Laut einer neuen Studie, die darauf hindeutet, dass Fressattacken nicht nur ein menschliches Phänomen sind, können Verbindungen, die in Gras gefunden werden, eine Spezies von Spulwürmern hungriger machen, insbesondere nach ihren Lieblingsspeisen. Die lustige Entdeckung könnte Wissenschaftlern eines Tages tatsächlich helfen, Cannabinoide und ihre potenziellen medizinischen Anwendungen besser zu verstehen, sagen die Autoren der Studie.
Cannabinoide sind eine große Gruppe von Verbindungen, die in Cannabis vorkommen. Obwohl Cannabidiol (CBD) und Tetrahydrocannabinol (THC) die wichtigsten Cannabinoide der Pflanze sind, haben Wissenschaftler etwa 100 weitere entdeckt. THC ist dafür bekannt, das High zu verursachen, das Cannabis so attraktiv macht, aber andere Cannabinoide scheinen subtilere Wirkungen zu haben. Menschen und scheinbar jedes andere Tier produzieren auf natürliche Weise ihre eigene Version dieser Verbindungen, die Endocannabinoide genannt werden. Diese Chemikalien helfen, verschiedene Aspekte unserer Biologie zu regulieren, vom Gedächtnis über das Schmerzempfinden bis hin zum Hunger. Trotz unseres immerwährenden Interesses an Cannabis wissen wir jedoch immer noch vieles nicht über Cannabinoide und ihre Wirkungsweise.
Die neue Studie wurde von Wissenschaftlern der University of Oregon unter der Leitung des Biologen Shawn Lockery durchgeführt. Lockery und sein Team hatten studiert Caenorhabditis elegans, ein winziger frei lebender Spulwurm oder Nematode, für eine lange Zeit. Aber wie so viele Geschichten über Cannabinoide geschah diese Forschung nur aus einer Laune heraus.
„2015 wurde Cannabis in Oregon legalisiert. Damals war unser Labor an der University of Oregon im Rahmen unserer Forschung zur neuronalen Grundlage der wirtschaftlichen Entscheidungsfindung intensiv an der Bewertung der Nahrungspräferenzen von Nematoden beteiligt“, sagte Lockery Gizmodo in einer E-Mail. „In einem fast buchstäblichen ‚Freitagnachmittagsexperiment‘ – zu lesen: ‚Lasst uns dieses Zeug aufwerfen, um zu sehen, was passiert‘ – entschieden wir uns zu sehen, ob das Einweichen von Würmern in Cannabinoiden bestehende Ernährungspräferenzen verändert. Das tut es, und das Papier ist das Ergebnis langjähriger Nachforschungen.“
Die Ergebnisse des Teams waren veröffentlicht am 20.4. natürlich in der Zeitschrift Current Biology. Das scheinen sie zu zeigen C. elegans Würmer fressen mehr als gewöhnlich, wenn sie dem Endocannabinoid Anandamid ausgesetzt sind, und dass sie sich zu den Nahrungsmitteln hingezogen fühlen, die sie bevorzugen. Andere Experimente zeigten, dass diese Verhaltensänderung direkt mit dem Vorhandensein der Cannabinoidrezeptoren der Würmer zusammenhängt und dass das Cannabinoid hauptsächlich ihre olfaktorischen Neuronen beeinflusst. Sie züchteten auch Würmer, deren Cannabinoid-Rezeptoren durch die in Menschen gefundenen ersetzt wurden, und sie reagierten immer noch wie zuvor.
C. elegans ist ein beliebtes Testobjekt im Labor. Frühere Forschungen hatten bereits ergeben, dass die Würmer ihre eigenen Endocannabinoide produzieren (insgesamt sieben) und dass diese Endocannabinoide viele Rollen spielen, einschließlich der Kontrolle des Nachwachsens von Neuronen nach einer Verletzung. Aber das scheint eine neue Entdeckung zu sein.
„Dies ist das erste Mal, dass eine hedonische Nahrungsaufnahme (der Heißhunger), die aus einer Cannabinoid-Exposition resultiert, bei einem Nicht-Säugetier-Organismus nachgewiesen wurde. Darüber hinaus haben wir diesen Effekt in einem winzigen Wurm mit einem Nervensystem von nur 302 Neuronen demonstriert. Zum Vergleich: Das menschliche Nervensystem hat 86 Milliarden Neuronen“, sagte Lockery.
Die Ergebnisse haben einige Implikationen für das Verständnis der Evolution. Sie legen nahe, dass die neurologische Verdrahtung, die diesem Hungereffekt zugrunde liegt, lange vor dem Menschen entstand oder C. elegans waren in der Nähe. Viele Forscher glauben, dass sich das Endocannabinoid-System zum Teil entwickelt hat, um Tieren zu helfen, extreme Bedingungen zu überleben, bemerkt Lockery. Eine mögliche Erklärung dafür, warum Fressattacken auftreten, wenn Tiere Cannabinoiden ausgesetzt sind, ist, dass es sie dazu treibt, die energiereichsten Lebensmittel zu suchen – genau die Art von Snack, die in einer Notsituation wie einem drohenden Hungertod benötigt wird. Und da sich Würmer, die mit menschlichen Cannabinoidrezeptoren hergestellt wurden, immer noch hungriger fühlten, deutet dies auch darauf hin, dass sich dieser Prozess im Laufe der Zeit nicht wirklich verändert hat.
„Die Tatsache, dass wir diese Reaktion mit Nematoden teilen, ist bedeutsam, da die Evolutionslinien, die zu modernen Nematoden und Menschen führten, vor etwa 500 Millionen Jahren auseinandergingen. Das bedeutet, dass wir einen gemeinsamen Vorfahren haben, der die Knabbereien bekam, wenn er verhungerte. Diese Erkenntnis hilft uns, unseren Platz im Universum der Tiere besser zu verstehen“, sagte Lockery.
Auch medizinisch könnte sich eine solche Forschung auf der ganzen Linie auszahlen. C. elegans werden umfassend als Modell für viele menschliche Krankheiten untersucht. Aber wenn diese Würmer wie wir den Heißhunger bekommen, könnte das mehr Grundlagenforschung zu Medikamenten eröffnen, die möglicherweise Stoffwechselstörungen behandeln können, indem sie mit dem Endocannabinoid-System interagieren.
Lockery und sein Team planen, das Innenleben von Wurmfressern weiter zu untersuchen. Aber sie sind sich auch voll und ganz bewusst, dass die Leute von ihren Erkenntnissen gekitzelt werden, und das ist ein lohnendes Ziel, wie sie meinen.
„Neben unserer wissenschaftlichen Neugier waren wir der Meinung, dass ein positives Ergebnis sowohl amüsant als auch zum Nachdenken anregend für die breite Öffentlichkeit wäre. Wissenschaft, die dich zuerst zum Lachen bringt, dann zum Nachdenken“, sagte er.
