LSD, auch bekannt als „Acid“, ist eine Droge, die Halluzinationen und andere Effekte verursacht, die bis zu 12 Stunden anhalten. Warum die Wirkung von LSD so lange anhält, hat Wissenschaftler bisher vor ein Rätsel gestellt – bis jetzt. Forscher von der University of North Carolina School of Medicine lüften das Geheimnis der psychedelischen Langlebigkeit von LSD.
Nach Angaben des National Institute on Drug Abuse hat etwa einer von zehn Menschen in den Vereinigten Staaten irgendwann im Laufe seines Lebens LSD genommen.
LSD-Konsumenten berichten oft von veränderten Sinneserfahrungen oder visuellen Effekten, die als „Trip“ bezeichnet werden und verstärkte Farben, Bewegung von stationären Objekten, Verzerrung von Formen und Klängen sowie Veränderungen des Zeitempfindens umfassen.
Die Wirkung der Droge setzt in der Regel innerhalb von 30 Minuten ein und kann, abhängig von der eingenommenen Dosis, bis zu 12 Stunden andauern.
Brian Roth, Ph.D., Professor für Pharmakologie an der University of North Carolina (UNC) und leitender Co-Autor der Studie, entwickelte sein Interesse an den anhaltenden Effekten von LSD erstmals bei Rockkonzerten, als er jünger war.
„Viele Leute nahmen LSD und ähnliche Drogen während Konzerten, und es wäre interessant, auf dem Parkplatz zu sein und zu hören, wie die Leute sich fragen, wann ihre LSD-Erfahrung zu Ende geht“, sagt Roth. „Viele Leute, die die Droge nehmen, sind sich nicht bewusst, wie lange sie anhält.“
LSD-Molekül wird im Serotonin-Rezeptor verkeilt, versiegelt
Die meisten LSD-Dosen sind klein – im Durchschnitt 100 Mikrogramm – und doch dauern LSD-Trips meist einen ganzen Tag lang an. Die Moleküle von LSD werden innerhalb weniger Stunden aus dem Blutkreislauf entfernt, was Wissenschaftler verwirrt hat, warum die LSD-Effekte so lange anhalten.
„Es gibt verschiedene Ebenen des Verständnisses dafür, wie Drogen wie LSD wirken“, rät Roth. „Die grundlegendste Ebene ist, herauszufinden, wie die Droge an einen Rezeptor auf einer Zelle bindet. Der einzige Weg, das zu tun, ist, die Struktur zu lösen. Und dafür braucht man die Röntgenkristallographie, den Goldstandard.“
Die Postdoktoranden Daniel Wacker, Ph.D., und Sheng Wang, Ph.D., leiteten Experimente, um Kristallographie-Bilder eines LSD-Moleküls aufzunehmen, das an den Serotonin-Rezeptor eines menschlichen Gehirns gebunden ist – eine Methode, die Bilder erzeugt, die zeigen, wie die Atome eines Moleküls angeordnet sind.
Die Ergebnisse der Studie sind in der Zeitschrift Cell veröffentlicht.
Die Forscher entdeckten, dass das LSD-Molekül in einem unerwarteten Winkel in die Bindungstasche des Serotoninrezeptors eingekeilt war. Darüber hinaus fand der UNC-Postdoktorand John McCorvy, Ph.D., heraus, dass sich ein Teil des Serotonin-Rezeptors über das LSD-Molekül „wie ein Deckel“ gefaltet hatte, wodurch die Droge im Inneren versiegelt wurde. Diese Aktion erklärt, warum es Stunden dauern kann, bis die Wirkung von LSD verschwindet.
„Sobald LSD in den Rezeptor gelangt, legt sich ein Deckel über das LSD, so dass es im Grunde im Rezeptor gefangen ist und nicht mehr herauskommt“, erklärt Roth. „LSD braucht sehr lange, um auf den Rezeptor zu gelangen, und wenn es einmal auf dem Rezeptor ist, kommt es nicht mehr herunter“, fügt er hinzu.
