Hur okontrollerad inflammation leder till hjärncellsförlust
I en studie av inflammationsmekanismer i hjärnan har forskare från universitetet i Bonn i Tyskland identifierat hur en ond cirkel av dåligt reglerade inflammatoriska reaktioner, när vi blir äldre, leder till förlust av hjärnceller.
Nyligen genomförde dessa forskare en studie som undersökte mekanismerna som reglerar inflammation i hjärnan, vad som händer när de slutar fungera ordentligt och varför det kan hända.
Cannabinoidreceptorn typ 1 (CB1) spelar, säger de, en viktig roll för att bearbeta den “rusa” känslan som produceras av cannabis.
Det verkar också vara involverat i regleringen av inflammatoriska reaktioner i hjärnan.
Om CB1-receptorer inte svarar, bidrar detta till utvecklingen av kronisk inflammation, vilket så småningom kan leda till förlust av hjärnceller. Så rapporterar studien, som nu publiceras i tidskriften Gränser inom molekylär neurovetenskap.
'Bromssignaler' för inflammation
Forskarna säger att immunsvaret i hjärnan monteras via mikroglialceller, en typ av specialiserad immuncell som finns i centrala nervsystemet, som inkluderar hjärnan och ryggmärgen.
Microglia fungerar genom att svara på bakterier och rensa ut nervceller som inte fungerar. Samtidigt skickar de signaler för att rekrytera andra typer av immunceller och utlösa inflammation vid behov.
Men om det är oreglerat kan en inflammatorisk reaktion i hjärnan på ett felaktigt sätt attackera och skada frisk hjärnvävnad.
"Vi vet att så kallade endokannabinoider spelar en viktig roll i detta", förklarar studiens medförfattare Dr. Andras Bilkei-Gorzo. "[Endokannabinoider]" fortsätter han, "är budbärare ämnen som produceras av kroppen som fungerar som ett slags bromssignal: [de] förhindrar inflammatorisk aktivitet hos gliacellerna."
Dessa budbärare ämnen verkar genom att binda till vissa receptorer, varav en är CB1. En andra är cannabinoidreceptor typ 2 (CB2).
Mikroglialceller har låga nivåer av CB2, och ännu mindre, eller ingen, CB1, förklarar forskarna. Ändå kommer dessa immunceller att reagera på endokannabinoider trots denna brist.
”Mikroglialceller har dock praktiskt taget ingen CB1 och mycket låg nivå av CB2-receptorer. De är därför döva på CB1-örat. Och ändå reagerar de på motsvarande bromssignaler - varför så är fallet har varit förbryllande hittills. ”
Dr. Andras Bilkei-Gorzo
Neuroner som 'översätter' endokannabinoider
Det är just den gåta som Dr. Bilkei-Gorzo och kollegor satte upp för att lösa i den aktuella studien. Undersökningen började med observationen att det finns en viss grupp neuroner som innehåller ett stort antal CB1-receptorer.
Forskarna arbetade med speciellt konstruerade möss, där CB1-receptorerna i dessa nervceller hade stängts av.
Dr Bilkei-Gorzo säger, "Den inflammatoriska aktiviteten hos mikroglialcellerna ökade permanent hos dessa djur." Men hos möss med fullt fungerande CB1-receptorer reglerades inflammation som vanligt.
"Baserat på våra resultat", säger han, "antar vi att CB1-receptorer på nervceller kontrollerar aktiviteten hos mikroglialceller."
Detta har lett till att forskarna teoretiserar att mikroglialceller inte kommunicerar direkt med andra nervceller. Istället, tror forskarna, frigör mikrogialceller endokannabinoider, och dessa binder till CB1-receptorerna som finns i närliggande nervceller.
Dessa neuroner kan kanske kommunicera med andra nervceller, och immunsvaret regleras således indirekt.
Dr Bilkei-Gorzo och hans team förklarar dock att med åldern minskar produktionen av endokannabinoider gradvis, vilket leder till felaktig reglering av immunsvar och potentiellt till kronisk inflammation.
"Eftersom de neuronala CB1-receptorerna inte längre är tillräckligt aktiverade är gliacellerna nästan hela tiden i inflammatoriskt läge", säger Dr. Bilkei-Gorzo.
"Fler regulatoriska nervceller dör som ett resultat, så immunsvaret är mindre reglerat och kan bli frikörande", tillägger han.
Kan cannabis förhindra hjärnans åldrande?
Författarna varnar för att, eftersom resultaten erhölls hos möss, kan de ännu inte utvidgas tydligt till människor, och ytterligare forskning behövs för att bekräfta att samma mekanismer gäller.
Ändå är de hoppfulla att förståelsen av dessa processer i framtiden kommer att innebära att vi kommer att kunna utveckla läkemedel för att agera på dem efter behov - särskilt för att förhindra kronisk inflammation.
Eftersom de receptorer som aktiveras för att reglera inflammation är cannabinoidreceptorer, föreslår teamet också att cannabis kan vara en lovande lösning.
Tetrahydrocannabinol (THC), som är en av de viktigaste aktiva substanserna i cannabis, är effektivt för att aktivera CB1 - även när det administreras i låga doser, förklarar författarna. Detta kan bidra till att minska inflammation och förhindra förlust av hjärnceller.
Forskning som genomfördes förra året av samma forskare - tillsammans med kollegor från andra institutioner över hela världen - föreslog också att THC kan återställa kognitiv funktion i hjärnan hos åldrande möss, vilket ger hopp om att detsamma kan vara möjligt för människor.
