Certains d’entre nous consomment du cannabis pour ses effets psychotropes, tandis que d’autres cherchent à soulager les symptômes. Mais le cannabis ne nous ferait pas défoncer ou n’aurait pas certains de ses avantages thérapeutiques si notre corps ne contenait pas déjà un système biologique capable d’interagir avec ses composés chimiques actifs, comme le THC.C’est exactement ce que fait notre système endocannabinoïde (ECS). Mais il n’est pas là juste pour nous permettre de profiter des effets de notre variété préférée. Il sert un objectif vital pour notre santé et notre bien-être car il régule des aspects clés de notre biologie.
Alors, qu’est-ce que ça fait, et comment ça marche ?
Qu’est-ce que le système endocannabinoïde et que fait-il?
Le système endocannabinoïde (ECS) est un système biologique découvert pour la première fois à la fin des années 80 et au début des années 90, bien que beaucoup reste inconnu sur le système aujourd’hui.
L’ECS est en grande partie composé d’endocannabinoïdes, de récepteurs et d’enzymes censés aider à réguler diverses fonctions chez l’homme, notamment le sommeil, l’humeur, la mémoire, l’appétit, la reproduction et la sensation de douleur. Les scientifiques ont encore beaucoup de questions sur le système endocannabinoïde humain et son fonctionnement.
Homéostasie: Rester dans la zone des boucles d’or
Pour comprendre le système endocannabinoïde humain, il est utile d’en savoir un peu plus sur l’un des concepts les plus fondamentaux de la biologie: l’homéostasie. Et la meilleure façon de comprendre l’homéostasie est de penser à Boucles d’or et aux Trois Ours.
Le conte de fées classique illustre l’idée que le meilleur résultat se situe souvent quelque part au milieu, entre deux extrêmes. Nous ne voulons pas de choses trop chaudes ou trop froides, mais juste.
L’homéostasie est le concept selon lequel la plupart des systèmes biologiques sont activement régulés pour maintenir des conditions dans une plage étroite. Notre corps ne veut pas que la température soit trop chaude ou trop froide, que la glycémie soit trop élevée ou trop basse, etc. Les conditions doivent être parfaites pour que nos cellules maintiennent des performances optimales, et des mécanismes exquis ont évolué pour les ramener dans la zone des boucles d’or si elles sortent.
Le système endocannabinoïde (ECS) du corps est un système moléculaire essentiel pour aider à maintenir l’homéostasie — il aide les cellules à rester dans leur zone de boucle d’or.
Éléments clés du système endocannabinoïde (ECS)
En raison de son rôle crucial dans l’homéostasie, l’ECS est répandu dans tout le règne animal. Ses pièces clés ont évolué il y a longtemps, et l’ECS peut être trouvé chez toutes les espèces de vertébrés.
Les trois composants clés du système endocannabinoïde humain sont les suivants:
- Récepteurs cannabinoïdes présents à la surface des cellules
- Endocannabinoïdes, petites molécules qui activent les récepteurs cannabinoïdes
- Enzymes métaboliques qui décomposent les endocannabinoïdes après leur utilisation
Pourquoi avons-nous des récepteurs cannabinoïdes et quels sont-ils?
Les récepteurs cannabinoïdes sont assis à la surface des cellules et « écoutent” les conditions extérieures à la cellule. Ils transmettent des informations sur les conditions changeantes à l’intérieur de la cellule, déclenchant la réponse cellulaire appropriée.
Il existe deux principaux récepteurs cannabinoïdes: CB1 et CB2. Ce ne sont pas les seuls récepteurs cannabinoïdes, mais ils ont été les premiers découverts et restent les mieux étudiés.
Les récepteurs CB1 sont l’un des types de récepteurs les plus abondants dans le cerveau. Ce sont les récepteurs qui interagissent avec le THC pour stimuler les gens.
Les récepteurs CB2 sont plus abondants en dehors du système nerveux, dans des endroits comme le système immunitaire. Cependant, les deux récepteurs peuvent être trouvés dans tout le corps (figure 1).
