News: Cannabis & Co glätten die Wogen
Die Zellen in unserem Gehirn tauschen untereinander über elektrische und chemische Signale intensiv Informationen aus. Überschreitet die Austauschintensität aber eine gewisse Schwelle, kann es zu einem "Erregungssturm" kommen, und damit beim Menschen zu epileptischen Anfällen - doch zum Glück sorgt ein spezielles Regulationssystem für Ordnung.
© Max-Planck-Institut (Ausschnitt)
Schon seit mehr als 5000 Jahren ist die psychoaktive und therapeutische Wirkung von Extrakten der Cannabis-Pflanze bekannt. Als aktive Substanz von Cannabis sativa wurde 9-Tetrahydrocannabinol (THC) identifiziert. Diese Substanz bindet im Gehirn an Proteine, die so genannten Cannabinoid-Rezeptoren, die quasi wie Antennen funktionieren und auf diese Weise die Wirkung von THC vermitteln.
Die Existenz dieser Antennenmoleküle legt die Vermutung nahe, dass das Gehirn auch körpereigene Cannabinoide, das heißt Cannabis-ähnliche Stoffe, ausschüttet. Und tatsächlich konnten diese inzwischen nachgewiesen werden: Bestimmte Fettsäure-Abkömmlinge, die von der Nervenzelle ausgeschüttet werden, binden ebenso wie THC an den Rezeptor und verändern die Reaktionsbereitschaft der Nervenzellen derart, dass diese dann weniger starke elektrische und chemische Signale aussenden. Dadurch wirken THC und körpereigene Cannabinoide meist dämpfend auf die neuronale Erregbarkeit.
Forscher um Beat Lutz und Walter Zieglgänsberger vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München und um Christian Behl von der Universität Mainz untersuchten nun gemeinsam mit Forschern aus Heidelberg, Neapel und Madrid Mäuse, denen der Cannabinoid-Rezeptor in genau jenen Nervenzellen fehlt, die stimulierend auf die neuronale Signalübertragung wirken.
Als die Wissenschaftler die Nervenzellen ihrer Versuchstiere stark aktivierten, bildeten sich im Gehirn der Tiere vermehrt Cannabinoide. Aufgrund der fehlenden Cannabinoid-Rezeptoren zeigten sich die Mäuse anfälliger für neuronale Hyperaktivität bis hin zu Krämpfen als die intakten Kontrolltiere.
Bei den Mausmutanten fand im Gehirn offensichtlich eine erhöhte, weitgehend unkontrollierte Signalübertragung statt, ähnlich wie bei epileptischen Anfällen beim Menschen. Die Forscher spekulierten daher, dass dem Rezeptor zusammen mit den körpereigenen Cannabinoiden eine wichtige Rolle zukommt, indem sie das Auftreten eines "neuronalen Erregungssturms" verhindern.
Darüber hinaus reagierten die Nervenzellen ohne Cannabinoid-Rezeptoren mit einer gesteigerten Empfindlichkeit auf aktivierende Botenstoffe im Gehirn, wie zum Beispiel Glutamat – ein weiterer Hinweis darauf, dass sich Cannabinoide vorwiegend dämpfend auf neuronale Systeme auswirken. Außerdem blieben in den Mutanten eine Reihe von Genen inaktiv, deren Eiweißprodukte die Nervenzellen normalerweise vor einem durch Krampfanfälle verursachten Zelltod schützen.
Weil eine übermäßige Aktivität der Nervenzellen bei zahlreichen neurodegenerativen und neurologischen Erkrankungen auftritt, erhoffen sich die Wissenschaftler aus diesen Ergebnissen neue Therapiekonzepte. So ließe sich beispielsweise mithilfe spezifischer Pharmaka der Abbau körpereigener Cannabinoide blockieren. Damit wird ihre Wirkung verstärkt, und Krämpfe könnten vermieden werden.
Die Existenz dieser Antennenmoleküle legt die Vermutung nahe, dass das Gehirn auch körpereigene Cannabinoide, das heißt Cannabis-ähnliche Stoffe, ausschüttet. Und tatsächlich konnten diese inzwischen nachgewiesen werden: Bestimmte Fettsäure-Abkömmlinge, die von der Nervenzelle ausgeschüttet werden, binden ebenso wie THC an den Rezeptor und verändern die Reaktionsbereitschaft der Nervenzellen derart, dass diese dann weniger starke elektrische und chemische Signale aussenden. Dadurch wirken THC und körpereigene Cannabinoide meist dämpfend auf die neuronale Erregbarkeit.
Forscher um Beat Lutz und Walter Zieglgänsberger vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München und um Christian Behl von der Universität Mainz untersuchten nun gemeinsam mit Forschern aus Heidelberg, Neapel und Madrid Mäuse, denen der Cannabinoid-Rezeptor in genau jenen Nervenzellen fehlt, die stimulierend auf die neuronale Signalübertragung wirken.
Als die Wissenschaftler die Nervenzellen ihrer Versuchstiere stark aktivierten, bildeten sich im Gehirn der Tiere vermehrt Cannabinoide. Aufgrund der fehlenden Cannabinoid-Rezeptoren zeigten sich die Mäuse anfälliger für neuronale Hyperaktivität bis hin zu Krämpfen als die intakten Kontrolltiere.
Bei den Mausmutanten fand im Gehirn offensichtlich eine erhöhte, weitgehend unkontrollierte Signalübertragung statt, ähnlich wie bei epileptischen Anfällen beim Menschen. Die Forscher spekulierten daher, dass dem Rezeptor zusammen mit den körpereigenen Cannabinoiden eine wichtige Rolle zukommt, indem sie das Auftreten eines "neuronalen Erregungssturms" verhindern.
Darüber hinaus reagierten die Nervenzellen ohne Cannabinoid-Rezeptoren mit einer gesteigerten Empfindlichkeit auf aktivierende Botenstoffe im Gehirn, wie zum Beispiel Glutamat – ein weiterer Hinweis darauf, dass sich Cannabinoide vorwiegend dämpfend auf neuronale Systeme auswirken. Außerdem blieben in den Mutanten eine Reihe von Genen inaktiv, deren Eiweißprodukte die Nervenzellen normalerweise vor einem durch Krampfanfälle verursachten Zelltod schützen.
Weil eine übermäßige Aktivität der Nervenzellen bei zahlreichen neurodegenerativen und neurologischen Erkrankungen auftritt, erhoffen sich die Wissenschaftler aus diesen Ergebnissen neue Therapiekonzepte. So ließe sich beispielsweise mithilfe spezifischer Pharmaka der Abbau körpereigener Cannabinoide blockieren. Damit wird ihre Wirkung verstärkt, und Krämpfe könnten vermieden werden.
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