Tutkimus paljastaa uusia terapeuttisia kohteita hengitysteiden rentoutumiselle

Tutkimus paljastaa uusia terapeuttisia kohteita hengitysteiden rentoutumiselle

Keuhkoputkien kaventuminen tekee monista keuhkosairaudista, kuten astmasta, niin vaarallisen. Tutkijat ovat löytäneet uuden signalointireitin, joka laajentaa hengitysteitä.

Astman ja muiden obstruktiivisten keuhkosairauksien inhalaatiohoito menettää usein tehonsa pitkäaikaisen käytön jälkeen. Ruhrin yliopiston Bochumin järjestelmäfysiologian katedraalin professori Daniela Wenzelin johtama tutkimusryhmä on nyt osoittanut vaihtoehtoisen signaalireitin, jota pitkin kehon omat kannabinoidit saavat keuhkoputket laajentumaan. Tämä antaa toivoa vaihtoehtoisille hoitovaihtoehdoille. Astma liittyy ilmeisesti myös näiden kannabinoidien puutteeseen keuhkoputkissa, mikä saattaa olla yksi taudin syistä. Tutkimusryhmä julkaisi havaintonsa Nature Communications -lehdessä 17.11.2022.

Keuhkoputket laajentuvat kehon omien kannabinoidien vaikutuksesta

Obstruktiivinen keuhkosairaus on kolmanneksi yleisin kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Näitä ovat krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD), joka vaikuttaa moniin tupakoitsijoihin, ja keuhkoastma. Astmakohtauksen aikana keuhkoputket supistuvat niin paljon, että ei ole enää mahdollista hengittää ulos - ja tämä voi olla hengenvaarallista.

Astma on tulehdusprosessi, mutta keuhkoputkien kaventuminen on kohtalokasta. Siksi olemme erittäin kiinnostuneita tämän pullonkaulan sääntelemisestä."

Annika Simon, opintopäällikkö, Ruhrin yliopisto Bochum

Aiemmassa tutkimuksessa tutkijat tarkastelivat myös kehon omaa kannabinoidijärjestelmää, erityisesti sen vaikutusta keuhkojen verisuoniin. Tunnetuin endogeeninen kannabinoidi on anandamidi. "Koska tulokset osoittavat, että anandamidi laajentaa keuhkoputkia, halusimme ymmärtää sen takana olevan tarkan mekanismin", Daniela Wenzel selittää.

Entsyymi hajottaa kannabinoidia

Nopeasti kävi selväksi, että kaksi tunnetuinta anandamidireseptoria (CB1 ja CB2) eivät olleet merkityksellisiä tämän säätelyn kannalta. Siksi täytyy olla vaihtoehtoinen signalointireitti, jonka kautta lähettiaine anandamidi vaikuttaa keuhkoputkiin.

Daniela Wenzel ja hänen tiiminsä osoittivat, että tämä vaihtoehtoinen reitti käyttää entsyymiä, jota kutsutaan rasvahappoamidihydrolaasiksi (FAAH). FAAH hajottaa anandamidia, joka tuottaa esimerkiksi arakidonihappoa, joka puolestaan ​​muuttuu prostaglandiini E2:ksi. "Tiedämme, että prostaglandiini E2 voi laajentaa keuhkoputkia", Annika Simon korostaa. Prostaglandiini E2 vaikuttaa tiettyjen reseptorien kautta ja johtaa lähettiaineen cAMP:n (syklisen adenosiinimonofosfaatin) lisääntymiseen. "Vakiintuneet inhalaatiolääkkeet astmaa vastaan ​​tähtäävät juuri tähän cAMP:n kasvuun", Daniela Wenzel sanoo. Tavoite on siis sama, mutta tie on erilainen.

Anandamidin puutos astmassa

Wenzel ja hänen tiiminsä purkivat vähitellen signalointireitin. He havaitsivat, että FAAH-entsyymi sijaitsee sekä keuhkoputkien sileässä lihaksessa että värekarvaisessa epiteelissä. cAMP-lisäys anandamidin antamisen jälkeen voitiin osoittaa sekä hiirimalleissa että ihmisen keuhkoputkisoluissa. Selvittääkseen, voisiko anandamidi toimia myös astmapotilailla, ryhmä käytti hiirissä sairausmallia, jossa tiettyjä aineita voidaan käyttää keinotekoisen astman luomiseen. Anandamidin antaminen aiheutti myös keuhkoputkien laajentumista näillä eläimillä. "Tämä tarkoittaa, että astma ei johda vastustuskykyyn anandamidille", Daniela Wenzel selittää. Lisäksi tutkijat havaitsivat, että astmaattisten eläinten keuhkoputkijärjestelmässä on vähemmän anandamidia ja muita endokannabinoideja kuin terveillä eläimillä. "Siksi on mahdollista, että tämä anandamidin puute on yksi keuhkoastman syistä", Daniela Wenzel päättää.

Uuden signalointireitin löytäminen voi myös avata uusia mahdollisuuksia puuttua tautiprosessiin. "Mutta matkaa on vielä pitkä ja siihen menee varmasti useita vuosia", Daniela Wenzel korostaa. Hän varoittaa potilaita nimenomaisesti olemasta kokeilematta kannabiskasveja. "Emme voi tehdä suoria johtopäätöksiä kasvikannabinoideista kehon omien kannabinoidien löydöksistä. Mitä muita aineosia kannabiskasveissa on tunnettujen kannabinoidien lisäksi, on täysin epäselvää. Lisäksi kasvit sisältävät joskus haitallisia aineita." Tästä huolimatta tämän tutkimuksen tulokset osoittavat jo parempaa ymmärrystä kehon kannabinoidijärjestelmästä, mikä voi johtaa uusiin hoitovaihtoehtoihin keuhkosairauksiin muutaman vuoden kuluttua.

Lähde:

Ruhrin yliopisto Bochum

Viite:

Simon, A., et ai. (2022) Endokannabinoidianandamidi on hengitysteitä lamaava lääke terveydelle ja sairauksille. Luontoviestintä. doi.org/10.1038/s41467-022-34327-0.

.