Endocannabinoid system (ECS): Jak cannabis działa

Czym właściwie jest endocannabinoid system

Ta pierwsza korekta ma znaczenie, ponieważ wiele wyjaśnień dotyczących cannabis jest błędnych: endocannabinoid system nie ewoluował z myślą o cannabis. To nie jest zamek receptora czekający na THC, które go uruchomi. ECS jest endogenną siecią sygnalizacyjną zbudowaną z lipidowych przekaźników, ich receptorów, enzymów je syntetyzujących, mechanizmów transportujących i ograniczających ich zasięg oraz enzymów je dezaktywujących. Cannabis pojawiło się w tej historii, ponieważ plant cannabinoids wchodziły w interakcję z tą siecią na tyle silnie, że naukowcy to zauważyli. Sam system istniał już wcześniej, regulując lokalną fizjologię w mózgu, tkankach odpornościowych, jelitach, narządach dokrewnych i innych.

Spis treści

Dlaczego ECS nie jest układem specyficznym dla cannabis

Historycznie rzecz biorąc, cannabis przyczynił się do ujawnienia ECS, ale odkrycie nie oznacza pochodzenia. Współczesna oś czasu zwykle zaczyna się od biologii receptorów. W 1990 roku Lisa Matsuda i współpracownicy sklonowali receptor CB1 w czasopiśmie Nature, wykazując, że THC działa na określony receptor sprzężony z białkiem G, a nie wywołuje ogólnych efektów na błonę. W 1993 roku Sean Munro i współpracownicy zidentyfikowali CB2, drugi receptor kannabinoidowy o odmiennym wzorcu ekspresji. Dopiero wtedy pojawiło się oczywiste pytanie: jeśli ssaki mają receptory dla związków podobnych do kannabinoidów, jakie rodzimne cząsteczki są przeznaczone do ich wykrywania?

Odpowiedzi pojawiły się szybko. W 1992 roku William Devane, Lumír Hanuš, Raphael Mechoulam i współpracownicy zidentyfikowali anandamid, czyli AEA. W 1995 roku 2-arachidonoylglicerol, zwykle skracany do 2-AG, został zidentyfikowany jako endocannabinoid przez grupy kierowane przez Mechoulama i Tomoyuki Sugiurę. Te odkrycia zmieniły perspektywę. CB1 i CB2 nie były „receptorami cannabis” w żadnym znaczącym sensie ewolucyjnym. Były częścią rodzimnej architektury sygnalizacyjnej, na którą farmakolodzy natrafili badając związek roślinny.

To rozróżnienie nie jest semantyczne. Zmienia sposób, w jaki należy rozumieć cannabis. THC nie zastępuje brakującego składnika odżywczego ani „nie aktywuje” uśpionego obwodu zdrowotnego. Zakłóca system, który jest już aktywny, już strojony i normalnie kontrolowany w przestrzeni i czasie z dużo większą precyzją niż mogą to osiągnąć wdychane lub spożyte kannabinoidy. Endocannabinoidy są wytwarzane „na żądanie” z prekursorów lipidowych błon. Nie są magazynowane w pęcherzykach tak jak wielu klasycznych neuroprzekaźników. Są produkowane wtedy i tam, gdzie komórki ich potrzebują, działają lokalnie i zwykle są szybko usuwane.

Zatem gdy ludzie mówią, że cannabis „działa przez ECS”, jest to prawda, ale niepełna. Trafniejsza wersja brzmi: fitokannabinoidy przechwytują istniejący system sygnalizacji lipidowej, którego normalną rolą jest regulacja na krótkim zasięgu, a nie przewlekłe zajmowanie receptorów przez cząsteczki roślinne.

Sieć sygnalizacyjna, nie pojedynczy organ czy ścieżka

ECS jest często sprowadzany do trzech etykiet: CB1, CB2, THC. To pomija większość mechanizmu.

Co najmniej, ECS obejmuje receptory kannabinoidowe, ligandy endogenne, szlaki biosyntezy, dynamikę transportu kształtującą lokalny ruch oraz enzymy degradujące przerywające sygnalizację. CB1 i CB2 to rdzenne receptory. Oba są receptorami GPCR sprzężonymi z białkami Gi/o, co oznacza, że zazwyczaj hamują cyklazę adenylanową, modyfikują sygnalizację MAPK, redukują napływ jonów wapnia i zwiększają przewodność jonów potasowych w sposób zmniejszający pobudliwość komórkową lub uwalnianie neuroprzekaźników. Jednak ich rozmieszczenie nie jest równe.

CB1 jest silnie eksprymowany w ośrodkowym układzie nerwowym i należy do najbardziej obfitych GPCR w mózgu. Jest szczególnie wyraźny w korze, hipokampie, jądrach podstawy, móżdżku i kilku regionach limbicznych. Ten rozkład ściśle koreluje ze znanymi efektami THC na pamięć, ruch, uwagę, układ nagrody i percepcję czasu. CB1 jest stosunkowo rzadki w pniach mózgu kontrolujących czynności kardiodepresyjne i oddechowe, co często przytacza się, by wyjaśnić, dlaczego przedawkowanie kannabinoidów zazwyczaj nie powoduje śmiertelnego depresji oddechowej obserwowanej przy opioidach.

CB2 koncentruje się głównie w komórkach układu odpornościowego i tkankach związanych z układem immunologicznym, choć kreskówkowa wersja CB2 jako po prostu „receptora ciała” jest zbyt prosta, by była dokładna. Jego ekspresja może się zmieniać w przebiegu zapalenia, urazu i chorób. Doniesienia o niskopoziomowej ekspresji w OUN pojawiają się w niektórych kontekstach, ale w jakim stopniu jest to ekspresja neuronalna, glejowa i ile zależy od warunków patologicznych — pozostaje aktywnym i czasami kontrowersyjnym obszarem badań.

Ligandy są równie ważne. AEA i 2-AG nie są wymienne. Anandamid zwykle występuje w niższych stężeniach tkankowych i działa jako częściowy agonista przy CB1. 2-AG jest zwykle znacznie bardziej obfity w mózgu i w wielu systemach zachowuje się jako pełny agonista przy CB1 i CB2. Ich szlaki syntezy różnią się. Również drogi degradacji są różne. FAAH jest głównym enzymem rozkładającym AEA. MAGL odpowiada za większość hydrolizy 2-AG w mózgu; Nomura i współpracownicy oszacowali w 2011 roku, że MAGL odpowiada za około 85% hydrolizy 2-AG w mózgu myszy, przy czym ABHD6 i ABHD12 wnoszą mniejsze udziały.

Funkcjonalnie daje to ECS jego przerywany i lokalny charakter. Sygnalizacja endocannabinoidowa jest często krótka i lokalna, ponieważ ten sam system, który syntetyzuje te ligandy, również je ogranicza. Prace elektrofiizjologiczne z późnych lat 90. i wczesnych 2000., prowadzone m.in. przez Bradley’a Algera, Vincenzo Di Marzo, Tamása Freunda, Istvána Katonę i Pablo Castillo, wyjaśniły centralny mechanizm: retrogradna sygnalizacja synaptyczna. Neuron postsynaptyczny staje się aktywny, wzrasta stężenie wapnia wewnątrzkomórkowego lub angażowane są niektóre GPCR, co uruchamia syntezę AEA lub 2-AG z prekursorów fosfolipidowych błony. Te lipidy następnie przemieszczają się wstecz przez synapsę, aktywując presynaptyczne receptory CB1 i zmniejszając prawdopodobieństwo uwolnienia neuroprzekaźnika. Mniej glutaminianu. Mniej GABA. Czasami na sekundy, jak w depolaryzacją indukowanym zahamowaniu hamowania lub pobudzenia. Czasami dłużej, jako element plastyczności synaptycznej.

To jest prawdziwy system, z którym spotyka się cannabis. Nie jest to przełącznik. To żywa sieć sprzężenia zwrotnego.

Dlaczego „homeostaza” jest użyteczna, ale niepełna

Często można przeczytać, że ECS „utrzymuje homeostazę”. To stwierdzenie jest użyteczne, ale może stać się tak ogólne, że przestaje cokolwiek wyjaśniać.

Tak, ECS uczestniczy w regulacji wielu systemów: przetwarzaniu bólu, apetycie, reaktywności na stres, tonie immunologicznym, motoryce przewodu pokarmowego, wymiotach, równowadze energetycznej, reprodukcji, przebudowie kości i śnie. Vincenzo Di Marzo i inni opisali go jako ogólnego regulatora homeostazy i jest to uczciwe podsumowanie, jeśli używane ostrożnie. Problem pojawia się, gdy „homeostaza” traktowana jest tak, jakby ECS zawsze przywracał zdrowie, zawsze korygował zaburzenia lub zawsze wywoływał korzystne efekty po stymulacji. Tak to nie działa.

ECS lepiej rozumiać jako system modulacji punktu nastawienia i sprzężenia zwrotnego zależnego od kontekstu. Może tłumić nadmierne uwalnianie neuroprzekaźników. Może kształtować ton zapalny. Może zmieniać zachowania związane z jedzeniem i adaptację do stresu. Jednak to, czy będzie to pomocne, zależy od tkanki, czasu, dawki, stanu receptorów, okna rozwojowego i kontekstu chorobowego. Ta sama sygnalizacja CB1, która może zmniejszać nudności, może także upośledzać pamięć. Ta sama sieć, która pomaga ograniczać odpowiedzi na stres, może — jeśli jest trwale wypychana przez zewnętrzne kannabinoidy — przyczyniać się do tolerancji, zależności, zmienionej motywacji lub niekorzystnych efektów psychiatrycznych u osób podatnych.

Dlatego proste twierdzenia, że CBD „wspiera ECS” lub że cannabis jedynie „przywraca równowagę”, należy traktować z sceptycyzmem. THC wyraźnie angażuje system, ale z inną kinetyką, szerszą ekspozycją tkanek i znacznie dłuższą trwałością niż ligandy endogenne. CBD jest jeszcze mniej jednoznaczne. Ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 w fizjologicznie istotnych stężeniach i wydaje się działać poprzez złożoną farmakologię, która może obejmować TRPV1, 5-HT1A, sygnalizację adenozynową, kanały jonowe, PPAR-gamma oraz możliwe, zależne od kontekstu, efekty na ton endocannabinoidowy. CBG jest jeszcze słabsze wobec CB1 i CB2, dane u ludzi są skąpe. Interakcje wieloskładnikowe są farmakologicznie prawdopodobne. Zwykła retoryka „entourage effect” wciąż wyprzedza bezpośrednie dowody u ludzi.

Zatem właściwy punkt wyjścia nie brzmi „ECS to system cannabis organizmu”. Jest odwrotnie. ECS to rodzimy sieć sygnalizacji lipidowej dla lokalnej kontroli fizjologicznej, a cannabis zaburza, naśladuje lub nadpisuje jej części z bardzo nienatywną dynamiką czasową. Dlatego kannabinoidy mogą wywoływać terapię, odurzenie, działania niepożądane i zależność, wykorzystując tę samą biologiczną podstawę.

Jak odkryto ECS dzięki badaniom nad cannabis

System endocannabinoid nie został odkryty dlatego, że naukowcy szukali wbudowanej „ścieżki cannabis”. Pojawił się w sposób, w jaki wiele ukrytych systemów sygnalizacyjnych ujawnia się w farmakologii: związek roślinny wywoływał powtarzalne efekty, badacze wnioskowali, że musi istnieć określony cel molekularny, a dopiero później znaleziono własne ligandy organizmu. Taki przebieg ma znaczenie. ECS jest endogenną lipidową siecią sygnalizacyjną, którą cannabis przypadkowo zakłóca. Historycznie cannabis była sondą, która ją ujawniła.

Od izolacji THC do poszukiwań receptorów

Współczesna historia zaczyna się od chemii, nie od receptorów. W 1964 roku Raphael Mechoulam i Yechiel Gaoni opisali izolację i ustalenie struktury delta-9-tetrahydrocannabinolu, czyli THC, z Cannabis sativa. Wcześniejsi badacze zidentyfikowali już cannabinoidy, takie jak cannabidiol, ale THC był głównym składnikiem psychoaktywnym, który wreszcie można było badać jako zdefiniowaną cząsteczkę, a nie jako część surowego ekstraktu roślinnego. To zmieniło pole badań.

Gdy THC można było oczyścić i podawać w kontrolowanych warunkach, pojawiło się podstawowe pytanie: jak wywołuje swoje efekty? Pod koniec lat 70. i na początku lat 80. wiadomo było, że THC zmienia pamięć, kontrolę motoryczną, przetwarzanie bólu, apetyt i nastrój. Efekty te były zbyt selektywne i zbyt anatomically uwarunkowane, by dobrze tłumaczyć je ogólnym pojęciem zaburzenia błon. Lipozolne leki mogą wpływać na błony, tak, ale to nie tłumaczyło stereoselektywności obserwowanej przy cannabinoidach. Niektóre analogi cannabinoidów były znacznie bardziej aktywne niż inne, a drobne zmiany w strukturze molekularnej przewidywalnie zmieniały aktywność biologiczną. To klasyczna farmakologia receptorowa.

Szczególnie ważne były badania Allyn Howlett. W latach 80. jej zespół dostarczył dowodów wiązania i sygnalizacji wskazujących, że cannabinoidy działają przez specyficzny receptor sprzężony z białkami G. W 1988 roku Devane, Dysarz, Johnson, Melvin i Howlett opisali w Molecular Pharmacology identyfikację receptora cannabinoid w mózgu szczura, używając syntetycznego radioligandu cannabinoidowego [3H]CP-55,940. To był most między behawioralną farmakologią a biologią molekularną. THC przestał być tylko psychoaktywnym związkiem roślinnym. Miał wysokodochowy punkt wiążący w mózgu.

To odkrycie skierowało pole na poszukiwania receptorów. Jeśli receptor istniał, gdzie był eksprymowany? Jakiego typu był to receptor? I co najważniejsze, dlaczego mózg miałby zawierać receptor dla związku roślinnego w ogóle? To ostatnie pytanie było podpowiedzią. Biologia nie rozwija receptora po to, by ludzie reagowali na cannabis. Oczywistym wnioskiem było, że rzeczywistymi ligandami receptora są substancje endogenne, wciąż nieznane.

To powtarzający się wzorzec w odkrywaniu leków. Receptory opioidowe zidentyfikowano zanim odkryto endorfiny. Miejsca wiążące benzodiazepiny scharakteryzowano zanim wysortowano endogenne modulatory. Pole cannabinoidów podążyło tą samą logiką. Najpierw receptor, potem rodzimy ligand.

CB1 w 1990 i CB2 w 1993

Pierwszy większy przełom nastąpił w 1990 roku, kiedy Lisa Matsuda i współpracownicy sklonowali receptor cannabinoid teraz nazywany CB1, publikując pracę w Nature. Artykuł ten ustalił CB1 jako receptor sprzężony z białkiem G o siedmiu helisach transbłonowych, głównie związany z białkami Gi/o. Funkcjonalnie oznaczało to, że sygnalizacja cannabinoidowa może hamować cyklazę adenylanową, regulować kanały jonowe i tłumić uwalnianie przekaźników synaptycznych. Mechanistycznie pole przeszło od „THC coś robi w mózgu” do zdefiniowanego receptora i architektury sygnałowej.

Wzorzec ekspresji CB1 natychmiast pomógł wyjaśnić główne cechy intoksykacji cannabis. CB1 jest silnie eksprymowany w korze, hipokampie, jądrze podstawy, móżdżku i obwodach limbicznych — obszarach związanych z pamięcią, czasowaniem, nagrodą, ruchem i afektem. Jest też jednym z najobficiej występujących GPCR w mózgu. Jednocześnie ekspresja CB1 jest stosunkowo rzadka w rdzeniowych ośrodkach kardiodepresyjno-oddechowych pnia mózgu. Taki rozkład jest jednym z powodów, dla których przedawkowanie cannabinoidów zwykle nie powoduje śmiertelnego depresyjnego oddechu, jak to ma miejsce przy opioidach. Mapa receptorów pasowała do farmakologii.

Potem pojawił się CB2. W 1993 roku Sean Munro, Karen Thomas i Mona Abu-Shaar sklonowali drugi receptor cannabinoid, publikując wynik w Nature. CB2 wykazał bardzo odmienny profil ekspresji niż CB1, z wyraźną ekspresją w komórkach układu odpornościowego i tkankach związanych z odpornością, zamiast szerokiej neuronalnej obfitości. To odkrycie przekształciło całe pole badań. Biologia cannabinoidów nie ograniczała się jedynie do psychoaktywności. Miała również wymiary immunologiczne.

Popularne podsumowania często zatrzymują narrację w tym miejscu: CB1 równa się mózg, CB2 równa się ciało. To zbyt uproszczone. CB1 rzeczywiście dominuje w centralnej sygnalizacji synaptycznej, ale występuje też w tkankach obwodowych. CB2 jest wzbogacony w przedziałach odpornościowych, jednak niskopoziomowa ekspresja w częściach układu nerwowego może pojawić się w warunkach zapalnych lub patologicznych, a zakres prawdziwej neuronalnej ekspresji CB2 pozostaje zależny od kontekstu i wciąż jest przedmiotem dyskusji. Już w latach 90. lekcja brzmiała: sygnalizacja cannabinoidowa angażuje wzorce dystrybucji, a nie kreskówkowe kategorie.

Sklonowanie CB1 i CB2 także wyostrzyło centralną zagadkę. Jeśli ssaki eksprymują nie jeden, lecz dwa receptory cannabinoid, to THC niemal na pewno imituje istniejący język sygnałowy. Badacze mieli już receptory. Następnym krokiem było znalezienie endogennych „słów”.

Odkrycie anandamidu i 2‑AG

To poszukiwanie zakończyło się szybko. W 1992 roku William Devane, Lumír Hanuš, Allyn Howlett, Raphael Mechoulam i współpracownicy zidentyfikowali pierwszy endogenny ligand cannabinoid, arachidonoylethanolamide, znany szerzej jako anandamid lub AEA, w Science. Nazwa pochodzi od sanskryckiego ananda, oznaczającego błogość, połączonego z chemicznym sufiksem dla amidów. Nazwa trafiła na pierwsze strony gazet, ale to chemia była prawdziwym punktem zwrotnym.

