Kannabinoidy w człowieku - czyli kilka słów o układzie endokannabinoidowym

Większość z Was słyszała pewnie o związkach kannabinoidowych takich jak THC i CBD. Być może zastanawialiście się nad tym, w jaki sposób oddziałują one na ludzki organizm. W poniższym artykule postaram się odpowiedzieć na to pytanie. W tym celu przedstawię Wam układ endokannabinoidowy. Opiszę, z czego się składa oraz jakie pełni funkcje w naszym organizmie. Dowiecie się również, w jaki sposób można stymulować jego działanie i jakie wynikają z tego korzyści.

Czym jest układ endokannabinoidowy?

Układ endokannabinoidowy to skomplikowany system organizmu, który bierze udział w kontroli wielu procesów fizjologicznych. W jego skład wchodzą endokannabinoidy, receptory odpowiedzialne za ich działanie oraz enzymy związane z biosyntezą i degradacją tych związków. Wszystkie te elementy rozwinę w poniższych rozdziałach.

Związki kannabinoidowe

Opis należy zacząć od kannabinoidów, czyli organicznych związków chemicznych, które oddziałują na układ endokannabinoidowy. Do tej grupy zaliczamy kannabinoidy roślinne (w tym tetrahydrokannabinol, czyli substancja aktywna marihuany), endokannabinoidy oraz kannabinoidy syntetyczne. Związki te działają niespecyficznie, a szczególny wpływ wywierają na ośrodkowy układ nerwowy. Różnią się pomiędzy sobą właściwościami i działaniem. Mają jednak jedną cechę wspólną – wszystkie oddziałują na ludzki organizm poprzez swoiste wiązanie z błonowymi receptorami kannabinoidowymi.

Receptory kannabinoidowe

Już w 1990 roku naukowcy odkryli dwa typy receptorów, które specyficznie wiążą kannabinoidy – CB1 i CB2. Efektem końcowym ich pobudzenia jest zahamowanie wydzielania wielu neuroprzekaźników, takich jak: acetylocholina, noradrenalina, dopamina, serotonina, glutaminian i GABA.

W naszym organizmie dominują receptory CB1, które znajdują się głównie na powierzchni neuronów ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. Znajdują się przede wszystkim w układzie limbicznym, hipokampie, korze mózgowej, móżdżku, rdzeniu kręgowym oraz w ciele migdałowatym. Występują również w tkankach obwodowych – w tkance tłuszczowej, przewodzie pokarmowym, mięśniach i wątrobie.

Rozmieszczenie receptorów CB1 wyjaśnia poszczególne efekty działania kannabinoidów na organizm. Przykładowo, przejściowe pogorszenie pamięci po przyjęciu związków zawartych w marihuanie jest związane z oddziaływaniem na receptory kannabinoidowe znajdujące się w hipokampie. Występowanie zaburzeń motorycznych można wyjaśnić działaniem na swoiste receptory w ośrodkach ruchowych móżdżku. Natomiast zahamowanie odczuwania bólu jest efektem wpływu na receptory pnia mózgu i rdzenia kręgowego.

Z kolei receptory CB2 zlokalizowane są głównie na powierzchni komórek układu immunologicznego, zwłaszcza limfocytów B, makrofagów, monocytów, komórek NK oraz narządów – śledziony i migdałków. W związku z tym ich pobudzenie prowadzi do zmniejszenia bólu i łagodzenia stanu zapalnego.

Endokannabinoidy

Po odkryciu receptorów kannabinoidowych naukowcy zastanawiali się, czy w naszym organizmie istnieją substancje, które mają zdolność wiązania się z nimi. W taki sposób odkryli endokannabinoidy, czyli syntetyzowane w organizmie człowieka związki o właściwościach zbliżonych do kannabinoidów roślinnych. Należą do nich anandamid (amidowa pochodna kwasu arachidonowego) oraz 2-arachidonyl-glicerol. Endokannabinoidy są pochodnymi wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-6. Produkowane są w błonie komórkowej neuronów postsynaptycznych z fosfolipidów błonowych przy udziale fosfolipazy C. W inaktywacji tych związków uczestniczą enzymy hydrolaza amidów kwasów tłuszczowych i lipaza monoglicerolowa, a produktem degradacji są kwas arachidonowy i etanoloamina. Endokannabinoidy stanowią część międzykomórkowych systemów komunikacyjnych i wykazują podobieństwo do klasycznych neuroprzekaźników. Jednak w przeciwieństwie do nich mają budowę lipidową, więc nie są rozpuszczalne w wodzie ani magazynowane w ziarnistościach synaptycznych. Ich biosynteza i uwalnianie zachodzi pod wpływem depolaryzacji i napływu jonów wapnia, a nie przechodzenia impulsu elektrycznego wzdłuż neuronu. Działają jak neuroprzekaźniki wsteczne, hamując uwalnianie neurotransmiterów takich jak GABA, kwas glutaminowy, serotonina i noradrenalina.

