การศึกษาพบว่า cannabidiol (CBD) ลดอาการชักในโรคลมชักในเด็กหลายรูปแบบที่ดื้อต่อการรักษา
นำโดยนักวิจัยจาก NYU Grossman School of Medicine การศึกษาใหม่พบว่า CBD ขัดขวางสัญญาณที่นำพาโดยโมเลกุลที่เรียกว่า lysophosphatidylinositol (LPI) LPI ที่พบในเซลล์สมองที่เรียกว่าเซลล์ประสาท เชื่อกันว่าจะขยายสัญญาณประสาทซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทำงานปกติ แต่อาจถูกแย่งชิงโดยโรคเพื่อส่งเสริมการชัก
เผยแพร่ออนไลน์วันที่ 13 กุมภาพันธ์ในวารสาร เซลล์ประสาทงานนี้ยืนยันการค้นพบก่อนหน้านี้ว่า CBD บล็อกความสามารถของ LPI ในการขยายสัญญาณประสาทในบริเวณของสมองที่เรียกว่าฮิบโป การค้นพบในปัจจุบันสนับสนุนเป็นครั้งแรกที่ LPI ยังทำให้สัญญาณที่ต่อต้านอาการชักอ่อนแอลง ซึ่งอธิบายเพิ่มเติมถึงคุณค่าของการรักษา CBD
ผลลัพธ์ของเราทำให้เข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกลไกหลักของการเหนี่ยวนำการชัก โดยมีนัยหลายประการสำหรับการค้นหาแนวทางการรักษาใหม่ ๆ Richard W. Tsien, PhD, ผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง, ประธานภาควิชาสรีรวิทยาและประสาทวิทยาศาสตร์ที่ NYU Langone Health
“การศึกษายังชี้แจงว่าไม่เพียง CBD ตอบโต้ อาการชัก แต่กว้างกว่านั้นวงจรสมดุลในสมองอย่างไร” ดร. เซียน ผู้อำนวยการสถาบันประสาทวิทยาศาสตร์ NYU Langone กล่าวเสริม "ความไม่สมดุลที่เกี่ยวข้องมีอยู่ในออทิสติกและโรคจิตเภท ดังนั้นบทความนี้อาจมีผลกระทบในวงกว้าง"
วงจรที่ทำให้เกิดโรค
การค้นพบของการศึกษานี้ขึ้นอยู่กับวิธีที่เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ "ดึง" เพื่อส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าไปตามส่วนต่อขยายของตัวมันเองจนกว่าจะถึงไซแนปส์ ซึ่งเป็นช่องว่างที่เชื่อมต่อไปยังเซลล์ถัดไปในวิถีประสาท เมื่อถึงจุดสิ้นสุดของเซลล์ก่อนถึงไซแนปส์ แรงกระตุ้นจะกระตุ้นการปลดปล่อยสารประกอบที่เรียกว่าสารสื่อประสาทซึ่งข้ามช่องว่างเพื่อส่งผลต่อเซลล์ถัดไป เมื่อข้ามไปแล้ว สัญญาณเหล่านี้จะกระตุ้นให้เซลล์กระตุ้น (กระตุ้น) หรือทำให้เซลล์ช้าลง (ยับยั้ง) ความสมดุลระหว่างทั้งสองมีความสำคัญต่อการทำงานของสมอง ความตื่นเต้นมากเกินไปส่งเสริมการชัก
การศึกษาครั้งใหม่นี้พิจารณาแบบจำลองของสัตว์ฟันแทะหลายตัวเพื่อสำรวจกลไกเบื้องหลังการชัก โดยมักจะวัดการไหลของกระแสไฟฟ้าที่นำพาข้อมูลโดยใช้ขั้วไฟฟ้าปลายแหลม การทดลองอื่นๆ ดูที่ผลกระทบของ LPI โดยการยับยั้งคู่ส่งสัญญาณหลักทางพันธุกรรม หรือโดยการวัดการปลดปล่อย LPI หลังการชัก
การทดสอบยืนยันการค้นพบก่อนหน้านี้ว่า LPI มีอิทธิพลต่อสัญญาณประสาทโดยการจับกับโปรตีนที่เรียกว่า G-coupled receptor 55 (GPR55) บนผิวเซลล์ของเซลล์ประสาท ปฏิกิริยาระหว่าง presynaptic LPI-GPR55 นี้พบว่าทำให้เกิดการปลดปล่อยแคลเซียมไอออนเข้าไปในเซลล์ ซึ่งกระตุ้นให้เซลล์ปล่อยกลูตาเมต ซึ่งเป็นสารสื่อประสาทกระตุ้นหลัก
