كغ، عن طريق الحقن داخل البطن، بفاصل سبعة أيام) عكس بشكل فعال العجز في عدم الاستمتاع واليأس السلوكي المرتبط بأنماط الاكتئاب، بينما أظهر أيضًا تأثيرات شبيهة بمضادات القلق. ومع ذلك، لم يعكس السيلاوسيبين التغيرات الفسيولوجية التي تشير إلى محور الغدة النخامية الكظرية (HPA) المفرط النشاط، ولم يستعد مستويات عامل النمو العصبي المشتق من الدماغ (BDNF) في الحيوانات المجهدة. ومن الجدير بالذكر أن السيلاوسيبين زاد من التعبير ووظيفة مستقبلات السيروتونين-2A (5HT2AR) وزاد بشكل انتقائي من تعبير مستقبلات الجلوكوكورتيكويد (GR) في قشرة الفئران CUMS.

في الختام، تؤكد النتائج على إمكانية السيلاوسيبين في تحسين الأعراض الاكتئابية والشبيهة بالقلق في نموذج موثق للاكتئاب، بينما تسلط الضوء أيضًا على الحاجة إلى مزيد من البحث في آلياته العلاجية وتأثيراته على أعراض القلق المرتبطة بالاكتئاب. تؤكد الدراسة على أهمية استخدام نماذج حيوانية انتقالية لتعميق فهم التأثيرات العلاجية للمهلوسات، مما يقترح أن التجارب السريرية المستقبلية يجب أن تستكشف فعالية السيلاوسيبين في علاج أعراض القلق والتحقيق في التحيزات الجنسية المحتملة في الاستجابة للعلاج.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على العبء العالمي الكبير للاكتئاب الشديد (MDD)، الذي يحدث غالبًا بالتزامن مع القلق. غالبًا ما تؤدي العلاجات التقليدية المضادة للاكتئاب إلى استجابات غير كافية، حيث يعاني جزء كبير من المرضى من تخفيف جزئي فقط، مما يبرز الحاجة الملحة لاستراتيجيات علاجية جديدة. أشارت التجارب السريرية الحديثة إلى أن المهلوسات السيروتونية، وخاصة السيلاوسيبين، قد تكون فعالة كعلاجات سريعة المفعول وطويلة الأمد للاكتئاب الشديد واضطرابات القلق المرتبطة، مما يظهر وعدًا في سياقات متنوعة، بما في ذلك الأمراض النهائية.

الملف الدوائي للسيلاوسيبين، الشكل النشط للسيلاوسيبين، معقد، ويتضمن تفاعلات مع مستقبلات سيروتونية متعددة ومستقبلات كيناز مستقبل التروبوميوسين B (TrkB). تناقش المقدمة أيضًا نموذج الإجهاد الخفيف غير القابل للتنبؤ المزمن (CUMS) كأداة قيمة لدراسة الأسس العصبية الحيوية للاكتئاب، مما يظهر صلاحية بنائية وتنبؤية في تقييم فعالية مضادات الاكتئاب. استكشفت الدراسات السابقة التأثيرات المضادة للاكتئاب ومضادة للقلق للسيلاوسيبين في نماذج حيوانية، ومع ذلك لا يزال هناك فجوة في فهم تأثيراته طويلة الأمد في سياقات الإجهاد المزمن. تهدف هذه الدراسة إلى سد تلك الفجوة من خلال تقييم التأثيرات السلوكية للسيلاوسيبين في نموذج CUMS، مع التركيز على إمكاناته في تخفيف الآثار السلبية للإجهاد المزمن وفحص الآليات العصبية الحيوية الأساسية، بما في ذلك دور محور الغدة النخامية الكظرية (HPA) والمرونة العصبية.

