někteří z nás konzumují konopí pro jeho účinky měnící mysl, zatímco jiní hledají úlevu od příznaků. Ale konopí by nás vysoké, nebo mají některé z jeho terapeutický přínos, kdyby se naše těla neměl již obsahovat biologický systém, který je schopen interakce s jeho aktivní chemické sloučeniny, jako je THC.
náš endokanabinoidní systém (ECS) to dělá. Ale není to jen proto, abychom si mohli užít účinky našeho oblíbeného kmene. Slouží životně důležitému účelu pro naše zdraví a pohodu, protože reguluje klíčové aspekty naší biologie.
takže, co to dělá a jak to funguje?
co je endokanabinoidní systém a co dělá?
endokanabinoidní systém (ECS) je biologický systém poprvé objevený na konci 80. a počátku 90. let, i když o systému dnes mnoho není známo.
ECS je do značné míry skládá z endokanabinoidů, receptory a enzymy, které jsou věřil pomoci regulovat řadu funkcí v lidském včetně spánek, náladu, paměť, chuť k jídlu, rozmnožování a vnímání bolesti. Vědci stále mají spoustu otázek o lidském endokanabinoidním systému a o tom, jak funguje.
Homeostáza: Pobyt v Obyvatelné zóně
pochopit lidský endokanabinoidní systém, je užitečné vědět něco o jednom z nejzákladnější konceptů v biologii: homeostázy. A nejlepší způsob, jak porozumět homeostáze, je myslet na Zlatovlásku a tři medvědy.
klasická pohádka ilustruje myšlenku, že nejlepší výsledek často leží někde uprostřed, mezi dvěma extrémy. Nechceme věci příliš horké nebo příliš studené, ale tak akorát.
homeostáza je koncept, že většina biologických systémů je aktivně regulována, aby udržovala podmínky v úzkém rozmezí. Naše těla nechtějí, aby teplota byla příliš horká nebo příliš studená, hladina cukru v krvi příliš vysoká nebo příliš nízká atd. Podmínky, třeba právě pro naše buňky, k udržení optimální výkon a vynikající mechanismy se vyvinuly čerpat je zpět na Obyvatelné zóně, pokud se pohybují venku.
endokanabinoidní systém těla (ECS) je životně důležitý molekulární systém pro udržení homeostázy – pomáhá buňkám zůstat v jejich zóně Zlatovlásky.
Klíčové kousky endokanabinoidní systém (ECS)
díky své zásadní roli v homeostázy, ECS je rozšířený v celé živočišné říši. Jeho klíčové kousky se vyvinuly už dávno a ECS lze nalézt u všech druhů obratlovců.
tři klíčové komponenty lidský endokanabinoidní systém, jsou:
- Kanabinoidní receptory, které se nacházejí na povrchu buněk
- Endokanabinoidů, malé molekuly, které aktivují kanabinoidní receptory
- Metabolické enzymy, které rozkládají endokanabinoidů poté, co jsou používány
Proč máme kanabinoidní receptory a co jsou oni?
kanabinoidní receptory sedí na povrchu buněk a „poslouchají“ podmínky mimo buňku. Přenášejí informace o měnících se podmínkách do vnitřku buňky a zahajují příslušnou buněčnou odpověď.
existují dva hlavní kanabinoidní receptory: CB1 a CB2. Nejedná se o jediné kanabinoidní receptory, ale byly to první objevené a zůstávají nejlépe studovanými.
receptory CB1 jsou jedním z nejhojnějších typů receptorů v mozku. Jedná se o receptory, které interagují s THC, aby se lidé dostali vysoko.
receptory CB2 jsou hojnější mimo nervový systém, v místech, jako je imunitní systém. Oba receptory se však nacházejí v celém těle (Obrázek 1).
