Neu entdeckter Mechanismus kontrolliert Konzentration und Wirksamkeit einer Marihuana-ähnlichen Substanz im Gehirn

Neu entdeckter Mechanismus kontrolliert Konzentration und Wirksamkeit einer Marihuana-ähnlichen Substanz im Gehirn
Neu entdeckter Mechanismus kontrolliert Konzentration und Wirksamkeit einer Marihuana-ähnlichen Substanz im Gehirn
Anonim

Ein neu entdeckter molekularer Mechanismus hilft, die Menge und Wirksamkeit einer Substanz zu kontrollieren, die einen Wirkstoff in Marihuana nachahmt, aber von körpereigenen Nervenzellen produziert wird.

Die Ergebnisse wurden in der neuesten Ausgabe von Nature Neuroscience veröffentlicht. Der Hauptautor der Studie ist William R. Marrs vom Programm Neurobiology and Behavior an der University of Washington (UW). Der leitende Autor ist Dr. Nephi Stella, UW-Professor für Pharmakologie und Psychiatrie.

In früheren Veröffentlichungen haben Stella und andere Wissenschaftler festgestellt, dass der Körper mehrere Zellsignale herstellt, die die Wirkung von aus Marihuana stammenden Chemikalien nachahmen. Diese Signale werden Endocannabinoide genannt, ein lateinischer Name für Marihuana-ähnliche (Cannabis) Bestandteile von körpereigenen Zellen gebildet (Endo).

Marrs, Stella und ihr Forschungsteam untersuchen Endocannabinoide, ihre Rezeptoren auf Zellen und die von diesen Signalen gesteuerten Zellfunktionen.

Sie hoffen, dass ihre zukünftige Arbeit die Entwicklung von Therapien zur Modulation dieser molekularen Kommunikation fördert. Speziell gezielte Behandlungen könnten zum Beispiel Krebs- und AIDS-Patienten die gleichen medizinischen Vorteile wie Marihuana geben, ohne seine bewusstseinsverändernden Eigenschaften.

Da Cannabinoid-Signalsysteme im ganzen Körper verbreitet sind und eine Vielzahl von Funktionen beeinflussen, könnten Therapien, die auf diese Systeme abzielen, weitreichender sein als nur ein besserer Ersatz für medizinisches Marihuana.Stella ist besonders an dem Potenzial interessiert, Menschen mit Erkrankungen zu helfen, für die selbst eine symptomatische Behandlung begrenzt oder nicht vorhanden ist, wie z. B. Multiple Sklerose, Gehirntumore, Chorea Huntington und andere Autoimmun- oder neurologische Erkrankungen.

Früher entdeckte Stellas Gruppe ein wichtiges Endocannabinoid namens 2-AG, das eine Art Nachrichtenübermittlung zwischen Gehirnzellen übermittelt. 2-AG ist auch an der Migration von Gehirnzellen und Entzündungen des Gehirngewebes beteiligt. Dies geschieht durch die Aktivierung einer Art von Cannabinoidrezeptoren auf Neuronen und einer anderen Art von Cannabinoidrezeptoren auf Mikroglia, den winzigen Zellen, die Ablagerungen wie beschädigte Nervenzellen und Plaque im Gehirn und Rückenmark beseitigen. Als erste Verteidigungslinie des Gehirns gegen Infektionen sind Mikroglia auf die subtilsten Hinweise eingestellt, die auf einen Angriff hindeuten.

Stellas Team untersuchte die Signalübertragung von 2-AG-Nervenzellen in der gerade in Nature Neuroscience veröffentlichten Studie weiter. Sie untersuchten ein Enzym namens ABHD6, das von anderen Wissenschaftlern mithilfe einer fortschrittlichen Proteinprofilierungstechnologie, auch bekannt als Proteomik, neu identifiziert wurde.ABHD6 ist in Nervenzellen im Gehirn vorhanden.

Stellas Team beobachtete, dass dieses Enzym die Nervensignalsubstanz 2-AG abbaut, indem es sie mit Wasser sp altet. Dies geschieht in der Nähe des Zellrezeptors für das 2-AG-Signal.

Das Auseinanderbrechen von 2-AG verringerte seine Akkumulation und verringerte seine Fähigkeit, andere Zellen zum Handeln anzuregen. In diesem Fall war das abgebaute 2-AG weniger effektiv darin, die Mikroglia – die Abwehrkräfte des Gehirns – dazu anzuregen, sich zu bewegen.

Die Ergebnisse ihrer Studie, sagten die Autoren, deuten darauf hin, dass das Enzym ABDH6 "ein echtes Mitglied des Endocannabinoid-Signalsystems ist."

"Die enzymatischen Schritte, die die Produktion und Inaktivierung von Endocannabinoiden kontrollieren, stellen vielversprechende molekulare Ziele für die indirekte Modulation der Aktivität von Cannabinoidrezeptoren dar", stellten die Autoren fest. Die Entwicklung von Behandlungen, die die Produktion und Inaktivierung wichtiger Enzyme wie ABHD6 steuern, könnte dadurch solche Zustände wie Gehirnentzündungen oder überaktive Gehirnsignale kontrollieren.Andere Enzyme sind an der Kontrolle der Akkumulation verschiedener Endocannabinoide beteiligt.

Jedes dieser Enzyme, wiesen die Forscher darauf hin, bietet eine einzigartige therapeutische Möglichkeit. Die Hemmung bestimmter Enzyme würde eine fein abgestimmte Richtung der Endocannabinoid-Signalgebung ermöglichen. Beispielsweise könnte die Blockierung eines bestimmten Enzyms zur Verstärkung eines bestimmten Signals Schmerzen lindern und auch als Anti-Angst- und Antidepressivum-Therapie wirken, erklärten die Autoren. Medikamente, die die Aktivität des ABDH6-Enzyms reduzieren, könnten Hirnschäden durch eine überaktive Reaktion auf einen Virus verhindern.

Zusätzlich zu Marrs und Stella sind weitere Forscher der Studie Jacqueline L. Blankman, Jessica P. Alexander, Jonathan Z. Long, Weiwei Li und Benjamin F. Cravatt, alle vom Scripps Research Institute; Eric A. Horne, Yi Hsing Lin, Jonathan Coy und Cong Xu, alle vom UW Department of Pharmacology; Aurore Thomazeau, Mathieu LaFourcade und Olivier J. Manzoni, alle INSERM, Bordeaux, Frankreich; Agnes L.Bodor von der UW-Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde; Giulio G. Muccioli vom Louvain Drug Research Institute, Brüssel, Belgien; Sherry Shu-Jung Hu und Ken Mackie von der Indiana University; Grace Woodruff vom UW Neurobiology Undergraduate Program; Susan Fung vom UW Neurobiology and Behavior Graduate Program und Thomas Moller von der UW Department of Neurology.

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