الطرق

في هذه الدراسة، تم الحصول على فئران C57BL/6J الذكور البالغة، التي تبلغ من العمر 8 أسابيع، من إنفيغو في برشلونة، إسبانيا، وتم الحفاظ عليها في ظروف مختبرية محكومة، بما في ذلك دورة ضوء/ظلام مدتها 12 ساعة ونطاق درجة حرارة من 22-24 درجة مئوية. كانت الفئران تتمتع بإمكانية وصول غير محدودة إلى الطعام والماء طوال فترة التجربة.

اتبعت الدراسة المعايير الأخلاقية لرعاية الحيوانات كما هو موضح في توجيه الاتحاد الأوروبي 2010/63/EU والتشريعات الإسبانية (المرسوم الملكي 53/2013). تم الحصول على موافقة البروتوكولات التجريبية من مجلس الأخلاقيات لرعاية الحيوانات في UPV/EHU (CEEA؛ المرجع M20_2020_014)، مما يضمن الامتثال لإرشادات ARRIVE لتقارير أبحاث الحيوانات.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النقاط البيانية الرئيسية، والتحليلات الإحصائية، وأي اتجاهات أو أنماط ملحوظة. عادة ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال وجداول ذات صلة تمثل البيانات بصريًا، مما يسهل فهم النتائج بشكل أوضح.

قد يقارن القسم أيضًا النتائج التجريبية بالتوقعات النظرية أو الدراسات السابقة، مع التأكيد على أي تناقضات أو تأكيدات هامة. بالإضافة إلى ذلك، قد يناقش الآثار المترتبة على هذه النتائج في سياق الأسئلة البحثية المطروحة، مما يوفر أساسًا للنقاشات اللاحقة والاستنتاجات المستخلصة في الورقة.

المناقشة

في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات السيلاوسيبين على النتائج السلوكية والفسيولوجية في نموذج الفئران للإجهاد الخفيف غير القابل للتنبؤ المزمن (CUMS). تم إخضاع الفئران لبروتوكول CUMS لمدة 6 أسابيع، تلاه علاج إما بالسيلاوسيبين أو محلول ملحي. شملت التقييمات السلوكية مجموعة من الاختبارات مثل استجابة اهتزاز الرأس (HTR)، تفضيل السكروز (SP)، اختبار تعليق الذيل (TST)، واختبار السباحة القسرية (FST)، من بين آخرين. أشارت النتائج إلى أن إعطاء السيلاوسيبين قلل بشكل كبير من السلوكيات الشبيهة بالاكتئاب في فئران CUMS، كما يتضح من زيادة تفضيل السكروز وانخفاض عدم الحركة في TST وFST. ومن الجدير بالذكر أن العلاج لم يؤثر بشكل كبير على السلوكيات الشبيهة بالقلق في متاهة الزاوية المرتفعة أو اختبار التغذية المثبطة للحداثة.

كشفت التقييمات الفسيولوجية أن فئران CUMS أظهرت زيادة أقل في وزن الجسم وتغيرات في أوزان الأنسجة، بما في ذلك زيادة وزن الغدة الكظرية، مما يدل على الإجهاد المزمن. لم يغير علاج السيلاوسيبين بشكل كبير هذه العلامات الفسيولوجية. استخدمت الدراسة حسابات z-score لدمج البيانات السلوكية والفسيولوجية، مما يكشف عن تأثيرات كبيرة للإجهاد والعلاج على مؤشرات الاكتئاب والقلق. على وجه الخصوص، أظهر السيلاوسيبين تأثيرًا محتملًا مضادًا للقلق، على الرغم من أن تأثيره على العلامات الفسيولوجية للإجهاد كان ضئيلًا. بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى أن السيلاوسيبين قد يقدم فوائد علاجية في تخفيف الأعراض الاكتئابية في نموذج CUMS، مما يستدعي مزيدًا من الاستكشاف لآلياته وتأثيراته طويلة الأمد.