Obrázek 1: Kde jsou CB1 a CB2 receptory se nachází v těle?
receptory CB1 a CB2 jsou klíčovými hráči v endokanabinoidním systému (ECS). Jsou umístěny na povrchu mnoha různých typů buněk v těle. Oba receptory se nacházejí v celém těle, ale receptory CB1 jsou hojnější v centrálním nervovém systému, včetně neuronů v mozku. Naproti tomu receptory CB2 jsou hojnější mimo nervový systém, včetně buněk imunitního systému.
co jsou endokanabinoidy?
endokanabinoidy jsou molekuly, které se stejně jako rostlinný kanabinoid THC vážou a aktivují kanabinoidní receptory. Na rozdíl od THC jsou však endokanabinoidy přirozeně produkovány buňkami v lidském těle („endo“ znamená „uvnitř“, jako v těle).
existují dva hlavní endokanabinoidy: anandamid a 2-AG (Obrázek 2). Tyto endokanabinoidy jsou vyrobeny z tukových molekul v buněčných membránách a jsou syntetizovány na vyžádání. To znamená, že se vyrábějí a používají přesně, když jsou potřeba, spíše než zabalené a uložené pro pozdější použití jako mnoho jiných biologických molekul.
anandamid. Odvozeno ze sanskrtského slova „ananda,“ což znamená „radost, „“blaženost,“ nebo „potěšení,“ anandamid se někdy nazývá “ molekula blaženosti.“Vědecky známý jako N-arachidonoylethanolamin (AEA) je tento neurotransmiter mastných kyselin předmětem několika vědeckých studií, které se snaží určit jeho účinky na člověka. První identifikován a pojmenován v roce 1992 Raphael Mechoulam, anandamid je věřil mít vliv na pracovní paměť a rané fázi embryonálního vývoje.
2-AG. 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG) byl poprvé popsán v letech 1994-1995 Raphaelem Mechoulamem a jeho studentem Shimonem Ben-Shabatem. Zatímco to byla dříve známá chemická sloučenina, to je, když se vědci poprvé dozvěděli o své afinitě k kanabinoidním receptorům. 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG), který je přítomen na vysokých hladinách v centrálním nervovém systému, byl identifikován v mateřském skotu i v lidském mléce.
Obrázek 2: Anandamid a 2-AG jsou dva hlavní endokanabinoidů.
kanabinoidy jsou třídou molekul charakterizovaných jejich schopností aktivovat kanabinoidní receptory jako CB1 a CB2. Anandamid a 2-AG jsou dva hlavní endokanabinoidy produkované přirozeně v těle. THC je psychoaktivní rostlinný kanabinoid produkovaný konopím. Všechny tři tyto kanabinoidy mohou aktivovat receptory CB1 a CB2, i když každý z nich má u každého receptoru jinou účinnost.
metabolické enzymy
třetí část endokanabinoidní triády zahrnuje metabolické enzymy, které rychle ničí endokanabinoidy v ECS, jakmile jsou použity. Dva velké enzymy jsou FAAH, který rozkládá anandamid, a MAGL, který rozkládá 2-AG (obrázek 3).
tyto enzymy zajišťují, že endokanabinoidy se používají, když jsou potřeba, ale ne déle, než je nutné. Tento proces rozlišuje endokanabinoidů od mnoha jiných molekulární signály v těle, jako jsou hormony nebo klasických neurotransmiterů, které mohou přetrvávat po dobu mnoha sekund, nebo minut, nebo si zabaleny a uloženy pro pozdější použití.
Obrázek 3: FAAH a MAGL jsou klíčovými enzymy endokanabinoidního systému.
enzymy jsou molekuly, které urychlují chemické reakce v těle, často pro rozklad molekul. FAAH a MAGL jsou klíčovými hráči v ECS, protože rychle rozkládají endokanabinoidy. FAAH rozkládá anandamid, zatímco MAGL rozkládá 2-AG. Tyto enzymy štěpí endokanabinoidy velmi rychle, ale nejsou účinné při odbourávání rostlinných kanabinoidů, jako je THC.
tyto tři klíčové složky endokanabinoidního systému lze nalézt téměř v každém hlavním systému těla. Když něco přináší buněk z jeho Obyvatelné zóně, tyto tři pilíře ECS jsou často vyzýváni, aby se věci zpět, a tím udržení homeostázy.
