Hvordan ukontrollert betennelse fører til tap av hjerneceller
I en studie av betennelsesmekanismer i hjernen har forskere fra Universitetet i Bonn i Tyskland identifisert hvordan en ond sirkel med dårlig regulerte betennelsesresponser når vi blir eldre fører til tap av hjerneceller.
Nylig gjennomførte disse forskerne en studie som undersøkte mekanismene som regulerer betennelse i hjernen, hva som skjer når de slutter å fungere skikkelig, og hvorfor det kan skje.
Cannabinoidreseptoren type 1 (CB1), sier de, spiller en viktig rolle i behandlingen av "rush" -fornemmelsen produsert av cannabis.
Det ser også ut til å være involvert i reguleringen av betennelsesreaksjoner i hjernen.
Hvis CB1-reseptorer ikke reagerer, bidrar dette til utvikling av kronisk betennelse, som til slutt kan føre til tap av hjerneceller. Så rapporterer studieoppgaven, nå publisert i tidsskriftet Grenser i molekylær nevrovitenskap.
‘Bremsesignaler’ for betennelse
Forskerne sier at immunresponsen i hjernen er montert via mikroglialceller, en type spesialisert immuncelle som finnes i sentralnervesystemet, som inkluderer hjernen og ryggmargen.
Microglia fungerer ved å svare på bakterier og fjerne tunge nerveceller. Samtidig sender de signaler for å rekruttere andre typer immunceller og utløse betennelse når det er nødvendig.
Imidlertid, hvis uregulert, kan en betennelsesreaksjon i hjernen feilaktig angripe og skade sunt hjernevev.
"Vi vet at såkalte endokannabinoider spiller en viktig rolle i dette," forklarer studieforfatter Dr. Andras Bilkei-Gorzo. "[Endocannabinoids]," fortsetter han, "er messengerstoffer produsert av kroppen som fungerer som et slags bremsesignal: [he] forhindrer den inflammatoriske aktiviteten til gliacellene."
Disse messenger-stoffene virker ved å binde seg til visse reseptorer, hvorav den ene er CB1. En annen er cannabinoid reseptor type 2 (CB2).
Mikroglialceller har lave nivåer av CB2, og enda mindre, eller ingen, CB1, forklarer forskerne. Likevel vil disse immuncellene reagere på endokannabinoider til tross for denne mangelen.
"Imidlertid har mikroglialceller praktisk talt ingen CB1 og et veldig lavt nivå av CB2-reseptorer. De er derfor døve på CB1-øret. Og likevel reagerer de på de tilsvarende bremsesignalene - hvorfor dette er tilfelle, har vært forvirrende så langt. "
Dr. Andras Bilkei-Gorzo
Nevroner som ‘oversetter’ endokannabinoider
Dette er nettopp gåten som Dr. Bilkei-Gorzo og kollegaer siktet for å løse i den nåværende studien. Undersøkelsen startet med observasjonen at det er en viss gruppe neuroner som inneholder et stort antall CB1-reseptorer.
Forskerne jobbet med spesialkonstruerte mus, der CB1-reseptorene som ble funnet i disse nevronene, var slått av.
Dr. Bilkei-Gorzo sier: "Den inflammatoriske aktiviteten til mikroglialcellene ble permanent økt i disse dyrene." Imidlertid ble betennelser regulert som vanlig hos mus med fullt fungerende CB1-reseptorer.
"Basert på resultatene våre," sier han, "antar vi at CB1-reseptorer på nevroner kontrollerer aktiviteten til mikroglialceller."
Dette har ført til at forskerne teoretiserer at mikroglialceller ikke kommuniserer direkte med andre nerveceller. I stedet mener forskerne at mikroglialceller frigjør endokannabinoider, og disse binder seg til CB1-reseptorene som finnes i nærliggende nevroner.
Disse nevronene kan være i stand til å kommunisere med andre nerveceller, og immunresponsen er dermed indirekte regulert.
Imidlertid forklarer Dr. Bilkei-Gorzo og hans team at med alderen reduseres produksjonen av endokannabinoider gradvis, noe som fører til feil regulering av immunresponser og potensielt til kronisk betennelse.
"Siden de neuronale CB1-reseptorene ikke lenger er tilstrekkelig aktivert, er gliacellene nesten konstant i inflammatorisk modus," sier Dr. Bilkei-Gorzo.
"Flere regulatoriske nevroner dør som et resultat, så immunresponsen er mindre regulert og kan bli friløpende," legger han til.
Kan cannabis forhindre hjernes aldring?
Forfatterne advarer om at siden resultatene ble oppnådd hos mus, kan de ennå ikke utvides tydelig til mennesker, og ytterligere forskning er nødvendig for å bekrefte at de samme mekanismene gjelder.
Likevel er de håpefulle om å forstå disse prosessene i fremtiden vil bety at vi vil være i stand til å utvikle medisiner for å reagere på dem etter behov - spesielt for å forhindre kronisk betennelse.
Siden reseptorene som er aktivert for å regulere betennelse er cannabinoidreseptorer, foreslår teamet også at cannabis kan være en lovende løsning.
Tetrahydrocannabinol (THC), som er en av de viktigste aktive stoffene i cannabis, er effektiv i å aktivere CB1 - selv når den administreres i lave doser, forklarer forfatterne. Dette kan bidra til å redusere betennelse og forhindre tap av hjerneceller.
Forskning utført i fjor av de samme forskerne - sammen med kolleger fra andre institusjoner over hele verden - antydet også at THC er i stand til å gjenopprette kognitiv funksjon i hjernen til aldrende mus, og gir håp om at det samme kan være mulig for mennesker.
