Caenorhabditis elegans e i cannabinoidi

Uno studio recentissimo ha scoperto che i nematodi esposti alle sostanze chimiche della Cannabis hanno la "fame chimica" - una fame persistente di cibo gustoso - proprio come le persone. 

Quando sono sotto tale influenza, i vermi Caenorhabditis elegans scelgono di nutrirsi più a lungo del normale e mostrano una maggiore preferenza per i loro cibi preferiti di alta qualità rispetto a opzioni meno nutrienti.

Lo studio, pubblicato il 20 aprile scorso su Current Biology, suggerisce che il meccanismo con cui la cannabis influenza l'appetito si sia evoluto più di 500 milioni di anni fa, quando i percorsi evolutivi di C. elegans e umani si sono discostati. Questa comunanza in tutto il regno animale suggerisce che C. elegans potrebbe essere usato per studiare come la cannabis colpisca il sistema nervoso umano.

"Più sappiamo a livello di base sulla fisiologia della droga, più sana sarà in definitiva la nostra società", afferma Shawn Lockery, neuroscienziato dell'Università dell'Oregon a Eugene che ha guidato la ricerca.

Lockery e i suoi colleghi sono stati ispirati a condurre gli esperimenti dopo che lo stato dell'Oregon ha legalizzato l'uso ricreativo della cannabis nel 2015. "Avevamo la marijuana nel cervello, in senso concettuale", dice.

Le molecole di cannabinoidi derivate dalla pianta di cannabis si legano agli stessi recettori delle molecole naturalmente presenti nel corpo, chiamate endocannabinoidi. Questi recettori si trovano nel cervello e in molti altri tessuti, e si pensa che il sistema endocannabinoide regoli funzioni chiave, come il sonno, la memoria, l'ansia e l'alimentazione.

Il gruppo di ricerca si è già specializzato in test di scelta del cibo che prevedono di mettere C. elegans in un labirinto a forma di T contenente due opzioni alimentari e osservare a quale i vermi scelgano di avvicinarsi. Per studiare gli effetti comportamentali dei cannabinoidi, i ricercatori hanno immerso i vermi in una soluzione dell'endocannabinoide anandamide prima di metterli nel labirinto.

I vermi che hanno ricevuto questo bagno di endocannabinoide sembravano sviluppare un appetito maggiore. Quando si trovavano nel labirinto, mostravano una maggiore preferenza per i batteri nutrizionalmente superiori rispetto ai loro coetanei sobri e passavano più tempo a mangiare. 

I vermi sotto l'influenza di anandamide hanno anche mostrato meno interesse per i batteri nutrizionalmente inferiori. Questi effetti si sono manifestati solo in C. elegans che aveva recettori endocannabinoidi funzionanti.

"La cosa che mi ha sorpreso è stata la perfetta armonia di tutto", afferma Lockery. In esperimenti successivi, i ricercatori hanno testato gli endocannabinoidi su vermi geneticamente modificati per avere recettori dei cannabinoidi umani. 

I vermi modificati hanno risposto allo stesso modo. I ricercatori hanno individuato l'effetto dei cannabinoidi su uno dei principali neuroni olfattivi che rilevano il cibo - che, nei vermi trattati con il farmaco, è diventato più sensibile agli odori del cibo preferito e meno sensibile agli odori del cibo scadente.

Ricerche passate hanno dimostrato che i cannabinoidi causano questo tipo di "alimentazione edonica" in mammiferi diversi dall'uomo, inclusi ratti e primati. L'ultimo lavoro aggiunge C. elegans all'elenco, indicando che i recettori dei cannabinoidi e i comportamenti influenzati dai cannabinoidi si sono evoluti molto tempo fa, come afferma Kent Berridge, neuroscienziato dell'Università del Michigan ad Ann Arbor.

"Sapevamo che i neurotrasmettitori sono antichi e conservati da molto tempo", afferma Berridge. "Ma che abbia la stessa funzione di promuovere il consumo, specialmente, in questo caso, di cibi ricchi di nutrienti è notevole."

Le somiglianze suggeriscono che C. elegans potrebbe fornire un modo economico per modellare il modo in cui i composti derivati ​​dalla cannabis influenzano il sistema nervoso nelle persone.

La ricerca sulla cannabis continuerà ad espandersi man mano che la droga diventerà legale in più regioni, afferma Anne Hart, neuroscienziata della Brown University di Providence, Rhode Island. 

"In passato studiare questi composti era davvero difficile", afferma Hart. "Nei prossimi cinque o dieci anni impareremo molto di più in questo campo, permettendo ai ricercatori di capire come funzionano davvero questi composti".

Riferimenti

Levichev, A. et al. Corr. Biol . https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.03.013 (2023).

Recensione da Nature, doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-01376-4