nogle af os forbruger cannabis for dets sindsændrende virkninger, mens andre søger symptomlindring. Men cannabis ville ikke få os høje eller have nogle af dets terapeutiske fordele, hvis vores kroppe ikke allerede indeholdt et biologisk system, der er i stand til at interagere med dets aktive kemiske forbindelser, som THC.
vores endocannabinoide system (ECS) gør netop det. Men det er ikke der bare for at give os mulighed for at nyde virkningerne af vores yndlingsstamme. Det tjener et afgørende formål for vores sundhed og velvære, fordi det regulerer centrale aspekter af vores biologi.
så hvad laver det, og hvordan virker det?
hvad er det endocannabinoide system, og hvad gør det?
det endocannabinoide system (ECS) er et biologisk system, der først blev opdaget i slutningen af 80 ‘erne og begyndelsen af 90 ‘erne, selvom meget stadig er ukendt om systemet i dag.ECS består i vid udstrækning af endocannabinoider, receptorer og symptomer, der menes at hjælpe med at regulere en række funktioner hos mennesker, herunder søvn, humør, hukommelse, appetit, reproduktion og smertefølelse. Forskere har stadig masser af spørgsmål om det menneskelige endocannabinoide system og hvordan det fungerer.
homeostase: opholder sig i Goldilocks-området
for at forstå det menneskelige endocannabinoide system er det nyttigt at vide lidt om et af de mest grundlæggende begreber i biologi: homeostase. Og den bedste måde at forstå homeostase på er at tænke på Goldilocks og de tre bjørne.
det klassiske eventyr illustrerer ideen om, at det bedste resultat ofte ligger et sted i midten mellem to ekstremer. Vi vil ikke have ting for varmt eller for koldt, men bare rigtigt.
homeostase er konceptet om, at de fleste biologiske systemer er aktivt reguleret for at opretholde forhold inden for et snævert område. Vores kroppe ønsker ikke, at temperaturen skal være for varm eller for kold, blodsukkerniveauet for højt eller for lavt osv. Betingelserne skal være helt rigtige for vores celler for at opretholde optimal ydeevne, og udsøgte mekanismer har udviklet sig til at trække dem tilbage til Goldilocks-området, hvis de flytter ud.kroppens endocannabinoide system (ECS) er et vitalt molekylært system til at hjælpe med at opretholde homeostase—det hjælper cellerne med at forblive i deres Goldilocks-område.
nøglestykker i det endocannabinoide system (ECS)
på grund af dets afgørende rolle i homeostase er ECS udbredt i hele dyreriget. Dens nøglestykker udviklede sig for længe siden, og ECS kan findes i alle hvirveldyr arter.de tre nøglekomponenter i det humane endocannabinoide system er:
- cannabinoidreceptorer, der findes på overfladen af celler
- endocannabinoider, små molekyler, der aktiverer cannabinoidreceptorer
- metaboliske stoffer, der nedbryder endocannabinoider, efter at de er brugt
hvorfor har vi cannabinoidreceptorer, og hvad er de?
cannabinoidreceptorer sidder på overfladen af celler og “lytter” til forhold uden for cellen. De transmitterer information om skiftende forhold til indersiden af cellen og starter det passende cellulære respons.
der er to store cannabinoidreceptorer: CB1 og CB2. Disse er ikke de eneste cannabinoidreceptorer, men de var de første, der blev opdaget og forbliver de bedst studerede.CB1-receptorer er en af de mest udbredte receptortyper i hjernen. Dette er de receptorer, der interagerer med THC for at få folk høje.
CB2 receptorer er mere rigelige uden for nervesystemet, på steder som immunsystemet. Imidlertid kan begge receptorer findes i hele kroppen (Figur 1).
Figur 1: Hvor er CB1 og CB2 receptorer placeret i kroppen?CB1-og CB2-receptorer er centrale aktører i det endocannabinoide system (ECS). De er placeret på overfladen af mange forskellige typer celler i kroppen. Begge receptorer findes i hele kroppen, men CB1-receptorer er mere rigelige i centralnervesystemet, herunder på neuroner i hjernen. I modsætning hertil er CB2-receptorer mere rigelige uden for nervesystemet, herunder celler i immunsystemet.
