We weten eindelijk hoe endocannabinoïden zich verspreiden in de hersenen

Drie decennia lang bleef het transportmechanisme van endocannabinoïden, stoffen die lijken op sommige cannabismoleculen maar door het lichaam worden geproduceerd, een mysterie.

Een recente studie van Mario van der Stelt, hoogleraar moleculaire fysiologie aan de Universiteit Leiden, onthulde dat deze stoffen zich in de hersenen verplaatsen in vetachtige aderen, in plaats van als zwevende moleculen zoals dopamine of serotonine.

Deze ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift PNAS, kan de weg vrijmaken voor innovatieve behandelingen voor pijn en neurologische aandoeningen.

Een nieuwe vorm van communicatie in de hersenen

De menselijke hersenen produceren van nature endocannabinoïden, verbindingen die lijken op die in cannabis. Deze moleculen spelen een essentiële rol in processen zoals geheugen, angst en pijnregulatie. Er zijn twee belangrijke soorten: anandamide en 2-AG. De recente studie richtte zich op 2-AG, met als doel te begrijpen hoe het getransporteerd wordt tussen nerve cellen.

Tot nu toe was het moeilijk om de beweging van 2-AG te volgen vanwege zijn vetachtige samenstelling, waardoor het onzichtbaar is onder de microscoop. Standaard wetenschappelijke methoden waren niet in staat om duidelijk te zien, omdat ze vaak de onderzochte cellen vernietigden.

Een belangrijke doorbraak werd bereikt dankzij de ontwikkeling van een sensor technologie die door Chinese onderzoekers werd ontwikkeld. Met deze sensor konden de wetenschappers de beweging van 2-AG in realtime observeren door de cellen te laten oplichten wanneer ze de molecule detecteerden die afkomstig was van een naburige zenuwcel.

Vetblaasjes: de sleutel tot 2-AG transport

Met behulp van deze innovatieve sensor heeft Verena Straub, een PhD-onderzoeker in het team van Van der Stelt, bevestigd dat 2-AG wordt getransporteerd in blaasjes.

Met behulp van uitgebreide tests toonde ze aan dat het blokkeren van de vorming van blaasjes leidde tot een afname van de 2-AG-niveaus, terwijl het stoppen van de 2-AG-productie leidde tot de vorming van blaasjes die de stof niet bevatten. Gemiddeld bevatte elk blaasje ongeveer tweeduizend moleculen 2-AG.

Om hun bevindingen verder te valideren, werkten de onderzoekers samen met een in de VS gevestigde onderzoeksgroep om het proces in intact hersenweefsel te analyseren. Daarnaast ontwikkelden ze in samenwerking met het team van Coen van Hasselt, hoogleraar farmacologie, een mathematisch model dat de waargenomen signalen alleen kon verklaren als 2-Ag daadwerkelijk door de blaasjes werd getransporteerd.

Een stap in de richting van medische innovatie

“Dit kan een nieuwe vorm van communicatie zijn tussen zenuwcellen in de hersenen,” legt Van der Stelt uit.

Deze ontdekking verandert niet alleen ons begrip van endocannabinoïde signalering, maar opent ook nieuwe wegen voor medische toepassingen. Aangezien 2-Ag een cruciale rol speelt bij pijnbestrijding en neurologische aandoeningen, zou inzicht in de bewegingen ervan kunnen leiden tot gerichte therapieën die de functie ervan reguleren.

Het potentieel van deze ontdekkingen reikt verder dan endocannabinoïden. Van der Stelt suggereert dat andere vetboodschappermoleculen ook gebruik zouden kunnen maken van een vergelijkbaar op blaasjes gebaseerd transportsysteem.

Zoals Van der Stelt zegt, “nu we weten hoe het beweegt, kunnen we zoeken naar manieren om de functie ervan te beïnvloeden”.

Met lopende onderzoeken en verdere validatie zou deze doorbraak kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor chronische pijn, epilepsie en neurologische aandoeningen.