unii dintre noi consumă canabis pentru efectele sale de modificare a minții, în timp ce alții caută ameliorarea simptomelor. Dar canabisul nu ne-ar ridica sau nu ar avea unele dintre beneficiile sale terapeutice dacă corpurile noastre nu ar conține deja un sistem biologic capabil să interacționeze cu compușii săi chimici activi, cum ar fi THC.
sistemul nostru endocannabinoid (ECS) face exact asta. Dar nu este acolo doar pentru a ne permite să ne bucurăm de efectele tulpinii noastre preferate. Acesta servește unui scop vital pentru sănătatea și bunăstarea noastră, deoarece reglementează aspectele cheie ale biologiei noastre.
deci, ce face și cum funcționează?
ce este sistemul endocannabinoid și ce face?
sistemul endocannabinoid (ECS) este un sistem biologic descoperit pentru prima dată la sfârșitul anilor ’80 și începutul anilor ’90, deși multe rămân necunoscute despre sistemul de astăzi.ECS este compus în mare parte din endocannabinoizi, receptori și enzime despre care se crede că ajută la reglarea unei varietăți de funcții la om, inclusiv somnul, starea de spirit, memoria, apetitul, reproducerea și senzația de durere. Oamenii de știință au încă o mulțime de întrebări despre sistemul endocannabinoid uman și despre modul în care acesta funcționează.
homeostazia: rămânerea în zona Goldilocks
pentru a înțelege sistemul endocannabinoid uman, este util să știm puțin despre unul dintre cele mai fundamentale concepte din biologie: homeostazia. Și cel mai bun mod de a înțelege homeostazia este să ne gândim la Goldilocks și la cei trei urși.
basmul clasic ilustrează ideea că cel mai bun rezultat se află adesea undeva la mijloc, între două extreme. Nu vrem lucruri prea calde sau prea reci, ci doar corecte.
homeostazia este conceptul că majoritatea sistemelor biologice sunt reglementate în mod activ pentru a menține condițiile într-un interval îngust. Corpurile noastre nu doresc ca temperatura să fie prea caldă sau prea rece, nivelurile de zahăr din sânge prea mari sau prea scăzute și așa mai departe. Condițiile trebuie să fie potrivite pentru ca celulele noastre să mențină performanțe optime, iar mecanismele rafinate au evoluat pentru a le atrage înapoi în zona Goldilocks dacă se mută.sistemul endocannabinoid al organismului (ECS) este un sistem molecular vital pentru menținerea homeostaziei—ajută celulele să rămână în zona lor Goldilocks.
piese cheie ale sistemului endocannabinoid (ECS)
Din cauza rolului său crucial în homeostazia, ECS este larg răspândită în întreaga regnul animal. Piesele sale cheie au evoluat cu mult timp în urmă, iar ECS poate fi găsit la toate speciile de vertebrate.
cele trei componente cheie ale sistemului endocannabinoid uman sunt:
- receptorii canabinoizi găsiți pe suprafața celulelor
- endocannabinoide, molecule mici care activează receptorii canabinoizi
- enzime metabolice care descompun endocannabinoizii după ce sunt utilizați
de ce avem receptori canabinoizi și care sunt aceștia?
receptorii canabinoizi stau pe suprafața celulelor și „ascultă” condițiile din afara celulei. Acestea transmit informații despre schimbarea condițiilor în interiorul celulei, declanșând răspunsul celular adecvat.
există doi receptori canabinoizi majori: CB1 și CB2. Aceștia nu sunt singurii receptori canabinoizi, dar au fost primii descoperiți și rămân cei mai bine studiați.
receptorii CB1 sunt unul dintre cele mai abundente tipuri de receptori din creier. Aceștia sunt receptorii care interacționează cu THC pentru a ridica oamenii.receptorii CB2 sunt mai abundenți în afara sistemului nervos, în locuri precum sistemul imunitar. Cu toate acestea, ambii receptori pot fi găsiți pe tot corpul (Figura 1).
