Muscimol

Muscimol là gì?

Muscimol là một hợp chất hướng thần tự nhiên thuộc nhóm isoxazole, hiện diện trong các loài nấm thuộc chi Amanita, đặc biệt là nấm ruồi đỏ (Amanita muscaria) và một số loài có liên quan.

Về mặt dược lý, Muscimol là một chất tác động thần kinh trung ương hoạt hóa mạnh thụ thể GABA-A, gây ức chế dẫn truyền thần kinh. Trong nấm tươi, thành phần chính là ibotenic acid, chất này bị khử carboxyl một phần thành Muscimol trong quá trình sấy hoặc gia nhiệt. Quá trình này làm giảm độc tính kích thích thần kinh của ibotenic acid, nhưng vẫn giữ lại tác dụng hướng thần của Muscimol.

Trong lịch sử, việc sử dụng nấm Amanita muscaria đã được ghi nhận trong các nghi lễ truyền thống tại Siberia và một số vùng Bắc Á, nhằm tạo ra trạng thái ý thức biến đổi.

Muscimol được phân lập và mô tả cơ chế tác dụng từ thập niên 1960. Dù đã được nghiên cứu khá lâu, nó vẫn được xem là một chất hướng thần có độc tính thần kinh và gần đây thu hút sự chú ý trở lại do xu hướng tìm kiếm các chất gây ảo giác “ngoài nhóm cổ điển”.

Công thức hóa học của Muscimol

Điều chế sản xuất Muscimol

Muscimol không phải là một hoạt chất được tổng hợp theo kiểu dược phẩm thông thường, mà chủ yếu được thu nhận từ nguồn tự nhiên là nấm Amanita muscaria. Về mặt khoa học, con đường tạo ra Muscimol thú vị ở chỗ nó không được nấm sản xuất trực tiếp với số lượng lớn, mà hình thành thông qua một quá trình chuyển hóa hóa học.

Trong nấm tươi, hợp chất chính là ibotenic acid. Khi nấm được sấy khô hoặc gia nhiệt, ibotenic acid sẽ bị khử carboxyl (mất một nhóm CO₂) và chuyển thành Muscimol, là dạng có hoạt tính hướng thần mạnh hơn và ít gây kích thích thần kinh hơn. Vì vậy, trong thực hành nghiên cứu, nguồn Muscimol tự nhiên thường đến từ nấm đã được xử lý nhiệt hoặc làm khô.

Ở quy mô phòng thí nghiệm, Muscimol có thể được điều chế bằng tổng hợp hóa học từ các tiền chất thuộc khung isoxazole, hoặc bằng cách tách chiết và tinh sạch từ nấm đã chuyển hóa ibotenic acid. Tuy nhiên, do Muscimol là một chất hướng thần có độc tính thần kinh, mọi quy trình sản xuất, tinh chế và sử dụng đều chỉ được thực hiện trong môi trường nghiên cứu được kiểm soát chặt chẽ.

Muscimol có thể được thu nhận từ nguồn tự nhiên là nấm Amanita muscaria

Cơ chế hoạt động

Muscimol tác động lên não bằng cách bắt chước chất dẫn truyền thần kinh GABA. Nó gắn vào các thụ thể GABA-A trên tế bào thần kinh, từ đó làm tăng dòng ion clorua đi vào tế bào và gây ức chế hoạt động thần kinh.

Trong não, GABA (acid γ-aminobutyric) là chất dẫn truyền thần kinh ức chế chính và tác động lên hai nhóm thụ thể quan trọng. GABA-A là thụ thể ionotropic, khi được hoạt hóa sẽ mở kênh ion clorua, tạo ra hiệu ứng ức chế nhanh. GABA-B là thụ thể metabotropic, hoạt động thông qua protein G và các tín hiệu thứ cấp, gây tác dụng chậm hơn và kéo dài hơn.

Muscimol chọn lọc mạnh trên GABA-A, điều này khiến nó khác hẳn các chất gây ảo giác cổ điển như psilocybin hay LSD, vốn chủ yếu tác động lên các thụ thể serotonin (đặc biệt là 5-HT2A).

Muscimol không phải là thuốc và cũng không có “liều dùng an toàn” cho người bình thường. Đây là một chất tác động trực tiếp lên hệ thần kinh trung ương, làm chậm hoạt động của não bằng cách kích hoạt mạnh thụ thể GABA-A. Khi não bị ức chế quá mức, con người có thể rơi vào trạng thái buồn ngủ sâu, lú lẫn, mất kiểm soát hành vi, nói năng lộn xộn, đi đứng loạng choạng và thậm chí mất ý thức.

Trong khoa học, Muscimol chỉ được sử dụng như một công cụ nghiên cứu. Các nhà thần kinh học dùng nó với liều cực nhỏ, được đo chính xác từng microgram, để tạm thời “tắt” một vùng não nhất định và quan sát chức năng của vùng đó. Tất cả việc này đều diễn ra trong phòng thí nghiệm, có thiết bị theo dõi sinh lý và quy trình an toàn nghiêm ngặt. Đây không phải là thứ được đưa cho con người để “thử”.

Ngoài đời, Muscimol thường được nhắc tới vì có trong nấm Amanita muscaria. Tuy nhiên, trong nấm còn có ibotenic acid, một chất kích thích thần kinh độc hơn và tỷ lệ giữa hai chất này thay đổi rất mạnh tùy cây nấm, độ tươi, cách phơi hay cách nấu. Điều đó có nghĩa là không ai biết mình đã dùng bao nhiêu Muscimol hay bao nhiêu ibotenic acid, nên nguy cơ ngộ độc là rất cao. Người dùng có thể gặp nôn ói, hoảng loạn, mê sảng, co giật hoặc bất tỉnh.

Trong khoa học, Muscimol chỉ được sử dụng như một công cụ nghiên cứu

Trong y học và dược phẩm

Trong nghiên cứu thần kinh học, Muscimol được dùng như một công cụ sinh hóa để ức chế có chọn lọc hoạt động của các tế bào thần kinh thông qua thụ thể GABA-A.

Bằng cách tiêm hoặc đưa Muscimol vào những vùng não rất nhỏ trong mô hình động vật, các nhà khoa học có thể tạm thời “tắt” vùng đó và quan sát những thay đổi trong hành vi, trí nhớ, cảm xúc hoặc vận động. Từ đây, họ hiểu rõ hơn não bộ hoạt động ra sao và từ đó phát triển các thuốc an thần, thuốc chống lo âu và thuốc chống động kinh an toàn hơn.

Trong các lĩnh vực khoa học và xã hội khác

Muscimol còn được dùng trong nghiên cứu về ý thức, giấc mơ và trạng thái tâm thần biến đổi. Vì nó tạo ra trạng thái mơ màng và phân ly khác hẳn các chất gây ảo giác serotonin như LSD hay psilocybin, nó giúp các nhà khoa học hiểu rằng không phải mọi “ảo giác” đều đi qua cùng một con đường sinh học.

Ngoài ra, Muscimol cũng xuất hiện trong độc chất học, sinh hóa và nghiên cứu về các loài nấm độc, góp phần nâng cao an toàn thực phẩm và y tế công cộng.

Muscimol được sử dụng trong các nghiên cứu về ý thức, giấc mơ và các trạng thái tâm thần biến đổi