sommigen van ons gebruiken cannabis voor zijn geestverruimende effecten, terwijl anderen symptoomverlichting zoeken. Maar cannabis zou ons niet high maken of een aantal van zijn therapeutische voordelen hebben als ons lichaam niet al een biologisch systeem bevat dat in staat is om te interageren met zijn actieve chemische verbindingen, zoals THC.
ons endocannabinoïdensysteem (ECS) doet precies dat. Maar het is er niet alleen om ons te laten genieten van de effecten van onze favoriete soort. Het dient een vitaal doel voor onze gezondheid en welzijn, omdat het de belangrijkste aspecten van onze biologie regelt.
dus, wat doet het, en hoe werkt het?
Wat is het endocannabinoïdensysteem en wat doet het?
het endocannabinoôdensysteem (ECS) is een biologisch systeem dat Voor het eerst werd ontdekt in de late jaren ’80 en vroege jaren ’90, hoewel er vandaag de dag nog veel onbekend is over het systeem.
het ECS bestaat grotendeels uit endocannabinoïden, receptoren en enzymen waarvan wordt aangenomen dat ze helpen bij het reguleren van een verscheidenheid aan functies bij de mens, waaronder slaap, stemming, geheugen, eetlust, voortplanting en pijngevoel. Wetenschappers hebben nog veel vragen over het menselijke endocannabinoïdensysteem en hoe het werkt.
homeostase: verblijf in de Goudlokzone
om het menselijke endocannabinoôdensysteem te begrijpen, is het nuttig om een beetje te weten over een van de meest fundamentele concepten in de biologie: homeostase. En de beste manier om homeostase te begrijpen is te denken aan Goudlokje en de drie beren.
het klassieke sprookje illustreert het idee dat het beste resultaat vaak ergens in het midden ligt, tussen twee uitersten. We willen geen dingen te warm of te koud, maar precies goed.
homeostase is het concept dat de meeste biologische systemen actief worden gereguleerd om omstandigheden binnen een smal bereik te houden. Ons lichaam wil niet dat de temperatuur te warm of te koud is, de bloedsuikerspiegel te hoog of te laag, enzovoort. De omstandigheden moeten precies goed zijn voor onze cellen om optimale prestaties te behouden, en prachtige mechanismen zijn geëvolueerd om ze terug te trekken naar de Goudlokjeszone als ze weggaan.
het endocannabinoôdensysteem (ECS) van het lichaam is een essentieel moleculair systeem voor het helpen handhaven van de homeostase—het helpt cellen in hun goudlokjeszone te blijven.
belangrijke onderdelen van het endocannabinoôdensysteem (ECS)
vanwege zijn cruciale rol in de homeostase is het ECS wijdverbreid in het dierenrijk. De belangrijkste stukken zijn lang geleden geëvolueerd, en de ECS kan worden gevonden in alle gewervelde soorten.
De drie belangrijkste componenten van het menselijke endocannabinoôde systeem zijn:
- Cannabinoôde receptoren gevonden op het oppervlak van cellen
- Endocannabinoôden, kleine moleculen die cannabinoôde receptoren activeren
- metabole enzymen die endocannabinoôden afbreken na gebruik
Waarom hebben we cannabinoôde receptoren en wat zijn ze?
cannabinoïde receptoren zitten op het oppervlak van cellen en “luisteren” naar aandoeningen buiten de cel. Zij verzenden informatie over veranderende voorwaarden aan de binnenkant van de cel, schop-beginnend de aangewezen cellulaire reactie.
Er zijn twee belangrijke cannabinoïde receptoren: CB1 en CB2. Dit zijn niet de enige cannabinoïde receptoren, maar ze waren de eerste die ontdekt werden en blijven de best bestudeerde.
CB1 receptoren zijn een van de meest voorkomende receptoren in de hersenen. Dit zijn de receptoren die interageren met THC om mensen high te maken.