นอกจากนี้ เมื่อ LPI เปิดใช้งาน GPR55 ที่อีกด้านหนึ่งของไซแนปส์ มันทำให้การยับยั้งอ่อนแอลง ทำให้อุปทานลดลงและการจัดการที่เหมาะสมของโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการยับยั้ง โดยรวมแล้วสิ่งนี้สร้างกลไกสองง่ามที่ "อันตราย" เพื่อเพิ่มความตื่นเต้นง่าย ผู้เขียนอธิบาย
ทีมวิจัยพบว่าหนูที่ทำพันธุวิศวกรรมขาด GPR55 หรือรักษาหนูด้วยสาร CBD ที่ได้จากพืชก่อนกระตุ้นการชัก บล็อกผลกระทบ LPI-mediated ต่อการส่งผ่านและการยับยั้ง excitatory synaptic ในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับ GPR55 เป็นเป้าหมายของ CBD สำหรับการลดอาการชัก แต่งานปัจจุบันได้เสนอกลไกการดำเนินการที่มีรายละเอียดมากขึ้น
ผู้เขียนเสนอว่า CBD บล็อก "วงจรป้อนกลับเชิงบวก" ซึ่งการชักจะเพิ่มการส่งสัญญาณ LPI-GPR55 ซึ่งน่าจะกระตุ้นให้เกิดการชักต่อไป ซึ่งจะเพิ่มระดับ LPI และ GPR55 วงจรอุบาทว์ที่นำเสนอประกอบด้วยกระบวนการที่สามารถอธิบายอาการชักจากโรคลมบ้าหมูซ้ำได้ แม้ว่าจำเป็นต้องมีการศึกษาในอนาคตเพื่อยืนยันสิ่งนี้
นอกจากนี้ การศึกษาในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่ cannabinoid CBD ที่ได้จากพืช แต่ผู้เขียนทราบว่า LPI เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายการส่งสัญญาณที่รวมถึง "endocannabinoids" เช่น 2-Arachidonoylglycerol (2-AG) ซึ่งมีอยู่ในเนื้อเยื่อของมนุษย์ตามธรรมชาติ ตัวรับเป้าหมาย LPI และ 2-AG ที่ควบคุมโดย CBD เช่นกัน แต่มีการกระทำต่างกันที่ไซแนปส์ ในขณะที่ LPI ขยายสัญญาณไฟฟ้าที่เข้ามา endocannabinoids เช่น 2-AG จะตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของการทำงานของสมองโดยลดการปลดปล่อยสารสื่อประสาทจากเซลล์ประสาท ที่น่าสนใจคือ LPI และ 2-AG สามารถแปลงซึ่งกันและกันได้โดยการทำงานของเอนไซม์
"ในทางทฤษฎี สมองสามารถควบคุมกิจกรรมได้โดยการสลับระหว่าง LPI กระตุ้นการกระตุ้นและการดำเนินการฟื้นฟูของ 2-AG" Evan Rosenberg, PhD, นักวิจัยดุษฏีบัณฑิตคนแรกในห้องปฏิบัติการของ Tsien กล่าว “ผู้ออกแบบยาสามารถยับยั้งเอนไซม์ที่รองรับการผลิต LPI หรือส่งเสริมการเปลี่ยนเป็น 2-AG ซึ่งเป็นวิธีการเพิ่มเติมในการควบคุมอาการชัก IPL ยังสามารถทำหน้าที่เป็น biomarker ของอาการชักหรือตัวทำนายการตอบสนองทางคลินิกต่อ CBD ซึ่งเป็นพื้นที่สำหรับการวิจัยในอนาคต »
นอกจาก Dr. Tsien และ Dr. Rosenberg แล้ว ผู้เขียนงานวิจัยจาก Department of Neuroscience and Physiology and Neuroscience Institute ที่ NYU Langone ได้แก่ Simon Chamberland, Erica Nebet, Xiaohan Wang, Sam McKenzie, Alejandro Salah, Nicolas Chenouard, Simon Sun และ György Buzsaki, MD , ปริญญาเอก ผู้เขียนร่วมจาก NYU Langone ได้แก่ Orrin Devinsky, MD จาก Department of Neurology, Rebecca Rose จาก Division of Advanced Research Technologies และ Drew R. Jones, PhD จาก Department of Biochemistry and Molecular Pharmacology