القيود

تقدم الدراسة تحقيقًا جديدًا في التأثيرات العلاجية طويلة الأمد للسيلاوسيبين باستخدام نموذج قبل سريري للإجهاد المزمن وغير القابل للتنبؤ، وهو أمر ذو صلة خاصة لفهم الأعراض المرتبطة بالاكتئاب. تبني هذه الأبحاث على تحليلات استجابة الجرعة السابقة وتقلد أنظمة الإدارة المتعددة من تجارب سريرية أخرى، مما يعزز الصلاحية البنائية والمحتوى والتنبؤية للنتائج. سمح تحسين نموذج الحيوان بظهور نمط سلوكي يدل على الاكتئاب، مما يساهم في قابلية تكرار النتائج في البيئات قبل السريرية.

ومع ذلك، فإن الدراسة ليست بدون قيود. تعتبر التحيز الجنسي مصدر قلق كبير، حيث شملت الأبحاث بشكل أساسي ذكور الفئران، مع غياب ملحوظ للبيانات عن الإناث. هذا أمر بالغ الأهمية نظرًا لارتفاع انتشار الاكتئاب بين النساء. يؤكد المؤلفون على ضرورة تضمين كلا الجنسين في الأبحاث التجريبية المستقبلية لتوصيف تأثيرات مضادات الاكتئاب بشكل أفضل. بالإضافة إلى ذلك، قد تعيق الفترة الزمنية الممتدة بين آخر إعطاء للسيلاوسيبين وجمع الأنسجة تقييم المسارات الجزيئية المحددة التي تؤثر عليها العقار، مما يشير إلى أن فترة أقصر قد توفر رؤى أكثر صلة حول الآليات الجزيئية التي تكمن وراء العمل العلاجي للسيلاوسيبين.

Journal: Translational Psychiatry, Volume: 15, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41398-025-03421-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40517150
Publication Date: 2025-06-14
Author(s): Ines Erkizia-Santamaría et al.
Primary Topic: Psychedelics and Drug Studies

Overview

The research investigates the therapeutic potential of psilocybin, a psychedelic compound, in alleviating the behavioral and neurochemical consequences of chronic stress, using a chronic unpredictable mild stress (CUMS) animal model. The study found that psilocybin administration (two doses of 1 mg/kg, intraperitoneally, seven days apart) effectively reversed impairments in anhedonia and behavioral despair associated with depressive phenotypes, while also exhibiting anxiolytic-like effects. However, psilocybin did not reverse physiological alterations indicative of a hyperactive hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis nor did it restore levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in stressed animals. Notably, psilocybin increased the expression and function of serotonin-2A receptors (5HT2AR) and selectively enhanced glucocorticoid receptor (GR) expression in the cortex of CUMS mice.

In conclusion, the findings underscore psilocybin’s potential to ameliorate depressive and anxiety-like symptoms in a validated model of depression, while also highlighting the need for further research into its therapeutic mechanisms and effects on anxiety symptoms associated with depression. The study emphasizes the importance of using translational animal models to deepen the understanding of psychedelics’ therapeutic effects, suggesting that future clinical trials should explore psilocybin’s efficacy in treating anxiety symptoms and investigate potential sex biases in response to treatment.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the significant global burden of major depressive disorder (MDD), which frequently co-occurs with anxiety. Traditional antidepressant treatments often yield inadequate responses, with a substantial portion of patients experiencing only partial relief, underscoring the urgent need for novel therapeutic strategies. Recent clinical trials have indicated that serotonergic psychedelics, particularly psilocybin, may serve as effective fast-acting and long-lasting treatments for MDD and associated anxiety disorders, showing promise in various contexts, including terminal illnesses.