CB2 receptoren zijn meer aanwezig buiten het zenuwstelsel, op plaatsen zoals het immuunsysteem. Beide receptoren kunnen echter door het hele lichaam gevonden worden (figuur 1).
figuur 1: waar bevinden zich CB1 en CB2 receptoren in het lichaam?CB1 en CB2 receptoren zijn belangrijke spelers in het endocannabinoôdensysteem (ECS). Ze bevinden zich op het oppervlak van veel verschillende soorten cellen in het lichaam. Beide receptoren worden gevonden door het hele lichaam, maar CB1 receptoren zijn meer overvloedig in het centrale zenuwstelsel, met inbegrip van neuronen in de hersenen. In tegenstelling, CB2 receptoren zijn meer overvloedig buiten het zenuwstelsel, met inbegrip van cellen van het immuunsysteem.
wat zijn endocannabinoïden?
endocannabinoïden zijn moleculen die, net als de plant cannabinoïde THC, binden aan en cannabinoïde receptoren activeren. In tegenstelling tot THC worden endocannabinoïden echter op natuurlijke wijze aangemaakt door cellen in het menselijk lichaam (“endo” betekent “in,” zoals in in het lichaam).
Er zijn twee belangrijke endocannabinoïden: anandamide en 2-AG (Figuur 2). Deze endocannabinoïden worden gemaakt van vetachtige moleculen in celmembranen en worden op aanvraag gesynthetiseerd. Dit betekent dat ze worden gemaakt en gebruikt precies wanneer ze nodig zijn, in plaats van verpakt en opgeslagen voor later gebruik zoals vele andere biologische moleculen.
Anandamide. Afgeleid van het Sanskriet woord “ananda”, wat zich vertaalt naar “vreugde”, “gelukzaligheid” of “genot”, wordt anandamide soms “het geluksmolecuul” genoemd.”Meer wetenschappelijk bekend als N-arachidonoylethanolamine (AEA), deze vetzuur neurotransmitter is het onderwerp van verschillende wetenschappelijke studies die proberen om de effecten op de mens te bepalen. Voor het eerst geïdentificeerd en genoemd in 1992 door Raphael Mechoulam, anandamide wordt verondersteld om een impact op het werkgeheugen en vroege stadium embryo ontwikkeling te hebben.
2-AG. 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG) werd voor het eerst beschreven in 1994-1995 door Raphael Mechoulam en zijn student Shimon Ben-Shabat. Hoewel het voorheen een bekende chemische verbinding was, werd dit het moment waarop wetenschappers zich voor het eerst bewust werden van zijn affiniteit voor cannabinoïde receptoren. 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG), aanwezig in hoge concentraties in het centrale zenuwstelsel, is zowel in moederdiermelk als in moedermelk geïdentificeerd.
Figuur 2: Anandamide en 2-AG zijn de twee belangrijkste endocannabinoôden.cannabinoïden zijn een klasse van moleculen die gekenmerkt worden door hun vermogen om cannabinoïde receptoren zoals CB1 en CB2 te activeren. Anandamide en 2-AG zijn de twee belangrijkste endocannabinoïden die van nature in het lichaam worden aangemaakt. THC is de psychoactieve plant cannabinoïde geproduceerd door cannabis. Alle drie deze cannabinoïden kunnen CB1 en CB2 receptoren activeren, hoewel elk een andere potentie heeft op elke receptor.
metabole enzymen
Het derde deel van de endocannabinoôde triade bevat de metabole enzymen die endocannabinoôden snel vernietigen in de ECS zodra ze worden gebruikt. De twee grote enzymen zijn FAAH, die anandamide afbreekt, en MAGL, Die 2-AG afbreekt (Figuur 3).
deze enzymen zorgen ervoor dat endocannabinoïden gebruikt worden wanneer ze nodig zijn, maar niet langer dan nodig. Dit proces onderscheidt endocannabinoïden van vele andere moleculaire signalen in het lichaam, zoals hormonen of klassieke neurotransmitters, die vele seconden of minuten kunnen aanhouden, of worden verpakt en opgeslagen voor later gebruik.
Figuur 3: FAAH en MAGL zijn de belangrijkste enzymen van het endocannabinoïdensysteem.enzymen zijn moleculen die chemische reacties in het lichaam versnellen, vaak om moleculen af te breken. FAAH en MAGL zijn belangrijke spelers in de ECS omdat ze snel endocannabinoïden afbreken. FAAH breekt anandamide af, terwijl MAGL 2-AG afbreekt. Deze enzymen breken endocannabinoôden zeer snel af, maar zijn niet effectief in het afbreken van plantaardige cannabinoôden zoals THC.
deze drie sleutelcomponenten van het endocannabinoôdensysteem zijn te vinden in bijna elk belangrijk systeem van het lichaam. Wanneer iets een cel uit zijn goudlokzone haalt, worden deze drie pijlers van de ECS vaak opgeroepen om dingen terug te brengen, waardoor de homeostase wordt gehandhaafd.