vzhledem ke své roli při pomoci vrátit věci zpět do jejich fyziologické zóny Zlatovlásky se ECS často zabývá pouze tehdy a tam, kde je to potřeba. Dr. Vincenzo Di Marzo, výzkumný ředitel Ústavu biomolekulární chemie v Itálii, nám to řekl takto:
„S ‚pro-homeostatický účinek ECS‘ máme na mysli, že tento systém chemických signálů dostane dočasně aktivován následující odchylky od buněčné homeostázy. Pokud jsou takové odchylky nefyziologické, dočasně aktivovaný ECS se pokouší prostorově a časově selektivním způsobem obnovit předchozí fyziologickou situaci (homeostázu).“
jinými slovy, endokanabinoidní systém pomáhá vrátit věci zpět do biologické zóny Zlatovlásky.
níže uvádíme příklady toho, jak ECS pomáhá udržovat homeostázu ve dvou oblastech: vypalování mozkových buněk v nervovém systému a zánětlivá reakce imunitního systému.
Endokanabinoidní nařízení mozkových buněk popravčí
Mozkové buňky (neurony) spolu komunikují pomocí zasílání elektrochemické signály navzájem. Každý neuron musí naslouchat svým partnerům, aby se rozhodl, zda v daném okamžiku vypálí svůj vlastní signál. Neurony však neradi dostávají příliš mnoho vstupů—existuje zóna Zlatovlásky. Pokud se přetíží signály, může to být toxické.
tam přicházejí endokanabinoidy.
zvažte zjednodušený scénář, kdy jeden neuron poslouchá dva další.
jeden ze dvou výstupních neuronů může být hyperaktivní a vysílat příliš mnoho signálů do neuronu, který poslouchá. Když se to stane, neuron, který poslouchá, vytvoří endokanabinoidy konkrétně tam, kde je spojen s hyperaktivním neuronem. Tyto endokanabinoidy budou cestovat zpět do „hlasitého“ neuronu, kde se váží na receptory CB1 a vysílají signál, který mu dává pokyn, aby se uklidnil. To přináší věci zpět do zóny Zlatovlásky a udržuje homeostázu (obrázek 4).
Obrázek 4: Endokanabinoidní signály, regulovat, jak aktivní naše mozkové buňky.
za normálních okolností (vlevo nahoře) získá daná mozková buňka (neuron) od svých partnerů správné množství vstupu – ne příliš mnoho—ne příliš málo. Někteří z jejích partnerů se však mohou stát nadměrně aktivními a vysílat nadměrný počet signálů (vpravo nahoře). Neuron, který poslouchá, to detekuje a uvolní endokanabinoidy, které řeknou druhému neuronu, aby se uklidnil (dole). Tento druh mechanismu pomáhá udržovat homeostázu, protože pomáhá zabránit neuronům vysílat příliš mnoho signálů.
jak ukazuje výše uvedený příklad, endokanabinoidy cestují zpět, a proto jsou známé jako retrográdní signály. Většinu času, tok informací mezi neurony je striktně v jednom směru, a to od odesílatele neurony, které uvolňují neurotransmiter signály do přijímače neuronů, které poslouchat tyto signály. Endokanabinoidy umožňují neuronům přijímače regulovat, kolik vstupů dostávají, a dělají to tím, že posílají retrográdní signály (endokanabinoidy) zpět hyperaktivním neuronům odesílatele.
ale mozek není jediný orgán, který potřebuje k udržení homeostázy. Každý jiný systém těla, trávicí, imunitní, ECS systém atd., musí pečlivě regulovat, jak fungují jeho buňky. Správná regulace je zásadní pro zajištění přežití.
