Grzyby silocybinowe, „magiczne” grzyby znane z tego, że dają użytkownikom halucynacje i duchowy wgląd, może nie są faktycznie nadprzyrodzone, ale są całkiem blisko. Rosnąca liczba badań sugeruje, że mogą one pomóc w leczeniu szeregu zaburzeń psychicznych i istnieje niewiele dowodów na to, że są one uzależniające.
Ale świat magicznych grzybów rozciąga się daleko poza psylocybinę. Choć być może nie było to ich zamiarem, te grzybowe fabryki chemiczne syntetyzują substancje chemiczne, które tak się składa, że mają korzystne właściwości również dla ludzi.
Grzyby 101
Od Agaricus bisporus (portobello) do Amanita phalloides, trafnie nazwanego, bardzo śmiertelnego muchomora sromotnikowego, grzyby występują we wszystkich rozmiarach, kolorach i smakach. Są one częścią królestwa grzybów, wraz z pleśniami i drożdżami. Niektóre z nich są mikroskopijne, inne można uznać za największy żywy organizm na Ziemi. Przy opisanych tylko około 100 000 gatunków, z szacowanych 5,1 miliona, grzyby są idealnymi kandydatami do bioposzukiwania, czyli pozyskiwania z natury użytecznych związków dla farmaceutyków i innych rzeczy.
Grzyby są właściwie tylko nadziemną częścią niektórych grzybów. Niektóre gatunki rosną w systemie korzeniowym zwanym grzybnią, które kiełkują w grzyby po osiągnięciu powierzchni. Posypują się one zarodnikami, grzybowym odpowiednikiem nasion, dzięki czemu cykl może rozpocząć się od nowa. Brzmi to podejrzanie podobnie do roślin, ale grzyby są w rzeczywistości bliższe genetycznie zwierzętom niż roślinom.
Możesz być najbardziej zaznajomiony z grzybami w swoim jedzeniu, ale substancje chemiczne, do produkcji których ewoluowały z biegiem czasu, okazały się mieć szeroki zakres zastosowań dla naszych ciał. A kiedy słyszysz „chemikalia i grzyby”, prawdopodobnie myślisz o psylocybinie.
Istnieje prawie 200 gatunków grzybów psylocybinowych, ale dlaczego grzyby wyewoluowały tę psychodeliczną substancję chemiczną na pierwszym miejscu, wciąż pozostaje tajemnicą. Efekty działania na ludzi są dalekie od tajemniczości, biorąc pod uwagę dziesięciolecia amatorskich eksperymentów prowadzonych przez początkujących psychonautów. Halucynacje wzrokowe są powszechne, podobnie jak uczucie euforii i poczucie jedności z innymi lub całym światem. Mniej zachęcające wyniki obejmują dezorientację, paranoję i niepokój.
Zainteresowanie badaniami nad psylocybiną wzrosło w ostatnich latach, a naukowcy zaczęli testować jej potencjał w leczeniu takich rzeczy jak depresja i PTSD. Wczesne wyniki są pozytywne i wskazują, że może ona prawdopodobnie pomóc w leczeniu wielu zaburzeń psychicznych.
Jak i dlaczego grzyby faktycznie wytwarzają lek, jest nadal w dużej mierze nieznane.
Dwa badania opublikowane w tym roku miały na celu udzielenie odpowiedzi na to pytanie. Pierwsze z nich, opublikowane w Evolution Letters, mówi, że może być stosowany jako środek owadobójczy przeciwko szkodnikom. Jednakże, niedawno opublikowane badanie na serwerze preprintów bioRxiv (co oznacza, że nie jest jeszcze recenzowane) sugeruje, że psylocybina może być używana do przyciągania robaków, a nie ich odstraszania, służąc jako „owad-vectored spory dispersal” i.tj. rozprzestrzenianie zarodników jak ptaki rozrzucają nasiona.
Aby to sprawdzić, naukowcy z Wielkiej Brytanii zebrali i umyli Psilocybe cyanescens, grzyb psilocybinowy, który został pokryty ciemnoskrzydłymi gnatami grzybowymi. Dni później obserwowali, jak larwy wyłaniały się i rosły w muchy.