vanwege zijn rol in het helpen om dingen terug te brengen naar hun fysiologische goudlokzone, wordt het ECS vaak alleen ingeschakeld wanneer en waar het nodig is. Dr. Vincenzo Di Marzo, Research Director aan het Institute of Biomolecular Chemistry in Italy, stelde het zo::
” met de ‘pro-homeostatische werking van het ECS’ bedoelen we dat dit systeem van chemische signalen tijdelijk geactiveerd wordt na afwijkingen van cellulaire homeostase. Wanneer dergelijke afwijkingen niet-fysiologisch zijn, probeert het tijdelijk geactiveerde ECS op een ruimte – en tijdselectieve manier de vroegere fysiologische situatie (homeostase) te herstellen.”
met andere woorden, het endocannabinoôdensysteem helpt dingen terug te brengen naar de biologische Goudlokzone.
hieronder zullen we voorbeelden bekijken van hoe het ECS helpt de homeostase in stand te houden op twee gebieden: het afvuren van hersencellen in het zenuwstelsel en de ontstekingsreactie van het immuunsysteem.
endocannabinoïde regulatie van het afvuren van hersencellen
hersencellen (neuronen) communiceren door elektrochemische signalen naar elkaar te sturen. Elk neuron moet luisteren naar zijn partners om te beslissen of het zijn eigen signaal op een bepaald moment afvuurt. Echter, neuronen niet graag te veel input te krijgen—er is een Goudlokje zone. Als ze overbelast raken door signalen, kan het giftig zijn.
dat is waar endocannabinoïden van belang zijn.
overweeg een vereenvoudigd scenario waarbij één neuron naar twee andere luistert.
een van de twee uitgevende neuronen kan overactief worden en te veel signalen sturen naar het neuron dat luistert. Als dat gebeurt, zal het neuron dat luistert endocannabinoïden maken, specifiek waar het verbonden is met het overactieve neuron. Deze endocannabinoôden zullen terugkeren naar het” luide ” neuron waar ze zich binden aan CB1 receptoren en een signaal doorgeven dat het instrueert te kalmeren. Dit brengt dingen terug naar de Goudlokjeszone, het handhaven van homeostase (Figuur 4).
Figuur 4: Endocannabinoôdensignalen regelen hoe actief onze hersencellen zijn. onder normale omstandigheden (linksboven) krijgt een bepaalde hersencel (neuron) precies de juiste hoeveelheid input van zijn partners—niet te veel, niet te weinig. Sommige van zijn partners kunnen echter overactief worden en een overmatig aantal signalen sturen (rechtsboven). Het neuron dat luistert zal dit detecteren en endocannabinoïden vrijgeven die het andere neuron vertellen om te kalmeren (bottom). Dit soort mechanisme helpt de homeostase te handhaven omdat het helpt voorkomen dat neuronen te veel signalen uitzenden.
zoals het voorbeeld hierboven illustreert, reizen endocannabinoïden achteruit, daarom staan ze bekend als retrograde signalen. Meestal is de informatiestroom tussen neuronen strikt in één richting, van zenderneuronen die neurotransmittersignalen afgeven tot ontvangerneuronen die naar die signalen luisteren. Endocannabinoôden stellen ontvangerneuronen in staat om te regelen hoeveel input ze krijgen, en ze doen dit door retrograde signalen (endocannabinoôden) terug te sturen naar overactieve zenderneuronen.
maar de hersenen zijn niet het enige orgaan dat de homeostase in stand moet houden. Elk ander systeem van het lichaam, het spijsverteringsstelsel, het immuunsysteem, het ECS-systeem, enz., moet zorgvuldig regelen hoe de cellen functioneren. Goede regelgeving is van cruciaal belang om te overleven.
endocannabinoïde regulatie van ontsteking
ontsteking is een natuurlijke beschermende reactie die het immuunsysteem heeft als reactie op infectie of fysieke schade. Het doel van ontsteking is om pathogenen (ziektekiemen) of beschadigd weefsel te verwijderen. Het ontstoken gebied wordt geproduceerd door vloeistof en immuuncellen bewegen in het gebied om het vuile werk te doen en dingen terug te keren naar hun Goudlokje zone.
