Magyar agykutatók új eredményei az endokannabinoid rendszerről

Magyar agykutatók a közelmúltban megjelent cikkükben újabb részletekkel gazdagították az endokannabinoid rendszerről alkotott képünket. Katona István és munkatársai az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetéből (KOKI) a Journal of Neuroscience című rangos idegtudományi szaklapban tették közzé eredményeiket.

Egészen az 1990-es évek elejéig kellett várni, mire kiderült, hogy a kannabisz-származékok - marihuána és a hasis - hatóanyagának (delta-9-tetrahidrocannabinol, THC-nak) igen specifikus receptorai - jelfogói - találhatóak agyunkban¹. A receptorokat CB1-nek, azaz 1-es típusú kannabinoid receptornak nevezték. Néhány évre rá azt is felfedezték, hogy létezik agyunkban egy vegyület, az anandamid, (szanszkrit nyelven belső boldogságot jelent), mely ugyanazokat a receptorokat aktiválja, mint a THC². Később kiderült, hogy az anandamid mellett létezik még legalább egy vegyület, a 2-AG (2-arachidonil-glicerol), mely még nagyobb jelentőségű liganduma a CB1 receptoroknak (ligandumnak a receptorokat aktiváló molekulát nevezzük).

Az endokannabinoid rendszer - visszabeszélő idegsejtek

Azóta az endokannabinoid rendszer (endogén = belső) számos elemét sikerült felfedezni, sőt a rendszer szerepére nézve is születtek elméletek. Jelen tudásunk szerint az endokannabinoidok legfontosabb szerepe a központi idegrendszeren belül az úgynevezett retrográd transzmisszióban van³. Ez annyit jelent, hogy az ingerületet fogadó idegsejtek a kannabisz-szerű molekulák segítségével képesek "visszabeszélni" az ingerületet kibocsátó idegsejtnek. Megdőlt tehát az a hosszú ideig dogmának számító elmélet is, miszerint az idegsejtek egyenirányítóként működnek, ugyanis az endokannabinoid rendszer révén a fogadó idegsejt képes szabályozni a rá érkező információkat. Az endokannabinoid rendszer elemei ráadásul megtalálhatóak számos központi idegrendszeri területen az agykéregtől a gerincvelőig, így a rendszer jelentősége általános érvényűnek mondható.

Új magyar eredmények

Katona István és kollégáinak (MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet) munkája újabb molekuláris szintű anatómiai adatokkal erősíti meg a fenti modell érvényességét⁴. A kutatók a DGL-alfa (diacil-glicerol lipáz alfa) nevű enzim idegsejteken belüli helyzetét vizsgálták az agykéreg hippocampus** nevű területén (a hippocampus, amellett hogy kulcsfontosságú agyi működések köthetők hozzá - így például a tanulás és az emléknyom-rögzítés - viszonylag egyszerű és jól ismert anatómiai felépítése folytán az agykutatók kedvelt terepe).

A DGL-alfa az az enzim, amely a legfontosabb kannabinoid-szerű molekulát, a 2-AG-t állítja elő. Katona és munkatársai azt találták, hogy az enzim a hippocampusban, azon belül is az idegsejtek dendrittüskéinek feji részén (az ingerületek fogadására szakosodott területeken) van jelen a legnagyobb mennyiségben. A dendriteken (az idegsejtek egyik nyúlványtípusán) található apró dendrittüskék önmagukban is összetett, külön funkciójú alegységekből álló képződmények.

Felmerül a kérdés, hogy a DGL-alfa helyzetét nem lehet-e a dendrittüskéken belül még precízebben meghatározni. Az enzimre specifikus immunjelöléssel és igen nagy felbontású elektronmikroszkóppal a szerzőknek sikerült megmutatni, hogy a DGL-alfa a preszinaptikus (ingerületet kibocsátó) oldalon gyűrűszerűen veszi körül a fogadó idegsejt posztszinaptikus felületét. Érdekes módon az is kiderült, hogy az enzim mennyisége fokozatosan csökken a dendrittüske nyaki részén.

A felfedezés megerősíti azt a korábbi elképzelést, miszerint a dendrittüske nyaki része éles vonalként határolja le a szinapszist. A DGL-alfa elhelyezkedése a dendrittüske feji részén azt sugallja, hogy a CB1 receptoroknak a szinapszisnak éppen a szemben fekvő részén kéne lenniük. És valóban: a specifikus immunjelölés alátámasztotta az elképzelést. Ez a precíz molekuláris szintű anatómia tovább erősíti a teóriát, miszerint a kannabinoidok retrográd (fordított) hírvivőként működnek a szinapszisokban.

A szerzők kiemelik, hogy a kannabinoidok komoly szereppel bírnak az addikciós viselkedés (a függőség) kialakulásában. A további terveikben szerepel, hogy feltérképezik rendszer további elemeit, azok szinapszison belüli helyzetét, amely így további perspektívát jelenthet egyebek között az addikciós viselkedés jobb megértésében is.

Hivatkozások:

^1. Matsuda LA, Lolait SJ, Brownstein MJ, Young AC, Bonner TI, Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature. 1990 Aug 9;346(6284):561-4.

^2. Devane WA, Hanus L, Breuer A, Pertwee RG, Stevenson LA, Griffin G, Gibson D, Mandelbaum A, Etinger A, Mechoulam R, Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor. Science. 1992 Dec 18;258(5090):1946-9.

^3. Piomelli D, The molecular logic of endocannabinoid signalling. Nat Rev Neurosci. 2003 Nov;4(11):873-84.

^4. Katona I, Urbán G, Wallace M, Ledent C, Jung K, Piomelli D, Mackie K, Freund T, Molecular composition of the endocannabinoid system at glutamatergic synapses. J Neurosci. 2006 May 24;26(21):5628-37.