Studie avslöjar nya terapeutiska mål för andningsavslappning

Studie avslöjar nya terapeutiska mål för andningsavslappning

Förträngningen av luftrören är det som gör många lungsjukdomar som astma så farliga. Forskare har upptäckt en ny signalväg som utökar luftvägarna.

Inhalationsbehandling för astma och andra obstruktiva lungsjukdomar förlorar ofta sin effekt efter långvarig användning. En forskargrupp ledd av professor Daniela Wenzel från ordföranden för systemfysiologi vid Ruhruniversitetet i Bochum har nu visat en alternativ signalväg genom vilken kroppens egna cannabinoider får luftrören att expandera. Detta ger hopp om alternativa behandlingsalternativ. Astma är tydligen också förknippat med en brist på dessa cannabinoider i bronkerna, vilket kan vara en av orsakerna till sjukdomen. Forskargruppen publicerade sina resultat i tidskriften Nature Communications den 17 november 2022.

Bronkier expanderade av kroppens egna cannabinoider

Obstruktiv lungsjukdom är den tredje vanligaste dödsorsaken i världen. Dessa inkluderar kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL), som drabbar många rökare, och bronkialastma. Vid ett astmaanfall drar bronkerna ihop sig så mycket att det inte längre går att andas ut – och det kan vara livsfarligt.

Astma är en inflammatorisk process, men förträngningen av bronkerna är dödlig. Det är därför vi är väldigt intresserade av att reglera denna flaskhals.”

Annika Simon, studierektor, Ruhruniversitetet Bochum

I en tidigare studie tittade forskarna också på kroppens eget cannabinoidsystem, särskilt dess effekt i lungornas blodkärl. Den mest kända endogena cannabinoiden är anandamid. "Eftersom våra resultat visar att anandamid vidgar bronkerna, ville vi förstå den exakta mekanismen bakom det", förklarar Daniela Wenzel.

Enzymet bryter ner cannabinoid

Det stod snabbt klart att de två mest kända receptorerna för anandamid (CB1 och CB2) var irrelevanta för denna reglering. Det måste därför finnas en alternativ signalväg genom vilken budbärarsubstansen anandamid verkar på bronkerna.

Daniela Wenzel och hennes team visade att denna alternativa väg använder ett enzym som kallas fettsyraamidhydrolas (FAAH). FAAH bryter ner anandamid som producerar till exempel arakidonsyra som i sin tur omvandlas till prostaglandin E2. – Vi vet att prostaglandin E2 kan vidga bronkerna, betonar Annika Simon. Prostaglandin E2 verkar via vissa receptorer och leder till en ökning av budbärarsubstansen cAMP (cykliskt adenosinmonofosfat). – Etablerade inhalationsmediciner mot astma syftar till just denna ökning av cAMP, säger Daniela Wenzel. Så målet är detsamma, men vägen är annorlunda.

Anandamidbrist vid astma

Wenzel och hennes team avkodade gradvis signalvägen. De fann att enzymet FAAH är lokaliserat både i den glatta muskulaturen i bronkerna och i det cilierade epitelet. cAMP-ökningen efter anandamidadministrering kunde påvisas både i musmodeller och i humana bronkialceller. För att ta reda på om anandamid också kan fungera på astmapatienter använde teamet en sjukdomsmodell hos möss där vissa substanser kan användas för att skapa artificiell astma. Administreringen av anandamid fick också bronkerna att vidgas hos dessa djur. "Detta betyder att astma inte leder till resistens mot anandamid", förklarar Daniela Wenzel. Dessutom fann forskarna att astmatiska djur har mindre anandamid och andra endocannabinoider i sitt bronkialsystem än friska djur. "Det är därför möjligt att denna anandamidbrist är en av orsakerna till bronkial astma", avslutar Daniela Wenzel.

Upptäckten av den nya signalvägen kan också öppna nya möjligheter att ingripa i sjukdomsprocessen. – Men det är fortfarande en lång väg kvar och det kommer säkert att ta flera år, betonar Daniela Wenzel. Hon varnar uttryckligen patienter att inte experimentera med cannabisväxter. "Vi kan inte dra några direkta slutsatser om växtcannabinoider av fynden på kroppens egna cannabinoider. Exakt vilka andra ingredienser som finns i cannabisväxter utöver de kända cannabinoiderna är helt oklart. Dessutom innehåller växterna ibland skadliga ämnen." Ändå pekar resultaten av denna studie redan mot en bättre förståelse av kroppens cannabinoidsystem, vilket kan leda till nya behandlingsalternativ för lungsjukdomar om några år.

Källa:

Ruhruniversitetet Bochum

Hänvisning:

Simon, A., et al. (2022) Endocannabinoiden anandamid är ett andningsdepressivt medel vid hälsa och sjukdom. Naturkommunikation. doi.org/10.1038/s41467-022-34327-0.

.