Šioje publikacijoje papasakosime kas yra endokanabinoidinė sistema, koks jos vaidmuo užtikrinant organizmo vidinių terpių balansą – homeostazę ir kodėl ji yra laikoma vienu svarbiausiu neuromoduliaciniu tinklu mūsų kūne.
Nors apie endokanabinoidinę sistemą sužinojome tik prieš kelis dešimtmečius, tačiau yra manoma, kad ji stuburiniuose ir bestuburiuose organizmuose susiformavo prieš daugiau nei 500 milijonų metų.
Kanapių preparatus skausmų, uždegimų malšinimui ar epilepsijos priepuolių mažinimui žmonės naudojo tūkstančius metų, deja iki 80-ųjų pabaigos niekas tiksliai negalėjo pasakyti, kodėl ir kaip kanapės sukelia atitinkamą poveikį/organizmo reakciją. Kitaip tariant, apie farmakologinį fitokanabinoidų poveikį buvo žinoma itin mažai.
Kanabinoidai, kanabinoidų receptoriai ir enzimai
Nuo 1963 m. iki 1990 m. mokslininkai iš kanapių augalinės dalies sugebėjo atskirti (izoliuoti) pagrindines kanapių veikliąsias medžiagas (fitokanabinoidus), tokius, kaip CBD, THC, CBG, CBN ir pan. Buvo išaiškintos jų cheminės struktūros ir rūgštinės formos (CBDA, THCA, CBGA…). Tai leido efektyviau ir tiksliau atlikti vykdyti mokslinius tyrimus, siekiant išsiaiškinti poveikį žmogaus organizmui.
- 1988 m. mokslininkė Allyn Howlett su savo absolventu Wiliam Devane Sant Luiso medicinos mokykloje tyrinėdami, kaip THC tetrahidrokanabinolis veikia pelių smegenyse, ant ląstelių membranos atrado tam tikrus baltymus (receptorius), kuriuos stimuliuoja/aktyvuoja THC.
Tai leido suprasti, kad žinduolių organizmuose yra tam tikri receptoriai, o pagrindinis psichoaktyvus kanapių elementas THC yra šio receptoriaus agonistas.
- 1990 m. tie patys mokslininkai klonavo CB1 receptorių ir pavadino „kanabinoidų receptoriumi 1“ (cannabinoid receptor 1 – CB1). Šie atradinai padėjo suprasti šio receptoriaus sandarą ir funkcijas.
CB1 receptoriaus koduojamas CNR1 geno ir yra žmogaus 6q14-15 chromosomoje. Žmogaus organizme CB1 receptorius susideda iš 472 aminorūgščių. CB1 receptoriai yra vieni iš gausiausiai su G baltymu susietų receptorių centrinėje nervų sistemoje. Didelė CB1 receptoriai daugiausiai yra aptinkami neokortekse, hipokampe, smegenų kamiene. Taip pat šie receptoriai aptinkami ir periferiniuose nervų galuose ir kitose srityse pavyzdžiui, reprodukciniuose organuose, akyje, kraujagyslių endotelyje ir blužnyje.
Įsivaizduokite, kad CB1 kanabinoidų receptorius yra kaip savitos formos spyna, o THC yra raktas, kuris tobulai tinka šiai spynai. Toks paaiškinimas dažnai naudojamas siekiant paprastai paaiškinti THC sąveiką su CB1 receptoriumi.
- 1992 m. Mokslininkai Raphael Mechoulam, William A. Devane ir kt. Izoliavo ir aprašė cheminę Anandamido struktūrą. Tai buvo pirmasis izoliuotas kanabinoidas (endokanabinoidas), kuris CB1 receptorių veikia labai panašiai, kaip ir kanapių fitokanabinoidas THC. Bet didžiausias skirtumas yra toks, kad Anandamidas yra natūraliai gaminamas mūsų organizmo.
- 1993 m. Mokslininkas Sean Munro Kembridžo laboratorijoje identifikavo ir klonavo dar vieną receptorių, kuri įvardino – CB2 (cannabinoid receptor 2).
CB2 receptorius koduojamas CNR2 geno ir yra žmogaus 1p36 chromosomoje. CB2 receptorius yra sudarytas iš maždaug 360 amino rūgščių. Jis daugiausiai yra išreikštas imuninėje sistemoje, periferinėje nervų sistemoje, medžiagų apykaitos audiniuose ir daugelyje vidaus organų.