Figure 1: Où se trouvent les récepteurs CB1 et CB2 dans le corps?
Les récepteurs CB1 et CB2 sont des acteurs clés du système endocannabinoïde (ECS). Ils sont situés à la surface de nombreux types de cellules du corps. Les deux récepteurs se trouvent dans tout le corps, mais les récepteurs CB1 sont plus abondants dans le système nerveux central, y compris sur les neurones du cerveau. En revanche, les récepteurs CB2 sont plus abondants en dehors du système nerveux, y compris les cellules du système immunitaire.
Que sont les endocannabinoïdes?
Les endocannabinoïdes sont des molécules qui, comme le THC cannabinoïde végétal, se lient aux récepteurs cannabinoïdes et les activent. Cependant, contrairement au THC, les endocannabinoïdes sont produits naturellement par les cellules du corps humain (« endo » signifie ”à l’intérieur », comme dans le corps).
Il existe deux endocannabinoïdes majeurs : l’anandamide et le 2-AG (Figure 2). Ces endocannabinoïdes sont fabriqués à partir de molécules ressemblant à des graisses dans les membranes cellulaires et sont synthétisés à la demande. Cela signifie qu’ils sont fabriqués et utilisés exactement au moment où ils sont nécessaires, plutôt que emballés et stockés pour une utilisation ultérieure comme beaucoup d’autres molécules biologiques.
Anandamide. Dérivé du mot sanskrit « ananda”, qui se traduit par « joie”, « félicité” ou « délice”, l’anandamide est parfois appelée « la molécule de félicité ». » Plus connu scientifiquement sous le nom de N-arachidonoyléthanolamine (AEA), ce neurotransmetteur d’acides gras fait l’objet de plusieurs études scientifiques qui tentent de déterminer ses effets sur l’homme. Identifié et nommé pour la première fois en 1992 par Raphael Mechoulam, l’anandamide aurait un impact sur la mémoire de travail et le développement embryonnaire à un stade précoce.
2-AG. Le 2-ArachidonoylGlycérol (2-AG) a été décrit pour la première fois en 1994-1995 par Raphael Mechoulam et son élève Shimon Ben-Shabat. Alors qu’il s’agissait auparavant d’un composé chimique connu, c’est à ce moment que les scientifiques ont pris conscience de son affinité pour les récepteurs cannabinoïdes. Présent à des niveaux élevés dans le système nerveux central, le 2-ArachidonoylGlycérol (2-AG) a été identifié dans le lait maternel bovin ainsi que dans le lait maternel humain.
Figure 2: L’anandamide et le 2-AG sont les deux principaux endocannabinoïdes.
Les cannabinoïdes sont une classe de molécules caractérisées par leur capacité à activer les récepteurs cannabinoïdes comme CB1 et CB2. L’anandamide et le 2-AG sont les deux principaux endocannabinoïdes produits naturellement dans le corps. Le THC est le cannabinoïde végétal psychoactif produit par le cannabis. Ces trois cannabinoïdes peuvent activer les récepteurs CB1 et CB2, bien que chacun ait une puissance différente à chaque récepteur.
Enzymes métaboliques
La troisième partie de la triade des endocannabinoïdes comprend les enzymes métaboliques qui détruisent rapidement les endocannabinoïdes dans l’ECS une fois qu’ils sont utilisés. Les deux grandes enzymes sont FAAH, qui décompose l’anandamide, et MAGL, qui décompose le 2-AG (Figure 3).
Ces enzymes garantissent que les endocannabinoïdes sont utilisés quand ils sont nécessaires, mais pas plus longtemps que nécessaire. Ce processus distingue les endocannabinoïdes de nombreux autres signaux moléculaires dans le corps, tels que les hormones ou les neurotransmetteurs classiques, qui peuvent persister pendant plusieurs secondes ou minutes, ou être emballés et stockés pour une utilisation ultérieure.
Figure 3: FAAH et MAGL sont les enzymes clés du système endocannabinoïde.