Anandamid nie był magazynowany w pęcherzykach synaptycznych jak klasyczny neuroprzekaźnik. Był to związek sygnalizacyjny pochodzący z lipidów błonowych. Był też krótko żyjący. Już od początku sugerowało to, że ECS nie będzie przypominał systemów dopaminergicznych czy serotoninergicznych. Będzie bardziej lokalny, bardziej przejściowy i ściślej powiązany z metabolizmem lipidów błonowych. AEA wiązał CB1 i pomógł wyjaśnić, dlaczego receptor w ogóle istniał: mózg miał własnego przekaźnika o podobnych właściwościach.

Jednak anandamid był tylko częścią obrazu. W wielu tkankach, szczególnie w mózgu, okazało się, że nie jest ilościowo dominującym endocannabinoidem. W 1995 roku dwie grupy niezależnie wykonały kolejny ważny krok. Mechoulam i współpracownicy zidentyfikowali 2-arachidonoylglycerol, czyli 2‑AG, jako endogenny ligand cannabinoid, podczas gdy Tomoyuki Sugiura i współpracownicy również opisali 2‑AG jako naturalny ligand dla receptorów cannabinoid. To nie był drobny dodatek. To zmieniło sposób rozumienia systemu.

AEA i 2‑AG nie są wymienne. Anandamid występuje zwykle w niższych stężeniach i działa jako częściowy agonista przy CB1. Natomiast 2‑AG jest zwykle znacznie obficiej obecny w mózgu i zachowuje się jako pełny agonista przy CB1 i CB2 w wielu układach. Późniejsze prace wykazały, że 2‑AG jest centralny dla szybkiej, retrogradacyjnej sygnalizacji synaptycznej: neuron postsynaptyczny ulega depolaryzacji, syntetyzuje endocannabinoid „na żądanie” z lipidów błonowych, sygnał przemieszcza się wstecz przez synapsę, a aktywacja presynaptycznego CB1 zmniejsza uwalnianie glutaminianu lub GABA. Elekrofizjologia z końca lat 90. i początku 2000., w tym prace Bradleya Algera, Thierry’ego Stelli i Pablo Castillo, ustaliły to jako kluczowy mechanizm stojący za depolaryzacją-indukowanym tłumieniem inhibicji i pobudzenia.

Maszyny do wyłączania sygnału zostały również ostatecznie odwzorowane. Anandamid jest głównie rozkładany przez fatty acid amide hydrolase, FAAH. Mózgowy 2‑AG jest zakończony głównie przez monoacylglycerol lipase, MAGL, którą Nomura i współpracownicy oszacowali na odpowiadającą za około 85% aktywności hydrolizy 2‑AG w mózgu myszy w pracy opublikowanej w Nature Chemical Biology w 2011 roku. To pomogło zdefiniować ECS jako system kinetyczny, nie tylko listę receptorów: ligandy są syntetyzowane na żądanie, działają lokalnie i są szybko inaktywowane.

Ten historyczny ciąg wciąż koryguje powszechne nieporozumienia. ECS nie istnieje po to, by przetwarzać cannabis. Cannabis ujawniła sieć sygnałową, która już regulowała transmisję synaptyczną, apetyt, ból, reakcję na stres i tonus immunologiczny. THC częściowo naśladuje tę sieć, ale niedoskonale. Pochodzi z zewnątrz, dociera do tkanek na zupełnie innej skali czasowej, aktywuje receptory bez przestrzegania tych samych granic przestrzennych i utrzymuje się dłużej niż wiele endogennych sygnałów. W tym sensie badania nad cannabis nie ujawniły systemu cannabis. Ujawiły endogenny lipidowy obwód, który THC może przejąć.

CB1 receptors: gdzie się znajdują i co robią

CB1 to receptor, który uczynił endocannabinoid system widocznym dla współczesnej farmakologii. Kiedy Lisa Matsuda i współpracownicy sklonowali go w Nature w 1990 r., wykazali, że główny psychoaktywny cel THC nie był jakąś ciekawostką unikalną dla ekspozycji na cannabis, lecz szeroko występującym receptorem sprzężonym z białkiem G już obecnym w fizjologii ssaków. To miało znaczenie. Przesunęło pytanie z „co robi cannabis?” na „w jaki system ingeruje cannabis?”

CB1 jest wciąż zbyt często sprowadzany do sloganu: „mózgowy receptor cannabinoid”. To kierunkowo prawda, ale niepełna. CB1 jest jednym z najobficiej występujących GPCR w mózgu, tak, i jego gęstość w określonych obwodach wyjaśnia zaburzenia pamięci, zmiany ruchowe, apetytu, analgezję, przesunięcia lękowe i odurzenie. Receptor nie jest jednak równomiernie rozłożony, a jego wzór wiele mówi zarówno o efektach cannabis, jak i o bezpieczeństwie cannabinoidów. Obecny jest też poza mózgiem, gdzie wpływa na metabolizm, funkcję jelit, reprodukcję i nocycepcję. Funkcja idzie za lokalizacją.

Rozmieszczenie CB1 w ośrodkowym układzie nerwowym

Największe znaczenie funkcjonalne CB1 leży w ośrodkowym układzie nerwowym, szczególnie w zakończeniach presynaptycznych, gdzie reguluje uwalnianie neuroprzekaźników. Autoradiografia, hybrydyzacja in situ i badania immunohistochemiczne zbudowały tę mapę w latach 90. i 2000., ze znaczącymi syntezami w przeglądach autorstwa badaczy takich jak Ken Mackie i Giovanni Marsicano. Wynik jest zaskakująco spójny: CB1 jest silnie eksprymowany w korze, hipokampie, jądrach podstawy, móżdżku, ciele migdałowatym, podwzgórzu i szlakach związanych z bólem, podczas gdy pozostaje stosunkowo rzadki w rdzeniu przedłużonym — ośrodkach pnia mózgu kontrolujących oddychanie.

Zacznij od kory. CB1 jest szeroko eksprymowany w obszarach neokortykalnych, zwłaszcza w warstwach bogatych w modulację lokalnych układów neuronalnych. Duża część tej ekspresji znajduje się na zakończeniach aksonalnych niektórych interneuronów GABAergicznych, chociaż zakończenia glutaminergiczne również noszą CB1 w wielu regionach, na niższym poziomie. To rozmieszczenie ma znaczenie, ponieważ sygnalizacja cannabinoidowa dotyczy mniej brutalnego pobudzenia lub hamowania, a bardziej zmiany prawdopodobieństwa uwalniania. W sieciach korowych CB1 może tłumić wydzielanie przekaźników i zmieniać synchronię, pamięć operacyjną, ważność bodźców zmysłowych i funkcje wykonawcze. Efekty THC na uwagę i integrację temporalną lepiej rozumie się, gdy traktuje się korę jako mechanizm predykcyjny regulowany przez CB1, a nie jako bierny cel.

Hipokamp to kolejny główny hotspot. Wysoka ekspresja CB1 w obwodach hipokampa pomaga wyjaśnić, dlaczego THC wiarygodnie zaburza kodowanie i odtwarzanie pamięci krótkotrwałej. Receptor ma szczególne znaczenie w plastyczności synaptycznej, gdzie endocannabinoids pośredniczą w krótkotrwałych i długotrwałych zmianach w transmisji hamującej i pobudzającej. To jedna z przyczyn, dla których popularne podsumowania mówiące „THC wpływa na pamięć” nie są błędne, ale pomijają mechanizm. Nie chodzi tylko o sedację. Chodzi o zakłócenie reguł czasowania, dzięki którym obwody hipokampa decydują, co zostaje zapamiętane.

W jądrach podstawy CB1 jest gęsty w prążkowiu, gałce bladej, istocie czarnej części siatkowatej i powiązanych obwodach ruchowych. To rozmieszczenie łączy receptor z inicjacją ruchu, formowaniem nawyków, wyborem działania i uczeniem związanym z nagrodą. Efekty cannabinoidów na spowolnienie psychoruchowe, zmiany czasu reakcji i modyfikacje powtarzalnych zachowań motorycznych pasują do tej mapy. Pasuje też wieloletnie zainteresowanie cannabinoidami w zaburzeniach ruchowych, choć przekład kliniczny był nierównomierny.

Móżdżek to kolejny klasyczny region o wysokiej ekspresji. To nie jest drobny szczegół. Sygnalizacja CB1 w móżdżku przyczynia się do koordynacji ruchowej, timing'u, kontroli postawy i korekcji błędów. Ataksja związana z THC, spowolniona korekcja ruchu i upośledzenie precyzyjnej koordynacji mają tu prostą podstawę anatomiczną.

Ciało migdałowate i szerszy układ limbiczny dodają wymiar emocjonalny. Receptory CB1 w ciele migdałowatym, w jądrze łóżka prążka końcowego (bed nucleus of the stria terminalis), torach przedczołowo-limbicznych i powiązanych obwodach stresowych wpływają na uczenie się lęku, ocenę zagrożenia i stan afektywny. To pomaga wyjaśnić, dlaczego cannabinoidy mogą zmniejszać lęk w niektórych sytuacjach, wywoływać go w innych i wzmacniać zależność od kontekstu. Ten sam receptor. Inny stan obwodu.

Podwzgórze ma znaczenie dla apetytu, bilansu energetycznego, sygnalizacji endokrynnej, termoregulacji i motywowanego zachowania. Sygnalizacja endocannabinoidowa w jądrach podwzgórzowych wchodzi w interakcje z leptyną, greliną i innymi sygnałami metabolicznymi. To jedna z przyczyn, dla których antagonizm CB1 kiedyś wydawał się atrakcyjny w leczeniu otyłości. Rimonabant, odwrotny agonista CB1, rzeczywiście zmniejszał masę ciała w dużych badaniach; w RIO-Europe Van Gaal i wsp. opisali roczną utratę masy 6,6 kg przy 20 mg wobec 1,8 kg przy placebo w 2005 r. Jednak objawy psychiatryczne, które doprowadziły do wycofania leku, jasno pokazały: CB1 jest zbyt głęboko osadzony w obwodach nastroju i stresu, by traktować go jako prosty przełącznik metaboliczny.

Szlaki bólowe to kolejna ważna lokalizacja działania CB1. Receptor występuje w obwodowych nocyceptorach, zwojach korzeni grzbietowych, obwodach rogów tylnych rdzenia kręgowego, istocie szarej okołowodociągowej, wzgórzu i korowych regionach przetwarzania bólu. To szerokie rozmieszczenie pozwala CB1 wpływać zarówno na napływający ruch nocyceptywny, jak i na interpretację tego ruchu przez mózg. Analgezja wywoływana przez cannabinoidy nie jest więc jednym mechanizmem, lecz kilkoma warstwami nakładającymi się: zmniejszenie uwalniania przekaźników z włókien bólowych, zmiana przetwarzania rdzeniowego oraz modulacja zstępujących dróg kontroli.

Jest też pień mózgu. To tu wzór ekspresji staje się klinicznie istotny. CB1 występuje w niektórych jądrach pnia mózgu, ale ekspresja jest stosunkowo rzadka w ośrodkach kardiopulmonarnych rdzenia przedłużonego w porównaniu z receptorami takimi jak receptor mu-opioidowy. Ta rzadka ekspresja jest główną przyczyną, dla której cannabis zwykle nie powoduje śmiertelnego zahamowania ośrodka oddechowego obserwowanego w przedawkowaniu opioidów. Nie dlatego, że cannabinoidy są nieszkodliwe. Nie są. Upośledzenie funkcji, lęk, ryzyko psychozy u podatnych osób, efekty sercowo-naczyniowe i zależność mogą być realne. Ale mapa receptorów pomaga wyjaśnić, dlaczego profil przedawkowania różni się tak wyraźnie od opioidów.

Ekspresja CB1 poza mózgiem

CB1 nie ogranicza się do OUN, a traktowanie go w ten sposób zniekształca biologię. Ekspresja obwodowa CB1 jest niższa niż w wielu regionach mózgu, ale funkcjonalnie istotna w wielu narządach i tkankach.

Tkanka tłuszczowa eksprymuje CB1; aktywacja receptora wpływa na lipogenezę, sygnalizację adipokin i magazynowanie energii. W badaniach nad otyłością ta obwodowa rola metaboliczna była jedną z przyczyn dużego zainteresowania blokadą CB1 zanim Rimonabant zawiódł ze względu na bezpieczeństwo psychiatryczne. Wniosek nie był taki, że CB1 nie ma znaczenia metabolicznego. Był taki, że funkcje centralne i obwodowe CB1 są splątane, chyba że lek jest zaprojektowany tak, by nie wchodzić do mózgu.

Wątroba to kolejny kluczowy punkt. Sygnalizacja CB1 w wątrobie powiązana była z de novo lipogenezą, wrażliwością na insulinę i aspektami patofizjologii stłuszczenia w modelach przedklinicznych. To jedna z przyczyn, dla których endocannabinoid system jest często omawiany w kontekście chorób metabolicznych. Nadal jednak dowody są silniejsze w kwestii udziału mechanistycznego niż jakiejkolwiek prostej narracji terapeutycznej. System można manipulować tak, by wywołać zarówno szkody, jak i korzyści.

W przewodzie pokarmowym CB1 jest eksprymowany w neuronach jelitowych i innych tkankach związanych z przewodem pokarmowym. Reguluje motorykę, sekrecję, wrażliwość trzewną i sygnalizację związana z pobieraniem pokarmu. Te działania pomagają wyjaśnić, dlaczego cannabinoidy mogą spowalniać pasaż żołądkowo-jelitowy i dlaczego mają działanie przeciwwymiotne w niektórych kontekstach. Komplikują też uproszczone twierdzenia, że cannabinoidy „wspierają trawienie”. W zależności od dawki, związku i kontekstu pacjenta, mogą łagodzić objawy lub je pogarszać.

Tkanki rozrodcze także eksprymują CB1. Zidentyfikowano go w jądrach, plemnikach, jajnikach, macicy i we wczesnych kontekstach rozwojowych, gdzie sygnalizacja endocannabinoidowa uczestniczy w procesach związanych z zapłodnieniem, implantacją i regulacją hormonów rozrodczych. To obszar, w którym potoczny język wellness jest szczególnie mylący. ECS uczestniczy w reprodukcji, ale to nie znaczy, że większa ekspozycja na cannabinoidy jest nieszkodliwa. Często oznacza wręcz przeciwnie: egzogenne cannabinoidy mogą zakłócać ściśle czasowe sygnały endogenne.

Neurony sensoryczne to ostatnie obwodowe miejsce warte podkreślenia. CB1 na pierwotnych aferentach i neuronach zwojów korzeni grzbietowych może zmniejszać sygnał nocyceptywny, zanim dotrze on do centralnych obwodów bólowych. To obwodowe rozmieszczenie jest jedną z przyczyn, dla których badacze wciąż interesują się obwodowo ograniczonymi lekami cannabinoidowymi. W zasadzie mogłyby zachować część efektów analgetycznych lub metabolicznych przy ograniczeniu odurzenia i działań niepożądanych poznawczych. W praktyce pozostaje to aktywnym problemem farmakologicznym, a nie rozwiązanym.

Przekazywanie sygnału: sprzężenie Gi/o, kanały jonowe i uwalnianie neuroprzekaźnika

Mechanistycznie CB1 jest receptorem sprzężonym z białkiem Gi/o (Gi/o-coupled GPCR). To krótkie stwierdzenie obejmuje większość biologii receptora.

Po aktywacji przez endocannabinoids takie jak anandamida lub 2-AG, albo przez fitocannabinoidy takie jak THC, CB1 zwykle hamuje cyklazę adenylową przez białka Gi/o. To obniża wewnątrzkomórkowy poziom cAMP i redukuje sygnalizację kinazy białkowej A (PKA). Dokładne następstwa zależą od typu komórki, ale ogólny efekt to przesunięcie zakończenia presynaptycznego w kierunku mniejszego uwalniania przekaźnika.

CB1 także moduluje kanały jonowe bezpośrednio przez podjednostki białek G. Jednym z głównych efektów jest hamowanie napięciowo-zależnych kanałów wapniowych, szczególnie typu N i typu P/Q, które są ważne dla uwalniania pęcherzykowego neuroprzekaźników w zakończeniach presynaptycznych. Mniej napływu Ca2+ oznacza mniej fuzji pęcherzyków synaptycznych. Mniej fuzji oznacza niższe prawdopodobieństwo uwolnienia glutaminianu, GABA lub innych przekaźników.

Równocześnie CB1 może zwiększać konduktancję potasową, w tym poprzez kanały potasowe typu GIRK (G protein-coupled inwardly rectifying potassium channels) w niektórych komórkach. To hiperpolaryzuje błony lub stabilizuje je przed wyładowaniem. Połączenie jest skuteczne: spada wapń, rośnie przewodnictwo potasowe, zmniejsza się uwalnianie.

Dlatego CB1 najlepiej rozumieć jako hamulec presynaptyczny. Nie jako włącznik. Nie jako ogólny „receptor uspokajający”. Hamulec, którego efekt zależy od tego, który neuron jest hamowany.

Ten ostatni punkt ma znaczenie, ponieważ tłumienie uwalniania glutaminianu i tłumienie uwalniania GABA nie dają tego samego wyniku sieciowego. W jednym obwodzie aktywacja CB1 może zmniejszyć napęd pobudzający i stłumić aktywność. W innym może osłabić interneurony hamujące i wywołać dysinhibicję. To część wyjaśnienia, dlaczego efekty cannabinoidów mogą wydawać się paradoksalne: sedacja i pobudzenie, anxioliza i lęk, analgezja i dysforia mogą wyłaniać się z tego samego receptora działającego w różnych mikrootoczeniach.

Endogenna sygnalizacja CB1 jest zwykle krótka i lokalna. Endocannabinoids są syntetyzowane „na żądanie” z prekursorów lipidowych błony, często w neuronie postsynaptycznym po depolaryzacji lub aktywacji innych GPCR. Następnie przemieszczają się wstecz przez synapsę, aby aktywować presynaptyczne receptory CB1. Ten retrogradacyjny mechanizm leży u podstaw depolaryzacją indukowanego tłumienia inhibicji i pobudzenia, opisanego w badaniach elektrofizjologicznych z końca lat 90. i początku 2000. przez grupy takie jak Bradley Alger, Thierry Bisogno, Daniela Parolaro i inni pracujący w pokrywających się liniach badań. Kluczowa idea jest prosta: komórka postsynaptyczna może powiedzieć zakończeniu presynaptycznemu, żeby się uciszyło.

