Cannabis en het puberbrein: Franse wetenschappers doen een belangrijke ontdekking

Wetenschappers proberen al geruime tijd te achterhalen waarom cannabisgebruik tijdens de adolescentie gevolgen zou kunnen hebben die tot in de volwassenheid voortduren.

Verschillende studies hebben een verband aangetoond tussen blootstelling aan cannabis tijdens de adolescentie en een verhoogd risico op bepaalde psychiatrische stoornissen op latere leeftijd, waaronder sociale of cognitieve problemen. Ook dierproeven hebben aangetoond dat er blijvende gedragsveranderingen optreden na blootstelling aan THC, de belangrijkste psychoactieve stof in cannabis.

Maar één vraag blijft: hoe kan een relatief korte blootstelling tijdens de adolescentie gevolgen hebben die weken of zelfs jaren later nog merkbaar zijn?

Een nieuwe studie, gepubliceerd in Neuropsychopharmacology, wijst in een bepaalde richting: de mitochondriën, die kleine structuren die de energie leveren die nodig is voor het functioneren van onze cellen.

Onderzoekers uit Frankrijk, Spanje en Italië hebben ontdekt dat blootstelling aan THC tijdens de adolescentie de werking van de mitochondriën in bepaalde hersencellen van muizen tijdelijk veranderde.

Nog verrassender: deze verandering was verdwenen op volwassen leeftijd, maar bepaalde gedragsveranderingen waren nog steeds aanwezig. En in dit experiment hadden deze vooral betrekking op mannelijke muizen.

Mitochondriën staan centraal in het experiment

De onderzoekers richtten hun aandacht op de mitochondriën, aangezien uit eerder onderzoek was gebleken dat de CB1-cannabinoïdereceptoren niet alleen op het oppervlak van hersencellen voorkomen, maar ook op hun mitochondriën.

THC kan dus rechtstreeks op deze mitochondriën inwerken en bepaalde mechanismen verstoren waarmee de cellen energie produceren.

Het team wilde weten of een dergelijke verstoring, wanneer deze tijdens de adolescentie optreedt, blijvende gevolgen kan hebben. Deze periode is bijzonder belangrijk omdat de hersenen zich nog volop ontwikkelen en de hersencircuits zich blijven herorganiseren.

Om dit te onderzoeken, hebben de onderzoekers gedurende tien dagen dagelijks THC of een controlemiddel toegediend aan mannelijke en vrouwelijke puberale muizen. Toen de dieren het begin van de volwassenheid bereikten, hebben ze hun fysieke activiteit, sociale interacties en werkgeheugen geëvalueerd.

Verschillende effecten bij mannetjes en vrouwtjes

De resultaten lieten een duidelijk verschil tussen de geslachten zien. Mannelijke muizen die tijdens de adolescentie aan THC waren blootgesteld, waren daarna actiever, gingen minder om met soortgenoten en presteerden slechter bij een test om het werkgeheugen te meten.

Vrouwelijke muizen werden daarentegen in diezelfde tests veel minder beïnvloed door de blootstelling aan THC.

Om te begrijpen waarom, bestudeerden de onderzoekers een eiwit genaamd NDUFS4, dat betrokken is bij de werking van de mitochondriën en dus bij de energieproductie van de cellen.

Bij adolescente mannelijke muizen veranderde THC dit eiwit tijdelijk in de hippocampus en de prefrontale cortex, twee hersengebieden die met name betrokken zijn bij het geheugen en het gedrag.

Bij de hoogste geteste THC-dosis was deze verandering direct na de blootstelling duidelijk zichtbaar. Maar op volwassen leeftijd was deze verdwenen. Ook de vrouwelijke muizen vertoonden niet dezelfde reactie op THC.

De onderzoekers stonden dus voor een intrigerend resultaat: de waargenomen verandering in de cellen was tijdelijk, maar de gedragsveranderingen hielden aan.

Een tijdelijke verstoring met blijvende gevolgen?

Er moest nog worden vastgesteld of deze verandering in de mitochondriën daadwerkelijk verantwoordelijk was voor de later waargenomen veranderingen. De onderzoekers richtten hun aandacht vervolgens op de astrocyten. Deze cellen spelen een essentiële rol in de hersenen: ze omringen en ondersteunen de neuronen en dragen met name bij aan hun energievoorziening.

Met behulp van een virale vector brachten de wetenschappers bij mannelijke muizen een gemodificeerde versie van het NDUFS4-eiwit in, om te voorkomen dat het de door THC veroorzaakte verstoring zou ondergaan. De muizen werden vervolgens tijdens hun adolescentie blootgesteld aan THC.

Het resultaat: door deze verstoring te voorkomen, hebben de onderzoekers ook de latere veranderingen in sociaal gedrag en fysieke activiteit voorkomen die bij de andere, aan THC blootgestelde muizen werden waargenomen. Het experiment suggereert dus dat deze tijdelijke verstoring van de werking van de mitochondriën een directe rol speelt in bepaalde gedragseffecten die later worden waargenomen.

Het puberbrein zou bijzonder gevoelig zijn

De onderzoekers stellen daarom een scenario voor: tijdens de puberteit zou THC de werking van de mitochondriën in de astrocyten tijdelijk verstoren. Deze cellen zouden de neuronen dan minder effectief ondersteunen, juist op het moment dat de hersencircuits nog in opbouw zijn.

Ook al keert de werking van de mitochondriën daarna terug naar normaal, zouden bepaalde hersencircuits tijdens deze bijzonder gevoelige periode al veranderd kunnen zijn.

Met andere woorden: het probleem zou niet per se een blijvende aantasting van de mitochondriën zijn. Het zou veeleer het moment waarop de verstoring optreedt zijn dat blijvende gevolgen zou kunnen hebben.

De studie stelt ook de vraag naar de verschillen tussen mannen en vrouwen. De auteurs stellen met name de hypothese voor dat vrouwtjes beter beschermd zijn tegen bepaalde cellulaire onevenwichtigheden, mogelijk in verband met oestrogenen. Maar ze benadrukken dat dit spoor nader onderzocht moet worden.

Resultaten bij muizen, nog niet bij mensen

Dit onderscheid is essentieel: het onderzoek is uitgevoerd bij muizen en toont niet aan dat hetzelfde fenomeen zich voordoet bij tieners die cannabis gebruiken.

De experimentele omstandigheden verschillen ook sterk van menselijk gebruik. De muizen kregen met name THC via een injectie toegediend, en de onderzoekers geven toe dat ze nog niet weten of astrocyten de enige cellen zijn, of zelfs de belangrijkste cellen, die betrokken zijn bij de waargenomen effecten.

Deze studie toont dus niet aan dat het gebruik van cannabis tijdens de adolescentie onvermijdelijk leidt tot psychiatrische stoornissen op volwassen leeftijd.

Het biedt daarentegen wel een biologische verklaring voor hoe blootstelling aan THC tijdens een gevoelige periode in de hersenontwikkeling effecten zou kunnen veroorzaken die aanhouden nadat de oorspronkelijke verstoring is verdwenen.