Di recente, uno studio condotto dal Time Biology Research Institute della Japan International Science Promotion Foundation, dalla Food and Nutrition Society dell’Università di Tokyo Kasei e dalla Utsunomiya Central Clinic è stato pubblicato, offrendo nuove conoscenze sul cannabidiolo (CBD), considerato “oro vegetale”. I risultati, pubblicati sulla rivista Biogerontology, forniscono importanti informazioni sugli effetti fisiologici interspecifici del CBD.

Nella società moderna, la distruzione del ritmo circadiano è diventata una minaccia silenziosa per la salute umana. Dalle anomalie metaboliche nei lavoratori notturni ai disturbi del sonno nei viaggiatori internazionali, lo sfasamento del ritmo circadiano è strettamente legato a numerose malattie. Il cannabidiolo (CBD), un composto non psicoattivo presente nella pianta di cannabis, ha suscitato crescente interesse negli ultimi anni per le sue proprietà ansiolitiche, antinfiammatorie e neuroprotettive. Tuttavia, i meccanismi diretti con cui il CBD influenza l’orologio biologico rimangono in gran parte sconosciuti.

Sebbene il CBD sia utilizzato per migliorare la qualità del sonno, mancano studi sistematici su se agisca modulando l’orologio circadiano centrale e su come questa modulazione possa influenzare funzioni fisiologiche fondamentali, come la salute riproduttiva.

Per rispondere a queste domande, i ricercatori hanno condotto uno studio innovativo utilizzando l’organismo modello Drosophila melanogaster. Hanno scoperto che il CBD prolunga in modo dose-dipendente i cicli circadiani e migliora significativamente la qualità del sonno, fornendo indizi meccanicistici che potrebbero spiegare gli effetti del CBD sul sonno umano.

Ancora più interessante, in condizioni estreme che simulano la scarsità di cibo, il trattamento con CBD ha significativamente prolungato la durata della vita delle mosche della frutta, suggerendo che potrebbe attivare vie conservate di resistenza allo stress.

Lo studio ha impiegato diverse tecniche chiave:Analisi quantitativa dei ritmi locomotori utilizzando il sistema di monitoraggio dell’attività delle Drosophila (DAM) e il sistema automatico di analisi dei ritmi (AutoCircaS);Valutazione dell’effetto del CBD sul miglioramento del sonno tramite un modello di insonnia indotta dalla caffeina;Studio dell’estensione della durata della vita con un modello di digiuno su agar all’1%;Sviluppo del metodo di analisi del ritmo di prossimità (CP rhythm) per quantificare la ritmicità del comportamento riproduttivo; Valutazione degli effetti neuroprotettivi con un modello di malattia di Parkinson (UAS-SNCA-G51D; elav-GAL4).

Il CBD prolunga i cicli di attività delle drosofile – Utilizzando due sistemi (DAM e AutoCircaS), lo studio ha rilevato che 2 mg/mL di CBD allungava significativamente il ciclo di attività delle mosche da 23 ore, dimostrando per la prima volta che il CBD orale può regolare direttamente il ritmo circadiano.

Il CBD aumenta la durata del sonno nelle drosofile – In un modello di insonnia indotto dalla caffeina (0,5 mg/mL), 0,3 mg/mL di CBD ha ripristinato il sonno normale, mentre dosi più alte (3 mg/mL) hanno provocato sonnolenza persistente, rivelando un effetto “bifasico” dipendente dalla dose.

Il CBD migliora la sopravvivenza in condizioni di digiuno – In un modello di digiuno con agar all’1%, 1 mg/mL di CBD ha spostato la curva di sopravvivenza verso destra e aumentato significativamente la mediana di vita, suggerendo che il CBD potrebbe attivare vie metaboliche conservate.

Il CBD aumenta i ritmi circadiani CP nelle drosofile – 0,3–1 mg/mL di CBD ha aumentato l’ampiezza del comportamento riproduttivo del 63%, estendendo per la prima volta gli effetti del CBD alla regolazione dei ritmi comportamentali riproduttivi.

Il CBD favorisce la deposizione continua delle uova – 0,1 mg/mL di CBD ha aumentato del 42% la deposizione efficace delle uova, mentre 1 mg/mL l’ha inibita, confermando la sensibilità alla dose e fornendo nuove prove per l’effetto “ormesi”.

Il CBD allevia i disturbi motori legati all’età in drosofile e modelli di Parkinson – Sia nelle drosofile selvatiche sia nei modelli di Parkinson α-sinucleina G51D, il CBD ha ritardato significativamente il declino motorio legato all’età, suggerendo un ampio effetto neuroprotettivo.

Questo studio chiarisce per la prima volta in modo sistematico i meccanismi molecolari attraverso cui il CBD influenza diverse funzioni fisiologiche modulando l’orologio biologico. Particolarmente significativo è il classico “effetto Riccioli d’Oro”: dosi moderate di CBD producono effetti benefici, mentre concentrazioni troppo elevate inibiscono le funzioni. Dal punto di vista meccanicistico, i risultati suggeriscono che il CBD possa agire tramite geni dell’orologio conservati come per e tim, fornendo potenziali target per lo sviluppo di nuovi modulatori del ritmo circadiano.

Da una prospettiva di medicina traslazionale, il CBD migliora contemporaneamente sonno, resistenza allo stress metabolico e funzione riproduttiva, aprendo nuove opportunità per interventi contro disturbi legati allo stile di vita moderno, come il lavoro su turni e il jet lag. In medicina riproduttiva, il miglioramento simultaneo dei ritmi di accoppiamento e della deposizione delle uova offerto dal CBD fornisce un modello evolutivamente conservato per studiare i disturbi del ciclo mestruale umano.

Limitazioni: Drosophila non possiedono un sistema endocannabinoide come i mammiferi, quindi gli effetti del CBD potrebbero essere mediati da vie non canoniche. Inoltre, resta da confermare se gli effetti neuroprotettivi del CBD nei modelli di Parkinson coinvolgano la regolazione dell’aggregazione di α-sinucleina. Questi risultati aprono nuove direzioni di ricerca, inclusa l’analisi della rete di interazione CBD-geni dell’orologio, lo studio degli effetti del CBD sugli orologi circadiani dei mammiferi e lo sviluppo di terapie di precisione basate sulla cronobiologia.


L’importanza medica della ricerca sulla mosca della frutta

La mosca della frutta (Drosophila melanogaster), come organismo modello classico, ha un grande valore scientifico in tre ambiti:

1. Ricerca di base: Con un patrimonio genetico ben definito (solo quattro coppie di cromosomi) e funzioni genetiche altamente conservate (condivisione del 75 % dei geni umani legati a malattie), la mosca funge da “manuale vivente” per studiare principi genetici, meccanismi di sviluppo e neuroscienze.

2. Ricerca medica: I modelli di mosca della frutta aiutano a comprendere i meccanismi molecolari delle malattie neurodegenerative come Alzheimer e Parkinson.

3. Impatto storico: Sei studi premiati con il Nobel si sono basati su esperimenti con la mosca della frutta, portando a scoperte fondamentali come la regolazione dei ritmi circadiani e i meccanismi di immunità innata.

Queste caratteristiche evidenziano il ruolo chiave della mosca nella connessione tra ricerca di base e medicina traslazionale.