Hvad er endocannabinoider?
endocannabinoider er molekyler, der ligesom planten cannabinoid THC binder til og aktiverer cannabinoidreceptorer. I modsætning til THC produceres endocannabinoider naturligt af celler i den menneskelige krop (“endo” betyder “indeni” som i kroppen).
der er to store endocannabinoider: anandamid og 2-AG (figur 2). Disse endocannabinoider er fremstillet af fedtlignende molekyler i cellemembraner og syntetiseres efter behov. Det betyder, at de bliver lavet og brugt nøjagtigt, når de er nødvendige, snarere end pakket og opbevaret til senere brug som mange andre biologiske molekyler.
anandamid. Afledt af Sanskrit ordet ” ananda, “som oversætter til” glæde, “” lyksalighed, “eller” glæde, “anandamid kaldes undertiden” lyksalighed molekyle.”Mere videnskabeligt kendt som N-arachidonoylethanolamin (AEA), er denne fedtsyre neurotransmitter genstand for flere videnskabelige undersøgelser, der forsøger at bestemme dens virkninger på mennesker. Først identificeret og navngivet i 1992 af Raphael Mechoulam, menes anandamid at have indflydelse på arbejdshukommelse og embryonudvikling i det tidlige stadium.
2-AG. 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG) blev først beskrevet i 1994-1995 af Raphael Mechoulam og hans studerende Shimon Ben-Shabat. Mens det tidligere var en kendt kemisk forbindelse, var det da forskere først blev opmærksomme på dets affinitet for cannabinoidreceptorer. Til stede i høje niveauer i centralnervesystemet er 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG) blevet identificeret i moderbovin såvel som modermælk.
figur 2: anandamid og 2-AG er de to store endocannabinoider.cannabinoider er en klasse af molekyler, der er karakteriseret ved deres evne til at aktivere cannabinoidreceptorer som CB1 og CB2. Anandamid og 2-AG er de to vigtigste endocannabinoider, der produceres naturligt i kroppen. THC er den psykoaktive plante cannabinoid produceret af cannabis. Alle tre af disse cannabinoider kan aktivere CB1-og CB2-receptorer, selvom hver enkelt har en anden styrke ved hver receptor.
det tredje stykke af endocannabinoid triaden omfatter de metaboliske stoffer, der hurtigt ødelægger endocannabinoider i ECS, når de er brugt. De to store symboler er FAAH, som nedbryder anandamid, og MAGL, som nedbryder 2-AG (figur 3).disse stoffer sikrer, at endocannabinoider bliver brugt, når de er nødvendige, men ikke længere end nødvendigt. Denne proces adskiller endocannabinoider fra mange andre molekylære signaler i kroppen, såsom hormoner eller klassiske neurotransmittere, som kan vare i mange sekunder eller minutter eller blive pakket og opbevaret til senere brug.
figur 3: FAAH og MAGL er de vigtigste elementer i det endocannabinoide system.molekyler, der fremskynder kemiske reaktioner i kroppen, ofte for at nedbryde molekyler. FAAH og MAGL er nøgleaktører i ECS, fordi de hurtigt nedbryder endocannabinoider. FAAH nedbryder anandamid, mens MAGL nedbryder 2-AG. Disse stoffer nedbryder endocannabinoider meget hurtigt, men er ikke effektive til at nedbryde plante cannabinoider som THC.
figur 3: FAAH og MAGL er de vigtigste elementer i det endocannabinoide system.molekyler, der fremskynder kemiske reaktioner i kroppen, ofte for at nedbryde molekyler. FAAH og MAGL er nøgleaktører i ECS, fordi de hurtigt nedbryder endocannabinoider. FAAH nedbryder anandamid, mens MAGL nedbryder 2-AG. Disse stoffer nedbryder endocannabinoider meget hurtigt, men er ikke effektive til at nedbryde plante cannabinoider som THC.
disse tre nøglekomponenter i det endocannabinoide system findes i næsten alle større systemer i kroppen. Når noget bringer en celle ud af sit Guldlåseområde, opfordres disse tre søjler i ECS ofte til at bringe tingene tilbage og dermed opretholde homeostase.på grund af sin rolle i at hjælpe med at bringe tingene tilbage til deres fysiologiske Goldilocks-område, er ECS ofte kun engageret, når og hvor det er nødvendigt. Dr. Vincenso Di Marso, forskningsdirektør ved Institut for Biomolekylær kemi i Italien, sagde det til os på denne måde:
“med den ‘pro-homeostatiske virkning af ECS’ mener vi, at dette system af kemiske signaler midlertidigt aktiveres efter afvigelser fra cellulær homeostase. Når sådanne afvigelser er ikke-fysiologiske, forsøger den midlertidigt aktiverede ECS på en rum-og tidsselektiv måde at genoprette den tidligere fysiologiske situation (homeostase).”
med andre ord hjælper endocannabinoidsystemet med at bringe tingene tilbage til det biologiske Goldilocks-område.
nedenfor vil vi overveje eksempler på, hvordan ECS hjælper med at opretholde homeostase på to områder: affyring af hjerneceller i nervesystemet og immunsystemets inflammatoriske respons.
endocannabinoid regulering af hjernecellefyring
hjerneceller (neuroner) kommunikerer ved at sende elektrokemiske signaler til hinanden. Hver neuron skal lytte til sine partnere for at afgøre, om den vil slukke sit eget signal til enhver tid. Neuroner kan dog ikke lide at få for meget input—der er en Guldlåse. Hvis de bliver overbelastet af signaler, kan det være giftigt.