„To był bardzo prosty, niereplikowany eksperyment, który pokazał, że muchy mogą żyć w tych grzybach i wyłaniać się z nich”, mówi Bryn Dentinger, główny autor badania i kurator mikologii w Muzeum Historii Naturalnej Utah. „Więc nie sądzę, że, owadobójcze właściwości, nie możemy tego całkowicie wykluczyć, ale to nie jest czarno-biały scenariusz.”
To przypomnienie, że dla wszystkich swoich psychodelicznych właściwości, psylocybina nie została stworzona dla ludzi. Ona i inne substancje chemiczne pochodzące z grzybów są wynikiem ewolucyjnego majstrowania przez miliony lat, mającego na celu pomóc grzybom przetrwać. Podniecające właściwości grzybów są tylko efektem ubocznym ewolucyjnego wyścigu zbrojeń – co nie znaczy, że nie możemy z nich skorzystać.
Serotonina grzybowa
Ludzie mogą być oddzieleni od grzybów o miliony lat, ale wciąż istnieją między nami zaskakujące podobieństwa.
Na przykład, jeden rodzaj grzybów, Panaeolus, produkuje serotoninę – ważny neuroprzekaźnik w naszych mózgach, uważany za regulujący nastroje, takie jak depresja. Psilocybina jest rzeczywiście dość blisko chemicznie do serotoniny, więc nie jest to takie zaskakujące. Jest nawet powód, aby myśleć, że grzyby mogą być za pomocą tych substancji chemicznych do komunikacji między komórkami, jak my.
System serotoniny jest bardzo stary ewolucyjnie, Dentinger wyjaśnia, i grzyby mogą mieć receptory na ich błonach komórkowych dla tego neuroprzekaźnika. Ale, według jego wiedzy, to nigdy nie było testowane.
„Jest powód, aby oczekiwać, że to było we wspólnym przodku zwierząt i grzybów,” mówi. „Nie zdziwiłoby mnie wcale odkrycie, że te cząsteczki, takie jak psylocybina, mogą w rzeczywistości pośredniczyć w interakcjach między komórkami w obrębie poszczególnych organizmów grzybowych lub między organizmami grzybowymi.”
Dentinger szybko zaznacza, że nie oznacza to, że grzyby są świadome. „To tylko fakt, że mogą one pośredniczyć w komunikacji w sposób, który może być analogiczny do neurokomunikacji w naszych mózgach,” mówi.
Podczas gdy wciąż rozumiemy, dlaczego grzyby produkują substancje chemiczne związane z serotoniną, Panaeolus nie jest wyjątkowy.
Inocybe aeruginascens, gatunek o kolorze tytoniu z zielonkawymi plamami i niebieskimi siniakami produkuje trzy substancje chemiczne podobne do serotoniny. Występuje powszechnie w Europie Środkowej, zawiera prawie równą ilość trzech związków halucynogennych: psylocybiny, baeocystyny i aeruginascyny. I. aeruginascens jest jedynym grzybem, o którym wiadomo, że produkuje aeruginascynę i istnieją wskazówki, że może być lepszą opcją do zastosowania terapeutycznego niż psylocybina.
Nie odnotowano żadnych nieprzyjemnych, przerażających podróży z grzybami I. aeruginascens, nawet w przypadkach przypadkowego spożycia, według Jochena Gartza, niemieckiego mykologa i chemika, który po raz pierwszy odkrył i nazwał aeruginascynę w latach 80-tych. Przez ponad 20 lat szukał tej cząsteczki w innych gatunkach grzybów. Nie znalazł jej.
„Wiem o około 50 doświadczeniach z Inocybe aeruginascens i połowa z nich to zatrucia w terenie, gdzie ludzie na początku myśleli, że pomylili jadalny i powszechny gatunek z nieznanym toksycznym grzybem”, mówi Gartz, autor książki „Magic Mushrooms Around the World”, w e-mailu. Ale zamiast wariować z powodu śmierci, Gartz mówi, że ci przypadkowi zjadacze grzybów zazwyczaj mają spokojne, euforyczne epizody, często z „kolorowymi mistycznymi doświadczeniami.”
Dlatego Gartz uważa, że ten grzyb może być lepszym kandydatem do leczenia zaburzeń psychicznych, takich jak depresja, a także migreny i klasterowe bóle głowy. Ze względu na swoją strukturę chemiczną, jest mało prawdopodobne, aby przekroczyć barierę krew-mózg. Oznacza to, że może pomóc złagodzić efekty psilocybiny, być może poprzez blokowanie receptorów w innych częściach ciała, mówi Gartz. Tłumienie psychodelicznych efektów ubocznych jest ważnym aspektem, jeśli takie związki mają kiedykolwiek znaleźć zastosowanie terapeutyczne.
