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Wissenschaftler entdecken, warum LSD "Acid trip" so lange dauert
LSD, auch bekannt als "Säure", ist eine Droge, die Halluzinationen und andere Effekte verursacht, die bis zu 12 Stunden dauern. Warum LSD-Effekte so lange anhalten, hat Wissenschaftler bisher verwirrt. Forscher der University of North Carolina School of Medicine enthüllen das Geheimnis von LSDs psychedelischer Langlebigkeit.
LSD-Molekül eingeklemmt in einer Serotonin-Rezeptor-Tasche.
Bildnachweis: Annie Spikes, UNC School of Medicine
Laut dem Nationalen Institut für Drogenmissbrauch hat etwa 1 von 10 Menschen in den Vereinigten Staaten irgendwann im Laufe ihres Lebens LSD eingenommen.
Benutzer von LSD berichten oft von veränderten Sinneserfahrungen oder visuellen Effekten, die als "Reise" bezeichnet werden. Dazu gehören intensivierte Farben, Bewegung stationärer Objekte, Verzerrungen von Formen und Tönen sowie Veränderungen im Zeitgefühl.
Die Wirkung des Medikaments beginnt normalerweise innerhalb von 30 Minuten und kann je nach Dosierung 12 Stunden dauern.
Brian Roth, Ph.D., Professor für Pharmakologie an der University of North Carolina (UNC) und leitender Mitverfasser der Studie, entwickelte als Jugendlicher zunächst ein Interesse an den nachhaltigen Wirkungen von LSD bei Rockkonzerten.
"Viele Leute nahmen LSD und ähnliche Drogen während der Konzerte, und es wäre interessant, auf dem Parkplatz zu sein und zu hören, dass die Leute sich fragen, wann ihre LSD-Erfahrung enden würde", sagt Roth. "Viele Menschen, die die Droge einnehmen, wissen nicht, wie lange sie dauert."
LSD-Molekül wird verkeilt, versiegelt in Serotonin-Rezeptor
Die meisten LSD-Dosen sind klein - durchschnittlich 100 Mikrogramm -, aber die meisten davon sind für einen Großteil des Tages mit Säureauslösung verbunden. Moleküle aus LSD werden innerhalb weniger Stunden aus dem Blutkreislauf entfernt, was Wissenschaftler verwirrt hat, warum LSD-Effekte so lange anhalten.
"Es gibt unterschiedliche Verständnisstufen, wie Drogen wie LSD funktionieren", rät Roth. "Die grundlegendste Ebene ist es, herauszufinden, wie das Medikament an einen Rezeptor auf einer Zelle bindet. Der einzige Weg, dies zu tun, ist die Struktur zu lösen. Und dafür braucht man Röntgenkristallographie, den Goldstandard."
Die promovierten Forscher Daniel Wacker und Sheng Wang führten Experimente durch, um kristallographische Bilder eines LSD-Moleküls zu erfassen, das an den Serotonin-Rezeptor eines menschlichen Gehirns gebunden ist - eine Methode, die Bilder erzeugt, die anzeigen können, wie die Atome eines Moleküls sind vereinbart worden.
Die Ergebnisse der Studie sind in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle.
Die Forscher entdeckten, dass das LSD-Molekül in einem unerwarteten Winkel in die Bindungstasche des Serotonin-Rezeptors eingeklemmt war. Darüber hinaus fand der UNC-Postdoc John McCorvy heraus, dass ein Teil des Serotonin-Rezeptors das LSD-Molekül "wie ein Deckel" gefaltet hatte und die Droge darin versiegelte. Diese Aktion erklärt, warum die Auswirkungen von LSD Stunden brauchen, um zu verschwinden.
"Sobald LSD in den Rezeptor gelangt ist, kommt ein Deckel über das LSD, so dass es im Wesentlichen im Rezeptor gefangen ist und nicht herauskommen kann", erklärt Roth. "LSD braucht eine sehr lange Zeit, um auf den Rezeptor zu kommen, und wenn es dann erst einmal ankommt, kommt es nicht aus", fügt er hinzu.
Schließlich bewegt sich der Deckel herum und befreit einige der LSD-Moleküle von den Rezeptoren. Die Gehirnzellen werden früher oder später auf die verbleibenden LSD-Moleküle reagieren, indem sie die Rezeptoren und LSD in die Zellen ziehen, wo sie abgebaut werden. Dieser Zeitpunkt wird als der Punkt angenommen, an dem die Säureauslösung endet.
Weiteres Verständnis könnte neuen psychiatrischen Drogen den Weg ebnen
Frühere Forschungen haben berichtet, dass LSD innerhalb von 4 Stunden die Serotoninrezeptoren - die sich innerhalb der Membran von Gehirnzellen befinden - "auswäscht". Die neue Forschung zeigt, dass dies nicht der Fall ist und Details, wie LSD eine solch dramatische Reaktion im Gehirn auslösen kann.