Figura 1: Unde sunt localizați receptorii CB1 și CB2 în organism?receptorii CB1 și CB2 sunt jucători cheie în sistemul endocannabinoid (ECS). Acestea sunt situate pe suprafața multor tipuri diferite de celule din organism. Ambii receptori se găsesc în tot corpul, dar receptorii CB1 sunt mai abundenți în sistemul nervos central, inclusiv pe neuronii din creier. În schimb, receptorii CB2 sunt mai abundenți în afara sistemului nervos, inclusiv celulele sistemului imunitar.
ce sunt endocannabinoidele?
Endocannabinoidele sunt molecule care, la fel ca planta canabinoidă THC, se leagă și activează receptorii canabinoizi. Cu toate acestea, spre deosebire de THC, endocannabinoidele sunt produse în mod natural de celulele din corpul uman („endo” înseamnă „în interior”, ca și în interiorul corpului).
există două endocanabinoide majore: anandamidă și 2-AG (Figura 2). Aceste endocannabinoide sunt fabricate din molecule asemănătoare grăsimilor din membranele celulare și sunt sintetizate la cerere. Aceasta înseamnă că sunt fabricate și utilizate exact atunci când sunt necesare, mai degrabă decât ambalate și depozitate pentru o utilizare ulterioară, ca multe alte molecule biologice.
anandamidă. Derivat din cuvântul sanscrit „ananda”, care se traduce prin” bucurie”,” fericire „sau” încântare”, anandamida este uneori numită „molecula fericirii”.”Mai cunoscut științific sub numele de n-arahidonoiletanolamină (aea), acest neurotransmițător al acizilor grași face obiectul mai multor studii științifice care încearcă să determine efectele sale asupra oamenilor. Identificat și numit pentru prima dată în 1992 de Raphael Mechoulam, se crede că anandamida are un impact asupra memoriei de lucru și a dezvoltării embrionilor în stadiu incipient.
2-AG. 2-Arachidonoilglicerol (2-AG) a fost descris pentru prima dată în 1994-1995 de Raphael Mechoulam și studentul său Shimon Ben-Shabat. Deși anterior a fost un compus chimic cunoscut, atunci oamenii de știință au devenit conștienți de afinitatea sa pentru receptorii canabinoizi. Prezent la niveluri ridicate în sistemul nervos central, 2-Arahidonoilglicerol (2-AG) a fost identificat atât în laptele matern bovin, cât și în laptele uman.
Figura 2: anandamida și 2-AG sunt cele două endocanabinoide majore.canabinoizii sunt o clasă de molecule caracterizate prin capacitatea lor de a activa receptorii canabinoizi, cum ar fi CB1 și CB2. Anandamida și 2-AG sunt cele două endocanabinoide majore produse în mod natural în organism. THC este planta psihoactivă canabinoid produs de canabis. Toate aceste trei canabinoide pot activa receptorii CB1 și CB2, deși fiecare are o potență diferită la fiecare receptor.
enzime metabolice
a treia piesă a triadei endocannabinoide include enzimele metabolice care distrug rapid endocannabinoizii din ECS odată ce sunt utilizați. Cele două enzime mari sunt FAAH, care descompune anandamida, și MAGL, care descompune 2-AG (Figura 3).
aceste enzime asigură utilizarea endocannabinoidelor atunci când sunt necesare, dar nu mai mult decât este necesar. Acest proces distinge endocannabinoidele de multe alte semnale moleculare din organism, cum ar fi hormonii sau neurotransmițătorii clasici, care pot persista timp de mai multe secunde sau minute sau pot fi ambalate și depozitate pentru o utilizare ulterioară.
Figura 3: FAAH și MAGL sunt enzimele cheie ale sistemului endocannabinoid.
enzimele sunt molecule care accelerează reacțiile chimice din organism, adesea pentru descompunerea moleculelor. FAAH și MAGL sunt jucători cheie în ECS, deoarece descompun rapid endocannabinoidele. FAAH descompune anandamida, în timp ce MAGL descompune 2-AG. Aceste enzime descompun endocannabinoidele foarte repede, dar nu sunt eficiente în descompunerea canabinoizilor din plante, cum ar fi THC.aceste trei componente cheie ale sistemului endocannabinoid pot fi găsite în aproape fiecare sistem major al corpului. Când ceva scoate o celulă din zona Goldilocks, acești trei piloni ai ECS sunt adesea chemați să aducă lucrurile înapoi, menținând astfel homeostazia.
