Каннабиноиды — группа терпенфенольных соединений растительного и эндогенного происхождения. В природе каннабиноиды встречаются в растениях семейства Cannabaceae, например конопле и хмеле, и являются действующими веществами психотропных продуктов — марихуаны и гашиша. В свою очередь эндоканнабиноиды представляют собой нейромедиаторы, которые связываются с каннабиноидными рецепторами в головном мозге. Такие соединения играют роль сигнальных молекул, содержатся в мембранном бислое всех клеток организма. Эндоканнабиноид 2-AG (2-арахидоноилглицерол) был обнаружен в составе человеческого материнского молока и способен подавлять кортизол — «гормон стресса».
В новом исследовании канадские неврологи изучили влияние каннабиноидов на зрение головастиков. Ученые вывели линию головастиков лягушки Xenopus laevis в лабораторных условиях. Затем животным попеременно вводились различные химические соединения с синтетическими каннабиноидами (глицин, пикротоксин и другие) в концентрации от 100 нанометров до 100 микрометров. После этого методом электропорации в клетки их сетчатки внедрялся генетически кодируемый индикатор кальция GCaMP6m. Спустя 24 часа головастиков обездвиживали и фиксировали экспрессию белка в сетчатке посредством мультифотонного микроскопа с резонансным сканером и иммерсионным объективом.
Многократные повторения эксперимента показали, что каннабиноиды увеличивают активность ганглионарных клеток сетчатки. Это происходило за счет активации каннабиноидного рецептора CB1R, расположенного на наружной стороне клеточной стенки. В результате активации CB1R снижался уровень хлорида, происходила гиперполяризация клеточных мембран и нейроны формировали электрические импульсы с большей частотой. Благодаря гиперполяризации чувствительность зрения головастиков выросла и они оказались способны лучше различать тусклые объекты при низкой освещенности. Примечательно, что прежние исследования указывали на отрицательное воздействие каннабиноидов на синаптическую связь.
«Наша работа проясняет механизм регуляции частоты электрических импульсов в мозге посредством каннабиноидов. Однако важно подтвердить полученные результаты на млекопитающих. Несмотря на технические трудности теперь исследование должно быть проведено на сетчатке мышей или даже на култивированных клетках человека», — сообщил профессор Эд Рутхейзер.