Zöld pokol

Izgalmas felfedezésről adott hírt a nemzetközi hírű magyar agykutatócsoport – a hozzá fűzött kommentárjaiknak viszont nem fog mindenki örülni.

„A rekreációs célú cannabisfogyasztás – szemben az orvosi célúval – drámai módon csökkenti az agy finomszabályozását biztosító molekulák mennyiségét, és

a kutatókat sokkolta, ahogyan a THC valósággal lesöpörte a kulcsfontosságú fehérjéket az idegvégződésekről.” Szó szerint ez áll a hírlevélben, mely a Magyar Tudományos Akadémia Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetének új felfedezését méltatja – az erről szóló szakcikket pedig a világ legrangosabb idegtudományi szaklapja, a Nature Neuroscience közölte. De vajon beleszólhat-e a tudatos felhasználók rekreációs célú fűfogyasztásába egy tudományos eredmény?

 

Szinapszis szinapszis hátán

Az emberi agy a természet legösszetettebb rendszere: közel 90 milliárd idegsejtből és körülbelül ugyanennyi, az idegsejtek működését támogató gliasejtből áll. Az agyban előforduló sejttípusok száma ezer körül van, míg az összes többi szervünket csupán ötödennyi sejttípus építi fel. Az ember genetikai állományának – mintegy 20 ezer génnek – a 90 százaléka aktív, vagyis be van kapcsolva az agyban, s ezáltal körülbelül 900 agyterület működését irányítja. Egy ilyen komplex rendszer működésének megértése a jelenkor egyik legnagyobb tudományos kihívása, és örömmel nyugtázhatjuk, hogy a magyar kutatók ezen a területen a világ elitjéhez tartoznak. Jó évtizede óriási fejlődés indult az idegtudományokban, amelyhez Magyarország elsősorban a Nemzeti Agykutatási Programon (NAP) keresztül igyekszik csatlakozni, s e törekvést a jelenlegi kormányzat is támogatja: négy évre 12 milliárd forinttal. A kutatók egyik legfontosabb feladata az idegsejtek közötti kapcsolatok, a szinapszisok működésének megértése: a neuronok e szinapszisokon keresztül kommunikálnak, „beszélgetnek” egymással. Egy-egy idegsejt több ezer más neuronnal lehet kapcsolatban szinapszisokon keresztül, így jön létre az a bonyolult agyi hálózat, amely testünket, tudatunkat, érzelmeinket irányítja. Az egyes idegsejtek között zajló, térben és időben precízen szabályozott kommunikációhoz több ezer különböző fehérje – nanométeres léptékben összehangolt – működésére van szükség, ám ennek a megfigyelése csak az utóbbi években vált lehetővé.

A napjainkban elképesztő ütemű agykutatások egyik mozgatórugója többek között az, hogy a korábbiaknál sokkal részletesebben lehet mikroszkóppal vizsgálni az agyat – a 2014-ben kémiai Nobel-díjjal is elismert szuperrezolúciós képalkotásnak köszönhetően (lásd keretes írásunkat). Az agykutatók ma már érteni vélik, hogyan kommunikálnak egymással a neuronok. A szinapszis egyik oldalán lévő idegsejt kémiai anyagokat bocsát ki (ezek a hírvivő molekulák, más néven ingerületátvivő anyagok), melyek átáramlanak a szinaptikus résen, és a másik, a fogadó idegsejthez kapcsolódnak, ahol erre érzékeny antennák, azaz receptormolekulák várják őket. Miután a hírvivő anyagok hozzákapcsolódtak a receptorokhoz, aktiválódik a fogadó idegsejt, vagyis megvalósul az információ egyirányú továbbítása. Az egyik felmerülő tudományos kérdés pont az, hogy mi történik akkor, ha a küldő idegsejt túl sok hírvivőt bocsát ki.
Freund Tamás (az MTA KOKI főigazgatója, az Akadémia egyik alelnöke) és tanítványa, Katona István még 1999-ben közölt egy úttörő, sokat hivatkozott tanulmányt a Journal of Neuro­sci­ence-ben, az amerikai idegtudományi társaság lapjában a CB1 kannabinoid receptorról, amelyet a marihuána aktív hatóanyaga, a THC is aktivál. Ez a receptor azonban kivételesen nem a szokott helyen, azaz a fogadó idegsejten található, hanem a küldő idegsejt nyúlványain. Ahogy a magyar kutatók megjósolták, az eredetileg jelfogadó idegsejt úgy tud „visszabeszélni” az első idegsejtnek, hogy maga is hírvivő anyagokat küld, de ezúttal visszafelé. Ezek az ún. belső vagy endokannabinoid jelmolekulák, amelyek hatásukban nagyon hasonlóak a cannabisnövény hatóanyagához, a THC-molekulákhoz. Az endokannabinoid molekulákat ezek a rájuk érzékeny antennák, azaz a CB1 receptorok fogadják az első, küldő idegsejten. A magyar kutatók hipotézisét 2001-ben három külföldi kutatócsoport egymástól függetlenül, további kísérletekkel be is bizonyította. Az utóbbi években kiderült, hogy az említett folyamatok az idegrendszer egész területén jellemzőek, vagyis az endokannabinoid jelmolekulák kulcsfontosságúak az idegsejtek közötti kétirányú kommunikációban.