Šio receptoriaus išraiška padidėja uždegimų, neurodegeneracinių ligų ar smegenų pažeidimų metu. Tai reiškia, kad endokanabinoidinė sistema daro įtaką šių receptorių ekspresijai su tikslų stabdyti patiriamą žalą ląstelėms.
- 1995 m. Raphael Mechoulam ir japonų mokslininkai aptiko antrą endokanabinoidą – arachidonoilglicerolį arba trumpiau 2-AG. Šio endokanabinoido kiekis žmonių smsgenyse yra maždaug 170 kartų didesnis, nei Anandamido. 2-AG yra labiausiai paplites natūraliai mūsų organizme gaminamas endokanabinoidas.
- 1996-1997 m. buvo atrasti FAAH ir MAGL metaboliniai enzimai. FAAH yra atsakingas už Anandamido suskaidymą, o MAGL už 2-AG.
Endokanabinoidinė sistema gamina endokanabinoidus, kai yra reikia, kad jie atliktų tam tikrą paskirtį. Kai endokanabinoidai atlieka savo darbą ir perduoda reikiamus signalus, FAAH ir MAGL enzimai juos suskaido.
Jeigu kalbant paprasčiau, tai FAAH ir MAGL fermentai reguliuoja endokanabinoidų lygį ir aktyvumą.
Kanabinoidų receptoriai (CB1, CB2 ir kt.), endokanabinoidai (Anandamidas, 2-AG ir kt.) ir enzimai (FAAH ir MAGL) yra trys pagrindiniai faktoriai, kurie sudaro visame organizmę paplitusią fiziologinę sistemą, reguliuojančią įvairius organizme vykstančius procesus ir komunikacija tarp ląstelių. Ši sistema buvo pavadinta – Endogenine kanabinoidų sistema arba Endokanabinoidine sistema.
Endokanabinoidinė sistema
Endokanabinoidinė sistema yra unikali, veikia skirtinguose lygmenyse ir yra viena universaliausių kada nors atrastų fiziologinių sistemų mūsų ir visų gyvų sutvėrimų organizmuose.
Endokanabinoidinė sistema yra tiesiogiai atsakinga už:
- Energijos balansą
- Apetitą
- Kraujospudį
- Skausmo suvokimą
- Atmintį
- Nuotaiką
- Miego kokybę
- Imunines funkcijas
- Neurogenezę
- Reprodukciją
- Centrinės nervų sistemos veiklą
- Uždegimų mažinimą
- Kūno temperatūrą
- Motorines funkcijas
- Embriono vystymąsį
Endokanabinoidinės sistemos receptoriai (kanabinoidų receptoriai) yra aptinkami visur, kiekviename organe ir vidaus sistemoje, nuo ląstelių iki neuronų. Smegenyse endokanabinoidinė sistema sudaro platų tarpusavyje sujungtą neuromoduliacinį tinklą, kuris kontroliuoja neurotransmiterių aktyvumą sinapsėje.
Endokanabinoidinės sistemos receptorių aktyvavimas sinapsėje (jungtyje tarp dviejų neuronų) lemia jonų kanalų reguliavimą, neurotransmiterių išsiskyrimą ir sinapsinį plastiškumą. Tokiu būdų endokanabinoidinė sistema prisideda prie įvairiu signalų perdavimo ir tinkamo organizmo vidinės terpės funkcionavimo.
Endokanabinoidinė sistema yra dažnai apibūdinama, kaip retrogradinė sistema ir endokanabinoidai apibūdinami, kaip retrogradiniai siųstuvai, nes jie sinapsėje (jungtyje tarp dviejų neuronų) dažniausai keliauja priešingai įprastą kitų neurotransmiterių srautą. Tai reiškia, kad jie išsiskiria iš postsinapsinės ląstelės ir veikia presinapsinę ląstelę, kurioje yra tiksliniai receptoriai.
Toks atvirkštinis procesas (retrogradinis signalų perdavimas) reiškia, kad postsinapsinė ląstelė nori perduoti signalą presinapsinei ląstelei, kad ji imtųsi tam tikrų veiksmų arba nustotų veikti. Tai vienas iš veikimo principų, kuriuo endokanabinoidinė sistema veikia, kaip pagrindinis mūsų organizmo homeostatinis moduliatorius.
Endokanabinoidų trūkumo sindromas
Dėl genetinių priežasčių, netinkamo gyvenimo būdo, nesubalansuotos mitybos, per didelio fizinio ar emocinio krūvio, pataloginių veiksnių, vartojamų vaistų, narkotinių medžiagų ar aplinkos žalos, endokanabinoidinės sistemos veikla gali sutrikti. Dažniausiai endokanabinoidinės sistemos sutrikimas pasireiškia endokanabinoidų trukumu.