Irgendwann bewegt sich der Deckel 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 das LSD ins Innere der Zellen ziehen, wo sie abgebaut werden. Es wird angenommen, dass dieser Moment der Punkt ist, an dem der Acid-Trip endet.
Weiteres Verständnis könnte den Weg für neue Psychopharmaka ebnen
Frühere Forschungen haben berichtet, dass LSD die Serotonin-Rezeptoren – die sich in der Membran der Gehirnzellen befinden – innerhalb von 4 Stunden „auswäscht“. Die neue Forschung zeigt, dass dies nicht der Fall ist und beschreibt, wie LSD eine so dramatische Reaktion im Gehirn auslösen kann.
In den 1950er und 1960er Jahren wurde mit LSD experimentiert, um Menschen mit psychischen Problemen zu helfen, verdrängte Gedanken und Gefühle abzurufen. In jüngster Zeit gibt es ein erneutes Interesse an der Möglichkeit, LSD zur Behandlung von Krankheiten wie Drogenmissbrauch, Clusterkopfschmerzen und Angstzuständen im Zusammenhang mit lebensbedrohlichen Zuständen einzusetzen.
LSD ist auch ein halbsynthetisches Mitglied einer größeren Klasse von chemischen Verbindungen, die als Therapeutika für Krankheiten wie Migräne-Kopfschmerzen, Blutungen nach der Geburt und Parkinson-Krankheit anerkannt sind.
Die Forscher weisen darauf hin, dass das Verständnis des Mechanismus, der die starken und lang anhaltenden Wirkungen von LSD im Körper antreibt, Medikamentenentwicklern dabei helfen könnte, Psychopharmaka zu entwerfen, die effektiver und mit weniger Nebenwirkungen sind.
Es heißt, dass immer mehr Menschen LSD in Dosen einnehmen, die klein genug sind, um keine Halluzinationen zu verursachen, mit dem Ziel, die Kreativität zu steigern oder Depressionen abzubauen. Während die Mikrodosierung von LSD noch nicht vollständig erforscht ist, waren Wissenschaftler in der Vergangenheit skeptisch, dass eine so geringe Menge der Droge irgendeinen nachweisbaren Effekt auslösen würde.
Nun hat die UNC-Gruppe herausgefunden, dass, wenn lebende Zellen in einer Petrischale mikrodosierten Mengen von LSD ausgesetzt werden, die Signalisierung der Serotonin-Rezeptoren des Gehirns beeinflusst wird – obwohl derzeit nicht bekannt ist, wie sich die Veränderungen der Signalisierung auf die Wahrnehmung oder die Stimmung einer Person auswirken.
Modifizierung der Rezeptoren verändert Bindung, Bindungszeit von LSD
Die Wirkung des LSD-Moleküls, das sich im Rezeptor verkeilt, und des Deckels, der sich darüber schließt, hängt von spezifischen chemischen Strukturen sowohl der Droge als auch des Rezeptors ab. McCorvy und seine Mitarbeiter erzeugten mutierte Rezeptoren mit Deckeln, die „schlaffer“ gebaut waren. Infolgedessen konnte LSD sowohl an den Rezeptor binden als auch ihn schneller wieder verlassen. Im Vergleich zu den längeren Bindungsereignissen erzeugten diese kürzeren Bindungsereignisse völlig andere Signalisierungsmuster.
„Ich denke, es ist wichtig für die pharmazeutische Industrie zu verstehen, dass selbst wenn man nur einen winzigen Aspekt eines Wirkstoffs verändert, man die Art und Weise beeinflussen kann, wie der gesamte Wirkstoff im Rezeptor sitzt, und das beeinflusst die Leistung des Wirkstoffs.“
Daniel Wacker, Ph.D.
„Wir befürworten die Verwendung von LSD nicht; es ist potenziell sehr gefährlich. Aber es könnte potenzielle medizinische Anwendungen haben, von denen einige schon vor Jahrzehnten in der medizinischen Literatur beschrieben wurden“, sagt Roth. „Jetzt, da wir die Struktur des an einen Rezeptor gebundenen LSDs gelöst haben, lernen wir, was es so potent macht“, schließt er ab.
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Geschrieben von Hannah Nichols am 27. Januar 2017