Открыт способ, которым каннабидиол противодействует эпилептическим припадкам

Исследование открыло ранее неизвестный способ, которым каннабидиол (cannabidiol, CBD), вещество, содержащееся в каннабисе, уменьшает судороги при многих резистентных к лечению формах детской эпилепсии. Новое исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете, показало, что CBD блокирует сигналы, переносимые молекулой под названием лизофосфатидилинозитол (lysophosphatidylinositol, LPI). Считается, что LPI, обнаруженный в клетках мозга – нейронах, усиливает нервные сигналы как часть нормальной функции, но также может вызывать судороги.

Работа, опубликованная 13 февраля в журнале Neuron, подтвердила предыдущий вывод о том, что CBD блокирует способность LPI усиливать нервные сигналы в области мозга, называемой гиппокампом. Текущие результаты впервые доказывают, что LPI также ослабляет сигналы, противодействующие судорогам, что еще больше объясняет потенциал лечения этой болезни с помощью CBD.

«Наши результаты углубляют понимание  основного механизма, вызывающего припадки, что имеет большое значение для поиска новых подходов к лечению. Кроме того, связанные дисбалансы присутствуют также при аутизме и шизофрении», — сказал главный автор, профессор Ричард В. Циен (Richard W. Tsien), заведующий кафедрой физиологии и неврологии в NYU Langone Health.

Результаты исследования основаны на том, как каждый нейрон «срабатывает», чтобы послать электрический импульс вниз, пока он не достигнет синапса — промежутка, который соединяет его со следующей клеткой в ​​нейронном пути. Когда он достигает конца клетки перед синапсом, импульс запускает высвобождение соединений, называемых нейромедиаторами, которые перемещаются через промежуток, чтобы воздействовать на следующую клетку в очереди. При пересечении такие сигналы либо побуждают клетку к срабатыванию (возбуждение), либо тормозят срабатывание (торможение). Баланс между ними необходим для нормальной работы мозга, а слишком сильное возбуждение провоцирует судороги.

В новом исследовании было рассмотрено несколько моделей грызунов, чтобы изучить механизмы, лежащие в основе припадков, путем измерения потоков электрического тока, несущих информацию, с помощью электродов с тонкими наконечниками. В других экспериментах изучали влияние LPI путем генетического удаления его основного сигнального партнера или путем измерения высвобождения LPI после припадков.

Тесты подтвердили прошлые выводы о том, что LPI влияет на нервные сигналы, связываясь с белком, называемым G-связанным рецептором 55 (GPR55), на поверхности нейронных клеток. Было обнаружено, что это пресинаптическое взаимодействие LPI-GPR55 вызывает высвобождение ионов кальция внутри клетки, что побуждает клетки высвобождать глутамат — основной возбуждающий нейротрансмиттер. Кроме того, когда LPI активировал GPR55 на другой стороне синапса, он ослаблял торможение, уменьшая поступление и правильное расположение белков, необходимых для торможения. В совокупности это создает «опасный» двусторонний механизм повышения возбудимости, говорят авторы. 

Исследовательская группа обнаружила, что либо генная инженерия мышей с отсутствием GPR55 либо лечение мышей CBD растительного происхождения перед стимулами, вызывающими судороги, блокировали опосредованные LPI эффекты как на возбуждающую, так и на тормозящую синаптическую передачу. В то время как предыдущие исследования предполагали, что GPR55 является мишенью CBD, уменьшающей припадки, текущая работа предоставила гораздо более подробный предполагаемый механизм действия. 

Авторы предполагают, что CBD блокирует «петлю положительной обратной связи», в которой судороги увеличивают передачу сигналов LPI-GPR55, что, вероятно, способствует увеличению количества судорог, что, в свою очередь, увеличивает уровни как LPI, так и GPR55. Предлагаемый порочный круг представляет собой один процесс, который может объяснить повторяющиеся эпилептические припадки, хотя для подтверждения этого необходимы дополнительные исследования. 

Кроме того, в текущем исследовании изучался растительный каннабиноид CBD, но авторы отмечают, что LPI является частью сигнальной сети, которая включает «эндоканнабиноиды», такие как 2-арахидоноилглицерин (2-AG), которые естественным образом встречаются в тканях человека. Рецепторы-мишени LPI и 2-AG также регулируются CBD, но действуют по-разному в синапсе. В то время как LPI усиливает входящие электрические сигналы, эндоканнабиноиды, такие как 2-AG, реагируют на повышение активности мозга, снижая высвобождение нейротрансмиттеров из нервных клеток. Интересно, что LPI и 2-AG могут превращаться друг в друга под действием ферментов. 

«Теоретически мозг мог бы контролировать активность, переключаясь между провозбуждающей LPI и восстановительной активностью, и этот механизм может быть реализован», – считают исследователи.

Источник: https://www.eurekalert.org/

Источник: https://www.lipotype.com/

14.02.2023