Les enzymes sont des molécules qui accélèrent les réactions chimiques dans le corps, souvent pour décomposer les molécules. FAAH et MAGL sont des acteurs clés de l’ECS car ils décomposent rapidement les endocannabinoïdes. FAAH décompose l’anandamide, tandis que MAGL décompose le 2-AG. Ces enzymes décomposent les endocannabinoïdes très rapidement, mais ne sont pas efficaces pour décomposer les cannabinoïdes végétaux comme le THC.
Ces trois composants clés du système endocannabinoïde se trouvent dans presque tous les principaux systèmes du corps. Lorsque quelque chose fait sortir une cellule de sa zone de boucles d’or, ces trois piliers de l’ECS sont souvent appelés à ramener des choses, maintenant ainsi l’homéostasie.
En raison de son rôle d’aider à ramener les choses dans leur zone de boucle d’or physiologique, l’ECS n’est souvent engagé que lorsque et où il est nécessaire. Le Dr Vincenzo Di Marzo, Directeur de recherche à l’Institut de Chimie Biomoléculaire en Italie, nous l’a dit de cette façon:
« Avec l’action pro-homéostatique de l’ECS, nous voulons dire que ce système de signaux chimiques est temporairement activé suite à des déviations de l’homéostasie cellulaire. Lorsque de tels écarts sont non physiologiques, l’ECS temporairement activé tente, de manière sélective dans l’espace et le temps, de rétablir la situation physiologique antérieure (homéostasie).”
En d’autres termes, le système endocannabinoïde aide à ramener les choses dans la zone biologique des boucles d’or.
Ci-dessous, nous examinerons des exemples de la façon dont l’ECS aide à maintenir l’homéostasie dans deux domaines: la mise à feu des cellules du cerveau dans le système nerveux et la réponse inflammatoire du système immunitaire.
Régulation endocannabinoïde du déclenchement des cellules cérébrales
Les cellules cérébrales (neurones) communiquent en s’envoyant des signaux électrochimiques. Chaque neurone doit écouter ses partenaires pour décider s’il déclenchera son propre signal à un moment donné. Cependant, les neurones n’aiment pas avoir trop d’entrées — il y a une zone de boucles d’or. S’ils sont surchargés par des signaux, cela peut être toxique.
C’est là que les endocannabinoïdes entrent en jeu.
Considérons un scénario simplifié avec un neurone en écoute deux autres.
L’un des deux neurones en sortie peut devenir hyperactif et envoyer trop de signaux au neurone qui écoute. Lorsque cela se produit, le neurone qui écoute produira des endocannabinoïdes spécifiquement là où il est connecté au neurone hyperactif. Ces endocannabinoïdes vont retourner au neurone « fort » où ils se lient aux récepteurs CB1, transmettant un signal qui lui ordonne de se calmer. Cela ramène les choses dans la zone des boucles d’or, maintenant l’homéostasie (Figure 4).
Figure 4: Les signaux endocannabinoïdes régulent l’activité de nos cellules cérébrales.
Dans des circonstances normales (en haut à gauche), une cellule cérébrale donnée (neurone) recevra juste la bonne quantité d’entrée de ses partenaires — pas trop, pas trop peu. Cependant, certains de ses partenaires peuvent devenir hyperactifs et envoyer un nombre excessif de signaux (en haut à droite). Le neurone qui écoute détectera cela et libérera des endocannabinoïdes qui diront à l’autre neurone de se calmer (en bas). Ce type de mécanisme aide à maintenir l’homéostasie car il aide à empêcher les neurones d’envoyer trop de signaux.
Comme l’illustre l’exemple ci-dessus, les endocannabinoïdes se déplacent vers l’arrière, c’est pourquoi ils sont connus sous le nom de signaux rétrogrades. La plupart du temps, le flux d’informations entre les neurones est strictement dans une direction, des neurones émetteurs qui libèrent des signaux de neurotransmetteurs aux neurones récepteurs qui écoutent ces signaux. Les endocannabinoïdes permettent aux neurones récepteurs de réguler la quantité d’entrée qu’ils reçoivent, et ils le font en envoyant des signaux rétrogrades (endocannabinoïdes) aux neurones émetteurs hyperactifs.