Endokanabinoidų trūkumo sąvoka yra paremta sumažėjusiu endokanabinoidų lygiu mūsų organizme. Dėl tam tikrų priežasčių, endokanabinoidų Anandamido ir 2-arachidonoilo glicerolio gamyba, kiekis, metabolizmas ir sąveika su kanabinoidų receptoriais sumažėja.
Gerai žinomas mokslininkas Neurologas Ethan Russo pristatė „klinikinį endokanabinoidų trūkumo sindromo“ modelį dar 2011 m. savo dviejuose publikacijose ir plačiai apie tai aprašė 2004 m. leidinyje „Neuroendocrinology Letters“ ir 2006 m. moksliniame tyrime „Cannabis Cannabinoid research“.
Yra žinoma, kad tam tikrų neuromediatorių trūkumas gali sukelti įvairius susirgimus. Pavyzdžiui, Alzheimerio pacientams pasireiškia Acetilcholino trūkumas, vieno iš svarbiausių neurotransmiterių smegenyse.
Sergant parkinsono liga, smegenyse stipriai sumažeja lastelių gaminančių Dopaminą „laimės hormoną“.
Depresijos metu yra pakites „laimės hormono“ serotonino, streso hormonų kortizolio ir noradrenalino aktyvumas.
Fibromialgija, migrena ir dirgliosios žarnos sindromas yra tiesiogiai siejami su endokanabinoidų trūkumu.
Klinikinis endokanabinoidų trūkumo sindromas pasireiškia žemu endokanabinoidų tonu (lygiu) arba nenormalią kanabinoidų receptorių išraiška mūsų kūne.
Siekiant padėti endokanabinodinei sistemai veikti tinkamai yra trys būdai:
- Padidinti endokanabinoidų gamybą organizme (pvz naudojant augalinius fitokanabinoidus iš kanapių)
- Sumažinti lygį ir aktyvumą enzimų, kurie suskaido endokanabinoidus
- Padidinti arba sumažinti kanabinoidų receptorių tankį arba daryti įtaką jų funkcijoms
Visi būdai yra veiksmingi, bet tik vienas iš jų yra lengvai įgyvendinamas ir vienu metu gali atlikti kelias funkcijas.
Kanapių fitokanabinoidų naudojimas padidina endokanabinoidų gamybą ir koncentraciją mūsų organizme, taip pat stimuliuoja kanabinoidų receptorius ir prisideda prie endokanabinodinės sistemos veiklos palaikymo.
Kanapės nėra stebuklas, o visas kanapių poveikis, skirtingais mechanizmais, daugiau ar mažiau pasireiškia per endokanabinoidinę sistemą arba per kitus receptorius esančius mūsų kūne.
Šaltiniai:
Lu HC, Mackie K. An Introduction to the Endogenous Cannabinoid System. Biol Psychiatry. 2016 Apr 1;79(7):516-25. doi: 10.1016/j.biopsych.2015.07.028. Epub 2015 Oct 30. PMID: 26698193; PMCID: PMC4789136.
Basavarajappa, B.S.; Subbanna, S. Molecular Insights into Epigenetics and Cannabinoid Receptors. Biomolecules 2022, 12, 1560. https://doi.org/10.3390/biom12111560
Bie B, Wu J, Foss JF, Naguib M. An overview of the cannabinoid type 2 receptor system and its therapeutic potential. Curr Opin Anaesthesiol. 2018 Aug;31(4):407-414. doi: 10.1097/ACO.0000000000000616. PMID: 29794855; PMCID: PMC6035094.
Iannotti, F.A., Pagano, E., Guardiola, O. et al. Genetic and pharmacological regulation of the endocannabinoid CB1 receptor in Duchenne muscular dystrophy. Nat Commun 9, 3950 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-06267-1
Quality of Life and a Surveillant Endocannabinoid System
Rezende, B.; Alencar, A.K.N.; de Bem, G.F.; Fontes-Dantas, F.L.; Montes, G.C. Endocannabinoid System: Chemical Characteristics and Biological Activity. Pharmaceuticals 2023, 16, 148. https://doi.org/10.3390/ph16020148
FERNANDO RODRÍGUEZ de FONSECA , THE ENDOCANNABINOID SYSTEM: PHYSIOLOGY AND PHARMACOLOGY, Alcohol and Alcoholism, Volume 40, Issue 1, January/February 2005, Pages 2–14, https://doi.org/10.1093/alcalc/agh110
3 Comments