THC nie odtwarza tego wzorca wiernie. Aktywuje CB1 z innym czasowaniem, inną ekspozycją tkankową i znacznie większą trwałością niż ligandy endogenne. Endocannabinoids pojawiają się tam i wtedy, gdy obwód potrzebuje chwilowej korekty; THC przybywa z zewnątrz, dociera jednocześnie do wielu regionów eksprymujących CB1 i utrzymuje się. Dlatego mówienie, że THC „aktywuje ECS”, jest tylko w połowie prawdziwe. Zakłóca go. Często znacząco.

A więc co robi CB1? Reguluje uwalnianie. Kształtuje plastyczność. Stroi wzmocnienie obwodu. Łączy chemię lipidów błonowych z zachowaniem. I ponieważ znajduje się w tylu strategicznie ulokowanych synapsach, małe zmiany przy receptorze mogą skalować się do bardzo dużych efektów na pamięć, ruch, apetyt, ból, nastrój i funkcje autonomiczne. To jest prawdziwe znaczenie CB1: nie tylko gdzie się znajduje, lecz jak reguluje komunikację w całym układzie nerwowym.

CB2 receptors: immune signalling, inflammation, and the debate over brain expression

CB2 został sklonowany w 1993 roku przez Munro i współpracowników, trzy lata po tym, jak Matsuda i in. zidentyfikowali CB1. Ten termin miał znaczenie. Do tego czasu CB1 już skierował pole badań ku mózgowi, zachowaniu i efektom substancji psychoaktywnych. CB2 zmienił obraz. Sugerował, że sygnalizacja cannabinoidowa to nie tylko historia neuronowa, lecz także immunologiczna. Nawet dziś jednak CB2 bywa często przedstawiany za pomocą łatwej do zapamiętania, lecz mylącej skróconej formuły: CB1 to receptor mózgowy, CB2 to receptor ciała. To ujęcie przetrwało, ponieważ jest przydatne dla początkujących. Jednocześnie zaciera ono prawdziwą biologię.

CB2 jest najsilniej eksprymowany w komórkach układu odpornościowego i tkankach limfoidalnych. Kształtuje ton zapalny, uwalnianie cytokin, migrację komórek i stany aktywacji komórek odpornościowych. Nie oznacza to jednak, że jest nieobecny w układzie nerwowym ani że jego ekspresja jest stała. W mózgu, szczególnie w warunkach zapalnych lub degeneracyjnych, CB2 może stać się znacznie bardziej widoczny niż w zdrowym stanie spoczynkowym. Lepszym sposobem myślenia o CB2 nie jest „poza mózgiem”, lecz „ukierunkowany na nadzór immunologiczny i indukowalny tam, gdzie pojawia się zapalenie”.

CB2 in immune cells and peripheral tissues

Najbardziej przekonujące dowody dotyczące rozmieszczenia CB2 pochodzą z układu odpornościowego. Wczesne prace i późniejsze przeglądy prowadzone przez badaczy takich jak Ken Mackie i Vincenzo Di Marzo zbiegały się w ogólnym wniosku: CB2 jest wyraźnie wzbogacony w leukocytach i narządach limfoidalnych w porównaniu z większością populacji neuronalnych. Komórki B często wykazują najwyższą ekspresję wśród krążących komórek odpornościowych, następnie komórki NK, monocyty/makrofagi, neutrofile i podzbiory limfocytów T, choć dokładna kolejność zależy od gatunku, metody badawczej, stanu aktywacji oraz tego, czy mierzy się mRNA, białko czy odpowiedzi funkcjonalne.

Ten wzorzec pasuje do tkanek, w których CB2 pojawia się najpewniej. Śledziona i migdałki to klasyczne miejsca bogate w CB2. Tak samo węzły chłonne, szpik kostny i inne przegrody układu odpornościowego. Obwodowe leukocyty krwi wykazują jego ekspresję. Makrofagi rezydujące w tkankach ją wykazują. Komórki dendrytyczne mogą ją wykazywać. Mówiąc prosto: CB2 znajduje się tam, gdzie organizm bada zagrożenia, koordynuje odpowiedzi zapalne i decyduje, czy eskalować reakcję, czy ją wygasić.

Funkcjonalnie CB2 jest receptorem sprzężonym z białkiem Gi/o, podobnie jak CB1. Po aktywacji hamuje cyklazę adenylanową, zmienia sygnalizację cAMP, angażuje szlaki kinaz MAP i wpływa na zachowanie kanałów jonowych. W komórkach odpornościowych te efekty przekładają się na zmiany w migracji, uwalnianiu mediatorów, prezentacji antygenu i proliferacji. Jednak „receptor przeciwzapalny” to zbyt uproszczone określenie. Sygnalizacja CB2 może w wielu kontekstach tłumić odpowiedzi zapalne, ale efekt zależy od typu komórki, stężenia liganda, czasu oraz stanu chorobowego. Lepiej opisać go jako modulator odpowiedzi immunologicznej niż jako prosty hamulec.

Makrofagi są dobrym przykładem. Aktywacja CB2 często wiązała się ze zmniejszoną produkcją prozapalnych cytokin, zmienioną chemotaksją i przesunięciami w stanach polaryzacji. W niektórych systemach eksperymentalnych agonizm CB2 może redukować uwalnianie TNF-α, IL-1β lub innych mediatorów zapalnych. W innych efekty są słabsze lub mieszane. To samo dotyczy komórek B i NK. Wysoka ekspresja receptora nie oznacza jednolitego wyniku. Oznacza to, że te komórki są dobrze ustawione do reagowania na ton endocannabinoidowy i, w pewnych warunkach, na fitokannabinoidy lub syntetyczne ligandy.

Właśnie tu układ endocannabinoidowy ma większe znaczenie niż zwykle opowiadana wokół niego historia o cannabis. Endocannabinoids takie jak 2-AG i anandamid nie są podawane z zewnątrz; powstają na żądanie z lipidów błonowych i działają lokalnie. Komórki odpornościowe mogą zarówno produkować, jak i odpowiadać na te lipidowe przekaźniki. To nadaje osi CB2 rolę w krótkodystansowej sygnalizacji immunologicznej, nie tylko occupancy receptorów po ekspozycji na THC. W zapalnych tkankach obwodowych CB2 może stać się częścią systemu sprzężenia zwrotnego, który dostosowuje, jak agresywnie komórki odpornościowe reagują. Czasem oznacza to ograniczanie uszkodzeń tkanek. Innym razem oznacza to zmianę wzorców rekrutacji komórek zamiast prostego obniżenia „zapalności” jako całości.

Tkanki obwodowe poza klasycznymi narządami limfoidalnymi także w różnym stopniu wykazują ekspresję CB2, szczególnie gdy naciekają je komórki odpornościowe. Jelito, wątroba, skóra, kości i tkanki układu sercowo-naczyniowego były powiązane z sygnalizacją zależną od CB2, często za pośrednictwem populacji rezydujących komórek odpornościowych lub indukowalnej ekspresji w stanach stresu. To jedna z przyczyn, dla których CB2 wzbudził tak duże zainteresowanie terapeutyczne: wydawał się oferować drogę do modulacji immunologicznej i działania przeciwbólowego bez jawnego odurzenia związanego z silną aktywacją CB1. Ta nadzieja nie była irracjonalna. Była po prostu bardziej złożona, niż sugerowały wczesne mapy receptorów.

Microglia, neuroinflammation, and inducible CNS expression

Najmocniejszy argument za obecnością CB2 w obrębie OUN nie zaczyna się od neuronów. Zaczyna się od mikrogleju.

Komórki mikrogleju są rezydującymi komórkami odpornościowymi mózgu i rdzenia kręgowego. W zdrowym, niepobudzonym OUN ekspresja CB2 jest zwykle niska w porównaniu z narządami odpornościowymi, takimi jak śledziona. To niskie tło jest jednym z powodów, dla których starsze artykuły i podręczniki często traktowały CB2 jako praktycznie nieobecny w mózgu. Jednak tkanka mózgowa objęta zapaleniem nie jest zdrowym stanem spoczynkowym, a mikroglej nie jest biernym obserwatorem. Po aktywacji na skutek urazu, infekcji, neurodegeneracji lub przewlekłego sygnalizowania zapalnego mikroglej może znacząco zwiększyć ekspresję CB2.

To odkrycie pojawiło się w wielu modelach chorobowych: stwardnieniu rozsianym, bólu neuropatycznym, urazie mózgu, chorobie Alzheimera, modelach parkinsonowskich i udarze, między innymi. Szczegóły różnią się, i nie każde zgłoszone zwiększenie jest równie przekonujące. Mimo to ogólny wzorzec utrzymał się na tyle dobrze, że CB2 jest obecnie szeroko dyskutowany jako indukowalny receptor neuroimmunologiczny. W tych warunkach CB2 jest często wykrywany w aktywowanych komórkach mikrogleju skupionych wokół ognisk uszkodzeń lub obszarów patologii, a nie równomiernie rozproszony w normalnym miąższu mózgowym.

Dlaczego to ma znaczenie? Ponieważ neuroinflammation to nie tylko „mózgowe zapalenie” w ogólnikowym sensie. Zmienia ona synapsy, przeżywalność neuronów, mielinizację, wrażliwość na ból i przebieg choroby. Jeśli ekspresja CB2 rośnie wraz z aktywacją mikrogleju, sygnalizacja cannabinoidowa może wpływać na funkcje OUN bez działania głównie przez neuronalny CB1. To pomaga wyjaśnić, dlaczego niektóre efekty cannabinoidów w bólach, modelach neurodegeneracji i zapalenia nie dają się sprowadzić do odurzenia czy klasycznej psychoaktywności.

Bardziej kontrowersyjne pytanie brzmi, czy same neurony eksprymują znaczące ilości CB2 w OUN. W tej kwestii literatura jest mieszana. Niektóre badania zgłaszały niskopoziomowe mRNA lub białko CB2 w podzbiorach neuronów w pniu mózgu, hipokampie, korze czy w obszarze brzuszno-śródmózgowym. Inni argumentowali, że wiele z tych obserwacji wynika z problemów ze specyficznością przeciwciał, granic wykrywalności sygnału, różnic międzygatunkowych lub indukcji jedynie w warunkach patologicznych. To poważne zastrzeżenia. W badaniach nad CB2 przez długi okres słabe narzędzia generowały zbyt pewne twierdzenia o lokalizacji.

Obrona stanowiska może brzmieć tak: konstytutywna ekspresja CB2 w neuronach zdrowego mózgu wydaje się być co najwyżej niska i regionalnie ograniczona, nieporównywalna z gęstą i funkcjonalnie dominującą ekspresją CB1 zmapowaną w korze, hipokampie, zwojach podstawy i móżdżku. Ale „niska” nie znaczy „nieistniejąca”, a indukowalna ekspresja w OUN w warunkach zapalnych lub chorobowych jest prawdopodobna i zyskuje coraz więcej dowodów, zwłaszcza w mikrogleju i być może w wybranych populacjach neuronalnych zależnie od kontekstu.

To rozróżnienie ma znaczenie w dyskusjach o CBD. CBD nie wiąże się silnie z CB2 przy fizjologicznie typowych stężeniach, więc twierdzenia, że działa głównie przez „aktywację CB2 w mózgu”, przeceniają dowody. Mimo to każda interwencja, która zmienia sygnalizowanie zapalne, ton endocannabinoidowy, sygnalizowanie adenozynowe, aktywność kanałów TRP lub odpowiedzi glejowe, może pośrednio przeciąć się ze ścieżkami związanymi z CB2 w stanach neurozapalnych. Receptor jest częścią sieci, a nie jednoetapowym wyjaśnieniem.

Why “CB2 equals body” is too simple

Stare rozdzielenie CB1–mózg/CB2–ciało przetrwało, ponieważ jest zapadające w pamięć i częściowo prawdziwe. CB1 jest faktycznie dominującym receptorem cannabinoidowym w mózgu w warunkach wyjściowych, a CB2 jest rzeczywiście znacznie bardziej prominentny w komórkach odpornościowych i tkankach limfoidalnych. Jako pierwsze przybliżenie to działa. Jako model biologiczny szybko się rozpada.

Po pierwsze, mózg nie jest immunologicznie oddzielony od reszty ciała. Mikroglej to komórki odpornościowe. Makrofagi okołonaczyniowe to komórki odpornościowe. Napływające komórki odpornościowe z obwodu wchodzą do OUN w chorobie. Jeśli CB2 śledzi aktywację immunologiczną, to mózg może stać się organem istotnym dla CB2 zawsze, gdy występuje neuroinflammation. To nie luka w rozumowaniu. To centralna cecha systemu.

Po drugie, „ciało” to nie jedna przestrzeń. Ekspresja CB2 w tkankach obwodowych często odzwierciedla gęstość i stan rezydujących lub rekrutowanych komórek odpornościowych, a nie stałą, wysoką ekspresję w każdej komórce non-neuronalnej. Mówienie, że CB2 jest „w ciele”, zaciera prawdziwy wzorzec, którym jest wzbogacenie w architekturze immunologicznej i indukowalna ekspresja w innych miejscach zależna od kontekstu.

Po trzecie, rozmieszczenie receptorów jest dynamiczne. Ekspresja zmienia się wraz ze stanem aktywacji, urazem, milieu cytokinowym, etapem rozwojowym i chorobą. Mapa receptorów z tkanki zdrowej może wprowadzać w błąd, jeśli używa się jej do przewidywania sygnalizacji podczas zapalenia lub degeneracji. CB2 jest jednym z najczytelniejszych przykładów tej zasady w układzie endocannabinoidowym (ECS).

Po czwarte, skróty pedagogiczne zniekształcają twierdzenia dotyczące leków. Gdy CB2 zostanie oznaczony „receptorem ciała”, łatwo insynuować, że związki celujące w niego są niepsychoaktywne, przeciwzapalne i szeroko terapeutyczne z automatu. Zapisy empiryczne nie uzasadniają takiej pewności. Selektywność receptorowa pomaga przewidzieć niektóre efekty, ale nie wszystkie. Biologia „dalej w dół” zależy od czasu, tkanki, biasu liganda i patologii. Ta sama lekcja przyszła z CB1 w odwrotnym kierunku: farmakologiczna manipulacja ECS może dawać realne efekty kliniczne i realne szkody. Rimonabant, odwrotny agonista CB1, zmniejszył masę ciała w badaniu RIO-Europe o 6,6 kg po roku wobec 1,8 kg w grupie placebo, a następnie zawiódł w praktyce z powodu poważnych działań niepożądanych psychiatrycznych prowadzących do wycofania. Sygnalizacja ECS to potężna biologia, nie metafora wellness.

Najczystsze stanowisko jest też najmniej chwytliwe: CB2 najlepiej rozumieć jako receptor cannabinoidowy ukierunkowany na układ odpornościowy i reagujący na zapalenie, z silną ekspresją w komórkach B, NK, makrofagach, śledzionie, migdałkach i powiązanych przestrzeniach oraz z indukowalnym znaczeniem w OUN, zwłaszcza poprzez mikroglej. To jest dokładniejsze niż „CB2=racja ciała”, a dokładność ma tu znaczenie. Nadmiernie uproszczone mapy receptorów prowadzą bezpośrednio do nadmiernie uproszczonych twierdzeń o tym, co cannabinoidy, w tym CBD, prawdopodobnie robią.

The endogenous ligands: anandamide and 2-AG are not interchangeable

Wiele wyjaśnień dotyczących ECS popełnia podstawowy błąd: traktuje anandamidę i 2-arachidonoylglycerol, czyli 2-AG, tak jakby były dwiema wersjami tego samego wewnętrznego, cannabis‑podobnego sygnału. Nie są. Obie to endogenne lipidy, które mogą aktywować receptory cannabinoid, i obie są wytwarzane „na żądanie”, a nie magazynowane w pęcherzykach jak klasyczne neuroprzekaźniki. Jednak ich chemia, obfitość, skuteczność wobec receptorów, kinetyka i fizjologiczne funkcje różnią się na tyle, że zlewając je w jedną kategorię ukrywamy to, jak system faktycznie działa.

Ta rozróżnienie ma znaczenie w dyskusjach o CBD. Jeśli związek przesuwa aktywność hydrolazy amidów kwasów tłuszczowych, zmienia ton anandamidy albo modyfikuje sygnalizację TRPV1, to nie jest to to samo, co zmiana hamowania synaptycznego pośredniczonego przez 2-AG. „Zwiększanie endocannabinoidów” brzmi prosto. Nie jest. ECS to sieć sygnalizacji lipidowej z podziałem pracy, a AEA i 2-AG leżą w różnych częściach tej mapy zadań.

Anandamide: synthesis, receptor activity, and naming

Anandamide była pierwszym zidentyfikowanym endocannabinoidem. W 1992 roku William Devane, Lumír Hanuš, Raphael Mechoulam i współpracownicy opisali izolację i charakteryzację arachidonoylethanolamidu z mózgu świni. Nazwali go „anandamidem” od ananda, słowa w sanskrycie oznaczającego błogość, połączonego z chemicznym sufiksem amidowym. Nazwa ułatwiła utrwalenie się w pamięci publicznej. Farmakologia jest jednak bardziej złożona niż sugeruje przezwisko.

Chemicznie anandamida to N‑acylethanolamina, często skracana do AEA. Zazwyczaj powstaje z prekursorów fosfolipidowych błony, w szczególności z N‑arachidonoyl phosphatidylethanolamine, przez szlaki zależne od wapnia i enzymów. Najbardziej znana ścieżka obejmuje NAPE‑PLD, N‑acyl phosphatidylethanolamine phospholipase D, choć nie jest to jedyna droga biosyntezy. To już mówi coś istotnego: AEA nie jest stałą pulą oczekującą w rezerwie. Jest generowana lokalnie, gdy komórki jej potrzebują.

W receptorach cannabinoid AEA zachowuje się głównie jak częściowy agonista, szczególnie wobec CB1. Ta częściowa agonistyka odróżnia ją od 2‑AG. AEA może aktywować CB1, ale zwykle nie wywołuje takiej samej maksymalnej odpowiedzi, jaką może wywołać pełny agonista w tym samym układzie. Jej efekty zależą silnie od gęstości receptorów, lokalnej syntezy, szybkości degradacji i tego, co jeszcze dzieje się wokół synapsy. W tkankach o gęstej ekspresji CB1 AEA nadal może wywierać istotne efekty. Niemniej jej profil sygnalizacyjny bywa częściej bardziej selektywny i mniej ilościowo dominujący niż 2‑AG.