Jaką funkcję pełni układ endokannaboidowy?

Układ endokannabinoidowy uczestniczy w kontroli wielu procesów fizjologicznych. Udowodniono, że odpowiada za homeostazę, czyli równowagę organizmu, poprzez oddziaływanie na układ nerwowy, hormonalny, tkanki immunologiczne i metabolizm. Współdziała z układem endokrynnym w regulacji mechanizmu reakcji stresowej oraz osi podwzgórze-przysadka-gruczoły obwodowe. Bierze udział m.in. w modulowaniu gospodarki energetycznej, aktywności motorycznej, nastroju, motywacji, głodu czy sytości.

Naukowcy odkryli, że już samo pobudzenie receptorów CB1 wpływa na bilans energetyczny poprzez wzmożone przyjmowanie pożywienia. Wydzielana po posiłku leptyna, zwana hormonem sytości, ogranicza wydzielanie endogennych kannabinoidów. Stwierdzono, że głód pobudza aktywność układu endokannabinoidowego, a spożycie pokarmu hamuje jego aktywność. Układ endokannabinoidowy działa również na motorykę przewodu pokarmowego i wywiera działanie przeciwwymiotne.

Oprócz tego udowodniono, że anandamid uczestniczy w regulacji procesów uczenia się, pamięci, przyjmowania pokarmu czy snu. Oprócz tego endokannabinoidy mają właściwości uspokajające i przeciwbólowe. Działają również neuroprotekcyjnie, uczestnicząc w ochronie neuronów przed śmiercią komórkową pod wpływem glutaminianów. Poza tym,naukowcy wskazują na inną rolę anandamidu – uczestniczy on w regulacji procesu implantacji zarodka w macicy. W niskich stężeniach może sprzyjać podtrzymaniu ciąży, a w wysokich prowadzić do poronień. Jak widać, prawidłowo funkcjonujący układ endokannabinoidowy jest niezbędny dla utrzymania zdrowia.

Korzyści z oddziaływania na układ endokannabinoidowy

Ze względu na mnogość funkcji pełnionych przez układ endokannabinoidowy, jego receptory i enzymy mogą stanowić punkt uchwytu dla leków stosowanych przy wielu schorzeniach. Trwają badania nad wykorzystaniem ich m.in. w terapii bólu, chorób neurologicznych, immunosupresji czy w regulowaniu apetytu.

Naukowcy udowodnili, że otyłość może być wynikiem przewlekłej nadaktywności układu endokannabinoidowego. Z tego względu trwają badania nad wykorzystaniem antagonisty receptora CB1 (preparatu o nazwie rimonabant) w leczeniu tego schorzenia. Wyniki okazały się obiecujące – u przyjmujących go osób otyłych zaobserwowano zmniejszenie łaknienia, redukcję masy ciała o 5-10%, zmniejszenie obwodu talii czy spadek stężenia cholesterolu. Dodatkowo nastąpiła u nich poprawa w zakresie insulinooporności i tolerancji glukozy.

Kannabinoidy ze względu na swoje działanie neuroprotekcyjne znajdują zastosowanie w leczeniu chorób neurologicznych. Udowodniono, że związki te chronią neurony dopaminergiczne przed degradacją i hamują uwalnianie glutaminy, co wykorzystuje się w terapii choroby Parkinsona. Oprócz tego trwają badania nad użyciem syntetycznych kannabinoidów w leczeniu udarów mózgu oraz pourazowego uszkodzenia układu nerwowego.

Kolejnym zastosowaniem klinicznych kannabinoidów jest terapia różnego rodzaju bólu, w tym zapalnego, nowotworowego i neuropatycznego. W badaniach klinicznych pacjentom z przewlekłym bólem nowotworowym podawano substancje działające na receptory CB1 i CB2, czego efektem było zmniejszenie dolegliwości bólowych. Kannabinoidy stosuje się również w terapii paliatywnej ze względu na zdolność do hamowania nudności, wymiotów, pobudzania apetytu i łagodzenia bólu. Dodatkowo zapobiegają nadmiernemu ubytkowi masy ciała i wyniszczeniu organizmu, które często towarzyszy pacjentom onkologicznym. Zauważono również, że agoniści receptorów CB1 i CB2 wykazują efekt przeciwnowotworowy, co jest związane z wpływem na stan fizjologiczny i biochemiczny komórek nowotworowych. Indukują one apoptozę, hamowanie cyklu komórkowego oraz hamowanie angiogenezy i przerzutów.

