Marihuana (Cannabis) ist dafür bekannt, dass es den Menschen „Heißhunger“ bereitet. Es macht nicht nur Lust auf mehr Essen, sondern auch auf die leckersten und kalorienreichsten Lebensmittel. Eine neue Studie, die am 20. April in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht wurde, zeigt nun, dass gut untersuchte Fadenwürmer (C. elegans) auf diese als Cannabinoide bekannten Chemikalien genau so reagieren.
„Cannabinoide machen Nematoden hungriger auf ihre bevorzugte Nahrung und weniger hungrig auf ihre nicht bevorzugte Nahrung“, sagt Shawn Lockery von der University of Oregon in Eugene.
„Die Wirkung von Cannabinoiden bei Fadenwürmern ist also vergleichbar mit der Wirkung von Marihuana auf den menschlichen Appetit.“
„Nematoden haben sich vor mehr als 500 Millionen Jahren von der Linie, die zu den Säugetieren führte, getrennt“, fügte er hinzu. „Es ist wirklich bemerkenswert, dass die Auswirkungen von Cannabinoiden auf den Appetit über eine so lange evolutionäre Zeit erhalten geblieben sind.
Lockery erklärte, dass die neue Studie im Jahr 2015 inspiriert wurde, als Cannabis in Oregon legal wurde. „Zu dieser Zeit war unser Labor an der Universität von Oregon intensiv damit beschäftigt, die Nahrungspräferenzen von Fadenwürmern als Teil unserer Forschung über die neuronalen Grundlagen wirtschaftlicher Entscheidungen zu untersuchen“, sagte er. „In einem fast buchstäblichen ‚Freitagnachmittagsexperiment‘ – sprich: ‚Schmeißen wir das Zeug drauf, um zu sehen, was passiert‘ – beschlossen wir zu sehen, ob das Einweichen von Würmern in Cannabinoiden die bestehenden Nahrungspräferenzen verändert. Das ist der Fall, und die Arbeit ist das Ergebnis jahrelanger Nachforschungen.
Auf molekularer Ebene ähnelt das Cannabinoidsystem der Fadenwürmer sehr dem von Menschen
Es ist bekannt, dass Cannabinoide durch Bindung an Cannabinoid-Detektorproteine, die so genannten Cannabinoid-Rezeptoren, im Gehirn, im Nervensystem und in anderen Teilen des Körpers wirken. Diese Rezeptoren im Körper reagieren normalerweise auf verwandte Moleküle, die natürlicherweise im Körper vorhanden sind und als Endocannabinoide bezeichnet werden. Das Endocannabinoid-System spielt eine wichtige Rolle beim Essen, bei Angstzuständen, beim Lernen und Gedächtnis, bei der Fortpflanzung, beim Stoffwechsel und vielem mehr.
Auf molekularer Ebene ähnelt das Cannabinoidsystem der Fadenwürmer sehr dem von Menschen und anderen Tieren. Das warf die Frage auf, ob die so genannten hedonischen Fütterungseffekte von Cannabinoiden auch über die Arten hinweg erhalten bleiben.
In der neuen Studie zeigten die Forscher zunächst, dass die Würmer auf das Endocannabinoid Anandamid reagieren, indem sie mehr fressen. Außerdem aßen sie mehr von ihrer Lieblingsspeise. Die Forscher fanden heraus, dass diese Effekte der Endocannabinoide vom Vorhandensein der Cannabinoidrezeptoren der Würmer abhängen.
In weiteren Studien ersetzten sie den Cannabinoidrezeptor von C. elegans genetisch durch den menschlichen Cannabinoidrezeptor, um zu sehen, was passieren würde, und sie fanden heraus, dass die Tiere normal auf Cannabinoide reagierten. Die Entdeckung unterstreicht die Gemeinsamkeiten der Cannabinoidwirkungen bei Fadenwürmern und Menschen, sagen die Forscher. Sie berichten, dass die Wirkungen von Anandamid auch von Neuronen abhängen, die bei der Nahrungserkennung eine Rolle spielen.
„Wir haben herausgefunden, dass die Empfindlichkeit eines der wichtigsten Geruchsneuronen in C. elegans, die Nahrung erkennen, durch Cannabinoide dramatisch verändert wird“, sagte Lockery. „Nach einer Cannabinoidexposition wird es empfindlicher für bevorzugte Nahrungsgerüche und weniger empfindlich für nicht bevorzugte Nahrungsgerüche. Dieser Effekt trägt dazu bei, die Veränderungen in der Nahrungsaufnahme des Wurms zu erklären, und er erinnert daran, wie THC schmackhaftes Essen beim Menschen noch schmackhafter macht.“
Die Ergebnisse bei den Würmern sind nicht nur unterhaltsam, sagt Lockery, sondern sie haben auch erhebliche praktische Auswirkungen.
„Die Cannabinoid-Signalübertragung ist in den meisten Geweben unseres Körpers vorhanden“, sagte er. „Sie könnten daher an der Ursache und Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten beteiligt sein. Die Tatsache, dass das menschliche Cannabinoid-Rezeptor-Gen in den Experimenten zur Lebensmittelauswahl von C. elegans funktionsfähig ist, schafft die Voraussetzungen für ein schnelles und kostengünstiges Screening nach Medikamenten, die auf eine Vielzahl von Proteinen abzielen, die an der Cannabinoid-Signalübertragung und dem Stoffwechsel beteiligt sind, was tiefgreifende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat.“
Die Forscher merken an, dass noch große Fragen offen sind, darunter die Frage, wie Cannabinoide die Empfindlichkeit der Geruchsneuronen von C. elegans verändern, die keine Cannabinoidrezeptoren haben. Sie sind auch neugierig darauf, die Auswirkungen von Psychedelika auf Fadenwürmer zu untersuchen.
„Vielleicht finden wir eine neue Reihe von Gemeinsamkeiten zwischen Menschen und Würmern, jetzt im Fall von Drogen, die die Wahrnehmung und das psychologische Wohlbefinden verändern“, sagt Lockery.
