В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, исследователи исследовали, как нейроны, экспрессирующие рецептор каннабиноида-1 (CB1R) в медиобазальном гипоталамусе (MBH), регулируют стимулирующие аппетит эффекты вдыхаемого каннабиса у грызунов.

Исследование: Cannabis Sativa воздействует на медиобазальные нейроны гипоталамуса, стимулируя аппетит. Фото: TayHamPhotography / Shutterstock

Справочная информация

Известно, что Cannabis sativa стимулирует аппетит, влияя на разработку методов лечения анорексии, но методы лечения, имитирующие его действие, часто плохо переносятся и недостаточно эффективны. Следовательно, многие пациенты с анорексией обращаются к каннабису для стимуляции аппетита, однако лежащие в основе нейробиологические механизмы остаются неясными. Предыдущие исследования подчеркивают роль MBH, особенно дугообразного ядра, в пищевом поведении. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять нейробиологические механизмы, в частности роль CB1R в нейронах MBH, лежащих в основе стимулирующих аппетит эффектов каннабиса, что имеет решающее значение для его клинического применения при лечении анорексии.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи использовали как крыс, так и мышей для изучения нейробиологических механизмов, лежащих в основе стимулирующих аппетит свойств Cannabis sativa. Изначально крысы были выбраны из-за их простоты в поведенческих анализах, но мыши также использовались для более механистической визуализации и хемогенетических исследований. Животных содержали в контролируемой среде с доступом к пище и воде, за исключением особых условий тестирования. Был разработан ряд экспериментов для изучения различных аспектов вопроса исследования.

Растительное вещество каннабиса, содержащее 7,8% тетрагидроканнабинола (ТГК) и 0,5% каннабидиола (CBD), было получено в соответствии с федеральным законом. Крыс приучали к паровым камерам, прежде чем подвергать воздействию испаренного каннабиса. Затем наблюдали за режимом питания и двигательной активностью в различных условиях, включая метаболические камеры BioDAQ и Sable Promethion. Кроме того, для оценки пищевого поведения крыс после воздействия каннабиса использовалась оперантная система с сенсорным экраном.

Для исследований на мышах исследователи установили дозу паров каннабиса, соответствующую поведению. Затем мыши подвергались воздействию этих паров, и измерялось потребление ими пищи. In vivo была проведена кальциевая визуализация нейронов MBH для оценки активации нейронов в ответ на диету с высоким содержанием жиров после воздействия каннабиса. Кроме того, были проведены электрофизиологические записи, чтобы понять влияние активации CB1R на связанные с Агути пептидные (AgRP) нейрональные ГАМКергические спонтанные тормозящие постсинаптические токи (SIPSC).

Хемогенетическое ингибирование нейронов AgRP также было исследовано для определения их роли в пищевом поведении, вызванном употреблением каннабиса. Это включало введение вируса, нацеленного на нейроны AgRP в MBH, а затем наблюдение за влиянием воздействия каннабиса на потребление пищи.

Все данные были проанализированы с использованием соответствующих статистических методов, включая двусторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) и парные t-тесты стьюдента, чтобы сделать выводы о влиянии паров каннабиса на пищевое поведение и лежащие в его основе нейробиологические механизмы.

Результаты исследования

Воздействие испаренного каннабиса существенно влияет на характер питания и связанные с ним нейробиологические механизмы у грызунов. У крыс, находящихся на свободном вскармливании, воздействие паров каннабиса привело к увеличению частоты приема пищи при уменьшении размера каждого приема пищи. Эти изменения были очевидны через 2 и 3 часа после воздействия, что указывает на временную закономерность пищевого поведения, вызванного употреблением каннабиса. Исследование также показало, что воздействие каннабиса существенно не изменяло двигательную активность крыс, что противоречит представлению о седативном эффекте, вызванном ТГК. Вместо этого крысы демонстрировали повышенное движение к пище, особенно вокруг кормушки, что указывает на определенное усиление поведения, мотивированного едой.

Что касается метаболической активности, у крыс, подвергшихся воздействию паров каннабиса, не наблюдалось существенной разницы в дыхательном коэффициенте по сравнению с контрольной группой. Однако у крыс, подвергшихся воздействию каннабиса, наблюдалось заметное увеличение потребления кислорода. Полученные данные свидетельствуют о том, что, хотя использование макроэлементов оставалось неизменным, наблюдалось увеличение расхода энергии, что указывает на усиление метаболической активности после воздействия каннабиса.

Исследования оперантного поведения показали, что воздействие паров каннабиса значительно усиливало оперантную реакцию крыс на сахарозу через час после воздействия. Это увеличение не наблюдалось через два часа после воздействия, что позволяет предположить зависящее от времени влияние каннабиса на поведение, мотивированное едой.

У мышей была установлена зависимость доза-реакция при пищевом поведении, вызванном каннабисом. Доза каннабиса в 200 мг значительно увеличивала потребление пищи, тогда как доза в 400 мг снижала его. Это открытие имело решающее значение для последующих экспериментов по визуализации кальция in vivo и хемогенетических манипуляций.

Кальциевая визуализация нейронов MBH у мышей показала, что воздействие каннабиса усиливает активность этих нейронов на предваряющей и завершающей фазах пищевого поведения. Интересно, что новая популяция нейронов MBH была активирована в ответ на каннабис, что предполагает его роль в изменении активности нейронов, связанной с пищевым поведением.

Наконец, исследование продемонстрировало, что активация CB1R в нейронах AgRP приводит к расторможенности, о чем свидетельствует снижение частоты SIPSC. Кроме того, хемогенетическое ингибирование нейронов AgRP ослабляло стимулирующие аппетит эффекты каннабиса, подчеркивая функциональную значимость этих нейронов в пищевом поведении, вызванном каннабисом. Данные свидетельствуют о том, что активация CB1Rs в MBH способствует стимулирующим аппетит свойствам вдыхаемого каннабиса.