The pharmacological profile of psilocin, the active form of psilocybin, is complex, involving interactions with multiple serotonergic receptors and the tropomyosin receptor kinase B (TrkB) receptor. The introduction also discusses the chronic unpredictable mild stress (CUMS) model as a valuable tool for studying the neurobiological underpinnings of depression, demonstrating construct and predictive validity in assessing antidepressant efficacy. Previous studies have explored the antidepressant and anxiolytic effects of psilocybin in animal models, yet there remains a gap in understanding its long-lasting impacts in chronic stress contexts. This study aims to fill that gap by evaluating the behavioral effects of psilocybin in a CUMS model, focusing on its potential to mitigate the adverse effects of chronic stress and examining the underlying neurobiological mechanisms, including the role of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and neuroplasticity.

Methods

In this study, adult male C57BL/6J mice, aged 8 weeks, were sourced from Envigo in Barcelona, Spain, and maintained under controlled laboratory conditions, including a 12-hour light/dark cycle and a temperature range of 22-24 °C. Mice had unrestricted access to food and water throughout the experiment.

The research adhered to the ethical standards for animal care as outlined by the EU Directive 2010/63/EU and Spanish legislation (Royal Decree 53/2013). Approval for the experimental protocols was obtained from the UPV/EHU Ethical Board of Animal Welfare (CEEA; reference M20_2020_014), ensuring compliance with the ARRIVE guidelines for reporting animal research.

Results

The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting key data points, statistical analyses, and any observed trends or patterns. The results are typically accompanied by relevant figures and tables that visually represent the data, facilitating a clearer understanding of the findings.

The section may also compare the experimental results with theoretical predictions or previous studies, emphasizing any significant discrepancies or confirmations. Additionally, it may discuss the implications of these results in the context of the research questions posed, providing a foundation for the subsequent discussion and conclusions drawn in the paper.

Discussion

In this study, the effects of psilocybin on behavioral and physiological outcomes in a chronic unpredictable mild stress (CUMS) mouse model were investigated. Mice were subjected to a 6-week CUMS protocol, followed by treatment with either psilocybin or saline. Behavioral assessments included a range of tests such as the head-twitch response (HTR), sucrose preference (SP), tail suspension test (TST), and forced swimming test (FST), among others. Results indicated that psilocybin administration significantly reduced depressive-like behaviors in CUMS mice, as evidenced by increased sucrose preference and decreased immobility in the TST and FST. Notably, the treatment did not significantly affect anxiety-like behaviors in the elevated plus maze or novelty-suppressed feeding test.

Physiological evaluations revealed that CUMS mice exhibited lower body weight gain and altered tissue weights, including increased adrenal gland weight, indicative of chronic stress. Psilocybin treatment did not significantly alter these physiological markers. The study employed z-score calculations to integrate behavioral and physiological data, revealing significant effects of stress and treatment on depression and anxiety indices. Specifically, psilocybin demonstrated a potential anxiolytic effect, although its impact on physiological signs of stress was minimal. Overall, these findings suggest that psilocybin may offer therapeutic benefits in alleviating depressive symptoms in a CUMS model, warranting further exploration of its mechanisms and long-term effects.

Limitations

The study presents a novel investigation into the long-term therapeutic effects of psilocybin using a pre-clinical model of chronic and unpredictable stress, which is particularly relevant for understanding depression-associated symptoms. This research builds on previous dose-response analyses and mimics multi-administration schemes from other clinical trials, thereby enhancing the construct, content, and predictive validity of the findings. The optimization of the animal model allowed for the emergence of a behavioral phenotype indicative of depression, contributing to the reproducibility of results in preclinical settings.

However, the study is not without limitations. A significant concern is the sex bias, as the research predominantly involved male mice, with a notable absence of data on female subjects. This is particularly critical given the higher prevalence of depression in women. The authors emphasize the necessity of including both sexes in future experimental research to better characterize the effects of antidepressants. Additionally, the extended time interval between the last psilocybin administration and tissue harvest may hinder the evaluation of specific molecular pathways influenced by the drug, suggesting that a shorter interval could yield more relevant insights into the molecular mechanisms underlying psilocybin’s therapeutic action.