AEA także nie chce się zamknąć wyłącznie w „kannabinoidowym pudełku”. Oddziałuje z celami spoza CB1 i CB2, najważniej z kanałem TRPV1, transient receptor potential vanilloid 1, który reaguje również na kapsaicynę. To ma znaczenie, ponieważ AEA może w ten sposób wpływać na sygnalizację bólu, zapalenie i przetwarzanie sensoryczne przez drogi, które nie są po prostu „aktywacją receptorów cannabinoid”. W niektórych kontekstach wzrost AEA może uruchamiać hamowanie przez CB1; w innych aktywacja TRPV1 może zmieniać, a nawet przeciwstawiać się oczekiwanym efektom typu cannabinoidowego. To jedna z przyczyn, dla których uproszczony język o „podnoszeniu anandamidy” często przecenia terapeutyczną przewidywalność.

Poziomy tkanek AEA są zwykle niższe niż 2‑AG, szczególnie w mózgu. Występuje w zakresach nanomolarnych, podczas gdy 2‑AG często pojawia się w znacznie wyższych stężeniach. Niższa obfitość nie oznacza braku znaczenia. Oznacza, że AEA prawdopodobnie pełni funkcję sygnału precyzyjnego, a nie masowego ligandowego „robotnika” szybkiej, wstecznej transmisji cannabinoidowej. Vincenzo Di Marzo i inni od dawna podkreślają, że sygnalizacja endocannabinoidowa jest zależna od kontekstu; AEA jest jednym z najczytelniejszych przykładów tej zasady.

Również zakończenie sygnału ma charakterystyczny mechanizm. AEA jest głównie hydrolizowana przez fatty acid amide hydrolase (FAAH) do kwasu arachidonowego i etanolaminy. FAAH pełni rolę głównego punktu kontrolnego na tonie AEA. Jeśli aktywność FAAH spada, poziomy AEA mogą wzrastać. Jednak nawet tu biologia opiera się przed prostymi podsumowaniami. Inhibicja FAAH nie wpływa tylko na AEA; może zmieniać także inne amidy kwasów tłuszczowych, co oznacza, że downstreamowa fizjologia może odzwierciedlać szerszą zmianę lipidową, a nie czyste „zwiększenie anandamidy”.

Zatem AEA nie jest endogennym odpowiednikiem THC w żadnym prostym sensie. Jest krócej żyjąca, bardziej lokalnie ograniczona, tylko częściowym agonistą CB1 i aktywna wobec celów niebędących cannabinoidami. To bardzo inny styl sygnalizacyjny niż fitokannabinoid, który wchodzi do krwiobiegu, dociera do wielu tkanek i utrzymuje się znacznie dłużej niż endogenny impuls, któremu często się przypisuje naśladowanie.

2-AG: abundance, full agonism, and synaptic function

Jeśli AEA jest sławniejszym endocannabinoidem, 2‑AG jest często ważniejszy w codziennej fizjologii synaptycznej. W 1995 roku zespoły kierowane przez Raphaela Mechoulama i Tomoyuki Sugiurę zidentyfikowały 2‑arachidonoylglycerol jako endogenny ligand dla receptorów cannabinoid. To odkrycie zmieniło obraz ECS. System przestał być postrzegany jako jeden osobliwy lipidowy posłaniec. Stał się szerszą architekturą sygnalizacyjną, a 2‑AG okazał się być centralny w tej architekturze.

2‑AG jest zwykle ilościowo dominującym endocannabinoidem w mózgu. Jego poziomy tkankowe są powszechnie znacznie wyższe niż poziomy AEA, często o rzędy wielkości w zależności od regionu i metody oznaczania. Ponadto 2‑AG działa jako pełny agonista wobec CB1 i CB2 w wielu układach eksperymentalnych. Nadaje mu to inny profil funkcjonalny niż AEA. Kiedy 2‑AG jest syntetyzowany w synapsie i dociera do presynaptycznych receptorów CB1, może silnie tłumić uwalnianie neuroprzekaźnika.

Tu 2‑AG staje się niezbędny do zrozumienia sygnalizacji retrogradacyjnej. W wielu formach krótkotrwałej plastyczności synaptycznej depolaryzacja postsynaptyczna lub aktywacja określonych receptorów sprzężonych z Gq/11 podnosi stężenie jonów wapnia wewnątrz komórki i uruchamia enzymatyczną produkcję 2‑AG z diacyloglicerolu, głównie przez diacylglycerol lipase alpha (DAGLα). Nowo powstały 2‑AG dyfunduje wstecz przez szczelinę synaptyczną i aktywuje presynaptyczne receptory CB1. W rezultacie zmniejsza się prawdopodobieństwo uwolnienia GABA lub glutaminianu.

Badania elektrochemiczne z końca lat 90. i początku 2000., prowadzone m.in. przez Bradleya Algera, Beata Lutza, Giovanniego Marsicano i Pablo Castillo pomogły zdefiniować ten proces w kategoriach funkcjonalnych. Depolarization‑induced suppression of inhibition (DSI) i depolarization‑induced suppression of excitation (DSE) to klasyczne przykłady. W tych przypadkach neuron postsynaptyczny krótko „mówi” presynaptycznemu, by się uciszył. Endocannabinoidy są przekazem. W wielu regionach mózgu 2‑AG wydaje się być dominującym posłańcem niosącym tę wiadomość.

Ta rola sprawia, że 2‑AG jest mniej jak rozproszona molekuła dobrego samopoczucia, a bardziej jak szybki, lokalny regulator wzmocnienia obwodu. Kształtuje, ile hamowania lub pobudzenia przechodzi dalej. Uczestniczy w reakcjach na stres, ścieżkach bólowych, przetwarzaniu nagrody, uczeniu się i pamięci. Może wspierać zarówno krótkotrwałą, jak i długotrwałą plastyczność w zależności od obwodu i czasu. Dlatego „THC wiąże się z CB1” to wyjaśnienie dalece niepełne dla działania cannabis. Rodzimy ligand często kontrolujący te receptory CB1 to 2‑AG, uwalniany w ściśle czasowych impulsach w określonych synapsach, a następnie szybko wyłączany.

Jego szlak degradacji wzmacnia tę tezę. 2‑AG jest hydrolizowany głównie przez monoacylglycerol lipase (MAGL). W pracy z 2011 roku opublikowanej w Nature Chemical Biology Nomura i współpracownicy oszacowali, że MAGL odpowiada za około 85% aktywności hydrolitycznej 2‑AG w mózgu myszy, podczas gdy ABHD6 i ABHD12 wnoszą mniejsze ułamki. To oznacza, że sygnalizacja 2‑AG jest ściśle regulowana przez dedykowany system kataboliczny. Zmniejszenie aktywności MAGL nie tylko delikatnie wspiera funkcję ECS; może zalewać obwody przedłużonym tonem cannabinoidowym, zmieniać metabolizm eikozanoidów i potencjalnie wywoływać desensytyzację receptorów.

W porównaniu z AEA, 2‑AG jest więc zazwyczaj bardziej obfity, często bardziej efektywny wobec receptorów cannabinoid i bardziej centralny dla klasycznego, wstecznego tłumienia uwalniania przekaźników. Nazywanie obu cząsteczek „naturalnym THC organizmu” brzmi chwytliwie, ale jest błędne. Działają na różnych skalach i z różnymi konsekwencjami.

Nawet opowieść o AEA plus 2‑AG jest niepełna. ECS znajduje się w większym środowisku sygnalizacji lipidowej, które obejmuje kilka powiązanych cząsteczek. Niektóre z nich wcale nie aktywują silnie CB1 ani CB2, a mimo to wpływają na zapalenie, apetyt, ból, sytość i krzyżową komunikację receptorów. Ignorowanie ich tworzy kartonową wersję systemu.

Dwie z najważniejszych to palmitoylethanolamide (PEA) i oleoylethanolamide (OEA). Podobnie jak AEA, są to N‑acylethanolaminy. Powstają z prekursorów lipidowych błony i mogą być regulowane przez częściowo nakładające się mechanizmy enzymatyczne, w tym FAAH w niektórych kontekstach. Ale nie są po prostu słabszymi kopiami anandamidy. Ich farmakologia jest odmienna.

PEA była badana przede wszystkim pod kątem efektów przeciwzapalnych i przeciwbólowych, często powiązanych z sygnalizacją PPAR‑α, modulacją mastocytów i pośrednimi interakcjami z szlakami cannabinoidowymi raczej niż silnym, bezpośrednim agonizmem CB1. OEA wiąże się silniej z sygnalizacją sytości, regulacją żywienia i sygnalizacją metaboliczną, także z istotną rolą PPAR‑α zamiast bezpośredniej aktywacji receptorów cannabinoid. Te związki mają znaczenie, ponieważ manipulowanie FAAH lub zmiana pul prekursorów lipidowych może przesunąć kilka cząsteczek sygnalizacyjnych jednocześnie. Wzrost AEA może iść w parze ze zmianami poziomów PEA i OEA, a te zmiany mogą przyczyniać się do obserwowanego efektu biologicznego.

To jedna z przyczyn, dla których farmakologia CBD pozostaje przedmiotem debat. CBD ma niskie powinowactwo bezpośrednie do CB1 i CB2 w fizjologicznie istotnych stężeniach, więc twierdzenia, że „działa przez aktywację ECS”, są zbyt proste. W niektórych badaniach CBD wiązano ze zmienioną sygnalizacją anandamidy, możliwie przez mechanizmy związane z FAAH lub efekty transportowe, choć dokładny mechanizm pozostaje nieustalony i może zależeć od modelu. Jeśli CBD zmienia gospodarkę amidów kwasów tłuszczowych, konsekwencja może dotyczyć nie tylko AEA, lecz całej rodziny powiązanych lipidów. To jest bardziej prawdopodobne niż uporządkowana idea, że CBD po prostu podnosi jedną „cząsteczkę błogości” i przywraca równowagę.

Ta sama ostrożność odnosi się do retoryki „entourage effect”. Interakcje wieloskładnikowe są farmakologicznie możliwe; ta część nie jest kontrowersyjna. Kontrowersyjne jest to, jak często takie interakcje zostały jasno wykazane u ludzi, przy znaczących dawkach i z określonymi punktami końcowymi. Dowody są znacznie słabsze, niż insynuowała reklama przez lata. Powiązane lipidy endocannabinoidowe rzeczywiście wchodzą w interakcje. Jednak „możliwe” nie znaczy „udowodnione”.

Szersza lekcja jest prosta: endogenny system cannabinoidowy nie jest zamkiem na dwa klucze ze spare key w postaci THC. To sieć lipidów wytwarzanych na żądanie, receptorów, enzymów i pobliskich systemów sygnalizacyjnych. AEA i 2‑AG kotwiczą tę sieć, ale nie wykonują tych samych zadań. AEA jest o niższej obfitości, częściowa i farmakologicznie szersza. 2‑AG to wysokoobfity pełny agonista, który często przenosi szybką, wsteczną sygnalizację synaptyczną. Wokół nich znajduje się szersza rodzina bioaktywnych lipidów, które mogą przekształcać wynik. Każde poważne omówienie CBD, THC lub terapii ukierunkowanej na ECS musi zaczynać od tego punktu.

How endocannabinoid signals are made and shut down

System endocannabinoid nie działa jak magazyn z wcześniej zapakowanymi cząsteczkami przekaźnikowymi oczekującymi na uwolnienie. Funkcjonuje raczej jak sieć szybkiego reagowania sygnalizacji lipidowej. To rozróżnienie ma znaczenie. Klasyczne neuroprzekaźniki, takie jak glutaminian, GABA, dopamina i serotonina, są syntetyzowane z wyprzedzeniem, ładowane do pęcherzyków synaptycznych i uwalniane w impulsach, gdy neurony się depolaryzują. Endocannabinoids zachowują się inaczej. Anandamide (AEA) i 2-arachidonoylglycerol (2-AG) są zwykle wytwarzane „na żądanie” z lipidów błonowych, działają na bardzo krótkich dystansach i są następnie szybko rozkładane. Krótkotrwałość ich działania jest częścią ich funkcji.

To jeden z powodów, dla których popularne skróty typu „CBD boosts the ECS” albo „THC activates the body’s natural cannabis system” są mylące. System endocannabinoid jest ściśle czasowy, wysoce lokalny i enzymatycznie wyłączany w ciągu chwil. Fitokannabinoidy wchodzą do tej sieci z zewnątrz i często zachowują się zupełnie inaczej pod względem czasu trwania, rozprzestrzeniania i zajmowania receptorów.

On-demand synthesis from membrane lipids

Endocannabinoids nie są magazynowane w pęcherzykach synaptycznych. Neurony i inne komórki syntetyzują je w razie potrzeby z prekursorów fosfolipidowych zatopionych w błonach komórkowych. Ta cecha „na żądanie” była jednym z głównych przesunięć koncepcyjnych następujących po odkryciu CB1 przez Matsudę i in. w 1990 r., anandamidu przez Devane’a i in. w 1992 r., CB2 przez Munro i in. w 1993 r. oraz 2-AG jako endocannabinoid w 1995 r. przez Mechoulama i współpracowników oraz niezależnie przez zespół Sugiury.

W mózgu najlepiej scharakteryzowanym wyzwalaczem jest wzrost wewnątrzkomórkowego wapnia postsynaptycznego, często w połączeniu z aktywacją receptorów sprzężonych z białkami Gq/11. Gdy neuron postsynaptyczny jest silnie zdepolaryzowany lub gdy aktywowane są określone receptory metabotropowe, enzymy błonowe zaczynają przecinać prekursory endocannabinoidowe, tworząc aktywne lipidy sygnalizacyjne. Rezultatem jest przekaźnik, który może przemieścić się wstecz przez synapsę i nakazać terminalowi presynaptycznemu mniejsze uwolnienie neuroprzekaźnika. To jest sygnalizacja retrogradacyjna.

W przypadku anandamidu biochemia jest bardziej złożona niż sugeruje wiele schematów, ale wersja dla niespecjalistów jest przystępna. AEA powstaje z fosfolipidów błonowych, które najpierw zostały przekształcone w N-acyl phosphatidylethanolamines, często skracane do NAPEs. Jedna z głównych dróg wykorzystuje enzym NAPE-PLD, czyli N-acyl phosphatidylethanolamine-selective phospholipase D, do wytworzenia anandamidu z tych prekursorów NAPE. NAPE-PLD nie wyczerpuje opowieści. Istnieją alternatywne ścieżki, a różne tkanki mogą polegać na odmiennych szlakach enzymatycznych. Ta złożoność jest jednym z powodów, dla których biologia AEA może wyglądać niespójnie między eksperymentami.

Ścieżka syntezy 2-AG jest nieco klarowniejsza. Jego bezpośrednim prekursorem jest diacyloglicerol, czyli DAG, pośredni lipid powstający w błonach po przecięciu fosfoinozytoli przez fosfolipazę C. DAG jest następnie przekształcany w 2-AG przez diacyloglicerol lipazę, zwykle DAGL-alpha w neuronach i DAGL-beta w niektórych innych typach komórek. Jeśli chcesz uproszczony obraz: aktywność neuronalna zmienia chemię lipidów błonowych, a ta chemia jest szybko przekształcana w puls endocannabinoidowy.

Lokalizacja aparatu syntetycznego pomaga wyjaśnić kierunek sygnalizacji. W wielu synapsach centralnych DAGL-alpha jest wzbogacona postsynaptycznie, natomiast receptory CB1 są skoncentrowane presynaptycznie. Takie rozmieszczenie anatomiczne wspiera klasyczny schemat wypracowany w elektrofizjologii pod koniec lat 90. i na początku 2000. przez badaczy takich jak Bradley Alger, Beat Lutz, Giovanni Marsicano, Daniele Piomelli, Stella i Castillo: neuron postsynaptyczny staje się aktywny, tworzy endocannabinoids na żądanie, wysyła je wstecz przez szczelinę synaptyczną i hamuje uwalnianie transmitera z terminala presynaptycznego.

Może to zachodzić w ciągu sekund, jak w depolarization-induced suppression of inhibition (DSI) lub depolarization-induced suppression of excitation (DSE), gdzie endocannabinoids tymczasowo zmniejszają uwalnianie GABA lub glutaminianu. Może też przyczyniać się do dłużej trwających form plastyczności synaptycznej. Istota sprawy nie polega tylko na tym, że endocannabinoids istnieją. Chodzi o to, że ich synteza jest sprzężona z lokalną aktywnością. Są to sygnały uruchamiane przez zdarzenia.

AEA i 2-AG nie są tu wymienne. AEA zwykle występuje w niższych stężeniach i często zachowuje się jako częściowy agonista przy CB1. 2-AG zazwyczaj jest ilościowo dominującym endocannabinoidem w mózgu i często działa jako pełny agonista przy CB1 i CB2 w wielu systemach testowych. W praktycznym ujęciu 2-AG często jest „roboczym” sygnałem szybkiej, retrogradacyjnej komunikacji synaptycznej, podczas gdy AEA może pełnić bardziej selektywne lub zależne od kontekstu role. Istnieje nakładanie się funkcji, ale spłaszczanie ich do „the body’s natural cannabinoids” pomija rzeczywiste różnice funkcjonalne.

FAAH and anandamide degradation

Gdy anandamid wykona swoje zadanie, sygnał musi zostać zatrzymany. Ten sygnał stopu nie jest dążeniem wtórnym. Jest częścią projektu.

Głównym enzymem odpowiedzialnym za degradację anandamidu jest FAAH, fatty acid amide hydrolase. FAAH lokuje się głównie na błonach wewnątrzkomórkowych, zwłaszcza na retikulum endoplazmatycznym, i hydrolizuje AEA do kwasu arachidonowego i etanolaminy. Ponieważ AEA jest lipofilny, dyfunduje przez błony zamiast zachowywać się jak rozpuszczalny w wodzie neuroprzekaźnik w otwartej pulie pozakomórkowej. Po wchłonięciu lub przepartynkowaniu w błonie FAAH szybko go oczyszcza.

Ta szybka hydroliza utrzymuje sygnalizację anandamidu krótką i przestrzennie ograniczoną. Bez szybkiego rozkładu AEA rozprzestrzeniłby się dalej, trwałby dłużej i rozmywał różnicę między aktywnymi a nieaktywnymi synapsami. W tym sensie FAAH nie jest jedynie sprzątaczem. Kształtuje samą wiadomość, kontrolując, jak duży sygnał się stanie i jak długo może wpływać na pobliskie receptory.