din cauza rolului său în a ajuta aduce lucrurile înapoi la zona lor Goldilocks fiziologice, ECS este adesea angajat numai atunci când și în cazul în care este necesar. Dr. Vincenzo Di Marzo, director de cercetare la Institutul de Chimie Biomoleculară din Italia, ne-a spus astfel:
„cu” acțiunea Pro-homeostatică a ECS ” înțelegem că acest sistem de semnale chimice se activează temporar ca urmare a abaterilor de la homeostazia celulară. Atunci când astfel de abateri sunt non-fiziologice, ECS activat temporar încearcă, într – o manieră selectivă în spațiu și timp, să restabilească situația fiziologică anterioară (homeostazia).”
cu alte cuvinte, sistemul endocannabinoid ajută la readucerea lucrurilor în zona biologică Goldilocks.
mai jos vom lua în considerare exemple despre modul în care ECS ajută la menținerea homeostaziei în două domenii: arderea celulelor creierului în sistemul nervos și răspunsul inflamator al sistemului imunitar.
reglarea Endocannabinoidă a arderii celulelor creierului
celulele creierului (neuronii) comunică prin trimiterea de semnale electrochimice între ele. Fiecare neuron trebuie să-și asculte partenerii pentru a decide dacă își va declanșa propriul semnal la un moment dat. Cu toate acestea, neuronilor nu le place să obțină prea multă intrare—există o zonă Goldilocks. Dacă sunt supraîncărcați de semnale, poate fi toxic.
aici intervin endocannabinoidele.
luați în considerare un scenariu simplificat cu un neuron ascultând alți doi.
unul dintre cei doi neuroni care emit ar putea deveni hiperactiv și ar putea trimite prea multe semnale către neuronul care ascultă. Când se întâmplă acest lucru, neuronul care ascultă va produce endocannabinoide în mod specific acolo unde este conectat la neuronul hiperactiv. Aceste endocannabinoide se vor deplasa înapoi la neuronul „tare”, unde se leagă de receptorii CB1, transmițând un semnal care îl instruiește să se liniștească. Acest lucru aduce lucrurile înapoi în zona Goldilocks, menținând homeostazia (Figura 4).
Figura 4: semnalele endocannabinoide reglează cât de active sunt celulele creierului nostru.
în condiții normale (sus-stânga), o anumită celulă a creierului (neuron) va primi doar cantitatea potrivită de intrare de la partenerii săi—nu prea mult, nu prea puțin. Cu toate acestea, unii dintre partenerii săi pot deveni hiperactivi și pot trimite un număr excesiv de semnale (sus-dreapta). Neuronul care ascultă va detecta acest lucru și va elibera endocannabinoizii care îi spun celuilalt neuron să se liniștească (jos). Acest tip de mecanism ajută la menținerea homeostaziei, deoarece ajută la prevenirea neuronilor de a trimite prea multe semnale.
după cum ilustrează exemplul de mai sus, endocannabinoidele călătoresc înapoi, motiv pentru care sunt cunoscute sub numele de semnale retrograde. De cele mai multe ori, fluxul de informații între neuroni este strict într-o singură direcție, de la neuronii expeditori care eliberează semnale neurotransmițătoare la neuronii receptori care ascultă aceste semnale. Endocannabinoizii permit neuronilor receptori să regleze cantitatea de intrare pe care o primesc și fac acest lucru prin trimiterea de semnale retrograde (endocannabinoide) înapoi la neuronii expeditori hiperactivi.
dar creierul nu este singurul organ care are nevoie pentru a menține homeostazia. Orice alt sistem al corpului, digestiv, imunitar, sistemul ECS, etc., trebuie să reglementeze cu atenție modul în care funcționează celulele sale. Reglementarea corectă este crucială pentru asigurarea supraviețuirii.