Ale Richard Hartnell, analityk z centrum testowania konopi EVIO Labs, nie jest tego taki pewien.
„Jestem sceptyczny co do tego, że aeruginascyna mogłaby znacząco modulować efekty psilocybinowego tripu, ale jest to możliwe. Byłbym bardzo zaskoczony, gdyby przeprowadzono jakiekolwiek kontrolowane, zaślepione badania na ten temat” – mówi Hartnell w e-mailu. „Badania te prawie na pewno nie zostały jeszcze przeprowadzone i jest prawdopodobne, że nie poznamy terapeutycznych zastosowań większości lub wszystkich tych związków do czasu wycofania psilocybiny i jej analogów z listy.”
Jak w przypadku wielu grzybów o potencjalnym znaczeniu farmakologicznym, literatura dotycząca I.aeruginascens jest skąpa. Oznacza to, że nadal nie wiemy, w jaki sposób mógłby nam potencjalnie pomóc, nie wiemy też, jakie mogą być jego zagrożenia. Nie jest to jednak prawdą w przypadku każdego grzyba.
Potężny muchomor sromotnikowy
Występując od Alicji w Krainie Czarów do Super Mario, żaden psychoaktywny grzyb nie jest tak ikoniczny jak Amanita muscaria, muchomor sromotnikowy. Te archetypowe czerwono-białe muchomory nie zawierają ani kropli psylocybiny, a mimo to są szalenie rozwijające umysł.
Ale nie tak zabójcze, jak się powszechnie uważa, muchomory zawierają dwa związki halucynogenne – muscimol i kwas ibotenowy – które są znane z wywoływania delirycznych, przypominających sen podróży. Grzyby mogą wywołać euforię, a rzadziej skurcze mięśni, śpiączkę oraz halucynacje Liliputów i Guliwerów – uczucie kurczenia się lub wzrostu. (Lewis Carroll znał się na rzeczy.)
Dentinger mówi, że te dwa związki są prawdopodobnie używane przez grzyby, aby trzymać robaki i inne szkodniki z dala – jest historia ich używania do zabijania much domowych, mówi.
Nie ma znanych zastosowań medycznych dla tych dwóch leków, ale mimo to pomogły one w postępie badań. Na przykład, małe zastrzyki kwasu ibotenowego, który jest silną neurotoksyną, okazują się być bardzo precyzyjnym środkiem do tworzenia zmian w mózgu.
Usuwanie lub uszkadzanie części mózgu pomaga naukowcom obserwować, co może przestać działać, zapewniając wgląd w funkcje różnych regionów mózgu. Ta wysoce ukierunkowana technika rzuciła światło na mechanizmy związane z wizualnym przetwarzaniem ruchu, uczeniem się przestrzennym i ścieżkami neuronowymi związanymi z chorobą Alzheimera.
Muscimol również okazał się przydatny. Na zlecenie giganta farmaceutycznego, firmy Lundbeck, znany duński chemik Povl Krogsgaard-Larsen rozpoczął w latach 70. prace nad wieloma syntetycznymi odmianami muscimolu.
W końcu odkrył gaboksadol, pierwotnie nazywany THIP, mniej toksyczną wersję muscimolu. Zróżnicowane życie kliniczne gaboksadolu obejmowało próby stosowania go jako leku przeciwbólowego, przeciwlękowego, hipnotycznego środka nasennego oraz jako leku na zaburzenia ruchowe zwane dyskinezą tardywną.
Z wielu powodów, w tym dziwnych psychiatrycznych efektów ubocznych, takich jak dezorientacja, zawroty głowy i uspokojenie, lek nie przylgnął do podłoża i nigdy nie został dopuszczony do użytku medycznego.
Ale gaboksadol to jeszcze nie koniec. W 2015 roku firma Lundbeck sprzedała firmie biofarmaceutycznej Ovid Therapeutics prawa do gaboxadolu. Został on szybko wprowadzony przez FDA jako lek na dwa rzadkie zaburzenia genetyczne, zespół Angelmana i zespół Fragile X. Krogsgaard-Larsen zsyntetyzował również kilka innych analogów muscimolu, które również mogą mieć zastosowanie terapeutyczne.