Tu właśnie zewnętrzne kannabinoidy ostro różnią się od endogennych. THC nie jest szybko usuwane przez FAAH. Może zajmować receptory CB1 znacznie dłużej i w wielu większej liczbie regionów mózgu jednocześnie niż naturalny puls AEA. Nawet gdy THC i AEA trafiają w ten sam receptor, nie generują tego samego zdarzenia fizjologicznego. Liczy się czas. Liczy się lokalizacja. Liczy się enzymatyczne wyłączanie.

FAAH stał się oczywistym celem lekowym z tego powodu. W teorii, hamowanie FAAH powinno podnosić poziom anandamidu tylko tam i wtedy, gdy jest on produkowany, oferując subtelniejszy sposób zwiększenia tonu endocannabinoid niż bezpośrednia stymulacja receptorów CB1. Pomysł był atrakcyjny, zwłaszcza po problemach psychiatrycznych wywołanych przez rimonabant, odwrotny agonista CB1 wprowadzony w leczeniu otyłości, a następnie wycofany. Jednak ta historia jest przestrogą przed uproszczonym myśleniem „boost the ECS”. Faza 1 badania BIA 10-2474 we Francji w 2016 r., dotycząca inhibitora FAAH, spowodowała ciężką neurotoksyczność i jeden zgon. Dokładny mechanizm pozostaje przedmiotem dyskusji i prawdopodobnie obejmował efekty poza-celem, a nie wyłącznie inhibicję FAAH, ale szersza lekcja pozostaje: manipulowanie wyłączaniem endocannabinoidów to farmakologia obarczona realnym ryzykiem, a nie delikatne „wspieranie” systemu.

Często opisuje się CBD jako inhibitor FAAH. Takie twierdzenie wymaga powściągliwości. W niektórych przedklinicznych lub in vitro kontekstach CBD może wpływać na ścieżki związane z FAAH lub poziomy anandamidu, ale nie jest dokładne przedstawianie jego efektów u ludzi jako prostego mechanizmu blokowania FAAH. Jego farmakologia jest szersza i bardziej złożona.

MAGL, ABHD6, and ABHD12 in 2-AG clearance

Jeśli FAAH jest głównym wyłącznikiem dla anandamidu, to monoacylglycerol lipase, czyli MAGL, jest dominującym wyłącznikiem dla 2-AG. To jedno z najklarowniejszych ilościowych ustaleń w biochemii systemu endocannabinoid. Nomura i in., pisząc w Nature Chemical Biology w 2011 r., oszacowali, że MAGL odpowiada za około 85% aktywności hydrolizy 2-AG w mózgu myszy. Resztę obsługują w dużej mierze dwa hydrolazy serynowe: ABHD6 i ABHD12.

Ten podział pracy ma znaczenie, ponieważ 2-AG zwykle stanowi główny sygnał endocannabinoidowy w ośrodkowym układzie nerwowym. Jeśli chcesz zrozumieć, jak w mózgu kończy się sygnalizacja cannabinoidowa, musisz najpierw poznać MAGL.

MAGL występuje głównie w przegrodach presynaptycznych w wielu obwodach neuronalnych, co jest odpowiednią lokalizacją, biorąc pod uwagę, że 2-AG często działa na presynaptyczne receptory CB1 po tym, jak został zsyntetyzowany postsynaptycznie. Typowa sekwencja to: aktywność postsynaptyczna napędza produkcję 2-AG przez DAGL, 2-AG dyfunduje retrogradacyjnie do terminala presynaptycznego, aktywacja CB1 tłumi uwalnianie neuroprzekaźnika, a następnie MAGL hydrolizuje 2-AG, kończąc sygnał. Sygnał jest zatem zbudowany zarówno wokół kierunkowości, jak i czasowego zniszczenia.

ABHD6 i ABHD12 są mniejszymi współpracownikami pod względem udziału w masowej hydrolizie, ale „mniejszy” nie znaczy trywialny. ABHD6 jest często związana z błonami postsynaptycznymi i może regulować lokalną dostępność 2-AG blisko miejsca jego syntezy, skutecznie kształtując sygnał zanim w pełni się rozwinie. ABHD12 wydaje się wkładać większy udział w mikrogleju i innych typach komórek, mając szersze implikacje dla sygnalizacji neuroimmunologicznej. Mutacje w ABHD12 powodują rzadkie neurodegeneracyjne schorzenie PHARC, obejmujące polineuropatię, utratę słuchu, ataksję, retinitis pigmentosa i zaćmę, co przypomina, że hydrolazy lipidowe w tym szlaku nie są drobnymi dodatkami.

Szybki rozkład 2-AG ma jeszcze jedną konsekwencję: łączy sygnalizację cannabinoidową z metabolizmem kwasu arachidonowego. Ponieważ hydroliza przez MAGL daje kwas arachidonowy i glicerol, MAGL znajduje się na styku między sygnalizacją endocannabinoidową a biologią eikozanoidów. Mogą z tego wynikać konsekwencje zapalne. Silne zablokowanie MAGL powoduje, że nie tylko zmieniasz sygnalizację CB1 i CB2. Możesz także przekształcać pule późniejszych mediatorów lipidowych.

Zatem wyłączenie nie jest sprzątaniem po interesującej części. Wyłączenie jest interesującą częścią. Określa, czy sygnał endocannabinoidowy pozostanie specyficzny dla synapsy, czy stanie się rozproszony, czy będzie trwać milisekundy czy minuty, i czy interwencja farmakologiczna da subtelną modulację, czy przeładowanie receptorów. To jest rama, którą trzeba mieć na uwadze przy porównywaniu endogennych kannabinoidów z kannabinoidami roślinnymi. Własne sygnały organizmu są wytwarzane późno, blisko i krótko. THC, CBD i inne fitokannabinoidy pojawiają się wcześniej, rozprzestrzeniają się szeroko i ignorują wiele wbudowanej logiki czasowej.

Sygnalizacja synaptyczna wsteczna: mechanizm, który uczynił ECS sławnym

Endocannabinoid system stał się poważnym tematem w neurobiologii, gdy badacze wykazali, że jego główny synaptyczny trik przebiega wstecz. W klasycznym, podręcznikowym układzie, terminale presynaptyczne uwalniają neuroprzekaźnik, a komórki postsynaptyczne na to reagują. Endocannabinoids często odwracają ten przepływ informacji. Neuron postsynaptyczny, który właśnie został silnie aktywowany, może na żądanie syntetyzować własne lipidowe przekaźniki, uwolnić je do przestrzeni synaptycznej i nakazać terminalowi presynaptycznemu, by przycichł. To właśnie jest sygnalizacja wsteczna.

W tym punkcie wielu wyjaśniających działanie cannabis popełnia błąd. ECS to nie tylko „THC wiąże się z CB1.” To sieć sprzężeń zwrotnych wrażliwa na timing, zbudowana z lipidów błonowych, sygnałów wapniowych, receptorów sprzężonych z białkami G i szybkiego enzymatycznego wyłączania. THC może wpiąć się w tę maszynerię, ale nie odtwarza jej normalnego rytmu zbyt dobrze.

Elektrofizjologia z końca lat 90. i początku lat 2000 uczyniła ten mechanizm trudnym do zignorowania. Prace Bradleya Alger, Beata Lutza, Giovanniego Marsicano, Vincenzo Di Marzo, Kena Mackie, George’a Kunos i innych pokazały, że endocannabinoids mogą tłumić uwalnianie transmitera w wielu obszarach mózgu. Daniel Castillo i współpracownicy następnie pomogli ustalić, jak ten system przyczynia się nie tylko do krótkotrwałego wyciszenia synaptycznego, lecz także do trwałych form plastyczności. Wynikiem był istotny zwrot w rozumieniu synaps: komórki postsynaptyczne nie są biernymi odbiorcami. Oddają głos.

Od wzrostu wapnia postsynaptycznego do aktywacji presynaptycznego CB1

Sekwencja zaczyna się w neuronie postsynaptycznym. Silna depolaryzacja, intensywny napływ synaptyczny lub aktywacja niektórych receptorów sprzężonych z Gq/11 podnosi stężenie wewnątrzkomórkowego wapnia. Ten wzrost wapnia jest spustem. Aktywuje on szlaki enzymatyczne, które budują endocannabinoids z prekursorów fosfolipidowych błony zamiast uwalniać je z wcześniej magazynowanych pęcherzyków.

Dwa endocannabinoids mają tu największe znaczenie: anandamid (AEA) i 2-arachidonoylglycerol (2-AG). Nie są one zamienne. W większości szybkich, wstecznych sygnałów synaptycznych w mózgu 2-AG wydaje się wykonywać większość pracy. Zwykle występuje w znacznie wyższych ilościach niż anandamid i działa jako pełny agonista przy CB1 w wielu układach. Anandamid często występuje w niższym stężeniu, krócej utrzymuje się w niektórych kontekstach i zachowuje się jako częściowy agonista przy CB1. Ta różnica ma znaczenie, ponieważ supresja synaptyczna zależy od amplitudy, timingów i obsadzenia receptorów, a nie od mgliście rozumianego „większego tonu ECS”.

Dla 2-AG zwykła ścieżka przebiega przez fosfolipazę C i diacyloglicerolową lipazę, zwłaszcza DAGL-alpha w wielu synapsach pobudzających. Lipidy błonowe są przekształcane w diacyloglicerol, a następnie w 2-AG. Anandamid jest produkowany inną drogą, często z udziałem pośredników pochodzących od NAPE. Kluczową zasadą jest synteza na żądanie. Endocannabinoids są tworzone wtedy, gdy są potrzebne, blisko synapsy, która ich potrzebuje.

Po wytworzeniu te lipidy dyfundują poza błonę postsynaptyczną i przechodzą przez szczelinę synaptyczną. Nie jest wymagana fuzja pęcherzyków. Następnie wiążą się z receptorami CB1 na terminalu presynaptycznym. CB1, sklonowany przez Matsudę i in. w Nature w 1990 roku, jest jednym z najobficiej występujących GPCR w mózgu, szczególnie w korze, hipokampie, zwojach podstawy, móżdżku i kilku obszarach limbicznych. Jest umieszczony idealnie do tej roli.

CB1 jest sprzężony z Gi/o. Po aktywacji tłumi cyklazę adenylanową, zmniejsza napływ wapnia przez kanały wapniowe zależne od napięcia i może zwiększać przewodność potasową przez kanały o właściwościach prostująco-napięciowych. Praktyczny efekt w terminalu jest prosty: uwalnianie pęcherzykowe staje się mniej prawdopodobne. To oznacza mniej glutaminianu, jeśli neuron presynaptyczny jest pobudzający, lub mniej GABA, jeśli jest hamujący.

Następnie sygnał jest wyłączany. Szybko. Anandamid jest głównie degradowany przez FAAH. Mózgowy 2-AG jest w większości hydrolizowany przez MAGL; Nomura i in. donieśli w 2011 roku, że MAGL odpowiada za około 85% aktywności hydrolizy 2-AG w mózgu myszy, przy czym ABHD6 i ABHD12 obsługują mniejsze ułamki. To szybkie zakończenie jest częścią projektu. Endocannabinoids są lokalnymi sygnałami sprzężenia zwrotnego, nie są przeznaczone do „zanurzania” całego mózgu na godziny.

Depolaryzacyjnie indukowana supresja inhibicji i pobudzenia

Dwa klasyczne demonstratory wstecznej sygnalizacji cannabinoidowej to DSI i DSE: depolarization-induced suppression of inhibition oraz depolarization-induced suppression of excitation.

W DSI neuron postsynaptyczny depolaryzuje się, wzrasta wewnątrzkomórkowy wapń i endocannabinoids są uwalniane wstecz na terminale GABAergiczne wyrażające CB1. Uwalnianie GABA spada przez krótki okres, często trwający sekundy do kilkudziesięciu sekund w zależności od przygotowania. Komórka postsynaptyczna jest tymczasowo mniej hamowana. W efekcie poluzowała hamulec.

W DSE ta sama podstawowa logika ma zastosowanie, ale teraz celem jest pobudzający terminal glutamatergiczny. Uwolnienie endocannabinoidów tłumi uwalnianie glutaminianu. Przyspieszenie jest odjęte.

Zjawiska te po raz pierwszy scharakteryzowano w elektrofizjologii skrawków mózgowych w obszarach takich jak hipokamp i móżdżek, a następnie rozszerzono na wiele innych obwodów. Miały one znaczenie, ponieważ pokazały, że sygnalizacja endocannabinoidowa nie była egzotyczna ani rzadka. Była wpleciona w zwykłą kontrolę synaptyczną.

Dokładny wzorzec zależy od tego, gdzie wyrażony jest CB1. W niektórych obwodach CB1 jest szczególnie gęsty na określonych klasach interneuronów hamujących, co powoduje dominację DSI. W innych terminale glutamatergiczne również wykazują wrażliwość na cannabinoidy, wspierając DSE. Rozkład receptorów nie jest jednorodny, a ta nierównomierność jest jedną z przyczyn, dla których globalna ekspozycja na cannabinoidy daje mieszane efekty. Ten sam lek może tłumić inhibicję w jednym mikroukładzie i tłumić pobudzenie w innym.

Dlatego stwierdzenie „cannabis uspokaja układ nerwowy” jest zbyt niedbałe, by było użyteczne. Czasami aktywacja CB1 redukuje napęd pobudzający i tłumi aktywność sieci. Czasami tłumi hamowanie i powoduje odhamowanie neuronów. Czasami obie rzeczy dzieją się równolegle w różnych typach komórek. Efekt netto zależy od regionu, tożsamości komórek, stanu aktywności, gęstości receptorów i dawki.

Te lokalne pętle sprzężenia zwrotnego pomagają wyjaśnić kilka efektów behawioralnych, które w innym wypadku wydają się niepowiązane. W szlakach bólowych supresja zależna od endocannabinoidów może zmniejszać przekazywanie bodźców nocyceptywnych i kształtować zstępującą kontrolę bólu. W obwodach łączących ciało migdałowate z korą przedczołową może wspierać wygaszanie lęku poprzez umożliwienie osłabienia nieaktualnych skojarzeń groźby w sprzyjających warunkach; Giovanni Marsicano i współpracownicy dostarczyli wpływowych dowodów na to w Nature w 2002 roku, pokazując, że sygnalizacja CB1 była wymagana do wygaszania awersyjnych pamięci u myszy. W obwodach nagrody modulacja cannabinoidowa zmienia równowagę hamowania i pobudzenia w VTA i nucleus accumbens, modyfikując sygnalizację związaną z dopaminą. W sieciach hipokampa wpływa na oscylacje, przepływ informacji i kodowanie pamięci.

Krótkotrwała kontra długotrwała plastyczność synaptyczna

DSI i DSE to plastyczność krótkotrwała. Trwają sekundy do minut. Działają jak szybki hamulec sprzężenia zwrotnego, pozwalając aktywnemu neuronowi postsynaptycznemu dostrajać napływający sygnał w czasie rzeczywistym. To samo w sobie uczyniłoby ECS ważnym. System uczestniczy jednak także w dłużej trwających zmianach synaptycznych.

Endocannabinoid-dependent long-term depression, zazwyczaj określana jako eCB-LTD, opisana była w prążkowiu, korze, hipokampie, nucleus accumbens, ciele migdałowatym i móżdżku. Tutaj te same podstawowe składniki się powtarzają: aktywność postsynaptyczna, synteza endocannabinoidów, retrosynaptyczna aktywacja presynaptycznego CB1 i trwałe obniżenie prawdopodobieństwa uwalniania. Różnica polega na utrzymaniu. Zamiast przejściowej supresji, powtarzana lub ukształtowana aktywność może przesunąć synapsę do stanu o niższej wydajności, który utrzymuje się znacznie dłużej.

To ma znaczenie dla uczenia się. W ścieżkach korowo-prążkowiowych eCB-LTD wiąże się z tworzeniem nawyków, doborem działań i uczeniem motorycznym. W ciele migdałowatym i przyśrodkowej korze przedczołowej wpływa na uczenie emocjonalne i wygaszanie. W hipokampie może kształtować filtrowanie informacji i próg formowania pamięci. W obwodach związanych z uzależnieniem powtarzana ekspozycja na leki może sama zmieniać plastyczność endocannabinoidową, modyfikując sposób regulacji nagrody i uczenia się sygnałów związanych ze wskazówkami.

Tu właśnie THC zaczyna wyglądać mniej jak czysta substytucja, a bardziej jak zakłócenie całego systemu. Endogenna sygnalizacja jest generowana na żądanie, ograniczona do aktywnych synaps i szybko wygaszana przez FAAH oraz MAGL. THC przychodzi z zewnątrz, dociera jednocześnie do wielu regionów bogatych w CB1 i utrzymuje się znacznie dłużej niż normalny, wsteczny wyrzut. Nie czeka na określone zdarzenie wapniowe postsynaptyczne. Nie respektuje granic na poziomie synaps. Zatem choć THC może naśladować część sygnału wstecznego przez aktywację CB1, może też nadpisać logikę obwodu.

To rozróżnienie pomaga wyjaśnić zarówno obietnice terapeutyczne, jak i działania niepożądane. Dobrze ztimowany endogenny sygnał endocannabinoidowy może wyostrzyć kontrolę obwodów. Szeroka aktywacja CB1 przez THC może natomiast upośledzać pamięć roboczą, zaburzać kodowanie czasowe, modyfikować przetwarzanie móżdżkowe i zniekształcać uczenie związane z nagrodą. Ten sam receptor jest zaangażowany. Wzorzec aktywacji nie jest.

CBD to inny przypadek. Ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 w typowych stężeniach fizjologicznych i nie odtwarza po prostu retrogradacyjnej transmisji cannabinoidowej. Twierdzenia, że CBD „wspiera ECS”, są zwykle zbyt nieprecyzyjne, by znaczyć wiele. Jego działania wydają się obejmować mieszaną farmakologię, która może obejmować TRPV1, 5-HT1A, sygnalizację związaną z adenozyną, kanały jonowe i ewentualnie zależne od kontekstu efekty na ton endocannabinoidowy. To jest farmakologicznie interesujące, ale nie tożsame z twierdzeniem, że CBD starannie wzmacnia rodzimy, wsteczny system sprzężenia zwrotnego mózgu.

Słynny mechanizm to nie sedacja. To precyzyjna kontrola. Endocannabinoid retrograde signalling pozwala aktywnym neuronom regulować otrzymywane wejścia, moment po momencie i synapsa po synapsie. To o wiele dokładniejszy opis tego, jak ECS kształtuje funkcję nerwową niż popularne twierdzenie, że cannabinoids po prostu „uspokajają” mózg.

