Onderzoek onthult nieuwe therapeutische doelen voor ademhalingsontspanning
Het is de vernauwing van de bronchiën die veel longziekten, zoals astma, zo gevaarlijk maakt. Onderzoekers hebben een nieuwe signaalroute ontdekt die de luchtwegen verwijdt. Inhalatietherapie voor astma en andere obstructieve longziekten verliest vaak zijn effect na langdurig gebruik. Een onderzoeksteam onder leiding van professor Daniela Wenzel van de leerstoel Systeemfysiologie aan de Ruhr Universiteit Bochum heeft nu een alternatieve signaalroute aangetoond waardoor de lichaamseigen cannabinoïden ervoor zorgen dat de bronchiën uitzetten. Dit geeft hoop op alternatieve behandelmogelijkheden. Astma wordt blijkbaar ook in verband gebracht met een tekort aan deze cannabinoïden in de bronchiën, wat een van de oorzaken van de ziekte zou kunnen zijn. Het onderzoeksteam publiceerde hun resultaten in het tijdschrift...

Onderzoek onthult nieuwe therapeutische doelen voor ademhalingsontspanning
Het is de vernauwing van de bronchiën die veel longziekten, zoals astma, zo gevaarlijk maakt. Onderzoekers hebben een nieuwe signaalroute ontdekt die de luchtwegen verwijdt.
Inhalatietherapie voor astma en andere obstructieve longziekten verliest vaak zijn effect na langdurig gebruik. Een onderzoeksteam onder leiding van professor Daniela Wenzel van de leerstoel Systeemfysiologie aan de Ruhr Universiteit Bochum heeft nu een alternatieve signaalroute aangetoond waardoor de lichaamseigen cannabinoïden ervoor zorgen dat de bronchiën uitzetten. Dit geeft hoop op alternatieve behandelmogelijkheden. Astma wordt blijkbaar ook in verband gebracht met een tekort aan deze cannabinoïden in de bronchiën, wat een van de oorzaken van de ziekte zou kunnen zijn. Het onderzoeksteam publiceerde hun bevindingen op 17 november 2022 in het tijdschrift Nature Communications.
Bronchiën worden uitgebreid door de lichaamseigen cannabinoïden
Obstructieve longziekte is wereldwijd de derde belangrijkste doodsoorzaak. Deze omvatten chronische obstructieve longziekte (COPD), waar veel rokers last van hebben, en bronchiale astma. Tijdens een astma-aanval trekken de bronchiën zo sterk samen dat uitademen niet meer mogelijk is - en dit kan levensbedreigend zijn.
Astma is een ontstekingsproces, maar de vernauwing van de bronchiën is dodelijk. Daarom zijn wij erg geïnteresseerd in het reguleren van dit knelpunt.”
Annika Simon, hoofd studie, Ruhruniversiteit Bochum
In een eerder onderzoek keken de onderzoekers ook naar het lichaamseigen cannabinoïdensysteem, en dan vooral naar de werking ervan in de bloedvaten van de longen. De bekendste endogene cannabinoïde is anandamide. “Aangezien onze resultaten aantonen dat anandamide de bronchiën verwijdt, wilden we het exacte mechanisme erachter begrijpen”, legt Daniela Wenzel uit.
Enzym breekt cannabinoïde af
Al snel werd duidelijk dat de twee bekendste receptoren voor anandamide (CB1 en CB2) niet relevant waren voor deze regeling. Er moet daarom een alternatieve signaalroute zijn waarlangs de boodschapperstof anandamide op de bronchiën inwerkt.
Daniela Wenzel en haar team hebben aangetoond dat deze alternatieve route gebruik maakt van een enzym dat vetzuuramidehydrolase (FAAH) wordt genoemd. FAAH breekt anandamide af, waarbij bijvoorbeeld arachidonzuur ontstaat, dat op zijn beurt wordt omgezet in prostaglandine E2. “We weten dat prostaglandine E2 de bronchiën kan verwijden”, benadrukt Annika Simon. Prostaglandine E2 werkt via bepaalde receptoren en leidt tot een toename van de boodschapperstof cAMP (cyclisch adenosinemonofosfaat). “Bestaande inhalatiemedicijnen tegen astma zijn juist op deze toename van cAMP gericht”, zegt Daniela Wenzel. Het doel is dus hetzelfde, maar de weg is anders.
Anandamidetekort bij astma
Wenzel en haar team decodeerden geleidelijk het signaalpad. Ze ontdekten dat het enzym FAAH zowel in de gladde spieren van de bronchiën als in het trilhaarepitheel gelokaliseerd is. De toename van cAMP na toediening van anandamide kon zowel in muismodellen als in menselijke bronchiale cellen worden aangetoond. Om erachter te komen of anandamide ook bij astmapatiënten zou kunnen werken, gebruikte het team een ziektemodel bij muizen waarin bepaalde stoffen kunnen worden gebruikt om kunstmatig astma te creëren. De toediening van anandamide zorgde er bij deze dieren ook voor dat de bronchiën verwijdden. “Dit betekent dat astma niet leidt tot resistentie tegen anandamide”, legt Daniela Wenzel uit. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat astmatische dieren minder anandamide en andere endocannabinoïden in hun bronchiale systeem hebben dan gezonde dieren. “Het is daarom mogelijk dat dit anandamidetekort een van de oorzaken is van bronchiale astma”, besluit Daniela Wenzel.
De ontdekking van de nieuwe signaalroute zou ook nieuwe mogelijkheden kunnen openen om in te grijpen in het ziekteproces. “Maar er is nog een lange weg te gaan en die zal zeker enkele jaren duren”, benadrukt Daniela Wenzel. Ze waarschuwt patiënten nadrukkelijk niet te experimenteren met cannabisplanten. "Over plantaardige cannabinoïden kunnen we uit de bevindingen over de lichaamseigen cannabinoïden geen directe conclusies trekken. Welke andere ingrediënten er naast de bekende cannabinoïden precies in cannabisplanten zitten, is volkomen onduidelijk. Bovendien bevatten de planten soms schadelijke stoffen." Niettemin wijzen de bevindingen van dit onderzoek al in de richting van een beter begrip van het cannabinoïdesysteem van het lichaam, wat binnen een paar jaar zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingsopties voor longziekten.
Bron:
Referentie:
Simon, A., et al. (2022) De endocannabinoïde anandamide is een ademhalingsonderdrukker bij gezondheid en ziekte. Communicatie over de natuur. doi.org/10.1038/s41467-022-34327-0.
.