Naukowcy z Bonn badają, jak leczenie tetrahydrokanabinolem wpływa na szlak metaboliczny mTOR.
Długotrwałe podawanie w małych dawkach konopie indyjskie Wykazano, że nie tylko odwraca procesy starzenia się mózgu, ale także wykazuje działanie przeciwstarzeniowe. Naukowcy ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn (UKB) i Uniwersytetu w Bonn, we współpracy z zespołem z Uniwersytetu Hebrajskiego w Izraelu, wykazali ten efekt na myszach.
Kluczem do tego odkrycia jest przełącznik białkowy mTOR, który wpływa na wydajność poznawczą i procesy metaboliczne w całym organizmie. Odkrycia te zostały opublikowane w czasopiśmie Farmakologia i nauka translacyjna ACS.
Informacja o dostępności lub niedoborze zasobów ma kluczowe znaczenie dla regulacji metabolizmu. Tak zwany metabolom to złożona sieć reakcji, która podsumowuje wszystkie właściwości metaboliczne komórki lub tkanki. W organizmach wyższych białko mTOR [Mechanistic Target of Rapamycin] jest centralnym ośrodkiem wzrostu i metabolizmu komórek.
Jako wrażliwy wewnątrzkomórkowy system czujników energii, jego działanie ma duży wpływ na starzenie się poprzez regulację metabolizmu komórkowego. Zmniejszenie aktywności mTOR poprzez dietę niskokaloryczną, intensywną aktywność fizyczną lub leczenie farmakologiczne ma zatem ogólny efekt przeciwstarzeniowy. Oprócz zmienionego metabolizmu starzeniu się mózgu towarzyszy również zmniejszona zdolność do zmiany połączeń neuronowych, zwana plastycznością synaptyczną. Zmniejszona aktywność mTOR może zatem mieć również negatywny wpływ na starzejący się mózg, ograniczając powstawanie nowych synaps na komórce nerwowej, a tym samym także zdolności poznawcze.
„Dlatego strategie przeciwstarzeniowe oparte na redukcji aktywności mTOR mogą być nie tylko nieskuteczne, ale nawet przynieść efekt przeciwny do zamierzonego w walce ze starzeniem się mózgu. W naszej obecnej pracy znaleźliśmy strategię rozwiązania tego dylematu” – mówi prof. dr Andreas Zimmer, dyrektor Instytutu Psychiatrii Molekularnej na UKB i członek Cluster of Excellence ImmunoSensation2 na Uniwersytecie w Bonn.
Konopie odwracają proces starzenia się mózgu
w poprzednie badaniebadacze z Bonn wraz z zespołem z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie byli w stanie wykazać, że długotrwałe podawanie małych dawek tetrahydrokannabinolu (THC), aktywnego składnika konopi indyjskich, działa przeciwstarzeniowo na mózg poprzez przywrócenie zdolności poznawczych i synapsa gęstość u starych myszy. Otwartym pytaniem pozostaje, czy zmiany w sygnalizacji mTOR i metabolomie są powiązane z pozytywnym wpływem na starzejący się mózg.
„Udało nam się teraz wykazać, że leczenie THC ma zależny od tkanki i podwójny wpływ na sygnalizację mTOR i metabolom” – mówi dr Andras Bilkei-Gorzo z Instytutu Psychiatrii Molekularnej UKB, który jest również badaczem na Uniwersytecie w Bonn. Zatem leczenie THC w mózgu doprowadziło do przejściowego wzrostu aktywności mTOR i poziomu półproduktów zaangażowanych w wytwarzanie energii i aminokwasy. To ostatnie umożliwiło zwiększoną syntezę białek synaptycznych i tym samym powstawanie nowych synaps.
Z kolei nieoczekiwanie badacze z Bonn stwierdzili podobnie silne zmniejszenie aktywności mTOR myszy w tkance tłuszczowej oraz zawartości aminokwasów i metabolitów węglowodanów we krwi osocze jak po diecie niskokalorycznej lub po intensywnym wysiłku fizycznym.
„Doszliśmy do wniosku, że długotrwałe leczenie THC początkowo poprawia funkcje poznawcze poprzez zwiększenie energii i produkcji białek synaptycznych w mózgu, a następnie działa przeciwstarzeniowo poprzez zmniejszenie aktywności mTOR i procesów metabolicznych na obwodzie” – mówi Bilkei-Gorzo . „Nasze badanie sugeruje, że podwójny wpływ na aktywność mTOR i metabolom może być podstawą skutecznego leku przeciwstarzeniowego i wzmacniającego funkcje poznawcze”.
Odniesienie: „Dwukierunkowy wpływ długotrwałego leczenia Δ9-tetrahydrokanabinolem na aktywność i metabolizm mTOR” autorstwa Andrasa Bilkei-Gorzo, Britta Schurmann, Marion Schneider, Michael Kraemer, Prakash Nidadavolu, Eva C. Beins, Christa E. Müller, Mona Dvir- Ginzberg i Andreas Zimmer, 14 sierpnia 2024 r., Farmakologia i nauka translacyjna ACS.
DOI: 10.1021/acsptsci.4c00002
Praca ta została sfinansowana przez Niemiecką Fundację Badawczą i Niemiecką Strategię Doskonałości.