ECS w głównych układach organizmu

System endocannabinoid jest często opisywany jako sieć „równowagi”, ale takie uproszczenie może wprowadzać w błąd. ECS nie patroluje organizmu w poszukiwaniu czegokolwiek poza normą, po czym elegancko przywraca zdrowie. Działa raczej przez dostosowywanie progów sygnalizacyjnych, często w krótkotrwały, miejscowy i zależny od kontekstu sposób. W jednym tkance może osłabiać uwalnianie neuroprzekaźników; w innej powstrzymywać produkcję cytokin; w trzeciej zmieniać motorykę jelit lub podwzgórzowe sygnały regulujące łaknienie. Czasami te dostosowania są adaptacyjne. Czasami nie są. A gdy do układu wkraczają fitokannabinoidy, takie jak THC, wzorzec przestaje przypominać ścisłe, krótko działające sygnały endogenne wytwarzane „na żądanie” i szybko rozkładane przez FAAH czy MAGL.

Siła dowodów także znacznie różni się w zależności od układu. Najsilniejszy przypadek znaczenia ECS występuje w sygnalizacji układu nerwowego oraz w regulacji immunologicznej i zapalnej. Regulacja apetytu i wymiotów również ma solidne podstawy. Twierdzenia dotyczące chorób endokrynnych, przemiany materii, płodności czy „wspierania homeostazy” są znacznie słabsze i często nadmiernie rozgłaszane.

Nervous system: pain, stress, memory, appetite, reward, sleep

Układ nerwowy to obszar, w którym biologia ECS jest najlepiej udokumentowana. Zaczyna się to od rozmieszczenia receptorów. CB1, sklonowany przez Matsuda et al. w Nature w 1990 r., jest jednym z najobficiej występujących receptorów sprzężonych z białkiem G w mózgu, z wysoką ekspresją w korze, hipokampie, jądrach podstawy, móżdżku i układach limbicznych. Ten rozkład ma znaczenie prognostyczne. Dobrze przewiduje rzeczywiste efekty THC: zaburzenia pamięci, uwagi, koordynacji ruchowej, przetwarzania nagrody, apetytu i percepcji czasu. Pomaga też wyjaśnić, czego cannabis zwykle nie powoduje. Ekspresja CB1 jest rzadka w rdzeniowych ośrodkach kardiodepresyjno-oddechowych, które kontrolują oddychanie, co jest jednym z powodów, dla których przedawkowanie kannabinoidów nie wywołuje tego samego śmiertelnego zahamowania oddechu, obserwowanego przy opioidach.

Mechanistycznie ECS jest zbudowany do precyzyjnego dostrajania synaps. Prace elektrofizjologiczne z końca lat 90. i początku lat 2000. przeprowadzone przez Bradleya Algera, Patrice Stellę, Pablo Castillo i innych wyjaśniły podstawowy motyw: aktywność postsynaptyczna podnosi wewnątrzkomórkowe stężenie wapnia lub aktywuje określone szlaki GPCR, co uruchamia syntezę endocannabinoids z lipidowych prekursorów błonowych. Te endocannabinoids następnie podróżują „wstecz” przez synapsę i aktywują presynaptyczne receptory CB1. Skutkiem jest zmniejszona prawdopodobność uwalniania neuroprzekaźnika, zarówno hamującego GABA, jak i pobudzającego glutaminianu. To stanowi podstawę depolaryzacyjnie indukowanego tłumienia hamowania i pobudzenia oraz kilku form krótkotrwałej i długotrwałej plastyczności synaptycznej.

Regulacja bólu jest jednym z najjaśniejszych skutków na poziomie systemowym. Receptory CB1 występują wzdłuż dróg nocyceptywnych na zakończeniach obwodowych, w rogu tylnym rdzenia kręgowego oraz w nadrdzeniowych obwodach bólowych. CB2 odgrywa większą rolę w stanach bólu związanych z zapaleniem i odpowiedzią immunologiczną. Endocannabinoids mogą zmniejszać uwalnianie przekaźnika w szlakach bólowych oraz modyfikować zstępującą kontrolę bólu. Dowody kliniczne u ludzi są niedoskonałe, ale znaczące. Raport National Academies z 2017 r. uznał, że istnieją znaczne dowody na skuteczność cannabis lub cannabinoids w leczeniu przewlekłego bólu u dorosłych. To nie oznacza, że ECS jest uniwersalnym „wyłącznikiem” analgezji ani nie rozstrzyga, które produkty, dawki, proporcje czy drogi podania są optymalne. Mimo to ból jest jednym z obszarów, w których modulacja ECS wyszła poza spekulację.

Sygnalizacja stresowa jest również ściśle powiązana z endocannabinoids. AEA i 2-AG uczestniczą w kontroli zwrotnej w obrębie ciała migdałowatego, kory przedczołowej, hipokampa i podwzgórza. Stres ostry może obniżać ton AEA w niektórych obwodach i przesuwać sygnalizację 2-AG na późniejszy etap odpowiedzi, co ma konsekwencje dla lęku, pobudzenia i regeneracji. Giovanni Marsicano i współpracownicy wykazali na początku lat 2000., że sygnalizacja CB1 uczestniczy w wygaszaniu awersyjnych wspomnień w modelach zwierzęcych, co pobudziło zainteresowanie kannabinoidami w kontekście objawów pourazowych. Tłumaczenie tych wyników na klinikę było jednak nierównomierne. Nie istnieje prosta, uniwersalna zasada „więcej sygnalizacji cannabinoid oznacza mniej lęku”. Niskie dawki THC mogą zmniejszać lęk u niektórych osób i w niektórych sytuacjach; wyższe dawki często robią odwrotnie. Literatura dotycząca działania anksjolitycznego CBD jest intrygująca, lecz mechanistycznie złożona i nie sprowadza się do bezpośredniej aktywacji CB1 lub CB2.

Efekty na pamięć to miejsce, gdzie podsumowania popularne często trafiają co do kierunku, ale mylą się w biologii. THC zaburza pamięć krótkotrwałą w dużej mierze dlatego, że CB1 jest gęsty w hipokampie i w sieciach korowych zaangażowanych w kodowanie i odtwarzanie informacji. Endogenna sygnalizacja w tych obwodach jest zwykle krótka i przestrzennie ograniczona. THC nie jest ani krótkotrwałe, ani ograniczone przestrzennie. Utrzymuje się, dociera naraz do wielu obszarów i może zdominować endogenny czas działania. To rozróżnienie ma znaczenie. ECS wspiera plastyczność synaptyczną; egzogenne cannabinoids mogą ją zaburzać. Przewlekłe intensywne narażenie, szczególnie w okresie dojrzewania, wydaje się bardziej prawdopodobne, że upośledza uczenie się i pamięć niż je „normalizuje”.

Regulacja apetytu jest jednym z najstarszych i najsilniejszych obserwowanych powiązań z ECS. Sygnalizacja CB1 w podwzgórzowych i mezolimbicznych szlakach zwiększa popęd do jedzenia i saliencyść pokarmów smakowitych. Endocannabinoids rosną podczas głodówki w sposób zgodny z tą rolą. THC potrafi naśladować ten efekt. Lek przeciwootyłościowy rimonabant, będący inwersyjnym agonistą CB1, udowodnił to przez odwrócenie: zablokuj CB1, a masa ciała spada. W badaniu RIO-Europe opublikowanym w Lancet w 2005 r. Van Gaal i in. donieśli o rocznej utracie masy ciała wynoszącej 6,6 kg przy rimonabancie 20 mg wobec 1,8 kg przy placebo. Lek został jednak wycofany, ponieważ działania niepożądane psychiatryczne, w tym depresja i lęk, były zbyt poważne. Ten epizod jest jednym z najjaśniejszych ostrzeżeń w farmakologii ECS. Manipulacja tym układem może przynieść rzeczywiste efekty terapeutyczne. Może też wyrządzić rzeczywistą szkodę.

Nagroda i wzmocnienie należą do tej samej kategorii. CB1 modyfikuje obwody powiązane z dopaminą w istocie szarej nakrywającej i jądrze półleżącym, chociaż często pośrednio poprzez wpływ na wejścia GABAergiczne i glutamatergiczne, a nie poprzez proste „zalewanie mózgu dopaminą”. THC może zwiększać saliencyść i wzmocnienie, co częściowo tłumaczy, dlaczego powtarzane używanie staje się kompulsywne u części użytkowników. NIDA zauważa, że około 3 na 10 użytkowników cannabis może rozwinąć zaburzenie używania cannabis. Ta statystyka nie powinna być przepychana do twierdzenia, że cała sygnalizacja cannabinoid jest uzależniająca, ale przeczy leniwemu poglądowi, że związki aktywujące ECS są z natury samoograniczające się lub „łagodne”.

Sen to kolejna dziedzina mieszana, lecz realna w kontekście ECS. Endocannabinoids fluktuują wraz ze stanami okołodobowymi i czuwania, a sygnalizacja CB1 wpływa na inicjację snu, architekturę snu i systemy pobudzenia. THC często skraca latencję zasypiania w krótkim terminie, podczas gdy przewlekłe używanie i odstawienie mogą zaburzać ciągłość snu i marzenia senne. CBD jest jeszcze mniej jednoznaczne: niektóre badania sugerują działanie pobudzające w określonych dawkach i sedujące przy innych. Główny wniosek jest taki, że ECS kształtuje regulację snu, ale „lepszy sen” nie jest automatycznym rezultatem ekspozycji na cannabinoids.

Immune and inflammatory signalling

Jeżeli CB1 jest dominującym receptorem neuronalnym, CB2 jest głównym receptorem ukierunkowanym na układ odpornościowy, choć uproszczone równanie „CB1=mózg, CB2=ciało” jest niewystarczające. Munro i in. sklonowali CB2 w 1993 r., a dalsze prace wykazały silną ekspresję w komórkach i tkankach immunologicznych, w tym w limfocytach B, makrofagach, monocytach i spokrewnionych liniach. W warunkach zapalnych lub patologicznych niska konstytutywna ekspresja CB2 w częściach układu nerwowego może wzrosnąć, ale twierdzenia o szerokiej konstytutywnej ekspresji neuronalnej CB2 pozostają kwestionowane i wysoce zależne od kontekstu.

Funkcjonalnie sygnalizacja ECS w immunologii ma tendencję do regulowania tonu raczej niż działania typu włącz/wyłącz. Aktywacja CB2 często zmniejsza uwalnianie prozapalnych cytokin, migrację komórek odpornościowych, prezentację antygenu lub inne cechy aktywowanych odpowiedzi immunologicznych. CB1 również może wpływać na neuroinflammację i obwodowe sygnalizowanie zapalne, choć jego rola jest bardziej skomplikowana, ponieważ przecina się z neuronalną regulacją zapalenia, jak również wykazuje bezpośrednie działania receptorowe w niektórych tkankach.

To jeden z obszarów, w których język o „homeostazie” jest najbardziej kuszący, a zarazem najbardziej podatny na nadużycia. Zapalenie nie jest z natury złe. Jest programem obronnym. ECS może hamować nadmierną sygnalizację zapalną, co może chronić tkankę, ale nadmierne tłumienie również może być nieadaptacyjne, w zależności od zakażenia, urazu czy stanu chorobowego. Kontekst decyduje.

Najmocniejsze dowody tutaj pochodzą z badań przedklinicznych. W modelach zwierzęcych podniesienie tonu endocannabinoid lub aktywacja CB2 może obniżać markery zapalne w zapaleniach stawów, kolitisie, neuropatycznym bólu i modelach neuroinflammacji. Dowody u ludzi istnieją, ale są znacznie bardziej fragmentaryczne niż sugeruje materiał marketingowy. W stwardnieniu rozsianym najlepiej udokumentowanym efektem kannabinoidów nie jest szeroka korekcja układu odpornościowego, lecz łagodzenie objawów, zwłaszcza spastyczności i bólu. Nabiximols ma w tym kontekście dowody w niektórych jurysdykcjach. W zapalnych chorobach jelit plausibility mechanistyczna jest wysoka, ponieważ jelita są bogate w elementy sygnalizacji ECS, jednak kontrolowane dane kliniczne są mieszane i nie uzasadniają daleko idących twierdzeń o modyfikacji przebiegu choroby.

CBD jest często umieszczane w tej sekcji immunologicznej, jakby jego rola była ugruntowana. Nie jest. CBD ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 przy stężeniach fizjologicznie istotnych i prawdopodobnie działa poprzez zestaw celów, które mogą obejmować TRPV1, 5-HT1A, PPAR-gamma, sygnalizację związaną z adenozyną oraz kanały jonowe, z efektami związanymi z FAAH w niektórych kontekstach. Działania przeciwzapalne są prawdopodobne i często obserwowane in vitro lub w badaniach na zwierzętach, ale bezpośrednia translacja kliniczna różni się w zależności od schorzenia. Podobnie sprawa wygląda z CBG i mniej badanymi kannabinoidami: plausibility farmakologiczna nie równa się wykazanemu korzyściowi dla pacjentów.

Endocrine, digestive, metabolic, and reproductive functions

Tutaj ostrożne formułowanie jest najważniejsze. ECS wyraźnie uczestniczy w regulacji podwzgórzowej, funkcji jelit, bilansu energetycznego i fizjologii rozrodczej. Znacznie mniej jasne jest to, jak często celowanie w ten układ poprawia wyniki chorób bez nieakceptowalnych kompromisów.

W sferze endokrynnej kluczowym węzłem jest podwzgórze. Sygnalizacja CB1 przecina się z obwodami kontrolującymi apetyt, uwalnianie hormonów stresu i wydzielanie neuroendokrynne. Endocannabinoids modulują responsywność osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, a interakcje z sprzężeniem zwrotnym glikokortykosteroidów są dobrze opisane. Literatura nie jest jednak wystarczająco spójna, by wspierać szerokie twierdzenia, że cannabinoids „wyrównują hormony”. Zmienianie sygnalizacji endokrynnej to nie to samo co przywracanie równowagi hormonalnej.

Badania metaboliczne są podobnie mieszane. Sygnalizacja CB1 sprzyja jedzeniu i lipogenezie w kilku kontekstach; obwodowa aktywność CB1 wiązano z adipocytozą, insulinoopornością i dyslipidemią w badaniach na zwierzętach i ludziach. Historia rimonabantu pokazała, że blokada CB1 może poprawiać masę ciała i niektóre markery kardiometaboliczne, ale jednocześnie wykazała, dlaczego mechanistycznie poprawny pomysł może zawieść klinicznie. Nadal istnieje zainteresowanie separacją efektów centralnych od obwodowych CB1, by uniknąć toksyczności psychiatrycznej, jednak nie wyłonił się prosty wzorzec terapeutyczny. Twierdzenia, że CBD poprawia wrażliwość insulinową lub „resetuje metabolizm”, wyprzedzają zdecydowane dowody u ludzi.

Przewód pokarmowy ma lepiej zdefiniowaną rolę ECS. CB1 i CB2, wraz z enzymami metabolizującymi endocannabinoids, występują w neuronach jelitowych, komórkach nabłonka i komponentach immunologicznych jelit. Sygnalizacja endocannabinoid może spowalniać motorykę przewodu pokarmowego, wpływać na wydzielanie i modyfikować doznania trzewne. Działania przeciwwymiotne należą do najsilniej klinicznie popartych efektów kannabinoidów. Raport National Academies z 2017 r. uznał istnienie znacznych dowodów na skuteczność cannabis lub cannabinoids w nudnościach i wymiotach wywołanych chemioterapią, co pasuje do starszej farmakologii obejmującej pnie mózgu i obwody wymiotne nerwu błędnego. I znowu, system nie jest jednolicie ochronny. Przewlekłe intensywne narażenie na THC może przyczyniać się do cannabinoid hyperemesis syndrome, paradoksu, który powinien zakończyć każde uproszczone twierdzenie, że cannabinoids zawsze normalizują szlaki kontroli nudności.

Zainteresowanie przepuszczalnością jelit i funkcją bariery jelitowej jest uzasadnione, zwłaszcza ponieważ stany zapalne mogą modyfikować komponenty ECS w jelicie. Niektóre modele przedkliniczne sugerują efekty ochronne bariery w określonych warunkach. Dowody u ludzi są nadal wstępne i heterogeniczne. Można uczciwie powiedzieć, że ECS uczestniczy w regulacji bariery jelitowej. Nie można uczciwie powiedzieć, że cannabinoids niezawodnie naprawiają „leaky gut”.

Efekty rozrodcze wymagają jeszcze większej powściągliwości. ECS jest aktywny w gonadach, biologii implantacji, funkcji łożyska i fizjologii plemników. Sygnałowanie AEA wydaje się mieć znaczenie dla czasu implantacji i transportu zarodka, podczas gdy zmieniony ton ECS wiązano z zaburzoną płodnością w modelach zwierzęcych i w niektórych obserwacyjnych badaniach u ludzi. U mężczyzn intensywne używanie cannabis w niektórych badaniach wiązało się ze zmianami parametrów nasienia i hormonów rozrodczych, choć wyniki nie są całkowicie spójne, a konfudujące czynniki są częste. Ogólny wniosek jest skromny, lecz istotny: ECS jest częścią fizjologii rozrodczej, a trwała zewnętrzna ekspozycja na cannabinoids może jej przeszkadzać. To stwierdzenie jest silniejsze niż wiele luźnych podsumowań i jest lepiej udokumentowane niż twierdzenia o korzyściach rozrodczych.

We wszystkich tych układach centralna lekcja jest taka sama. ECS to rzeczywista sieć sygnałowa rozciągnięta przez mózg, narządy odpornościowe, jelita, osie endokrynne i tkanki rozrodcze. Pomaga organizmom dostosowywać się do wymagań wewnętrznych i zewnętrznych. Jednak dostosowanie nie jest zawsze ratunkiem, a perturbacja nie jest terapią z automatu. Związki pochodzenia cannabis mogą wchodzić w interakcje z tą siecią, czasami użytecznie, czasami tępo, a niekiedy w sposób ujawniający, jak ściśle dostrojona jest zwykle endogenna sygnalizacja cannabinoid.

