Hoe bewegen endocannabinoïden zich in de hersenen?

In een artikel van de Universiteit Leiden wordt een en ander uitgelegd. Merkwaardig genoeg worden daarbij de lichaamseigen endocannabinoïden steevast als marihuana aangeduid: ‘Marihuana geproduceerd door je eigen lichaam. Hoe verplaatst zich dat door onze hersenen? Lichaamseigen marihuana laat zich in vetachtige belletjes tussen zenuwcellen in de hersenen vervoeren. Deze verrassende ontdekking staat in contrast met hoe traditionele boodschapperstoffen zich verplaatsen. Stofjes als dopamine en serotonine bewegen namelijk als losse moleculen tussen zenuwcellen. ‘Dit is mogelijk een nieuwe vorm van communicatie tussen zenuwcellen in de hersenen’, zegt scheikundige Mario van der Stelt.'

Nieuwe vorm van communicatie tussen zenuwcellen in de hersenen

Het artikel vervolgt: 'Van der Stelt vermoedt dat ook andere vetachtige boodschapperstoffen op dezelfde manier door de hersenen bewegen. Dit inzicht kan nieuwe behandelingen opleveren. ‘Lichaamseigen marihuana speelt een rol bij pijn en andere neurologische aandoeningen. Nu we weten hoe het zich verplaatst, kunnen we zoeken naar manieren om de werking te beïnvloeden’, legt hij uit. Onze hersenen maken zelf stoffen aan die lijken op de werkzame stoffen in cannabis. Deze lichaamseigen stoffen, endocannabinoïden genoemd, spelen een belangrijke rol bij allerlei processen, zoals geheugen, angst en pijn. Ze fungeren als boodschappermoleculen tussen zenuwcellen. Er zijn twee soorten: anandamide en 2-AG. Van der Stelt en zijn team focusten op 2-AG. Waarom heeft het eigenlijk zo lang geduurd tot wetenschappers de transportwijze van een van de types lichaamseigen marihuana, 2-AG hebben ontrafeld? Het probleem met 2-AG was dat je het molecuul niet direct kan volgen. ‘Omdat het een vetachtige stof is, kun je het niet zomaar zien onder een microscoop,’ zegt Van der Stelt. De gebruikelijke meetmethoden werkten niet, omdat ze de cellen vernietigden, en je het stofje dan niet meer kunt volgen door de tijd.

De doorbraak kwam toen Chinese onderzoekers een slimme sensor ontwikkelden. Deze sensor gebruikt cellen die oplichten zodra ze 2-AG uit een naburige zenuwcel detecteren. Dit maakte het voor het eerst mogelijk om live te volgen hoe 2-AG zich verplaatst. Deze doorbraak vormde de basis voor vier jaar onderzoek, waarvan de nieuwste publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS het slotstuk is van het promotieonderzoek van Verena Straub. Dankzij deze sensor ontdekte Straub dat 2-AG in blaasjes wordt vervoerd. Daarnaast testte ze dit door de blaasjes te isoleren en te analyseren. Ze zag dat als ze de aanmaak van 2-AG blokkeerden, er nog steeds blaasjes ontstonden, maar zonder 2-AG. En als ze de vorming van blaasjes tegenhield, verminderde ook de hoeveelheid 2-AG. Om er zeker van te zijn dat hun model klopt, testten de onderzoekers hun bevindingen in hersenweefsel in samenwerking met een Amerikaanse groep. Daar vonden ze aanwijzingen dat hetzelfde proces plaatsvindt  in intact hersenweefsel. Bovendien ontwikkelden ze samen met de groep van Coen van Hasselt een wiskundig model, dat alleen de waargenomen signalen kon verklaren als 2-AG daadwerkelijk via blaasjes werd vervoerd. ‘Dat was extra bewijs voor ons model.’'