Egy magyar kutatócsoportnak kísérlettel sikerült bizonyítania, hogy az emberi szervezet belső kannabinoid rendszerének kiemelt szerep jut az egészséges idegrendszer kialakulásában a magzati fejlődés során. Az idegrendszer kialakulásának egyik fontos molekuláris mechanizmusát a kísérlet szerint ugyanaz az enzim koordinálja, ami részt vesz az egyik endokannabinoid molekula, az anandamid szintézisében is – számoltak be a magyar molekuláris biológusok a Nature Communications című szaklapban augusztus 31-én megjelent tanulmányukban.
Az őssejtekből differenciálódó, vagyis speciális feladatok ellátásához alkalmazkodó idegsejtek ugyanis csak a megfelelő szöveti környezetben nyerik el végső formájukat és csak akkor tudnak rendeltetésszerűen működni, ha pontosan ott vannak, ahol lenniük kell.
A saját környezetük megtalálása azonban egyáltalán nem könnyű a feladat. Nemcsak a szervek között nem tévedhetnek el, az agykérgen belül is nagyon pontosan meg kell találniuk a helyüket: az érzékelést, a mozgást és további összetett feladatokat ellátó agykéreg ugyanis hat, egymástól jól elkülöníthető rétegből áll. Ezeket a rétegeket a különböző alakú és méretű idegsejtek különböző sűrűségben alkotják, és a legapróbb hiba is súlyos problémákat okozhat az idegrendszer fejlődésében és működésében.
Egyelőre nagyon keveset lehet tudni arról a folyamatról, hogy az egészséges idegsejtek hogyan találják meg a helyüket a fejlődő agyban, illetve nem ismert, hogy azokat az idegsejteket, amelyek mégis eltévednek, hogyan hatástalanítja a szervezet. Ebben a folyamatban játszik meghatározó szerepet egy olyan enzim, az ABHD4, amelyről eddig azt lehetett tudni, hogy kulcsfontosságú játszik a szervezet egyik belső kannabinoid molekulájának a termelésében.
Sejthalállal az egészséges fejlődésért
A magyar kutatók egerek segítségével modellezték, hogy a szóban forgó enzimnek abban is fontos szerep jut, hogy az eltévedt idegsejtek programozott sejthalállal (apoptózis) elpusztuljanak, mielőtt azok bajt okozhatnának. Hogy pontosan meg tudják határozni a vizsgált enzimfehérje, az ABHD4 szerepét, a kutatók génmanipulációs eljárásokkal olyan vemhes kísérleti egereket hoztak létre, amelyeknek az idegrendszerében jó eséllyel elkóboroltak vagy nem megfelelő számban képződtek idegsejtek.
Ahhoz, hogy a kóros folyamatok kialakulását megértsék, olyan állatokra is szükségük volt, amelyek csak abban különböznek a modellegerektől, hogy az agyuk tökéletesen egészségesen fejlődött, ám minden másban a kórosan fejlődő egerek pontos másai. Ezt a tanulmányt első szerzőként jegyző László Zsófia és kutatótársai úgy érték el, hogy ugyanabban az anyaméhben fejlődő egérembriók némelyikében kikapcsolták az ABHD4 enzim termeléséért felelős gént, míg a többiekben érintetlenül hagyták azt.
Ezután az anyaállatban olyan hatásoknak tették ki a magzatokat mesterségesen, ami a magzati idegrendszeri fejlődést közismert módon befolyásolja: alkoholt juttattak az anyaállat szervezetébe. Az alkohol a magzati fejlődés során idegrendszeri károsodást, úgynevezett magzati alkohol szindrómát okoz, ami többnyire mikrokefáliát eredményez, vagyis az utód agya lényegesen kisebb marad az egészségesen fejlődő agynál. Az egérutódokat megvizsgálva kiderült, hogy azokban az állatokban, amelyekben nem működött az ABHD4 gén, nagyobb eséllyel alakult ki magzati alkohol szindrómára jellemző sejthalál, mint azokban, amelyeknek a szervezetéből nem hiányzott a szóban forgó enzim.
