Új tanulmányunk a Science Advances májusi számának címlapján szerepel
Munkánk hozzájárul a rendszeres kannabiszfogyasztás során kialakuló tolerancia molekuláris szintű jelenségének megértéséhez. Barti Benjámin, a csoport kiemelkedően tehetséges PhD-hallgatója volt a publikáció vezető szerzője, és Beni érdeme a címlapon szereplő piramissejt művészi ábrázolása is. A szivárványszín szalag kannabinoid-receptorokat ábrázol egy bejövő axon felszínén, ami gátló szinapszist ad a piramissejtre.
Ebben a tanulmányban azt vizsgáltuk, hogy mi határozza meg a visszacsatolás erősségét az egyes szinapszisokban, más szóval a retrográd szinaptikus jelátvitel erősségét. Olyan eljárást dolgoztunk ki, amely először a jelátvitel erősségét méri a két idegsejtet összekötő szinapszisban, majd szuperfelbontású mikroszkóp segítségével nanométeres pontossággal határozza meg a jelátvitelben részt vevő molekulák térbeli elrendeződését. Kísérleteink során egy egyedülálló szinaptikus jelenséget vizsgáltunk, amelyet kannabinoid-tónusnak nevezünk.
Első meglepő megfigyelésünk az volt, hogy a két klasszikus endokannabinoid-termelő enzim nem vesz részt ebben a szinaptikus jelenségben, ami arra utal, hogy a kannabinoid-tónus hátterében egy új molekuláris mechanizmus áll. Ezután azt a hipotézist teszteltük, hogy a kannabinoid receptorok egy csoportja folyamatosan aktív az endokannabinoid jelátvivő molekulák hiányában is, és ezáltal szabályozza a szinapszisok erősségét. Fiziológiai és molekuláris mérések kimutatták, hogy a neurotranszmitterek felszabadulási helyeinek 200 nanométeres környezetében a tónusosan aktív kannabinoid receptorok száma jelentősen befolyásolja a neuronok közötti szinaptikus kommunikáció erősségét.
Végül megvizsgáltuk, hogy a kannabisz pszichoaktív összetevőjével, a THC-vel végzett hatnapos kezelés hogyan befolyásolja a kannabinoid receptorok nanométeres elrendeződését egerekben, és megállapítottuk, hogy a kannabinoid receptoroknak csak a fele marad a neurotranszmitter felszabadulási hely 200 nanométeres környezetében. Ezzel egyidejűleg a kannabinoid-tónus jelensége teljesen eltűnt a szinapszisokból, míg a klasszikus endokannabinoid jelátviteli útvonal működése csak kisebb változást mutatott. Ez a váratlan eredmény az autizmus egy genetikai háttérrel rendelkező speciális típusára emlékeztet. A Nobel-díjas Thomas Südhof csoportjának 2013-as felfedezése szerint az autizmus e típusában hiányzik a kannabinoid tónus, míg a hagyományos endokannabinoid jelátviteli utak érintetlenek maradnak, bár ennek az eltérésnek az oka ismeretlen. Eredményeink arra utalnak, hogy a kannabisz számos hatása között olyan molekuláris változások is lehetnek, mint amilyenek az autizmus spektrumzavar e genetikai formájában megfigyelhetők.