Mais le cerveau n’est pas le seul organe qui a besoin de maintenir l’homéostasie. Tous les autres systèmes du corps, le système digestif, immunitaire, ECS, etc., doit réguler soigneusement le fonctionnement de ses cellules. Une réglementation appropriée est cruciale pour assurer la survie.
Régulation endocannabinoïde de l’inflammation
L’inflammation est une réaction protectrice naturelle du système immunitaire en réponse à une infection ou à des dommages physiques. Le but de l’inflammation est d’éliminer les agents pathogènes (germes) ou les tissus endommagés. La zone enflammée est produite par des cellules liquides et immunitaires qui se déplacent dans la zone pour faire le sale boulot et retourner les choses dans leur zone de boucle d’or.
Il est important que l’inflammation soit limitée à l’emplacement des dommages et ne persiste pas plus longtemps que nécessaire, ce qui peut causer des dommages. L’inflammation chronique et les maladies auto-immunes sont des exemples d’activation inappropriée du système immunitaire. Lorsque cela se produit, la réponse inflammatoire dure trop longtemps, ce qui entraîne une inflammation chronique ou se dirige vers des cellules saines, ce que l’on appelle l’auto-immunité.
En général, les endocannabinoïdes semblent supprimer ou limiter les signaux inflammatoires du système immunitaire. Le professeur Prakash Nagarkatti, Vice-président de la recherche à l’Université de Caroline du Sud, dont le laboratoire étudie la régulation endocannabinoïde des réponses immunitaires, nous a expliqué comment modifier le système endocannabinoïde pourrait être un bon moyen de traiter les maladies inflammatoires.
« La plupart de nos recherches démontrent que les endocannabinoïdes sont produits lors de l’activation des cellules immunitaires et peuvent aider à réguler la réponse immunitaire en agissant comme des agents anti-inflammatoires. Ainsi, les interventions qui manipulent le métabolisme ou la production d’endocannabinoïdes peuvent servir de nouvelle modalité de traitement contre un large éventail de maladies inflammatoires. »
Considérez une réponse immunitaire normale déclenchée par une infection bactérienne. Premièrement, les cellules immunitaires détectent la présence de bactéries et libèrent des molécules pro-inflammatoires qui indiquent aux autres cellules immunitaires de venir se joindre au combat.
Les endocannabinoïdes sont également libérés (figure 4), ce qui signale également une assistance aux autres cellules immunitaires et aide probablement à limiter la réponse inflammatoire afin qu’elle ne soit pas excessive. En régulant étroitement l’inflammation, le système immunitaire peut détruire les germes ou éliminer les tissus endommagés, puis s’arrêter. Cela empêche une inflammation excessive, permettant aux cellules, et donc au corps, de retourner dans la zone des boucles d’or.
Figure 5: Les endocannabinoïdes aident à réguler l’inflammation.
Dans des conditions normales (en haut à gauche), des cellules du système immunitaire patrouillent le corps, en alerte pour tout intrus, comme les bactéries. Lors d’une infection bactérienne (en haut à droite), les cellules immunitaires détectent la présence de bactéries puis libèrent une variété de molécules pour aider à monter une attaque défensive (en bas). Ces signaux comprennent des molécules pro-inflammatoires (petits cercles) qui aident à recruter plus de cellules immunitaires sur le site de l’infection. Les endocannabinoïdes (petits diamants) sont également libérés et aident probablement à réguler l’ampleur et l’étendue de cette réponse inflammatoire.
Autre potentiel thérapeutique des cannabinoïdes
Bien qu’il reste beaucoup à découvrir sur le système endocannabinoïde et les diverses utilisations médicales et le potentiel thérapeutique des cannabinoïdes, certaines conditions ont été identifiées comme des domaines clés de potentiel de recherche. En particulier, les cannabinoïdes peuvent être utilisés pour traiter:
- Les maladies rénales aiguës et chroniques
- La maladie d’Alzheimer
- Les maladies auto-immunes
- Les maladies cardiovasculaires
- Les conditions de douleur chronique
Avec l’augmentation de la recherche, cette liste est susceptible de s’allonger considérablement.