det er her endocannabinoider kommer ind.
overvej et forenklet scenario med en neuron, der lytter til to andre.
en af de to udgående neuroner kan blive overaktiv og sende for mange signaler til neuronen, der lytter. Når det sker, vil neuronen, der lytter, gøre endocannabinoider specifikt, hvor den er forbundet med den overaktive neuron. Disse endocannabinoider vil rejse tilbage til den” høje ” neuron, hvor de binder til CB1-receptorer og transmitterer et signal, der instruerer det til at stille ned. Dette bringer tingene tilbage til Goldilocks-området og opretholder homeostase (figur 4).
figur 4: endocannabinoide signaler regulerer, hvor aktive vores hjerneceller er. under normale omstændigheder (øverst til venstre) vil en given hjernecelle (neuron) få den helt rigtige mængde input fra sine partnere-ikke for meget, ikke for lidt. Nogle af dets partnere kan dog blive overaktive og sende et for stort antal signaler (øverst til højre). Den neuron, der lytter, vil opdage dette og frigive endocannabinoider, der fortæller den anden neuron at stille ned (nederst). Denne form for mekanisme hjælper med at opretholde homeostase, fordi det hjælper med at forhindre neuroner i at sende for mange signaler.
som eksemplet ovenfor illustrerer, rejser endocannabinoider baglæns, hvorfor de er kendt som retrograde signaler. Det meste af tiden er informationsstrømmen mellem neuroner strengt i en retning, fra afsenderneuroner, der frigiver neurotransmittersignaler til modtagerneuroner, der lytter til disse signaler. Endocannabinoider tillader modtagerneuroner at regulere, hvor meget input de får, og de gør dette ved at sende retrograde signaler (endocannabinoider) tilbage til overaktive afsenderneuroner.
men hjernen er ikke det eneste organ, der skal opretholde homeostase. Ethvert andet system i kroppen, fordøjelsessystemet, immunsystemet, ECS-systemet osv., skal omhyggeligt regulere, hvordan dets celler fungerer. Korrekt regulering er afgørende for at sikre overlevelse.
endocannabinoid regulering af inflammation
Inflammation er en naturlig beskyttende reaktion, som immunsystemet har som reaktion på infektion eller fysisk skade. Formålet med betændelse er at fjerne patogener (bakterier) eller beskadiget væv. Det betændte område produceres af væske-og immunceller, der bevæger sig ind i området for at udføre det beskidte arbejde og returnere tingene til deres Guldlåse.
det er vigtigt, at betændelse begrænses til skadesstedet og ikke vedvarer længere end nødvendigt, hvilket kan forårsage skade. Kronisk betændelse og autoimmune sygdomme er eksempler på, at immunsystemet aktiveres uhensigtsmæssigt. Når det sker, varer det inflammatoriske respons for længe, hvilket resulterer i kronisk betændelse eller bliver rettet mod sunde celler, der er kendt som autoimmunitet.
generelt synes endocannabinoider at undertrykke eller begrænse immunsystemets inflammatoriske signaler. Professor Prakash Nagarkatti, vicepræsident for forskning ved University of South Carolina, hvis laboratorieundersøgelser endocannabinoid regulering af immunresponser, fortalte os, hvordan tilpasning af endocannabinoidsystemet kan være en god måde at behandle inflammatoriske sygdomme på.
“det meste af vores forskning viser, at endocannabinoider produceres ved aktivering af immunceller og kan hjælpe med at regulere immunresponset ved at fungere som antiinflammatoriske midler. Således kan interventioner, der manipulerer metabolismen eller produktionen af endocannabinoider, tjene som en ny behandlingsmodalitet mod en lang række inflammatoriske sygdomme.”
overvej et normalt immunrespons udløst af en bakteriel infektion. For det første opdager immunceller tilstedeværelsen af bakterier og frigiver proinflammatoriske molekyler, der fortæller andre immunceller at komme og deltage i kampen.
endocannabinoider frigives også (Figur 4), som også signalerer til andre immunceller for hjælp og sandsynligvis hjælper med at begrænse det inflammatoriske respons, så det ikke er overdreven. Ved tæt regulering af betændelse kan immunsystemet ødelægge bakterier eller fjerne beskadiget væv og derefter stoppe. Dette forhindrer overdreven betændelse, hvilket gør det muligt for celler og dermed kroppen at vende tilbage til Goldilocks-området.
figur 5: endocannabinoider hjælper med at regulere inflammation.