 

Mi van a fejünkben

Katona és kollégái most azt vizsgálták, hogy a rekreációs célú cannabisfogyasztás miként avatkozik bele ebbe a finom folyamatba. A magyar kutatók az agy hippocampus nevű, többek közt az emléknyomok rögzítésében nélkülözhetetlen szerepet betöltő területén jelöltek meg egyedi idegsejteket, ezek idegvégződé­seinek felszínén STORM szuperrezolúciós mikroszkópiás eljárással figyelték meg a kannabinoidreceptor-fehérjék elhelyezkedését olyan egerekben, amelyek a kísérletet megelőző 6 napon kontroll-, illetve THC-tartalmú injekciókat kaptak. (A THC avagy tetrahidrokannabinol a marihuána legfőbb pszichoaktív komponense.) Az injekciókban lévő koncentráció a kutatók szerint elegendő volt a (valóságban azért eléggé változó mértékű) emberi cannabisfogyasztásnak megfelelő THC-szint eléréséhez – az egerek vérében. A kutatók úgy gondolják, hogy ez a dózis hozzászokást és a kognitív képességek csökkenését váltja ki mind kísérleti állatokban, mind emberekben – igaz, az addikció kérdésében ez a kutatás aligha perdöntő. A vizsgálat során azt találták, hogy a kontrollmintákban az 1-es típusú kannabinoid receptorok nagy mennyiségben borítják az idegvégződés felszínét, a THC-injekciók után a receptorok mennyisége drámai módon lecsökkent, és a megmaradó receptormolekulák is az idegvégződés felszínéről a sejten belüli térbe vándoroltak. Ebből arra következtettek, hogy a kezelés hatására nem marad elegendő receptor az agy saját, belső kannabinoid jelátvivő rendszerének normális működéséhez, és ez a jelenség állhat a csökkent kognitív képességek hátterében.

A tudósok felvételein látni, hogy 6 napig tartó THC-kezelés hatására a kísérleti egerekben drámai módon, kb. 85 százalékkal csökkent az endokannabinoid molekulákat fogadó receptorok száma a szinapszisokban. További problémát jelent, hogy a receptorok száma csak meglepően lassan áll vissza. A kutatók szerint 6 napos, úgymond élvezeti szinttel történő kezelés után 11 napnak kellett eltelnie az 50 százalékos javulásig, de a receptorok normális működése csak 6 hét után állt helyre.

Csakhogy Katona István az mta.hu-nak nyilatkozva ennek kapcsán már „rockfesztivál-paradigmáról” beszélt, referenciaként pedig a legnépszerűbb európai fesztiválok idejét (ez tényleg 4–6 nap) említette – hozzátennénk: az efféle fesztiválokon még mindig az alkohol a vezető tudatmódosító. Ugyancsak fontosnak tartotta megemlíteni, hogy az amerikai Egészségtudományi Kutatóintézet (National Institute of Health) kutatásai szerint a tartósan nagy THC-koncentrációjú füvet szívó emberekben tapasztalható káros mellékhatások, például a tanulási képességek romlása mögött a CB1 receptorok szintjének általános csökkenése áll.