Comment les cannabinoïdes végétaux comme le THC et le CBD interagissent-ils avec le système endocannabinoïde?
La raison pour laquelle les cannabinoïdes végétaux ont des effets psychoactifs et médicinaux dans le corps est, en grande partie, parce que nous avons un système endocannabinoïde (ECS) avec lequel ils peuvent interagir. Par exemple, le THC vous augmente car il active le récepteur CB1 dans le cerveau. Les endocannabinoïdes comme l’anandamide activent également CB1.
Alors pourquoi ne sommes-nous pas constamment défoncés?
Quelques grandes raisons. Premièrement, le THC n’interagit pas avec les récepteurs CB1 exactement de la même manière que les endocannabinoïdes naturels du corps. Deuxièmement, les enzymes métaboliques qui décomposent rapidement les endocannabinoïdes comme l’anandamide ne fonctionnent pas sur le THC, de sorte que le THC persiste beaucoup plus longtemps.
Il est important de se rappeler que des molécules comme les cannabinoïdes et d’autres neurotransmetteurs interagissent rarement avec un seul type de récepteur; ils interagissent souvent avec plusieurs. Le cannabinoïde CBD à base de plantes illustre bien cela, car il interagit avec de nombreux types de récepteurs dans le cerveau.
Ainsi, alors que les cannabinoïdes végétaux peuvent activer les mêmes récepteurs cannabinoïdes que les endocannabinoïdes, ils interagiront probablement avec plusieurs autres récepteurs et auront donc des effets distincts.
Le CBD est également intéressant car il peut affecter les niveaux globaux d’endocannabinoïdes dans le cerveau, appelés « tonus endocannabinoïde. »Le CBD inhibe l’enzyme FAAH, qui décompose l’anandamide. Ainsi, le CBD peut augmenter les niveaux d’anandamide en empêchant le FAAH de le décomposer. L’inhibition de l’enzyme FAAH s’est avérée être une stratégie utile pour traiter les troubles anxieux, et certaines des propriétés anti-anxiété du CBD peuvent provenir de sa capacité à inhiber cette enzyme et à augmenter ainsi le tonus endocannabinoïde.
Résumé du système endocannabinoïde
Le système endocannabinoïde (ECS), composé de récepteurs cannabinoïdes, de molécules endocannabinoïdes et de leurs enzymes métaboliques, est un système moléculaire crucial que l’organisme utilise pour aider à maintenir l’homéostasie. En raison de son rôle vital pour s’assurer que les cellules et les systèmes restent dans leur zone de boucle d’or physiologique, l’ECS est étroitement réglementé; il est déployé exactement quand et où il est nécessaire. Cependant, cela ne signifie pas que l’activation de l’ECS, par la consommation de cannabis ou par tout autre moyen, rendra toujours les choses justes.
Comme tout autre système biologique complexe, l’ECS peut mal tourner. « Si la déviation de l’homéostasie physiologique est prolongée, en raison de facteurs externes ou de conditions pathologiques chroniques, l’ECS peut perdre son mode d’action sélectif dans le temps et l’espace et commencer à affecter des cellules inappropriées”, a expliqué le Dr Di Marzo. « Dans ces cas, l’ECS, au lieu d’être bénéfique, peut en fait contribuer à la progression de la maladie. »
Il est important de se rappeler que l’activation de l’ECS, par la consommation de cannabis ou par tout autre moyen, n’est pas une solution miracle. Comme la plupart de la biologie, c’est compliqué.
En comprenant le principe de Boucle d’or biologique (homéostasie), et comment l’ECS illustre cela au niveau cellulaire, nous pouvons comprendre plus profondément pourquoi nous avons un ECS pour commencer, et comment une variété de thérapies à base de cannabis pourrait réellement fonctionner. La présence et la fonction critique de l’ECS dans de nombreux systèmes du corps, y compris les systèmes nerveux et immunitaire, explique pourquoi une si grande variété de maladies et d’états pathologiques réagissent aux interventions à base de cannabis.
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