In den 1950er und 1960er Jahren gab es Experimente mit LSD, um Menschen mit psychischen Gesundheitsproblemen dabei zu helfen, sich an verdrängte Gedanken und Gefühle zu erinnern. In letzter Zeit hat sich das Interesse an der Möglichkeit einer LSD-Behandlung bei Erkrankungen wie Drogenmissbrauch, Cluster-Kopfschmerzen und Angstzuständen im Zusammenhang mit lebensbedrohlichen Zuständen wieder verstärkt.
LSD ist auch ein halbsynthetisches Mitglied einer größeren Klasse von chemischen Verbindungen, die als Therapeutika für Erkrankungen wie Migräne, postpartale Blutungen und Parkinson-Krankheit anerkannt sind.
Die Forscher weisen darauf hin, dass das Verständnis des Mechanismus, der die starken und langanhaltenden Wirkungen von LSD im Körper antreibt, Arzneimittelentwicklern dabei helfen kann, Psychopharmaka zu entwickeln, die wirksamer und mit weniger Nebenwirkungen sind.
In zunehmendem Maße wird angenommen, dass Menschen LSD in Dosen einnehmen, die klein genug sind, um keine Halluzinationen zu verursachen, mit dem Ziel, die Kreativität zu verstärken oder Depressionen zu reduzieren. Während Mikrodosierung LSD noch nicht vollständig erforscht worden ist, waren Wissenschaftler in der Vergangenheit zweifelhaft, dass eine so kleine Menge des Medikaments eine nachweisbare Wirkung auslösen würde.
Jetzt hat die UNC-Gruppe herausgefunden, dass, wenn lebende Zellen in einer Petrischale einer Mikrodosen-großen Menge LSD ausgesetzt sind, die Signalisierung des Serotoninrezeptors des Gehirns beeinflusst wird - obwohl es derzeit unbekannt ist, wie sich die Signaländerungen auf die Wahrnehmung einer Person auswirken oder Stimmung.
Modifizierende Rezeptoren verändern die Bindung, Bindungszeit von LSD
Die Wirkung des LSD-Moleküls, das sich in dem Rezeptor verkeilt und der Deckel sich über die Oberseite schließt, hängt von spezifischen chemischen Strukturen sowohl des Arzneimittels als auch des Rezeptors ab. McCorvy und Mitarbeiter schufen mutierte Rezeptoren mit Deckeln, die einen "floppiereren" Aufbau aufwiesen. Als Folge davon verbanden und verließen LSD den Rezeptor schneller. Im Vergleich zu den längeren Bindungsereignissen erzeugten diese kürzeren Bindungsereignisse völlig unterschiedliche Signalmuster.
"Ich denke, es ist wichtig für die pharmazeutische Industrie zu verstehen, dass selbst wenn Sie nur einen winzigen Aspekt einer Verbindung modifizieren, Sie die Art beeinflussen können, wie die gesamte Verbindung im Rezeptor sitzt, und das beeinflusst die Leistungsfähigkeit der Verbindung."
Daniel Wacker, Ph.D.
"Wir befürworten nicht die Verwendung von LSD; es ist potentiell sehr gefährlich. Aber es könnte potentielle medizinische Anwendungen haben, von denen einige vor Jahrzehnten in der medizinischen Literatur berichtet wurden", sagt Roth. "Jetzt, da wir die Struktur von LSD gelöst haben, die an einen Rezeptor gebunden ist, lernen wir, was es so stark macht", schließt er.
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WHO: Krebs wächst in alarmierendem Tempo
Ein neuer Bericht der Krebsbehörde der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zeigt, dass die Krebsraten in der ganzen Welt in "alarmierendem Tempo" ansteigen, und drängt auf verstärkte Anstrengungen bei Präventionsmaßnahmen zur Eindämmung der Krankheit. Der World Cancer Report 2014 der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass die weltweite Krebslast von geschätzten 14 Millionen neuen Fällen pro Jahr im Jahr 2012 auf 22 Millionen im nächsten Jahr ansteigen wird 20 Jahre.
Zweites Krebsrisiko hauptsächlich auf Wiederholung desselben Typs beschränkt
Weltweit wird bei etwa 15% der Krebsüberlebenden ein zweiter primärer Krebs diagnostiziert. Eine Studie, die im Journal des Canadian Medical Association Journal (CMAJ) veröffentlicht wurde, zeigt, dass diejenigen, die Krebs überlebt haben, mehr als doppelt so gefährdet sind wie ein zweiter primärer Krebs desselben Typs, aber nur das Risiko, einen zweiten Krebs eines anderen Typs zu entwickeln geringfügig höher.