Endokanabinoidní nařízení zánětu
Zánět je přirozený ochranný reakce imunitního systému v reakci na infekci nebo fyzické poškození. Účelem zánětu je odstranit patogeny (bakterie) nebo poškozené tkáně. Zanícené oblasti je produkován tekutiny a imunitní buňky se stěhují do oblastí, dělat špinavou práci a vrátit věci na své Obyvatelné zóně.
je důležité, že zánět omezen na umístění poškození a nebude přetrvávat déle, než je nutné, což může způsobit poškození. Chronický zánět a autoimunitní onemocnění jsou příklady nevhodného aktivace imunitního systému. Když k tomu dojde, zánětlivá odpověď trvá příliš dlouho, což má za následek chronický zánět, nebo směřuje ke zdravým buňkám, což je známé jako autoimunita.
obecně se zdá, že endokanabinoidy potlačují nebo omezují zánětlivé signály imunitního systému. Profesor Prakash Nagarkatti, Viceprezident pro Výzkum na University of South Carolina, jejichž laboratorní studie endokanabinoidní regulace imunitní odpovědi, řekli nám, jak ladění endokanabinoidní systém by mohl být dobrý způsob, jak k léčbě zánětlivých onemocnění.
“ většina našich výzkumů ukazuje, že endokanabinoidy se produkují po aktivaci imunitních buněk a mohou pomoci regulovat imunitní odpověď působením jako protizánětlivá činidla. Intervence, které manipulují s metabolismem nebo produkcí endokanabinoidů, tedy mohou sloužit jako nová léčebná modalita proti širokému spektru zánětlivých onemocnění.“
zvažte normální imunitní odpověď vyvolanou bakteriální infekcí. Za prvé, imunitní buňky detekují přítomnost bakterií a uvolňují prozánětlivé molekuly, které říkají jiným imunitním buňkám, aby přišly a připojily se k boji.
uvolňují se také endokanabinoidy (obrázek 4), které také signalizují jiným imunitním buňkám pomoc a pravděpodobně pomáhají omezit zánětlivou odpověď, takže není nadměrná. Přísnou regulací zánětu může imunitní systém zničit bakterie nebo odstranit poškozenou tkáň a poté zastavit. Tím se zabrání nadměrnému zánětu, což umožňuje buňkám a tím i tělu vrátit se do zóny Zlatovlásky.
Obrázek 5: Endokanabinoidy pomáhají regulovat zánět.
za normálních podmínek (vlevo nahoře) buňky imunitního systému hlídají tělo, v pohotovosti pro všechny vetřelce, jako jsou bakterie. Během bakteriální infekce (vpravo nahoře) imunitní buňky detekují přítomnost bakterií a poté uvolňují různé molekuly, které pomáhají připojit obranný útok (dole). Tyto signály zahrnují prozánětlivé molekuly (malé kruhy), které pomáhají přijímat více imunitních buněk do místa infekce. Endokanabinoidy (malé diamanty) se také uvolňují a pravděpodobně pomáhají regulovat velikost a rozsah této zánětlivé reakce.
Další léčby potenciál kanabinoidů
Zatímco mnoho nadále, aby se objevil o endokanabinoidní systém a různé lékařské využití a zacházení potenciál kanabinoidů, některé podmínky byly identifikovány jako klíčové oblasti výzkumu potenciálu. Zejména kanabinoidů mohou být použity k léčbě:
- Akutní a chronické onemocnění ledvin
- Alzheimerovy choroby
- Autoimunitní onemocnění
- Kardiovaskulárních onemocnění
- Chronické bolesti podmínek
S vyšší výzkumu, tento seznam je pravděpodobně významně poroste.
jak rostlinné kanabinoidy jako THC a CBD interagují s endokanabinoidním systémem?
důvod, že rostlinné kanabinoidy mají psychoaktivní a léčivé účinky v těle je z velké části, protože máme endokanabinoidní systém (ECS), které mohou interagovat s. Například THC vás dostane vysoko, protože aktivuje receptor CB1 v mozku. Endokanabinoidy jako anandamid také aktivují CB1.
tak proč nejsme neustále vysoko?
pár velkých důvodů. Za prvé, THC neinteraguje s receptory CB1 přesně stejným způsobem jako přirozené endokanabinoidy těla. Za druhé, metabolické enzymy, které rychle rozkládají endokanabinoidy, jako je anandamid, nefungují na THC, takže THC přetrvává mnohem déle.
je důležité si uvědomit, že molekuly jako kanabinoidy a další neurotransmitery zřídka interagují pouze s jedním typem receptoru; často interagují s mnoha. Rostlinný kanabinoid CBD to dobře ilustruje, protože interaguje s mnoha typy receptorů v mozku.
zatímco rostlinné kanabinoidy mohou aktivovat stejné kanabinoidní receptory jako endokanabinoidy, budou pravděpodobně pracovat s několika dalšími receptory, a proto mají různé účinky.