under normale forhold (øverst til venstre) patruljerer celler i immunsystemet kroppen, på vagt for eventuelle ubudne gæster, såsom bakterier. Under en bakteriel infektion (øverst til højre) registrerer immunceller tilstedeværelsen af bakterier og frigiver derefter en række molekyler for at hjælpe med at montere et defensivt angreb (nederst). Disse signaler inkluderer proinflammatoriske molekyler (små cirkler), der hjælper med at rekruttere flere immunceller til infektionsstedet. Endocannabinoider (små diamanter) frigives også og hjælper sandsynligvis med at regulere størrelsen og omfanget af denne inflammatoriske respons.
andet behandlingspotentiale for cannabinoider
mens der stadig er meget at opdage om det endocannabinoide system og de forskellige medicinske anvendelser og behandlingspotentiale for cannabinoider, visse betingelser er blevet identificeret som nøgleområder for forskningspotentiale. Især kan cannabinoider anvendes til behandling af:
- akut og kronisk nyresygdom
- Autoimmune sygdomme
- kardiovaskulær sygdom
- kroniske smertebetingelser
med øget forskning vil denne liste sandsynligvis vokse betydeligt.
hvordan interagerer cannabinoider som THC og CBD med det endocannabinoide system?
årsagen til, at plante cannabinoider har psykoaktive og medicinske virkninger i kroppen, er i vid udstrækning fordi vi har et endocannabinoid system (ECS), som de kan interagere med. For eksempel får THC dig høj, fordi den aktiverer CB1-receptoren i hjernen. Endocannabinoider som anandamid aktiverer også CB1.
så hvorfor er vi ikke konstant høje?
et par store grunde. For det første interagerer THC ikke med CB1-receptorer på nøjagtig samme måde som kroppens naturlige endocannabinoider. For det andet virker de metaboliske stoffer, der hurtigt nedbryder endocannabinoider som anandamid, ikke på THC, så THC dvæler meget længere.det er vigtigt at huske, at molekyler som cannabinoider og andre neurotransmittere sjældent interagerer med kun en receptortype; de interagerer ofte med mange. Den plantebaserede cannabinoid CBD illustrerer dette pænt, da det interagerer med adskillige receptortyper i hjernen.så mens plante cannabinoider kan aktivere de samme cannabinoidreceptorer som endocannabinoider, vil de sandsynligvis interagere med flere andre receptorer og derfor have forskellige virkninger.
CBD er også interessant, fordi det kan påvirke det samlede niveau af endocannabinoider i hjernen, kaldet “endocannabinoid tone.”CBD hæmmer FAAH, som nedbryder anandamid. CBD kan således øge anandamidniveauerne ved at forhindre FAAH i at nedbryde det. Det har vist sig at være en nyttig strategi til behandling af angstlidelser, og nogle af CBD ‘ s anti-angst egenskaber kan komme fra dets evne til at hæmme dette og derved øge endocannabinoid tone.
endocannabinoid system summary
endocannabinoid system (ECS), der består af cannabinoidreceptorer, endocannabinoide molekyler og deres metaboliske molekyler, er et afgørende molekylært system, som kroppen bruger til at hjælpe med at opretholde homeostase. På grund af sin afgørende rolle i at sikre, at celler og systemer forbliver i deres fysiologiske Goldilocks-område, er ECS tæt reguleret; det bliver implementeret nøjagtigt, når og hvor det er nødvendigt. Dette betyder dog ikke, at aktivering af ECS, gennem forbrug af cannabis eller på anden måde, altid vil gøre tingene lige rigtige.
som ethvert andet komplekst biologisk system kan ECS gå galt. “Hvis afvigelsen fra fysiologisk homeostase forlænges på grund af enten eksterne faktorer eller kroniske patologiske tilstande, kan ECS miste sin tids – og rumselektive virkemåde og begynde at påvirke upassende celler,” forklarede Dr. “I disse tilfælde kan ECS i stedet for at være gavnlig faktisk bidrage til sygdomsprogression.”
det er vigtigt at huske, at aktivering af ECS, gennem cannabisforbrug eller på anden måde, ikke er en kur-alt. Som det meste af biologi er det kompliceret.ved at forstå det biologiske Goldilocks-princip (homeostase), og hvordan ECS illustrerer dette på mobilniveau, kan vi dybere forstå, hvorfor vi har en ECS til at begynde med, og hvordan en række cannabisbaserede terapier faktisk kan fungere. Tilstedeværelsen og kritisk funktion af ECS på tværs af mange systemer i kroppen, herunder nervesystemet og immunsystemet, forklarer, hvorfor en så bred vifte af lidelser og sygdomstilstande reagerer på cannabisbaserede interventioner.det er en af de mest populære måder at gøre det på: formidling af beskyttelse og genopretning fra stress. Tendenser Pharmacol Sci. 2013;34(11):637-44. fra phytocannabinoider til cannabinoidreceptorer og endocannabinoider: pleiotropiske fysiologiske og patologiske roller gennem kompleks farmakologi. Physiol Rev. 2016; 96 (4): 1593-659.