Endocannabinoider i kroppen kan hjælpe med at bekæmpe tarminfektioner

Endocannabinoider, signalmolekyler produceret i kroppen, der deler funktioner med kemikalier, der findes i marihuana, kan lukke gener, der er nødvendige for, at nogle patogene tarmbakterier kan kolonisere, formere sig, og forårsage sygdom, ny forskning ledet af UT sydvestlige forskere viser.

Fundene, offentliggjort online i dag i Celle , kunne hjælpe med at forklare, hvorfor cannabisplanten - den mest potente del heraf er marihuana - kan reducere symptomerne på forskellige tarmtilstande og i sidste ende kan føre til nye måder at bekæmpe mave -tarminfektioner på.

Opdaget i 1992, endocannabinoider er lipidbaserede neurotransmittere, der spiller en række roller i kroppen, herunder regulering af immunitet, appetit, og humør. Cannabis og dets derivater har længe været brugt til at lindre kroniske gastrointestinale tilstande, herunder irritabel tarmsyndrom og inflammatorisk tarmsygdom. Undersøgelser har vist, at dysregulering af kroppens endocannabinoide system kan føre til tarmbetændelse og påvirke sammensætningen af ​​tarmmikrobiota, bestanden af ​​forskellige bakteriearter, der lever i fordøjelseskanalen.

Imidlertid, studieleder Vanessa Sperandio, Ph.d., professor i mikrobiologi og biokemi ved UTSW, siger, at det har været ukendt, om endocannabinoider påvirker modtagelighed for patogene gastrointestinale infektioner.

For at hjælpe med at besvare dette spørgsmål, Sperandio og hendes kolleger arbejdede med mus genetisk ændret for at overproducere det potente pattedyr endocannabinoid 2-arachidonoyl glycerol (2-AG) i forskellige organer, herunder tarmene. Da forskerne inficerede disse dyr og deres umodificerede kammerater med Citrobacter rodentium, et bakterielt patogen, der angriber tyktarmen og forårsager markant betændelse og diarré, mutantmusene udviklede kun milde symptomer sammenlignet med den mere ekstreme gastrointestinale lidelse, som deres kammerater viste.

Undersøgelse af mutantdyrens kolon viste langt lavere betændelse og tegn på infektion. Disse mus havde også signifikant lavere fækale belastninger af C. rodentium -bakterier og ryddede deres infektionsdage hurtigere end deres umodificerede kuldkammerater. Behandling af genetisk umodificerede dyr med et lægemiddel, der øgede niveauerne af 2-AG i tarmene, gav lignende positive virkninger.

Sperandios team fandt ud af, at øgede niveauer af 2 -AG også kunne dæmpe Salmonella typhimurium -infektioner hos mus og forhindre enterohemorrhagic Escherichia coli - en særlig farlig mave -tarm -bakterie, der inficerer mennesker - for at udtrykke de virulensegenskaber, der er nødvendige for en vellykket infektion.

Omvendt da forskerne behandlede pattedyrsceller i petriskåle med tetrahydrolipstatin, en forbindelse fra Food and Drug Administration, der sælges kommercielt som Alli, der hæmmer 2-AG-produktion, de blev mere modtagelige for de bakterielle patogener.

Yderligere forsøg viste, at 2-AG udøvede disse virkninger på C. rodentium, S. typhimurium, og E. coli ved at blokere en bakteriel receptor kendt som QseC. Når denne receptor registrerer værtsignalmolekylerne adrenalin og noradrenalin, det udløser en molekylær kaskade, der er nødvendig for at etablere infektion. Tilslutning af denne receptor til 2-AG forhindrer, at dette virulensprogram aktiveres, Sperandio forklarer, hjælper med at beskytte mod infektion.

Sperandio bemærker, at disse fund kan hjælpe med at forklare nogle af virkningerne af cannabisbrug på inflammatoriske tarmtilstande. Selvom undersøgelser har vist, at cannabis kan sænke betændelse, nyere forskning har vist, at disse forhold også har en tendens til at have en bakteriekomponent, der kan blive påvirket positivt af plantens cannabinoider.

Ud over, cannabisforbindelser eller syntetiske derivater kan i sidste ende hjælpe patienter med at sparke tarmbakterielle infektioner uden antibiotika. Dette kan være særligt nyttigt for infektioner forårsaget af enterohemorrhagic Escherichia coli, Sperandio siger, som producerer et dødeligt toksin, når det behandles med antibiotika, gør disse stoffer ikke kun kontraproduktive, men ekstremt farlige. Fordi mange virulente bakterier, der koloniserer områder andre steder i kroppen, også har QseC -receptoren, tilføjer hun, denne strategi kunne bruges mere bredt til at bekæmpe en række infektioner.

Ved at udnytte kraften i naturlige forbindelser produceret i kroppen og i planter, vi kan i sidste ende behandle infektioner på en helt ny måde. "

Vanessa Sperandio, Ph.d., professor i mikrobiologi og biokemi ved UTSW

• CHLA -efterforsker modtager $ 3,4 millioner forskningstilskud til undersøgelse af rotavirusvaccine
• Udvidet screeningsmetode kan hjælpe med at opdage livstruende komplikationer hos premature babyer