reglarea endocannabinoidă a inflamației
inflamația este o reacție naturală de protecție pe care sistemul imunitar o are ca răspuns la infecții sau leziuni fizice. Scopul inflamației este de a elimina agenții patogeni (germeni) sau țesutul deteriorat. Zona inflamată este produsă de celulele fluide și imune care se deplasează în zonă pentru a face munca murdară și pentru a readuce lucrurile în zona lor Goldilocks.este important ca inflamația să fie limitată la localizarea leziunilor și să nu persiste mai mult decât este necesar, ceea ce poate provoca daune. Inflamația cronică și bolile autoimune sunt exemple de activare necorespunzătoare a sistemului imunitar. Când se întâmplă acest lucru, răspunsul inflamator durează prea mult, ceea ce duce la inflamație cronică sau este direcționat către celulele sănătoase, ceea ce este cunoscut sub numele de autoimunitate.în general, endocannabinoidele par să suprime sau să limiteze semnalele inflamatorii ale sistemului imunitar. Profesorul Prakash Nagarkatti, vicepreședinte pentru cercetare la Universitatea din Carolina de sud, al cărui laborator studiază reglarea endocannabinoidă a răspunsurilor imune, ne-a spus Cum modificarea sistemului endocannabinoid ar putea fi o modalitate bună de a trata bolile inflamatorii.
„majoritatea cercetărilor noastre demonstrează că endocannabinoidele sunt produse la activarea celulelor imune și pot ajuta la reglarea răspunsului imun acționând ca agenți antiinflamatori. Astfel, intervențiile care manipulează metabolismul sau producția de endocannabinoide pot servi ca o modalitate nouă de tratament împotriva unei game largi de boli inflamatorii.”
luați în considerare un răspuns imun normal declanșat de o infecție bacteriană. În primul rând, celulele imune detectează prezența bacteriilor și eliberează molecule pro-inflamatorii care spun altor celule imune să vină și să se alăture luptei.
Endocannabinoidele se eliberează și ele (Figura 4), care semnalează și altor celule imune pentru asistență și probabil ajută la limitarea răspunsului inflamator, astfel încât să nu fie excesiv. Prin reglarea strânsă a inflamației, sistemul imunitar poate distruge germenii sau poate îndepărta țesutul deteriorat și apoi se poate opri. Acest lucru previne inflamația excesivă, permițând celulelor și, astfel, corpului, să se întoarcă în zona Goldilocks.
Figura 5: Endocannabinoizii ajută la reglarea inflamației.
în condiții normale (sus-stânga), celulele sistemului imunitar patrulează corpul, în alertă pentru orice intruși, cum ar fi bacteriile. În timpul unei infecții bacteriene (sus-dreapta), celulele imune detectează prezența bacteriilor și apoi eliberează o varietate de molecule pentru a ajuta la montarea unui atac defensiv (jos). Aceste semnale includ molecule pro-inflamatorii (cercuri mici) care ajută la recrutarea mai multor celule imune la locul infecției. Endocannabinoidele (diamante mici) sunt, de asemenea, eliberate și probabil ajută la reglarea amplorii și amplorii acestui răspuns inflamator.
alt potențial de tratament al canabinoizilor
în timp ce rămân multe de descoperit despre sistemul endocannabinoid și diferitele utilizări medicale și potențialul de tratament al canabinoizilor, anumite afecțiuni au fost identificate ca domenii cheie ale potențialului de cercetare. În special, canabinoizii pot fi utilizați pentru a trata:
- boli renale Acute și cronice
- boala Alzheimer
- boli autoimune
- boli cardiovasculare
- condiții de durere cronică
cu cercetări sporite, această listă este probabil să crească semnificativ.
cum interacționează canabinoidele vegetale precum THC și CBD cu sistemul endocannabinoid?
motivul pentru care canabinoizii din plante au efecte psihoactive și medicinale în organism este, în mare parte, pentru că avem un sistem endocannabinoid (ECS) cu care pot interacționa. De exemplu, THC te ridică, deoarece activează receptorul CB1 din creier. Endocannabinoidele precum anandamida activează și CB1.
deci, de ce nu suntem în mod constant de mare?
câteva motive mari. În primul rând, THC nu interacționează cu receptorii CB1 exact în același mod ca și endocannabinoidele naturale ale organismului. În al doilea rând, enzimele metabolice care descompun rapid endocannabinoidele, cum ar fi anandamida, nu funcționează pe THC, astfel încât THC persistă mult mai mult.este important să ne amintim că molecule precum canabinoizii și alți neurotransmițători interacționează rar cu un singur tip de receptor; adesea interacționează cu mulți. Canabinoidul CBD pe bază de plante ilustrează acest lucru frumos, deoarece interacționează cu numeroase tipuri de receptori din creier.deci, în timp ce canabinoizii din plante pot activa aceiași receptori canabinoizi ca și endocannabinoizii, ei vor interacționa probabil cu alți receptori și, prin urmare, vor avea efecte distincte.