CBD je také zajímavé, protože může ovlivnit celkové hladiny endokanabinoidů v mozku, označované jako “ endokanabinoidní tón.“CBD inhibuje enzym FAAH, který štěpí anandamid. CBD tak může zvýšit hladiny anandamidu tím, že zabrání jeho rozpadu FAAH. Inhibice enzymu FAAH bylo prokázáno, že být užitečné strategie pro léčbu úzkostných poruch, a některé z CBD je anti-úzkost vlastnosti mohou pocházet z jeho schopnost inhibovat tento enzym, a tím zvýšit endokanabinoidní tón.
Endokanabinoidní systém shrnutí
endokanabinoidní systém (ECS), který se skládá z kanabinoidní receptory, endokanabinoidní molekuly, a jejich metabolické enzymy, je rozhodující molekulární systém, který tělo využívá k pomoci udržovat homeostázu. Protože jeho zásadní roli v ujistit se, že buňky a systémy zůstanou v jejich fyziologické Obyvatelné zóně, ECS je přísně regulována; to bude nasazen přesně, kdy a kde je potřeba. To však neznamená, že aktivace ECS konzumací konopí nebo jinými prostředky vždy napraví věci.
jako každý jiný složitý biologický systém, ECS může jít nakřivo. „Pokud je odchylka od fyziologické homeostázy je delší, vlivem vnějších faktorů nebo chronických patologických stavů, ECS, může ztratit svůj čas a prostor-selektivní režim akce a začít ovlivňují nevhodné buňky,“ Dr. Di Marzo vysvětlil. „V těchto případech může ECS místo toho, aby byla prospěšná, skutečně přispět k progresi onemocnění.“
je důležité si uvědomit, že aktivace ECS prostřednictvím konzumace konopí nebo jinými prostředky není lékem. Jako většina biologie, je to komplikované.
pochopení biologických Zlatovláska princip (homeostázy), a jak ECS ilustruje to na buněčné úrovni, můžeme hlouběji uvědomit si proč máme ECS začít s, a jak odrůdy konopí-založené terapie by vlastně mohlo fungovat. Přítomnost a kritická funkce ECS v mnoha systémech těla, včetně nervového a imunitního systému, vysvětluje, proč tak široká škála onemocnění a chorobných stavů reaguje na intervence založené na konopí.
- Gunduz-cinar O, Hill MN, Mcewen BS, Holmes a. Amygdala FAAH a anandamid: zprostředkování ochrany a zotavení ze stresu. Trendy Farmakol Sci. 2013;34(11):637-44.
- Ligresti A, De petrocellis L, Di marzo V. Od Phytocannabinoids na Cannabinoidní Receptory a Endokanabinoidy: Pleiotropní Fyziologické a Patologické Role Prostřednictvím Komplexní Farmakologie. Physiol Rev. 2016; 96 (4): 1593-659.
- Nagarkatti P, Pandey R, Rieder SA, Hegde VL, Nagarkatti m. kanabinoidy jako nové protizánětlivé léky. Budoucí Med Chem. 2009;1(7):1333-49.
- Pertwee RG. Různorodá farmakologie receptorů CB1 a CB2 tří rostlinných kanabinoidů: delta9-tetrahydrokanabinol, kanabidiol a delta9-tetrahydrokanabivarin. Brunclík. 2008;153(2):199-215.
- Wilson RI, Nicoll RA. Endokanabinoidní signalizace v mozku. Věda. 2002;296(5568):678-82.
- Zlebnik NE, fandit JF. Za receptorem CB1: je kanabidiol odpovědí na poruchy motivace? Ročníkem. 2016;39:1-17.