Würmer und Menschen bekommen beide „den Heißhunger“, trotz 500 Millionen Jahren evolutionärer Trennung
Genau wie Menschen können auch Spulwürmer nach ihren Lieblingssnacks verlangen, nachdem sie von Gras high geworden sind, haben Wissenschaftler kürzlich herausgefunden. Die Forscher testeten die Reaktionen des Wurms nicht auf Cannabis selbst, sondern auf eine Verbindung, die dieselben Rezeptoren im Gehirn aktiviert.
„Die Nematoden kriegen nicht nur den Fressflash, sie führen ihn durch den gleichen Prozess wie Säugetiere.“ Shawn Locker (öffnet in neuem Tab), ein Professor für Biologie an der University of Oregon, gegenüber Live Science. „Die Wirkung von Cannabinoiden in Nematoden entspricht der Wirkung von Marihuana auf den menschlichen Appetit.“
Eine der bekanntesten Wirkungen des Rauchens oder Konsums von Marihuana ist eine intensive Steigerung des Appetits, bekannt als „Munchies“. Marihuana oder die getrockneten Blüten, Blätter, Stängel und Samen der Pflanze Cannabis sativa, enthält eine Klasse von Chemikalien, die Cannabinoide genannt werden. Zu diesen Cannabinoiden gehört die Hauptverbindung hinter den psychoaktiven Wirkungen von Gras, Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC), und sie binden an Cannabinoid-Rezeptoren (CB) im Gehirn. Auf diese Weise ahmen diese pflanzlichen Moleküle die Wirkung von Molekülen nach, die vom menschlichen Körper hergestellt werden und Endocannabinoide genannt werden.
Endocannabinoide sind dafür bekannt, den Appetit und die Nahrungsaufnahme zu regulieren, und im Allgemeinen haben frühere Studien eine starke Verbindung zwischen der CB-Rezeptoraktivierung und dem Hunger bei Menschen und Säugetieren gezeigt. Diese Aktivierung löst Heißhunger auf zucker- und fettreiche Nahrung aus. Zum Beispiel sind Ratten eifrig high auf THC Schokoladenkuchenteig verschlingen (öffnet in neuem Tab) und Trinken reichlich Zuckerwasser (öffnet in neuem Tab), haben Experimente gezeigt. Die Auswirkungen von Cannabinoiden auf Wirbellose wie Nematoden sind jedoch kaum bekannt.
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In einer Studie, die am Donnerstag (20. April) in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Aktuelle Biologie (öffnet in neuem Tab)Lockery und seine Kollegen behandelten eine Art Spulwurm namens Caenorhabditis elegans auf ein Endocannabinoid und untersuchten ihre Reaktion auf Nahrung. Der Spulwurm ernährt sich von Bakterien in zerfallendem Pflanzenmaterial und produziert einige der gleichen Endocannabinoide, die auch bei Säugetieren vorkommen, einschließlich Anandamid und 2-Arachidonoylglycerol (2-AG).
Die Wissenschaftler setzten Würmer 20 Minuten lang hohen Konzentrationen von Anandamid aus und boten ihnen dann fünf Arten von Bakterien an. Diese Bakterien unterschieden sich darin, wie schnell sie das Wachstum von Nematoden nach dem Verzehr bewirken. Das Team stellte fest, dass die Würmer, die jetzt mit Anandamid getränkt waren, die wachstumsfördernden Bakterien schnell verschlangen, während sie kaum an den anderen herumstocherten.
Als nächstes platzierten die Wissenschaftler die Bakterien an verschiedenen Stellen in einem Labyrinth, in das sie die Würmer freisetzten. Im Vergleich zu ihren unbehandelten Artgenossen krabbelten die mit Anandamid dotierten Würmer öfter auf den Arm zu, der wachstumsfördernde Bakterien aufwies, und verbrachten mehr Zeit damit, den Fraß herunterzukauen. Diese Beobachtungen legten nahe, dass das Endocannabinoid die Würmer dazu brachte, nicht nur wachstumsfördernde Nahrung zu bevorzugen, sondern sie auch schnell zu fressen.
Die Forscher fanden heraus, dass ein spezifischer Wurm-Cannabinoidrezeptor – NPR-19 – Anandamid bindet und diesen Fressrausch zu vermitteln scheint. Das Team ersetzte das Gen des Wurms für NPR-19 durch das menschliche Gen für den CB1-Rezeptor, den Rezeptor, an den sowohl Anandamid als auch THC beim Menschen binden. Sie fanden heraus, dass Anandamid immer noch in der Lage war, den Heißhunger im Wurm zu produzieren, indem es an den menschlichen Rezeptor bindet.
„Die Nematoden- und menschlichen Cannabinoid-Rezeptoren sind austauschbar“, sagte Lockery. „Dies unterstreicht die Gemeinsamkeit der Wirkung von Cannabinoiden bei Nematoden und Menschen, selbst nach 500 Millionen Jahren Evolution.“
Diese gemeinsame Erfahrung, Fressattacken zu haben, verbindet nicht nur Nematoden und Menschen im Laufe der Evolution, sondern legt auch nahe, dass das Endocannabinoid-System wahrscheinlich ähnliche Funktionen in vielen Tierarten erfüllt und dass diese Funktionen der Schlüssel zum Überleben dieser Arten sind. Zu diesen Schlüsselfunktionen gehören diejenigen, die an der Kontrolle der Nahrungsaufnahme und insbesondere der „hedonischen Ernährung“ oder dem Verlangen nach schmackhaften, kalorienreichen Lebensmitteln beteiligt sind.
Zumindest bei Nematoden kann Anandamid den Heißhunger auslösen, indem es eine bestimmte Klasse von geruchserkennenden oder olfaktorischen Neuronen empfindlicher für bevorzugte Essensgerüche und weniger empfindlich für unerwünschte Essensgerüche macht, fand das Team heraus. Diese Neuronen tragen den NPR-19-Rezeptor nicht, so dass andere Neuronen mit dem Rezeptor wahrscheinlich „eine Nachricht an die olfaktorischen Neuronen senden“, sagte Lockery. „Der nächste Schritt besteht darin, die Natur dieses Signals und die Neuronen, die es senden, zu entdecken.“