A to tylko jeden gatunek grzyba – potencjalnie są ich miliony. Tak się składa, że Amanita muscaria była badana nieco dokładniej niż wiele z nich.
Nie tylko LSD
Grzyby nie są jedynymi grzybami, które zawierają obiecujące związki. Szwajcarski chemik Albert Hofmann jest, oczywiście, znany z opracowania psychodelicznego LSD ze sporyszu, grzyba z rodzaju Claviceps, który infekuje trawy, takie jak wysoka kostrzewa. Ale Hofmann jest również odpowiedzialny za opracowanie innych leków na bazie sporyszu, które są obecnie dostępne na rynku, w tym metyloergometryny, używanej do zatrzymania krwawienia po porodzie; dihydroergotaminy, leku na migrenę; i mesylanów ergoloidu, mieszaniny trzech alkaloidów sporyszu, która jest przepisywana na demencję. Znalazł nawet 2-Bromo-LSD, nietoksyczny lek, który może leczyć klasterowe bóle głowy bez halucynacyjnych efektów ubocznych.
Carolyn Young, profesor nadzwyczajny w Noble Research Institute, od wielu lat bada sporysz i pokrewne grzyby. Intryguje ją niezwykła różnorodność alkaloidów wytwarzanych przez te grzyby, z których wiele wciąż nie zostało przebadanych.
Dlaczego sporysz wytwarza tak wiele związków, może mieć związek z ewolucyjną koncepcją zwaną „zabezpieczeniem zakładu”, twierdzi Young. Jest to strategia, która polega na wytwarzaniu różnych reakcji ewolucyjnych, aby pomóc organizmowi w reagowaniu na różne sytuacje. (Ta sama teoria może mieć zastosowanie do grzybów psilocybinowych i wielu związków chemicznych związanych z serotoniną, które wytwarzają.)
Wynikiem tego jest szereg opcji chemicznych, które badacze mogą zbadać. A w sporyszu geny, które produkują te alkaloidy, znajdują się w skupiskach, co zdaniem Young może ułatwić nam ich genetyczną modyfikację.
„To pomoże nam lepiej zrozumieć te ścieżki, manipulować nimi i wyeliminować geny”, mówi Young. „Istnieje cały przemysł związany z biologią syntetyczną i pozyskiwaniem mikroorganizmów do tworzenia większej ilości związków dla nas.”
Sporysz ma symbiotyczny związek z trawami, które infekuje, jak mówi Young, i pomaga im rozsiewać swoje nasiona. Substancje chemiczne wytwarzane przez sporysz prawdopodobnie odgrywają pewną rolę w tym związku, choć nie wiemy, jaką.
„Roślina ma pewną wybiórczą przewagę, kiedy ten grzyb jest w niej”, mówi Young. „W przeciwnym razie, tego grzyba by tam nie było – natura już by go wykreśliła.”
Większość, jeśli nie wszystkie z tych cząsteczek grzybów są skonstruowane przy użyciu L-tryptofanu, niezbędnego aminokwasu powszechnie występującego w grzybach, który jest używany do budowy wielu różnych białek w naszych ciałach, jak również neuroprzekaźników takich jak serotonina i melatonina. Poza tym, że wiemy, że jest on dla nich ważny, Young twierdzi, że nie mamy dobrej odpowiedzi na pytanie, dlaczego tryptofan pojawia się również w grzybach. Ale, podobnie jak w przypadku innych związków leczniczych w grzybach, zbieg okoliczności może opłacić się ludziom
Wiele związków grzybowych pozostaje całkowicie niezbadanych – a fakt, że niektóre z nich są nadal nielegalne, jeszcze bardziej utrudnia zgłębianie ich tajemnic. Inne, takie jak aeruginascyna, muscimol i wiele związków pochodzących ze sporyszu, są jednak otwarte dla badaczy. Jedyną rzeczą, która stoi na drodze do dalszych badań, są fundusze. Jeśli kilka z nich, które badaliśmy, jest jakimkolwiek wskaźnikiem, potencjalne zyski mogą być duże.
„Czasami nie doceniamy w pełni ekologicznej bioaktywności tych związków”, mówi Young. „Cokolwiek to jest konkretnie, co one mogą robić, mamy wiele do nauczenia się o tym.”