Дослідження виявило, що каннабідіол (CBD) зменшує напади при багатьох стійких до лікування формах дитячої епілепсії
Нове дослідження під керівництвом дослідників з Медичної школи імені Гроссмана при Нью-Йоркському університеті виявило, що CBD блокує сигнали, що передаються молекулою під назвою лізофосфатидилінозитол (LPI). Вважається, що LPI, який міститься в клітинах мозку, які називаються нейронами, посилює нервові сигнали як частину нормальної функції, але може бути захоплений хворобою для сприяння судомам.
Опубліковано 13 лютого в журн Нейрон, ця робота підтверджує попередні висновки про те, що CBD блокує здатність LPI посилювати нервові сигнали в області мозку, що називається гіпокампом. Поточні результати вперше підтверджують, що LPI також послаблює сигнали, які протидіють нападам, що додатково пояснює цінність лікування CBD.
Наші результати поглиблюють розуміння центрального механізму індукції судом, що має багато наслідків для пошуку нових терапевтичних підходів. Річард В. Цянь, доктор філософії, автор-кореспондент, завідувач кафедри фізіології та нейронауки Нью-Йоркського університету Langone Health.
«Дослідження також прояснило не тільки те, як CBD протидіє судоми, але в більш широкому сенсі, як збалансовані ланцюги в мозку», – додає д-р Цянь, також директор Інституту нейронауки Нью-Йоркського університету Лангоне. «Відповідні дисбаланси присутні в аутизмі та шизофренії, тому стаття може мати ширший вплив».
Патогенна петля
Висновки дослідження ґрунтуються на тому, як кожен нейрон «тягне», щоб надіслати електричний імпульс уздовж свого продовження, поки не досягне синапсу, простору, який з’єднує його з наступною клітиною нейронного шляху. Коли імпульс досягає кінця клітини перед синапсом, він викликає вивільнення сполук, які називаються нейромедіаторами, які перетинають проміжок і впливають на наступну клітину. Після перетину ці сигнали спонукають клітину до активації (збудження) або сповільнення (гальмування). Баланс між ними необхідний для роботи мозку; надмірне хвилювання сприяє розвитку судом.
У новому дослідженні розглядалися кілька моделей гризунів, щоб дослідити механізми нападів, часто шляхом вимірювання потоків електричного струму, що несуть інформацію, за допомогою електродів з тонкими кінцями. Інші експерименти вивчали вплив LPI шляхом генетичного пригнічення його основного сигнального партнера або шляхом вимірювання вивільнення LPI після нападів.
Тести підтвердили попередні висновки про те, що LPI впливає на нервові сигнали, зв’язуючись із білком під назвою G-зв’язаний рецептор 55 (GPR55) на клітинній поверхні нейронів. Встановлено, що ця пресинаптична взаємодія LPI-GPR55 викликає вивільнення іонів кальцію в клітину, що спонукає клітини вивільняти глутамат, головний збудливий нейромедіатор.
Крім того, коли LPI активував GPR55 з іншого боку синапсу, це послаблювало інгібування, зменшуючи надходження та правильне розташування білків, необхідних для інгібування. У сукупності це створює «небезпечний» двосторонній механізм підвищення збудливості, пояснюють автори.
Дослідницька група виявила, що генно-інженерні миші, у яких відсутній GPR55, або лікування мишей рослинним КБД перед стимулами, що викликають судоми, блокує опосередковані LPI ефекти на збудливу синаптичну передачу та гальмування. У той час як попередні дослідження вказували на те, що GPR55 є мішенню CBD для зменшення нападів, поточна робота запропонувала більш детальний механізм дії.
Автори припускають, що CBD блокує «петлю позитивного зворотного зв’язку», в якій судоми посилюють передачу сигналів LPI-GPR55, що, ймовірно, стимулює подальші напади, що, у свою чергу, підвищує рівні LPI та GPR55. Пропоноване порочне коло є процесом, який міг би пояснити повторювані епілептичні припадки, хоча для підтвердження цього потрібні майбутні дослідження.
Крім того, поточне дослідження зосереджено на канабіноїді CBD рослинного походження, але автори відзначають, що LPI є частиною сигнальної мережі, яка включає «ендоканабіноїди», такі як 2-арахідоноїлгліцерин (2-AG), природний присутній у тканинах людини. LPI і 2-AG цільові рецептори, які також регулюються CBD, але мають різні дії в синапсі. У той час як LPI підсилює вхідні електричні сигнали, ендоканабіноїди, такі як 2-AG, реагують на збільшення активності мозку, зменшуючи вивільнення нейромедіаторів із нервових клітин. Цікаво, що LPI і 2-AG можуть перетворюватися один в одного під дією ферментів.
«Теоретично мозок міг би контролювати активність, перемикаючись між прозбуджувальними LPI та відновлювальними діями 2-AG», — говорить перший автор дослідження Еван Розенберг, доктор філософії, докторант у лабораторії Цієна. «Розробники ліків могли б пригнічувати ферменти, які лежать в основі виробництва LPI, або сприяти його перетворенню в 2-AG, як додатковий підхід до контролю судом. IPL також може служити біомаркером нападів або предиктором клінічної відповіді на CBD, що є областю для майбутніх досліджень. »
Крім д-ра Цянь і д-ра Розенберга, авторами дослідження з кафедри нейронауки та фізіології та Інституту нейронауки Нью-Йоркського університету Лангоне були Саймон Чемберленд, Еріка Небет, Сяохан Ван, Сем Маккензі, Алехандро Салах, Ніколя Шенуар, Саймон Сун і Дьєрдь Бузакі, доктор медичних наук , доктор філософії. Також авторами з NYU Langone були Оррін Девінскі, доктор медичних наук, з кафедри неврології, Ребекка Роуз з відділу передових технологій дослідження та Дрю Р. Джонс, доктор філософії, з кафедри біохімії та молекулярної фармакології.