Jak phytocannabinoids wchodzą w interakcję z ECS

System endocannabinoid nie wyewoluował po to, by ludzie mogli reagować na cannabis. To endogenna sieć sygnalizacji lipidowej odkryta częściowo dlatego, że THC skierował badaczy na jej trop. Ten historyczny przypadek wciąż zniekształca publiczne wyjaśnienia. Wiele artykułów sugeruje, że phytocannabinoids po prostu „pasują” do ECS tak jak klucz do zamka. To zbyt uproszczone. Endocannabinoids takie jak anandamide (AEA) i 2-arachidonoylglycerol (2-AG) są wytwarzane na żądanie z lipidów błonowych, uwalniane lokalnie, a następnie szybko wyłączane przez enzymy takie jak FAAH i MAGL. Plant cannabinoids przychodzą z zewnątrz, często w znacznie większych dawkach, przez inhalację lub podanie doustne, z bardzo odmienną farmakokinetyką. One nie „dołączają” po prostu do systemu. One go zakłócają.

To rozróżnienie ma znaczenie. Ligandy endogenne i phytocannabinoids różnią się skutecznością receptorową, ekspozycją tkankową, czasowaniem, metabolizmem i trwałością działania. AEA i 2-AG zwykle są krótkotrwałymi, przestrzennie ograniczonymi sygnałami. THC może jednocześnie „kąpać” w receptorach szerokie populacje receptorowe i utrzymywać je zajęte znacznie dłużej niż sygnał fizjologiczny typu retrograde. CBD jest znowu inne: słabe bezpośrednie wiązanie z CB1 i CB2, ale szeroka i wciąż częściowo nierozwiązana farmakologia obejmująca cele niebędące receptorami cannabinoid. Minor cannabinoids dodatkowo komplikują obraz, choć schematy receptorowe często przedstawiają je jako bardziej ustalone, niż są w rzeczywistości.

THC as a partial agonist that can override endogenous timing

THC bywa opisywane jako „związek, który wiąże się z CB1.” To prawda, ale niepełna. Mechanistycznie, delta-9-tetrahydrocannabinol jest agonistą częściowym zarówno przy receptorach CB1, jak i CB2. „Częściowy” oznacza, że nie wywołuje maksymalnej odpowiedzi receptorowej, jaką może wywołać agonista pełny, nawet gdy zajmuje receptor. To już odróżnia go od uproszczonego pomysłu, że THC po prostu włącza ECS. W wielu układach 2-AG zachowuje się jako sygnał endogenny o wyższej skuteczności przy CB1 i CB2 niż THC, a AEA ma własny profil jako agonista częściowy. THC zatem nie jest idealnym substytutem żadnego z ligandów endogennych. Jest częściowym naśladowcą.

Większym problemem jest czasowanie. Endocannabinoids zwykle są syntetyzowane na żądanie w odpowiedzi na lokalną aktywność. W klasycznym modelu retrogradnym opracowanym na podstawie elektrofizjologii z końca lat 90. i początku 2000, aktywność postsynaptyczna podnosi poziom wapnia lub uruchamia sygnalizację GPCR, co prowadzi do produkcji AEA lub 2-AG. Te lipidy przemieszczają się wstecz przez synapsę i aktywują presynaptyczne receptory CB1, zmniejszając prawdopodobieństwo uwalniania glutaminianu lub GABA. Potem są degradowane. Sygnał jest krótki i ukierunkowany.

THC nie respektuje tej logiki czasowej. Po inhalacji szybko dociera do mózgu i rozprowadza się w regionach bogatych w CB1, w tym w korze, hipokampie, zwojach podstawy, móżdżku i obwodach limbicznych. Po użyciu doustnym początek działania jest wolniejszy, a efekty często trwalsze, częściowo z powodu efektu pierwszego przejścia przez wątrobę i wytwarzania aktywnego 11-hydroksy-THC. W każdym razie sygnał jest egzogenny, rozproszony i niezwiązany z lokalnymi sygnałami popytowymi, które normalnie generują endocannabinoids. THC może aktywować receptory na wielu zakończeniach jednocześnie, niezależnie od tego, czy dana synapsa „prosiła” o sprzężenie zwrotne endocannabinoidowe.

Dlatego nazywanie THC „naturalnym dopasowaniem” mija się z celem. Może przełamać endogenne rytmy sygnalizacyjne. Może tłumić uwalnianie neurotransmiterów tam, gdzie krótkotrwała kontrola retrogradna normalnie by nie występowała, przedłużać sygnalizację tam gdzie endogenne cannabinoids zostałyby już oczyszczone oraz zmieniać oscylacje sieciowe w obwodach zaangażowanych w pamięć, saliencję, kontrolę motoryczną i nagrodę. Efekty psychoaktywne THC nie są dowodem na to, że porządkuje ono homeostazę. Są dowodem, że szerokie zaangażowanie CB1 zmienia przetwarzanie informacji w rozproszonych systemach nerwowych.

Trwałość też ma znaczenie. Endocannabinoids są szybko kończone. AEA jest głównie degradowana przez FAAH. Około 85% hydrolizy 2-AG w mózgu przypisuje się MAGL, z mniejszymi wkładami od ABHD6 i ABHD12, jak wykazali Nomura i współpracownicy w 2011 roku. THC nie jest wyłączane przez te same lokalne mechanizmy zamykające w ten sam sposób ani w tym samym przedziale czasowym. Metabolizowane jest głównie w wątrobie, a jego rozmieszczenie w tkankach kształtuje lipofilność, droga podania, powtarzana ekspozycja i akumulacja w tkance tłuszczowej. To zupełnie inny reżim kinetyczny niż dla lipidowego mediatora synaptycznego produkowanego na żądanie.

Powtarzana ekspozycja na THC dokłada jeszcze jedną warstwę: adaptację receptorową. Receptory CB1 mogą ulegać desensytyzacji i internalizacji po utrzymującej się ekspozycji na agonistę, z różnicami specyficznymi dla regionu mózgu. To pomaga wyjaśnić tolerancję i niektóre zjawiska odstawienne. Jeśli około 3 na 10 osób używających cannabis rozwija zaburzenie używania cannabis, jak szacuje NIDA, odpowiedź nie może brzmieć „ponieważ ECS lubi cannabinoids”. Lepsze wyjaśnienie jest takie, że powtarzane egzogenne zakłócenie obwodów nagrody, stresu i nawyku może prowadzić do nieadaptacyjnej neuroadaptacji.

CBD: low direct receptor affinity, broad indirect pharmacology

CBD bywa prezentowane jako schludne przeciwieństwo THC: nieintoksykacyjny, wspierający ECS i łatwo terapeutyczny. Dowody nie wspierają tej prostej narracji. Cannabidiol ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 w stężeniach istotnych fizjologicznie w porównaniu z THC i wieloma ligandami syntetycznymi. Nie jest najlepiej rozumiany jako klasyczny agonista któregokolwiek z tych receptorów. Jeśli CBD ma efekty związane z ECS, wiele z nich wydaje się być pośrednich, zależnych od kontekstu i rozproszonych po kilku systemach molekularnych.

Jednym z proponowanych mechanizmów jest negatywna modulacja allosteryczna przy CB1. Mówiąc wprost, CBD może zmieniać kształt receptora w sposób, który zmienia sposób, w jaki inne ligandy przez niego sygnalizują. Zgłaszano to w systemach eksperymentalnych i jest to farmakologicznie prawdopodobne, ale wielkość i znaczenie in vivo tego efektu w różnych dawkach i tkankach nadal są przedmiotem dyskusji. Bezpieczniej powiedzieć, że CBD może modulować sygnalizację CB1, niż że bezpośrednio ją inicjuje.

FAAH to kolejny powszechny punkt odniesienia. Niektóre popularne wyjaśnienia twierdzą, że CBD „podnosi anandamid” blokując FAAH. To może mieć miejsce w niektórych kontekstach, ale obraz jest mieszany. Wyniki in vitro różnią się w zależności od systemu, stężenia i warunków testowych, a CBD nie zachowuje się jak czysty, silny inhibitor FAAH w sposób, w jaki robią to dedykowane związki eksperymentalne. Dowody u ludzi są sugestywne w niektórych ustawieniach, ale nie wystarczająco rozstrzygające, by sprowadzać CBD do „blokera FAAH”. Twierdzenia, że CBD prosto zwiększa własne cannabinoids organizmu, wykraczają poza zgromadzone dowody.

Jaśniejsze jest to, że CBD ma szeroką polifarmakologię. Cele proponowane w pracach przedklinicznych i translacyjnych obejmują kanały TRPV1, sygnalizację 5-HT1A, szlaki związane z adenozyną, PPAR-gamma, GPR55 oraz kilka kanałów jonowych. Niektóre z tych interakcji mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego CBD nie mapuje się jednoznacznie na THC. Jego efekty przeciwdrgawkowe, na przykład, są mało prawdopodobne do wyjaśnienia poprzez prostą agonizację CB1 lub CB2. Ten punkt potwierdzają dane kliniczne. W zespole Dravet Devinsky i współpracownicy donieśli w New England Journal of Medicine w 2017, że cannabidiol zmniejszył częstość napadów konwulsyjnych o 43,9% w porównaniu z 21,8% przy placebo. W zespole Lennox-Gastaut Thiele i współpracownicy w 2018 wykazali, że częstość napadów z utratą napięcia spadła o 41,9% w grupie otrzymującej 20 mg/kg/dobę CBD w porównaniu z 17,2% przy placebo. To realne efekty, ale pochodzą z oczyszczonego produktu farmaceutycznego, Epidiolex, przy kontrolowanym dawkowaniu i monitorowaniu. Nie walidują one każdego szerokiego twierdzenia przypisywanego produktom detalicznym z CBD.

CBD trzeba też oddzielić od pomysłu, że „nieintoksykujący” znaczy „biologicznie słaby”. Nie jest silnie intoksykacyjny, a WHO Expert Committee on Drug Dependence stwierdziła w 2018, że CBD nie wykazuje u ludzi efektów sugerujących potencjał nadużywania lub zależności. To nie to samo co stwierdzenie, że jest obojętny. Ma mierzalną farmakologię, w tym ryzyko interakcji lekowych przez szlaki enzymów wątrobowych. Poprawne podejście jest mniej romantyczne, ale bardziej użyteczne: CBD to farmakologicznie nieporządna cząsteczka o klinicznie istotnych działaniach w niektórych stanach, ale jej relacja z ECS jest pośrednia i wciąż mapowana.

CBG, CBN, THCV, and why receptor charts oversimplify

Schematy minor cannabinoid zwykle są miejscem, gdzie wyjaśnienie ustępuje mitologii. Przedstawiają związki tak, jakby każdy miał ustaloną „osobowość”: jeden na sen, jeden na koncentrację, jeden na apetyt, jeden na zapalenie. Baza dowodów nie jest w żadnym razie tak uporządkowana.

CBG, czyli cannabigerol, bywa opisywany jako słaby agonista częściowy lub ligand o niskim powinowactwie do CB1 i CB2, z dodatkowymi interakcjami raportowanymi przy receptorach alfa-2 adrenergicznych i kanałach TRP. To początek, a nie skończony profil kliniczny. Badania przedkliniczne sugerują wiele możliwych efektów, ale znaczące dane u ludzi są skąpe. Żadne uczciwe podsumowanie nie powinno sugerować, że same tabele powinowactw receptorowego wystarczą, by powiedzieć, co CBG robi u pacjentów.

CBN, czyli cannabinol, długo sprzedawany jest w reputacji silnie nasennej. Ta reputacja znacznie wyprzedziła dowody. CBN jest produktem utleniania THC i wykazuje słabą aktywność wobec receptorów cannabinoid w porównaniu z THC. Istnieje ograniczona liczba badań u ludzi, a twierdzenia o dramatycznych efektach sedatywnych nie są dobrze ugruntowane. W praktyce, jeżeli produkt bogaty w CBN wydaje się nasenny, to zawartość THC, skład terpenów, dawka, oczekiwanie lub formulacja mogą w dużej mierze odpowiadać za ten efekt.

THCV, tetrahydrocannabivarin, jest dobrym przykładem, dlaczego pojedyncze etykiety receptorowe wprowadzają w błąd. Jego farmakologia wydaje się zależna od dawki i od kontekstu. W niższych stężeniach w niektórych systemach opisywano je jako neutralny antagonista lub ligand o działaniu antagonistycznym przy CB1, podczas gdy przy wyższych stężeniach może wykazywać efekty przypominające agonizm. Oddziałuje także na CB2 i prawdopodobnie na inne cele. To znaczy, że „THCV blokuje CB1” jest zbyt jednostronne, ale „THCV jest jak THC” też jest błędne. Dowody u ludzi są nadal ograniczone, zwłaszcza wobec popularnych twierdzeń dotyczących apetytu, energii i masy ciała.

Tutaj zwykle wkracza retoryka entourage effect. Interakcje wieloskładnikowe są farmakologicznie prawdopodobne; nie ma w tym nic mistycznego, że jeden cannabinoid zmienia wchłanianie, metabolizm lub wpływ sygnalizacyjny innego. Jednak „prawdopodobne” nie znaczy „udowodnione”. Bezpośrednie dowody u ludzi na szerokie, przewidywalne entourage effects między produktami i stanami są ograniczone. Termin często funkcjonuje jako marketingowy skrót od niepewności. Powinien być traktowany ostrożnie.

Historia kliniczna potwierdza tę ostrożność. Manipulacja ECS może pomagać, ale też szkodzić. Rimonabant, inwersyjny agonista CB1, wywołał istotną utratę masy ciała w badaniach nad otyłością; w RIO-Europe Van Gaal i współpracownicy donosili w The Lancet w 2005, że grupa przyjmująca 20 mg straciła 6,6 kg w ciągu roku w porównaniu z 1,8 kg przy placebo. Lek został później wycofany z powodu działań niepożądanych psychiatrycznych. To przestroga przed ideą, że ECS jest prostym pokrętłem wellness. Inhibicja FAAH wyglądała elegancko na papierze, a jednak próba BIA 10-2474 we Francji spowodowała ciężką toksyczność. Nawet „zwiększanie własnych endocannabinoids organizmu” nie jest automatycznie bezpieczne.

Prawidłowe ramy myślenia są takie: phytocannabinoids nie aktywują po prostu ECS. Wchodzą z nim w interakcję z zewnątrz, każdy z inną skutecznością, powinowactwem, efektami poza-cewkowymi, drogami metabolicznymi i czasami trwania działania. THC jest najczystszym przykładem plant cannabinoid, który może przejąć logikę sygnalizacji endogennej, szczególnie w mózgu. CBD jest farmakologicznie realne, ale mechanistycznie nieporządne. Minor cannabinoids są naukowo interesujące, choć luka między obietnicą przedkliniczną a dowodem u ludzi pozostaje duża. Każdy schemat, który upraszcza te związki do prostych etykiet, sprzedaje klarowność, na którą pole badawcze jeszcze nie zasłużyło.

Dlaczego efekty cannabis różnią się od normalnej sygnalizacji ECS

Najłatwiejszym błędem popełnianym wobec endocannabinoid system jest wyobrażenie go jako zestawu receptorów oczekujących na pojawienie się cannabis. To jest odwrotnie. endocannabinoid system to endogenna, lipidowa sieć sygnalizacyjna odkryta dzięki badaniom nad cannabis, ale nie istnieje dla cannabis. W zwykłych warunkach endocannabinoids takie jak anandamida (AEA) i 2-arachidonoylglycerol (2-AG) są wytwarzane na żądanie z lipidów błonowych, działają na bardzo krótkich odległościach i są szybko wyłączane przez enzymy. THC wchodzi do tego układu z zewnątrz i tylko częściowo go naśladuje. Dopasowanie jest prawdziwe, ale fizjologia nie jest taka sama.

To rozróżnienie ma większe znaczenie niż proste „THC wiąże się z CB1”. Wyjaśnia, dlaczego efekty cannabis mogą wydawać się szerokie, długotrwałe i trudne dla organizmu do precyzyjnego skorygowania w sposób, w jaki koryguje własne sygnały. Wyjaśnia też, dlaczego powtarzana ekspozycja nie tylko nakłada się na ECS. Zmienia dostępność receptorów, responsywność synaptyczną i z czasem zachowanie samego systemu.

Precyzja przestrzenna kontra ekspozycja całego mózgu

Normalna sygnalizacja endocannabinoid jest lokalna. Często bardzo lokalna. W jednej z klasycznych form aktywności ECS, neuron postsynaptyczny staje się aktywny, wzrasta wewnątrzkomórkowe stężenie wapnia i ten neuron syntetyzuje AEA lub 2-AG na żądanie. Lipidowy przekaźnik następnie przemieszcza się wstecz przez synapsę i aktywuje presynaptyczne receptory CB1, obniżając prawdopodobieństwo uwolnienia neuroprzekaźnika. Ten proces retrogradacyjny leży u podstaw depolaryzacyjnie indukowanego tłumienia hamowania i pobudzenia, opisany pod koniec lat 90. i na początku 2000. w badaniach elektrofizjologicznych prowadzonych m.in. przez Bradleya Algera, Beata Lutza, Vincenzo Di Marzo, Tizianę Bisogno, Daniele Piomelli i George’a Kunos, z ważnymi wyjaśnieniami mechanistycznymi od Stelli i Castillo. Chodzi nie o historyczne ciekawostki, lecz o skalę: sygnał endogenny powstaje tam, gdzie jest potrzebny, kiedy jest potrzebny i zazwyczaj w określonych synapsach.

THC nie respektuje tej precyzji. Po inhalacji lub spożyciu i wchłonięciu do krążenia trafia jednocześnie do wielu regionów bogatych w CB1: kora, hipokamp, jądra podstawy, móżdżek, ciało migdałowate i inne. CB1, sklonowany przez Lisę Matsudę i współpracowników w 1990 r., jest jednym z najbardziej obficie wyrażanych receptorów sprzężonych z białkami G w mózgu. Ta gęsta ekspresja tłumaczy, dlaczego THC może w jednej dawce modyfikować pamięć, percepcję czasu, kontrolę motoryczną, saliencję, apetyt i lęk. Endocannabinoids także mogą wpływać na te funkcje, ale zwykle robią to poprzez dostrajanie trwających obwodów, a nie zalewanie wielu sieci jednocześnie egzogennym agonistą.

To właśnie tutaj popularne określenie „niedobór ECS” idzie w złym kierunku. AEA i 2-AG nie są suplementami odżywczymi, które mózg pasywnie przyjmuje. Są to sygnały wywoływane zdarzeniami. Pojawiają się w odpowiedzi na aktywność komórkową i są kształtowane przez lokalne maszyny enzymatyczne. 2-AG jest zazwyczaj ilościowo dominującym endocannabinoidem w mózgu i działa jako pełny agonista przy CB1 w wielu układach; AEA zazwyczaj występuje w niższych stężeniach i jest częściowym agonistą. To nie są wymienne cząsteczki. Różnią się obfitością, skutecznością wobec receptora, szlakami biosyntezy i czasowaniem.