Annyi biztos, hogy a kutatók figyelemreméltóan interpretálják eredményeiket. Szerintük korábban senki nem számított rá, hogy már a 90-es években árult fűre jellemző 3-4 százalékos THC-tartalomnak megfelelő bevitel is teljesen lesöpri e kulcsfontosságú szabályozó fehérjéket az idegvégződésekről. Narrá­ciójuk visszatérő eleme, hogy egyre durvul a rekreációs cannabishasználók által használt cannabis THC-tartalma, amit az egyre terjedő legalizáció során rendkívül komolyan kellene venniük a döntéshozóknak. A kutatók is elismerik: a szabályozás lehetőségével talán kordában lehet tartani egyes negatív folyamatokat, ám megfontolandó, milyen THC-tartalommal engedélyezik a cannabisszármazékok használatát.

Amúgy meglepő, hogy Katonáék ennek ellenére milyen meleg szavakkal emlékeznek meg az élvezeti célokra nemesített kender kedvező hatásairól, említve, hogy a cannabis több ezer éves gyógynövényünk, és számos betegség (például a sclerosis multiplex) esetén néhány országban kis dózisban már engedélyezik a terápiás célú THC-fogyasztást. Éppen ezért a tudósok megvizsgálták a tízszeres hígítású, azaz terápiás koncentráció (10 ng/ml) hatását is (a terápiás kenderfélét ugyanis egy másik gyógyhatású hatóanyag, a CBD magasabb koncentrációjára nemesítették). Ebben az esetben a receptorok száma csak 16 százalékkal csökkent, ami szerintük összhangban áll azzal a megfigyeléssel, hogy ekkora dózisban a cannabisfogyasztásnak általában nincsenek pszichotikus mellékhatásai. Ugyanakkor maguk azt is fontosnak tartották hangsúlyozni, hogy a kutatásaikból nyert információk segíthetnek megérteni, mely élettani folyamatok károsodhatnak a krónikus marihuánafogyasztókban, és milyen jelenségekre kell az orvosoknak felkészülniük. Az már jóval vitathatóbb állítás, hogy az egyre nagyobb mennyiségű THC-t tartalmazó cannabisszármazékok terjedésével párhuzamosan egyre gyakrabban kerülnének kórházba a júzerek, például pszichózis miatt – ám ezzel már régen kívül is kerültünk az agykutatás terrénumán.

Szuperrezolúció

 

Korábban az idegrendszer szerkezetének felderítésére fénymikroszkópot és elektronmikroszkópot használtak a kutatók. Ezek közül a fénymikroszkóp használata egyszerű, de finom részleteket nem lehet vele megfigyelni, az egy mikrométer alatti struktúrákat már nem képes felbontani. Csakhogy az idegrendszerben számos ennél kisebb dolog létezik, a szinaptikus rés például csak 10–20 nanométeres (a nanométer a mikrométer ezredrésze). Az elektronmikroszkóppal látha­tóak a nanométeres szerkezetek is, ám használata roppant drága, körülményes és idő­igényes, ráadásul élő sejtet nem is lehet vele megfigyelni a minta előállításának módja miatt. A szuperrezolúciós mikroszkópia ehhez képest okos trükkökkel megkerüli a fénymikroszkópia feloldásának határát, és viszonylag egyszerű módszerekkel képes az elektronmikroszkópét megközelítő felbontásra. A szuperrezolúcióval akár élő sejtek szinapszisait is lehet vizsgálni, 20–40 nanométeres felbontásig. Az egyik ilyen trükk az, hogy fényt kibocsátó (fluoreszcens) fehérjéket juttatnak be az agyba, amelyek hozzákapcsolódnak az idegsejtekhez. Ezután gyenge intenzitású lézerrel megvilágítják a vizsgált agyterületet. A megvilágítás hatására a fluoreszcens fehérjék fényt bocsátanak ki, azaz felvillannak. A pontszerű felvillanásokat nagyon gyorsan egymásra fényképezve kirajzolódik a vizsgált terület részletes képe.