Udowodniono również, że kannabinoidy mogą działać kardioprotekcyjnie, stąd bada się ich zastosowanie w profilaktyce rozwoju miażdżycy. Ich działanie na układ krążenia nie jest do końca zbadane. Jednorazowe podanie THC powoduje częstoskurcz i niewielki wzrost ciśnienia krwi. Po wielokrotnym stosowaniu kannabinoidów może nastąpić jednak obniżenie częstości akcji serca i ciśnienia krwi. Efekt ten jest związany z zahamowaniem nerwów współczulnych i wzrostem aktywności układu parasympatycznego.

Jak widać w powyższych przykładach, endokannabinoidy wykazują szeroki profil działanie na organizm. Z tego względu cieszą się coraz większą popularnością w świecie nauki. Należy jednak pamiętać, że związki te nie są obojętne dla organizmu i niosą ze sobą pewne zagrożenia. Oddziałują w sposób niespecyficzny na cały układ nerwowy, co wiąże się z ryzykiem wystąpienia działań niepożądanych. Do najczęstszych należą zawroty głowy, senność, problemy z koncentracją, zaburzenia snu i widzenia. Dodatkowo zdarzają się objawy psychiatryczne w postaci halucynacji, psychoz i depresji. Jest to szczególnie istotne w kontekście dłuższej terapii, która zwiększa ryzyko ujawnienia się działań niepożądanych i rozwoju uzależnienia.

W jaki sposób zatem wykorzystać prozdrowotne efekty endokannabinoidów, jednocześnie ograniczając efekty uboczne? Naukowcy pracują nad rozwiązaniem tego problemu. Jedną z metod może być zastosowanie związków, które będą nasilać działanie endogennych kannabinoidów. Innym sposobem jest wykorzystanie substancji zapobiegających rozkładowi naturalnego anandamidu. Dąży się do otrzymania selektywnych leków, które działałyby miejscowo i były bezpieczniejsze dla organizmu, co stanowi obiecującą perspektywę w przyszłości.

Jak stymulować układ endokannabinoidowy?

Do pewnego stopnia możemy wspomóc pracę układu endokannabinoidowego naturalnymi sposobami. Wyniki badań naukowych udowodniły, że ćwiczenia aerobowe, takie jak jazda na rowerze czy bieganie zwiększają poziom anandamidu w mózgu. Wzrost tej substancji ma odpowiadać za “euforię biegacza”, czyli stan błogości odczuwany po zakończonym wysiłku fizycznym. Oprócz sportu pomocna może okazać się odpowiednia dieta. Spożywanie produktów bogatych w kwasy omega-6 (takich jak oleje roślinne czy orzechy włoskie) dostarczy nam prekursora do syntezy endokannabinoidów, a nasz organizm może wyprodukować więcej tych substancji. Istnieją również pewne składniki pokarmowe, które mają zdolność bezpośredniego wiązania się z receptorami CB1 i CB2. Powinowactwo do receptora CB2 wykazuje kariolifen. Jest to substancja naturalnie występująca w roślinach, nadająca im smak i aromat. Można ją znaleźć w takich przyprawach jak cynamon, rozmaryn, czarny pieprz, chmiel, goździki i oregano. Ponadto możemy wspomóc nasz układ endokannabinoidowy poprzez redukcję napięcia i stresu. Można to osiągnąć na przykład w wyniku stosowania technik relaksacyjnych, uprawiania medytacji czy jogi.

W sytuacjach, kiedy organizm z różnych powodów nie jest w stanie wyprodukować wystarczającej ilości endokannabinoidów, można sięgnąć po suplementację kannabinoidami roślinnych (takich jak zawarte w konopiach THC, CBD czy CBG). Na rynku znaleźć można różne preparaty (takie jak oleje, kosmetyki, żywność) z dodatkiem tych substancji. Zanim jednak zdecydujemy się na suplementację, pamiętajmy, że nasz styl życia odgrywa kluczową rolę. Należy zacząć od podstaw – zadbać o higienę snu, radzenie sobie ze stresem, odpowiednią ilość ruchu i dietę. Dopiero gdy te metody zawiodą, specjalista może rozważyć suplementację.

Podsumowanie

Farmakologiczna ingerencja w czynność układu endokannabinoidowego stwarza duże możliwości terapeutyczne, na co wskazują wyniki dotychczasowych prac. Potrzebne są dalsze badania w celu zrozumienia działania układu endokannabinoidowego oraz stymulacji jego aktywności, co stanowi obiecującą perspektywę na przyszłość.