Ostatnie doniesienia naukowe rzucają nowe światło na kwestie starzenia się oraz rozwoju chorób neurodegeneracyjnych. Badacze z Uniwersytetu w Bonn w Niemczech stwierdzili, że wraz z wiekiem dochodzi do nasilenia się nieprawidłowości w procesach regulujących reakcje zapalne w mózgu, co prowadzi do zwiększonej utraty komórek nerwowych (neuronów). Okazuje się, że układ endokannabinoidowy odgrywa w tym procesie bardzo ważną rolę. Raport z badań został niedawno opublikowany na łamach czasopisma Frontiers in Molecular Neuroscience.

Wszystko zaczyna się od komórek mikrogleju. W przeciwieństwie do komórek nerwowych (neuronów) nie przewodzą one impulsów, ale są rodzajem wyspecjalizowanych komórek układu odpornościowego w ośrodkowym układzie nerwowym (mózgu i rdzeniu kręgowym). Ich głównym zadaniem jest stałe kontrolowanie środowiska tkanki nerwowej, usuwanie patogenów (bakterii, wirusów, grzybów), a także nieprawidłowo działających komórek nerwowych. Mikroglej pełni więc funkcje „czyściciela” tkanki nerwowej, ale z drugiej strony tworzy pierwszą linię obrony przed patogenami. W odpowiedzi na atak obcych organizmów, komórki mikrogleju wysyłają sygnały (cząsteczki cytokin), które informują inne komórki układu odpornościowego o zaistniałym niebezpieczeństwie i konieczności zaangażowania się w reakcje przeciwko patogenowi. W ramach wysyłania sygnałów do innych komórek, dochodzi do uwalniania cytokin o charakterze prozapalnym, w tym czynnika martwicy nowotworów (TNFα), interleukin (IL-1α, IL-1β, IL-4, IL-6, IL-10), interferonów IFNα, IFNγ, prostaglandyn, leukotrienów czy reaktywnych form tlenu (ROS). Taka reakcja prozapalna musi być ściśle regulowana, w przeciwnym razie może dojść do niekontrolowanego uszkodzenia zdrowych komórek nerwowych.

Okazuje się, że jednymi ze związków regulujących prawidłowy proces eliminacji patogenów, są endokannabinoidy. Pełnią one funkcję substancji, które działają jako rodzaj sygnału hamującego zapalną aktywność komórek mikroglejowych. Endokannabinoidy działają poprzez wiązanie się z określonymi receptorami kannabinoidowymi, w tym CB1 i CB2. Problem w tym, że komórki mikrogleju praktycznie nie posiadają receptorów tego typu, a jednak są w stanie reagować na endokannabinoidy. Naukowcy z niemieckiego uniwersytetu postanowili rozwiązać właśnie tą zagadkę.

Badanie rozpoczęto od ogólnej obserwacji, że istnieje pewna grupa komórek nerwowych (neuronów) zawierająca dużą liczbę receptorów CB1. Sam eksperyment został przeprowadzony na dwóch grupach mysz. W jednej z tych grup znalazły się zwierzęta, u których przy użyciu metod inżynierii genetycznej, wyłączono gen umożliwiający produkcję receptorów CB1, stąd nie były one obecne na komórkach nerwowych. W trakcie badań u tych zmodyfikowanych zwierząt zaobserwowano wzrost siły i czasu trwania reakcji zapalnej na czynnik patogenny. Z kolei w drugiej grupie zwierząt ( z prawidłowo działającymi receptorami CB1), proces zapalny był w odpowiedni sposób regulowany. Uzyskane wyniki potwierdzają więc, że receptory CB1 na neuronach kontrolują aktywność prozapalną komórek mikrogleju. 

W toku dalszych badań dowiedziono z kolei, że komórki mikrogleju uwalniają endokanabinoidy, a te wiążą się z receptorami CB1 znajdującymi się w pobliskich neuronach. Zatem odpowiedź immunologiczna na czynnik patogenny jest regulowana w pośredni sposób.

Niemieccy naukowcy wyjaśniają także, że wraz z wiekiem produkcja endokannabinoidów stopniowo spada, prowadząc do niewłaściwej regulacji odpowiedzi immunologicznej, co może doprowadzić do przewlekłego stanu zapalnego. W skrócie, neuronalne receptory CB1 nie są w wystarczającym stopniu aktywowane przez zmniejszającą się ilość endokannabinodów, stąd komórki mikroglejowe wciąż nasilają odpowiedź zapalną, która zaczyna wymykać się spod kontroli. W rezultacie dochodzi do obumierania komórek nerwowych.

Autorzy badania podkreślają jednak, że jest to dopiero początkowy etap badań, stąd konieczność kontynuowania doświadczeń. Niemniej jednak mają oni nadzieję, że zrozumienie procesów molekularnych pozwoli w przyszłości na opracowanie leków, które zapobiegną niekorzystnym skutkom starzenia się czy to wynikającego z procesów naturalnych czy chorobowych.

Ponieważ receptory aktywowane w celu regulacji stanu zapalnego są receptorami kannabinoidowymi, zespół naukowców sugeruje, że potencjalnych związków należy szukać w konopiach indyjskich. Tetrahydrokannabinol (THC) jest jedną z głównych substancji czynnych w tej roślinie. Posiada on zdolność aktywacji receptorów CB1 – nawet przy podawaniu w małych dawkach. Może to pomóc zmniejszyć stan zapalny i zapobiec utracie komórek nerwowych. Badania przeprowadzone w ubiegłym roku przez innych naukowców również sugerują, że THC jest w stanie przywrócić funkcje poznawcze u starzejących się myszy. Pisaliśmy o tym tutaj ARTYKUŁ

 

 

Bibliografia:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnmol.2018.00295/full

Krzysztof Łabuzek, Edyta Skrudlik, Bożena Gabryel, Bogusław Okopień, Przeciwzapalna funkcja komórek mikrogleju w świetle najnowszych badań naukowych, Ann. Acad. Med. Siles. (online) 2015; 69: 99–110