Protective Role of Dimethyltryptamine in Preserving Donor Heart Function in a Heterotopic Rat Transplantation Model

Stellen Sie sich das menschliche Herz als den Motor eines Hochleistungsrennwagens vor. Wenn ein Auto irreparabel beschädigt ist, ist der einzige Weg, den Fahrer in Bewegung zu halten, den Austausch gegen einen brandneuen Motor aus einer Spendervorrichtung. Aber hier liegt der Knackpunkt: Bevor dieser neue Motor eingebaut werden kann, muss er herausgenommen, verpackt und in einer Kühlbox versandt werden. Während dieser Reise sitzt der Motor im Dunkeln, ohne Treibstoff oder Sauerstoff. Diese „Kühl Lagerung“ ist wie das Stehenlassen eines Rennwagens für eine Stunde in einer gefrorenen Garage; wenn man schließlich versucht, ihn wieder zu starten, kann ein plötzlicher Stoß von Luft und Treibstoff eine massive, schädigende Explosion in den Zylindern verursachen. In der medizinischen Fachsprache wird dies als „Ischämie-Reperfusionsschaden“ bezeichnet. Dies ist der Hauptgrund, warum einige gespendete Herzen direkt nach der Operation Probleme bereiten oder versagen. Wissenschaftler suchen nach einem „magischen Schutzschild“ – einem einfachen chemischen Stoff, der der Kühlflüssigkeit hinzugefügt werden könnte, um das Herz in eine schützende Blase einzuhüllen und diese Explosion zu verhindern, bevor sie geschieht. Einer dieser chemischen Stoffe ist Dimethyltryptamin, oder DMT. Sie kennen DMT vielleicht als eine in der Natur vorkommende Substanz, die Halluzinationen hervorrufen kann, aber in dieser Geschichte geht es uns nicht um Trips; wir sprechen von einem winzigen Molekül, das wie ein Leibwächter für Zellen fungiert und potenziell dabei hilft, den Stress zu überstehen, wenn sie ausgeschaltet und dann plötzlich wieder eingeschaltet werden.

In dieser Studie beschlossen Forscher zu testen, ob dieses „Leibwächter“-Molekül ein Spenderherz in einem Rattenexperiment retten könnte. Sie gestalteten ein Szenario, bei dem sie Herzen aus einer Gruppe von Ratten nahmen, diese genau 60 Minuten lang kühl hielten und sie dann in andere Ratten transplantierten. Die Kontrollgruppe verwendete die Standard-Kühlflüssigkeit, während die Experimentalgruppe dieselbe Flüssigkeit verwendete, der jedoch DMT hinzugefügt wurde. Sie verabreichten den Ratten zudem eine Dosis DMT vor der Operation sowie den Ratten, die das neue Herz erhielten. Nachdem die Herzen wieder im Körper waren und 60 Minuten lang pumpten, maßen die Wissenschaftler, wie gut sie funktionierten.

Die Ergebnisse waren für die DMT-Gruppe sehr vielversprechend. Die mit DMT behandelten Herzen pumpten mit mehr Kraft und zeigten einen starken Trend dazu, schneller zu entspannen als die in der Standardflüssigkeit, obwohl der statistische Beweis für die Geschwindigkeit der Entspannung etwas gemischt war. Speziell war der Druck innerhalb der linken Ventrikel (der Hauptpumpkammer) signifikant höher, und die Geschwindigkeit, mit der sich der Herzmuskel zusammenziehen konnte, verbesserte sich. Es war, als ob die DMT-behandelten Motoren sanfter und kraftvoller hochdrehten als die Standardmotoren. Die Geschichte ist jedoch kein einfaches „DMT heilt alles“. Als die Wissenschaftler nach Anzeichen von Schäden oder Entzündungen im Blut suchten, fanden sie keinen Unterschied zwischen den beiden Gruppen. Die DMT-Herzen zeigten keine niedrigeren Werte an Verletzungsmarkern wie Troponin oder Entzündungssignalen wie TNF-α. Dies deutet darauf hin, dass DMT nicht unbedingt verhindert hat, dass das Herz ein wenig „geprellt“ wurde; stattdessen schien es zu helfen, dass das Herz trotz des Stresses besser funktioniert, fast so, als würde man den Motor so abstimmen, dass er effizienter läuft, selbst wenn die Teile leicht abgenutzt sind.

Bei einer tieferen Untersuchung der Zellen fanden die Forscher heraus, dass DMT die Aktivität spezifischer Gene veränderte, die damit zusammenhängen, wie Zellen mit Stress und Sauerstoff umgehen. Die behandelten Herzen zeigten Veränderungen in Genen wie Hif1a und Ddit3, die daran beteiligt sind, wie Zellen auf Sauerstoffmangel und internen Stress reagieren. Interessanterweise fanden die Forscher einen Trend zu erhöhten Werten eines Proteins namens „gespaltenes Caspase-3“, was ein Signal ist, das einer Zelle sagt, sich selbst zu zerstören, obwohl dies in diesem speziellen Experiment das strenge statistische Schwellenwertniveau für einen „Beweis“ nicht ganz erreichte. Die Studie stellte auch fest, dass die DMT-Herzen eine statistisch signifikante Zunahme der Färbewerte für ein Protein namens p62 aufwiesen, das damit verknüpft ist, wie Zellen ihren eigenen Müll beseitigen. Die Forscher warnen jedoch, dass die Interpretation dieses Anstiegs komplex ist; je nach Kontext könnte ein höheres p62 bedeuten, dass die Zellen mehr Müll zur Reinigung markieren, oder es könnte bedeuten, dass der Reinigungsprozess selbst verstopft ist.

Die Forscher weisen vorsichtig darauf hin, dass dies ein kurzfristiger Test war. Sie beobachteten die Herzen nur 60 Minuten nach der Transplantation. Während die Herzen in diesem kurzen Zeitfenster besser funktionierten, wissen sie noch nicht, ob dieser Vorteil Tage, Wochen oder Jahre anhält oder ob er die langfristige Gesundheit des Herzens verändert. Sie verwendeten zudem ein Rattenmodell, das großartig ist, um die Grundlagen zu lernen, aber Ratten sind keine Menschen, daher können wir nicht sicher sagen, ob dies beim Menschen genauso funktionieren wird.

Zusammenfassend lässt diese Arbeit darauf schließen, dass die Zugabe von DMT zur Konservierungsflüssigkeit und die Behandlung der Tiere damit dem Spenderherz einen „funktionalen Schub“ geben könnte, der es hilft, stärker zu pumpen und unmittelbar nach der Operation Anzeichen einer besseren Entspannung zu zeigen. Es scheint zu wirken, indem es die internen Stressreaktionen des Herzens moduliert, anstatt die Verletzung vollständig zu verhindern. Es ist kein garantierter Allheilmittel, und es ist weitere Forschung nötig, um zu sehen, ob diese Vorteile länger anhalten, aber es bietet einen faszinierenden neuen Hinweis darauf, dass ein Molekül, das für seinen psychedelischen Ruf bekannt ist, eine ernsthafte, lebensrettende Seite an seiner Persönlichkeit haben könnte.