Het is belangrijk dat de ontsteking beperkt blijft tot de plaats van de schade en niet langer aanhoudt dan nodig is, wat schade kan veroorzaken. Chronische ontsteking en auto-immuunziekten zijn voorbeelden van het immuunsysteem krijgen op ongepaste wijze geactiveerd. Wanneer dat gebeurt, duurt de ontstekingsreactie te lang, wat resulteert in chronische ontsteking, of wordt gericht op gezonde cellen, die bekend staat als auto-immuniteit.
in het algemeen lijken endocannabinoïden de ontstekingssignalen van het immuunsysteem te onderdrukken of te beperken. Professor Prakash Nagarkatti, Vice President voor onderzoek aan de Universiteit van South Carolina wiens laboratorium onderzoek doet naar endocannabinoôde regulatie van immuunresponsen, vertelde ons hoe het aanpassen van het endocannabinoôde systeem een goede manier kan zijn om ontstekingsziekten te behandelen.
” Het grootste deel van ons onderzoek toont aan dat endocannabinoôden worden geproduceerd na activering van immuuncellen en kunnen helpen de immuunrespons te reguleren door als ontstekingsremmende middelen te werken. Interventies die het metabolisme of de productie van endocannabinoïden manipuleren, kunnen dus dienen als een nieuwe behandelingsmodaliteit tegen een breed scala aan ontstekingsziekten.”
beschouw een normale immuunrespons veroorzaakt door een bacteriële infectie. Ten eerste detecteren immuuncellen de aanwezigheid van bacteriën en geven pro-inflammatoire moleculen vrij die andere immuuncellen vertellen om te komen en zich bij de strijd aan te sluiten.
endocannabinoïden komen ook vrij (Figuur 4), die ook signaleren naar andere immuuncellen voor hulp en waarschijnlijk helpen de ontstekingsreactie te beperken, zodat deze niet overmatig is. Door ontsteking strak te reguleren, kan het immuunsysteem kiemen vernietigen of beschadigd weefsel verwijderen en dan stoppen. Dit voorkomt overmatige ontsteking, waardoor cellen, en dus het lichaam, terugkeren naar de Goudlokjeszone.
Figuur 5: Endocannabinoôden helpen ontstekingen te reguleren.onder normale omstandigheden (linksboven) patrouilleren cellen van het immuunsysteem in het lichaam, alert op indringers, zoals bacteriën. Tijdens een bacteriële infectie (rechtsboven) detecteren immuuncellen de aanwezigheid van bacteriën en geven vervolgens een verscheidenheid aan moleculen vrij om een defensieve aanval op te zetten (onderaan). Deze signalen omvatten pro-inflammatoire molecules (kleine cirkels) die helpen meer immune cellen aan de plaats van besmetting werven. Endocannabinoïden (kleine diamanten) komen ook vrij en helpen waarschijnlijk de omvang en omvang van deze ontstekingsreactie te reguleren.
andere behandelmogelijkheden van cannabinoïden
hoewel er nog veel te ontdekken valt over het endocannabinoïdensysteem en de verschillende medische toepassingen en behandelmogelijkheden van cannabinoïden, zijn bepaalde voorwaarden geïdentificeerd als belangrijke onderzoeksgebieden. In het bijzonder kunnen cannabinoïden worden gebruikt voor de behandeling van:
- Acute en chronische nierziekte
- de ziekte van Alzheimer
- auto-immuunziekten
- hart-en vaatziekten
- chronische pijncondities
met meer onderzoek zal deze lijst waarschijnlijk significant groeien.
hoe interageren plant cannabinoïden zoals THC en CBD met het endocannabinoïdensysteem?
de reden dat plantencannabinoôden psychoactieve en medicinale effecten in het lichaam hebben, is voor een groot deel, omdat we een endocannabinoôdensysteem (ECS) hebben waarmee ze kunnen interageren. THC maakt je bijvoorbeeld high omdat het de CB1 receptor in de hersenen activeert. Endocannabinoïden zoals anandamide activeren ook CB1.
dus waarom zijn we niet constant high?
een paar belangrijke redenen. Ten eerste heeft THC geen interactie met CB1 receptoren op precies dezelfde manier als de natuurlijke endocannabinoïden van het lichaam. Ten tweede werken de metabole enzymen die snel endocannabinoïden zoals anandamide afbreken niet op THC, dus THC blijft veel langer hangen.