CBD este, de asemenea, interesant, deoarece poate afecta nivelurile generale de endocannabinoide din creier, denumite „ton endocannabinoid”.”CBD inhibă enzima FAAH, care descompune anandamida. Astfel, CBD poate crește nivelul de anandamidă împiedicând FAAH să-l descompună. Inhibarea enzimei FAAH s-a dovedit a fi o strategie utilă pentru tratarea tulburărilor de anxietate, iar unele dintre proprietățile anti-anxietate ale CBD pot proveni din capacitatea sa de a inhiba această enzimă și, prin urmare, de a crește tonul endocannabinoid.
rezumatul sistemului Endocannabinoid
sistemul endocannabinoid (ECS), format din receptori canabinoizi, molecule endocannabinoide și enzimele lor metabolice, este un sistem molecular crucial pe care organismul îl folosește pentru a ajuta la menținerea homeostaziei. Datorită rolului său vital în asigurarea faptului că celulele și sistemele rămân în zona lor fiziologică Goldilocks, ECS este strict reglementată; se desfășoară exact când și unde este nevoie. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că activarea ECS, prin consumul de canabis sau prin orice alte mijloace, va face întotdeauna lucrurile să fie corecte.
ca orice alt sistem biologic complex, ECS poate merge prost. „Dacă abaterea de la homeostazia fiziologică este prelungită, fie din cauza factorilor externi, fie a condițiilor patologice cronice, ECS își poate pierde modul de acțiune selectiv în timp și spațiu și poate începe să afecteze celulele inadecvate”, a explicat Dr.Di Marzo. „În aceste cazuri, ECS, în loc să fie benefic, poate contribui de fapt la progresia bolii.”
este important să ne amintim că activarea ECS, prin consumul de canabis sau prin orice alte mijloace, nu este un remediu. Ca majoritatea biologiei, este complicat.
înțelegând principiul biologic Goldilocks (homeostazia) și modul în care ECS ilustrează acest lucru la nivel celular, putem aprecia mai profund de ce avem un ECS pentru început și cum ar putea funcționa o varietate de terapii pe bază de canabis. Prezența și funcția critică a ECS în multe sisteme ale corpului, inclusiv sistemul nervos și imunitar, explică de ce o astfel de varietate de afecțiuni și stări de boală răspund la intervențiile pe bază de canabis.
- Gunduz-cinar O, Hill MN, Mcewen BS, Holmes A. amigdala FAAH și anandamidă: medierea protecției și recuperarea de stres. Tendințe Pharmacol Sci. 2013;34(11):637-44.
- Ligresti a, de petrocellis L, Di marzo V. De La Fitocannabinoide la receptorii canabinoizi și endocannabinoide: roluri fiziologice și patologice pleiotropice prin Farmacologie complexă. Physiol Rev. 2016; 96 (4):1593-659.
- Nagarkatti P, Pandey R, Rieder SA, Hegde VL, Nagarkatti M. canabinoizii ca medicamente antiinflamatoare noi. Viitorul Med Chem. 2009;1(7):1333-49.
- Pertwee RG. Farmacologia receptorului CB1 și CB2 diversă a trei canabinoide vegetale: delta9-tetrahidrocanabinol, canabidiol și delta9-tetrahidrocanabivarină. Br J Pharmacol. 2008;153(2):199-215.
- Wilson RI, Nicoll RA. Semnalizarea endocannabinoidă în creier. Știință. 2002;296(5568):678-82.
- Zlebnik NE, Cheer JF. Dincolo de receptorul CB1: este canabidiolul răspunsul pentru tulburările de motivație? Annu Rev Neurosci. 2016;39:1-17.