„A kísérletből kiderült, hogy az ABHD4 enzim kulcsfontosságú szerepet játszik abban, hogy a rendellenesen fejlődő, vagy nem a rendeltetési helyükre tartó idegsejtek elpusztuljanak. A kísérlet ugyan az úgynevezett alapkutatások körébe tartozik, vagyis az idegrendszer fejlődésének és működésének alapvető molekuláris mechanizmusát volt hivatott feltárni, az eredményt például a magzati alkohol szindróma, a súlyos epilepsziás zavarok, vagy az idegrendszeri tumorok kialakulásának a megértésében is hasznosítható lehet majd” – fogalmazta meg az eredményeik potenciális gyakorlati hasznát a 24.hu-nak Katona István neurobiológus, a kutatócsoport vezetője.
Újabb terápiás lehetőség a növényi kannabinoidoknak
Noha több évtizede kutatják, az emberi szervezet belső kannabinoid rendszerének teljes működését máig nem sikerült teljesen feltárni. Az már biztos, hogy a nagy mennyiségben az indiai vadkenderbe (kannabiszban) található növényi kannabinoidokhoz, a THC-hez és a CBD-hez hasonló élettani hatású molekulák az emberi szervezetben is termelődnek, az érzékelésükre alkalmas receptorok ráadásul nemcsak a központi idegrendszerben, hanem testszerte megtalálhatók.
A „belső marihuánát”, vagyis a szervezet által termelt endokannabinoid molekulák első képviselőjét, az anandamidot (a szanszkrit név jelentése: „belső boldogság”), 1992-ben fedezte fel Raphael Mechoulam izraeli szerves kémikus. Mechoulam addigra már közel három évtizede kutatta a kannabisz hatásmechanizmusát, ennek a munkának az eredményeként korábban ugyancsak az ő kutatócsoportja fedezte fel azokat a kannabinoidreceptorokat (először az agyban), amelyekbe – mint kulcs a zárba – a marihuána legfőbb hatóanyaga, a THC is illeszkedni képes.
Azóta kiderült, hogy az emberi szervezet által termelt kannabinoidoknak sok élettani folyamatban lehet afféle karmester szerepe. Az endokannabinoidokhoz hatásukat tekintve nagyon hasonló, és a receptoraikhoz is kapcsolódni képes növényi kannabinoidok, a THC és a CBD ezért is tudnak hasonló hatást, vagyis azt elérni, hogy a szövetek és a szervek a legkülönbözőbb behatást követően is visszatérhessenek az alapállapotukhoz. A fitokannabinoidokkal világszerte végzett, egyre intenzívebb kutatások azt jelzik, hogy a CBD-nek, terápiás – például gyulladáscsökkentő, hányáscsillapító, sőt, akár antibakteriális – szerként, még a THC-nál is lényegesen nagyobb szerep juthat, ráadásul előbbi esetében pszichoaktív (mellék)hatással sem kell számolni.
„A mostani kísérletsorozatból ugyan nem lehet pontosan tudni, hogy az anandamid termelésében részt vevő ABHD4 enzim pontosan hogyan kapcsolódik be a programozott sejthalál folyamatába, a teljes hatásmechanizmusát nemcsak az idegrendszeri fejlődés pontosabb megértéséhez lenne jó kideríteni” – véleményezte a magyar kutatók most publikált eredményeit az ugyancsak a belső kannabinoidrendszer működését kutató Bíró Tamás fiziológusprofesszor.
Bíró, aki László Zsófia mostani kutatásához vezető doktori munkáját opponálta, úgy véli, az ABHD4 enzim pontos működésének feltárása hosszú távon akár újfajta daganatterápiás gyógyszerek kifejlesztését is eredményezheti. A daganatsejtek ugyanis épp akkor tudják a legnagyobb bajt okozni, ha sikerül elvándorolniuk a rendeltetési helyükről úgy, hogy kicselezik a szervezetet védő programozott sejthalál mechanizmusokat. Ráadásul az is előfordulhat, hogy a fitokannabinoidok közül is akad olyan, amely az enzim működését képes serkenteni, így meggátolhatja a daganatos burjánzást. Bár ez legfeljebb csak a távolabbi jövőben derülhet ki, ha beigazolódna, forradalmasítaná az epilepsziához hasonlóan súlyos egyéb idegrendszeri elváltozások gyógyítását, illetve a daganatterápiát is.