Het is belangrijk om te onthouden dat moleculen zoals cannabinoïden en andere neurotransmitters zelden interageren met slechts één receptortype; ze interageren vaak met vele. De plantaardige cannabinoïde CBD illustreert dit mooi, omdat het samenwerkt met talrijke receptortypes in de hersenen.hoewel plantaardige cannabinoôden dezelfde cannabinoôde receptoren kunnen activeren als endocannabinoôden, zullen ze waarschijnlijk interageren met verschillende andere receptoren en daarom een duidelijk effect hebben.
CBD is ook interessant omdat het de algehele niveaus van endocannabinoïden in de hersenen kan beïnvloeden, aangeduid als ” endocannabinoïde toon.”CBD remt het FAAH enzym, dat anandamide afbreekt. CBD kan dus het anandamidegehalte verhogen door te voorkomen dat FAAH het afbreekt. Het remmen van het FAAH enzym is een nuttige strategie gebleken voor de behandeling van angststoornissen, en sommige van de anti-angst eigenschappen van CBD kunnen afkomstig zijn van zijn vermogen om dit enzym te remmen en daardoor de endocannabinoïde tonus te verhogen.
samenvatting van het Endocannabinoôdensysteem
het endocannabinoôdensysteem (ECS), bestaande uit cannabinoôdereceptoren, endocannabinoôdenmoleculen en hun metabole enzymen, is een cruciaal moleculair systeem dat het lichaam gebruikt om de homeostase te helpen handhaven. Vanwege zijn vitale rol in het ervoor zorgen dat cellen en systemen in hun fysiologische Goudlokzone blijven, is het ECS strak geregeld; het wordt precies ingezet wanneer en waar het nodig is. Dit betekent echter niet dat het activeren van de ECS, door het gebruik van cannabis of op een andere manier, de dingen altijd precies goed zal maken.
net als elk ander complex biologisch systeem kan het ECS fout gaan. “Als de afwijking van fysiologische homeostase wordt verlengd, als gevolg van externe factoren of chronische pathologische aandoeningen, kan de ECS verliezen zijn tijd – en ruimte-selectieve werkingswijze en beginnen met het beïnvloeden van ongeschikte cellen,” Dr. Di Marzo uitgelegd. “In deze gevallen, de ECS, in plaats van gunstig, kan eigenlijk bijdragen aan de progressie van de ziekte.”
Het is belangrijk om te onthouden dat het activeren van ECS, door middel van cannabisgebruik of op een andere manier, geen remedie is. Net als de meeste biologie is het ingewikkeld.
door het biologische Goudlokje Principe (homeostase) te begrijpen, en hoe het ECS dit illustreert op cellulair niveau, kunnen we dieper begrijpen waarom we een ECS hebben om mee te beginnen, en hoe een verscheidenheid aan op cannabis gebaseerde therapieën daadwerkelijk zou kunnen werken. De aanwezigheid en de kritische functie van het ECS in vele systemen van het lichaam, inclusief het zenuwstelsel en het immuunsysteem, verklaart waarom zo ‘ n grote verscheidenheid aan kwalen en ziektetoestanden reageren op op cannabis gebaseerde interventies.
- Gunduz-cinar O, Hill MN, Mcewen BS, Holmes A. Amygdala FAAH en anandamide: bemiddelen bescherming en herstel van stress. Trends Pharmacol Sci. 2013;34(11):637-44.
- Ligresti A, de petrocellis L, Di marzo V. Van fytocannabinoïden tot cannabinoïde receptoren en endocannabinoïden: Pleiotrope fysiologische en pathologische rollen door middel van complexe farmacologie. Physiol Rev. 2016; 96 (4):1593-659. nagarkatti P, Pandey R, Rieder SA, Hegde VL, Nagarkatti M. Cannabinoids as novel anti-inflammatory drugs. Future Med Chem. 2009;1(7):1333-49.
- Pertwee RG. De diverse CB1 en CB2 receptor farmacologie van drie plant cannabinoïden: delta9-tetrahydrocannabinol, cannabidiol en delta9-tetrahydrocannabivarin. Br J Pharmacol. 2008;153(2):199-215.
- Wilson RI, Nicoll RA. Endocannabinoïde signalering in de hersenen. Wetenschap. 2002;296(5568):678-82.
- Zlebnik NE, Cheer JF. Voorbij de CB1 Receptor: Is Cannabidiol het antwoord op Motivatiestoornissen? Annu Rev Neurosci. 2016;39:1-17.