THC spłaszcza część tej selektywności. Zamiast jednej aktywnej synapsy chwilowo tłumiącej jedno presynaptyczne wejście, egzogenny cannabinoid może aktywować receptory CB1 w wielu aktywnych i nieaktywnych obwodach jednocześnie. To nie jest „wspieranie homeostazy” w prostym sensie. To narzucenie szerokiego sygnału na sieć zaprojektowaną do przestrzennie ograniczonej informacji zwrotnej.

CBD różni się tutaj od THC, ale nie w sposób, który ratuje uproszczoną narrację. CBD ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 w fizjologicznie istotnych stężeniach i może działać poprzez kilka mechanizmów, w tym negatywną modulację allosteryczną przy CB1 w niektórych modelach, TRPV1, 5-HT1A, szlaki związane z adenozyną, kanały jonowe oraz receptory jądrowe takie jak PPAR-gamma. Tak więc nawet gdy ludzie opisują CBD jako „wspierające ECS”, często jest to bardziej slogan niż mechanizm. Farmakologia jest realna. Zgrabne wytłumaczenie zwykle nie jest.

Czas trwania sygnału i metabolizm

Sygnały endocannabinoid mają się szybko kończyć. To jedna z ich cech definiujących. Po uwolnieniu AEA jest głównie hydrolizowana przez fatty acid amide hydrolase, czyli FAAH. Mózgowy 2-AG jest głównie terminowany przez monoacylglycerol lipase, czyli MAGL; Nomura i współpracownicy donieśli w 2011 r., że MAGL odpowiada za około 85% aktywności hydrolysis 2-AG w mózgu myszy, przy czym ABHD6 i ABHD12 wnoszą mniejsze udziały. Innymi słowy, ECS posiada wbudowany mechanizm wyłączający.

THC trudniej jest dla systemu wyłączyć. Nie jest syntetyzowane na żądanie w synapsie i nie jest terminowane przez FAAH ani MAGL w sposób, w jaki są terminowane ligandów endogennych. Jego farmakokinetyka zależy od drogi podania, dawki, rozmieszczenia w tkankach i metabolizmu w wątrobie, a nie od ciasnych lokalnych wyłączników, które regulują AEA i 2-AG. Ponieważ THC jest lipofilne, wnika do tkanek tłuszczowych i może utrzymywać się dłużej niż moment subiektywnej intoksykacji. Powstała ekspozycja receptorowa jest dłuższa i mniej przestrzennie zdyscyplinowana niż zwykła sygnalizacja ECS.

Ta różnica w czasie zmienia funkcję. W fizjologicznej sygnalizacji retrogradacyjnej aktywacja CB1 krótko tłumi uwalnianie neuroprzekaźnika, pomagając kształtować plastyczność synaptyczną i wzmocnienie obwodów. Przy egzogennym THC aktywacja CB1 może być silniejsza w niektórych regionach, dłużej trwać i być oderwana od pierwotnego zdarzenia nerwowego, które wywołałoby produkcję endocannabinoid. Efekt to nie tylko większa ilość sygnalizacji. To sygnalizacja o niewłaściwej geometrii i czasie trwania.

To jedna z przyczyn, dla których hamowanie enzymów nie jest równoważne z przyjmowaniem THC i dlaczego „podnoszenie poziomu endocannabinoid” nie powinno być traktowane jako z definicji obojętne. Inhibitory FAAH początkowo wydawały się atrakcyjne, ponieważ zdawały się wzmacniać sygnalizację endogenną tylko tam i wtedy, kiedy endocannabinoids były już produkowane. Ale nawet to podejście okazało się bardziej skomplikowane i ryzykowne niż sugerowała wczesna retoryka. Badanie fazy I BIA 10-2474 we Francji spowodowało w 2016 r. ciężką toksyczność. Ta katastrofa prawdopodobnie odzwierciedlała efekty poza-celem, a nie czyste wykazanie, że sama FAAH jest niebezpieczna do zahamowania, lecz zniszczyła leniwe założenie, że zwiększanie tonu endocannabinoid jest automatycznie bezpieczne, bo brzmi „bardziej naturalnie”.

Rimonabant pokazał drugą stronę tej samej lekcji. Ten odwrotny agonista CB1 spowodował istotną utratę masy ciała w badaniu RIO-Europe opublikowanym przez Van Gaala i współpracowników w 2005 r., z utratą 6,6 kg po roku w grupie 20 mg wobec 1,8 kg z placebo. Był też związany z działaniami niepożądanymi psychiatrycznymi i został wycofany. ECS nie jest nieszkodliwym pokrętłem równowagi. Jeśli pchnąć go zbyt daleko w którąkolwiek stronę, pojawia się szkoda.

Tolerancja, downregulacja receptorów i adaptacja

Powtarzana ekspozycja na THC zmienia system. To jest centralny kliniczny punkt i często jest łagodzony lub pomijany w przekazach skierowanych do konsumentów.

Receptory CB1 nie siedzą po prostu i nie reagują w sposób identyczny bez końca. Przy powtarzanej ekspozycji na agonistę mogą się desensytyzować, internalizować i ulegać downregulacji. Na poziomie komórkowym sygnalizacja receptorowa słabnie; na poziomie systemowym użytkownicy rozwijają tolerancję na przynajmniej niektóre efekty. Udowodniono to w badaniach na zwierzętach, w pracach obrazowania u ludzi i w analizach receptorów pośmiertnych. Wzór nie jest jednolity. Tolerancja rozwija się silniej dla niektórych efektów niż dla innych, a adaptacja receptorów różni się w zależności od regionu mózgu.

Ta regionalna nierównomierność ma znaczenie. Ekspresja CB1 jest szczególnie wysoka w korze, hipokampie, jądrach podstawy, móżdżku i strukturach limbicznych, ale powtarzane dawki THC nie powodują identycznej adaptacji w każdym obszarze. Badania PET u ludzi i prace prekkliniczne sugerują, że downregulacja może być wyraźna w regionach korowych i hipokampie, z nieco odmiennymi trajektoriami powrotu do normy w różnych częściach mózgu po abstynencji. To pomaga wyjaśnić, dlaczego tolerancja na zaburzenia pamięci, subiektywną intoksykację, tachykardię, zaburzenia snu czy stymulację apetytu może pojawiać się w różnych tempach i w różnym stopniu.

To nie jest sytuacja, w której organizm spokojnie „dostosowuje się do większego wsparcia”. To system receptorowy kompensujący nadmierne pobudzenie. Jeśli endocannabinoids są uwalniane krótko w wybranych synapsach, neuron presynaptyczny może się zregenerować, gdy FAAH i MAGL usuną sygnał. Ale jeśli THC powtarzalnie aktywuje CB1 w szerokich regionach, neurony adaptują się, czyniąc receptor mniej dostępnym lub mniej responsywnym. Ta adaptacja jest jedną z przyczyn, dla których intensywne używanie może prowadzić do osłabienia efektów ostrych z czasem oraz do objawów odstawiennych po zaprzestaniu ekspozycji. System został zresetowany wokół substancji.

Ta sama logika wyjaśnia, dlaczego frazę „uzupełnia brakujący ECS” należy traktować sceptycznie poza wąskimi kontekstami badawczymi. Istnieją hipotezy dotyczące deficytu endocannabinoid w schorzeniach takich jak migrena, fibromialgia i zespół jelita drażliwego, ale pozostają one hipotezami, a nie ustaloną doktryną kliniczną. Co ważniejsze, nawet jeśli niektóre zaburzenia obejmują zmieniony ton endocannabinoid, inhalowane lub spożywane cannabis wciąż nie jest precyzyjną zamianą dla lokalnej sygnalizacji AEA czy 2-AG. Jest to tępe wgranie w dynamiczną sieć sprzężenia zwrotnego.

To nie oznacza, że cannabinoid nie mają wartości terapeutycznej. Mają. Epidiolex, oczyszczony lek CBD, zmniejszył częstość napadów skurczowych o 43,9% wobec 21,8% z placebo w zespole Dravet w badaniu Devinsky i in. 2017 r., i zmniejszył napady z upadkiem w zespole Lennox-Gastaut w badaniu Thiele i in. 2018 r. Nabiximols ma dowody na spastyczność w stwardnieniu rozsianym w niektórych jurysdykcjach. Ale skuteczne terapie oparte na cannabinoid nie dowodzą, że cannabis po prostu przywraca naturalną funkcję ECS. Zwykle dokładniejsza lekcja jest odwrotna: korzyść kliniczna pochodzi z ostrożnego wykorzystania i próby kontrolowania systemu, który egzogenne cannabinoids równie łatwo może zaburzyć.

Clinical relevance: where ECS-targeted medicine has worked, and where it has failed

Skok od farmakologii receptorów do rzeczywistego leczenia to moment, w którym nauka o endocannabinoid staje się bardziej interesująca i mniej pobłażliwa. Jedno to wykazać, że receptory CB1 regulują uwalnianie neurotransmiterów, że 2-AG jest produkowany na żądanie, albo że FAAH i MAGL przerywają sygnalizację. Co innego przekształcić te fakty w leki, które niezawodnie pomagają pacjentom, nie wyrządzając jednocześnie szkody gdzie indziej. Rejestr kliniczny pokazuje oba wyniki. Kilka terapii związanych z ECS ma wyraźną wartość. Inne wyglądały elegancko na papierze i zawiodły w praktyce.

To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ „the ECS” bywa często używane jako uniwersalne usprawiedliwienie dla szerokich twierdzeń o cannabis. Nie powinno tak być. Istnienie endogennej sieci sygnalizacyjnej nie oznacza, że każdy produkt kannabinoidowy poprawia tę sieć, ani że bezpośrednia lub pośrednia manipulacja jest automatycznie bezpieczna. Jeśli już, historia medycyny ukierunkowanej na ECS przemawia za odwrotnym wnioskiem: system ten jest biologicznie potężny, szeroko rozmieszczony i łatwy do zaburzenia w sposób, który poprawia jeden objaw, a pogarsza inny.

Approved or evidence-backed uses: epilepsy, antiemesis, pain, MS spasticity

Najsilniejszym nowoczesnym przykładem powodzenia leku związanego z kannabinoidami jest padaczka, a konkretnie oczyszczony cannabidiol. Epidiolex nie jest „cannabis” w szerokim, potocznym sensie. To standaryzowana farmaceutyczna formulacja CBD, badana w randomizowanych kontrolowanych badaniach i zatwierdzona w leczeniu napadów związanych z zespołem Draveta, zespołem Lennox-Gastaut oraz stwardnieniem guzowatym. To prawdziwy sukces terapeutyczny, ale wąski.

Kluczowe badania nie były subtelne. W zespole Draveta Devinsky i wsp. opublikowali w The New England Journal of Medicine w 2017 r., że grupa leczona cannabidiol miała 43,9% redukcję częstości napadów konwulsyjnych, w porównaniu z 21,8% w grupie placebo. W zespole Lennox-Gastaut Thiele i wsp. donieśli w NEJM w 2018 r., że mediana spadku częstości napadów z upadkami wyniosła 41,9% przy 20 mg/kg/dzień CBD i 37,2% przy 10 mg/kg/dzień, w porównaniu z 17,2% przy placebo. To klinicznie istotne efekty w ciężkich postaciach padaczki, które często są oporne na leczenie.

To nie dowodzi, że CBD „wspiera the ECS” w jakimś ogólnym sensie wellness. Mechanizm działania CBD w padaczce nie jest w pełni sprowadzony do klasycznej sygnalizacji CB1/CB2. CBD ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 w typowych stężeniach terapeutycznych. Jego działanie wydaje się obejmować szerszą farmakologię, która może obejmować kanały TRPV, GPR55, sygnalizację adenozynową, regulację wapnia wewnątrzkomórkowego i inne cele. Wniosek jest prosty: kannabinoid może stać się użytecznym lekiem bez działania jako czysty, bezpośredni agonista ECS.

Antiemetyka to kolejna dziedzina, w której farmakologia kannabinoidów ma realne podstawy kliniczne. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (NASEM) stwierdziły w 2017 r., że istnieją rozstrzygające lub istotne dowody, iż cannabis lub kannabinoidy są skuteczne w leczeniu nudności i wymiotów wywołanych chemioterapią u dorosłych. Baza dowodowa oparta była w dużej mierze na starszych syntetycznych lekach związanych z THC, takich jak dronabinol i Nabilone, a nie na współczesnych produktach ze sklepów konopnych. I znowu — to rozróżnienie ma znaczenie. Dowody dotyczą konkretnych preparatów, w określonym kontekście, przy znanym dawkowaniu.

Mechanistycznie efekt ten ma sens. Sygnalizacja kannabinoidowa wpływa na szlaki wymiotne w pniu mózgu i w przewodzie pokarmowym, chociaż ekspresja CB1 w ośrodkach kardiodepresyjnych jest stosunkowo rzadka w porównaniu z wieloma innymi obszarami mózgu. Ale „ma sens” to za mało; zastosowanie antyemetyczne zyskało poparcie, ponieważ kontrolowane badania wielokrotnie wykazywały korzyść. To pozostaje standardem.

Ból jest bardziej skomplikowany. NASEM uznały, że istnieją istotne dowody na to, że cannabis lub kannabinoidy są skuteczne w przewlekłym bólu u dorosłych, lecz to stwierdzenie wymaga kontekstu. Dowody są heterogenne, a „przewlekły ból” obejmuje wiele różnych stanów o odmiennych mechanizmach. Ból neuropatyczny zwykle wykazywał silniejszy sygnał niż ból nocyceptywny. Krótkoterminowa poprawa objawów jest łatwiejsza do wykazania niż trwała poprawa funkcjonalna. Badania często są małe, formulacje się różnią, zaś ślepe próby są trudne, ponieważ efekty psychoaktywne mogą ujawnić przydział do leczenia, a działania niepożądane są powszechne.

Tak, istnieją dowody na korzyść analgetyczną. Nie, to nie oznacza, że kannabinoidy są uniwersalnymi lekami przeciwbólowymi. Oznacza to, że istnieje sygnał warty poważnego potraktowania, szczególnie w wybranych populacjach z przewlekłym bólem, przy jednoczesnym uznaniu kompromisów: zawroty głowy, sedacja, zaburzenia poznawcze, ryzyko psychiatryczne u podatnych pacjentów, ryzyko zależności przy produktach bogatych w THC oraz niepewne długoterminowe wyniki. To nie jest obszar dla sloganów.

Spastyczność w stwardnieniu rozsianym plasuje się gdzieś między sukcesem a częściowym sukcesem. Nabiximols, aerozol do stosowania na błonie śluzowej zawierający w przybliżeniu równe ilości THC i CBD, ma dowody na poprawę subiektywnych objawów spastyczności zgłaszanych przez pacjentów z SM i jest zatwierdzony w kilku krajach do tego wskazania. NASEM w 2017 r. uznały, że istnieją istotne dowody na to, iż doustne kannabinoidy poprawiają subiektywne objawy spastyczności w SM zgłaszane przez pacjentów, chociaż obiektywne, mierzone przez klinicystów wyniki dotyczące spastyczności były mniej konsekwentnie imponujące.

Ta luka między korzyścią zgłaszaną przez pacjentów a twardymi punktami końcowymi nie jest trywialna. Może odzwierciedlać rzeczywistą ulgę objawową, której standardowe skale nie uchwytują, efekty oczekiwań, konfuzję psychoaktywną lub mieszankę tych trzech. Najuczciwsza lektura jest taka, że nabiximols i niektóre doustne preparaty kannabinoidowe mogą pomóc wybranym pacjentom z lekooporną spastycznością SM, ale nie są lekarstwem, nie działają jednolicie i nie dowodzą, że mieszane produkty kannabinoidowe szeroko „przywracają równowagę” w całym układzie nerwowym.

Szerszy wniosek z padaczki, antyemetyki, bólu i spastyczności SM jest następujący: oparte na dowodach medyczne zastosowania kannabinoidów są specyficzne, nie ogólne. Istnieją zatwierdzone leki i poparte wskazania. Ogólnikowe twierdzenia zwykle wyprzedzają dane.

The rimonabant lesson: blocking CB1 can backfire

Jeśli jedna strona medycyny ukierunkowanej na ECS to korzyść, to druga to przypomnienie, że system ten jest wpleciony w nastrój, apetyt, nagrodę, reakcję na stres i przetwarzanie poznawcze. Rimonabant to boleśnie uświadomił.

Rimonabant był inwertującym agonistą CB1 rozwijanym w leczeniu otyłości i chorób metabolicznych. Racjonalność wydawała się mocna. Sygnalizacja CB1 promuje apetyt i uczestniczy w bilansie energetycznym. Zablokować ją, a spożycie pokarmu powinno spaść. Masa ciała powinna się obniżyć. Markery metaboliczne mogłyby się poprawić. I częściowo dokładnie to się stało.

W badaniu RIO-Europe z 2005 r. kierowanym przez Luc Van Gaal i wsp., opublikowanym w The Lancet, roczna utrata masy ciała wyniosła 6,6 kg w grupie rimonabantu 20 mg, w porównaniu z 1,8 kg w grupie placebo. Obwód talii, parametry lipidowe i inne wskaźniki kardiometaboliczne również się poprawiły. Z wąskiej, metabolicznej perspektywy lek zadziałał.

Jednak CB1 nie ogranicza się do obwodów apetytu. To jeden z najbardziej rozpowszechnionych receptorów sprzężonych z białkiem G w mózgu, mocno reprezentowany w obszarach zaangażowanych w emocje, nagrodę i reagowanie na stres. Systemowe blokowanie tej sygnalizacji nigdy nie miało być w prawdziwych pacjentach selektywnie metaboliczne. Pojawiły się depresja, lęk i myśli samobójcze jako poważne działania niepożądane. Europejska Agencja Leków ostatecznie zaleciła zawieszenie, a rimonabant został wycofany.

To nie był drobny niepowodzenie. To była koncepcyjna przestroga. The ECS jest często opisywany jako regulator homeostatyczny, ale to wyrażenie może wprowadzać w błąd, sugerując, że zmniejszenie sygnalizacji ECS jest złe w jednej dziedzinie, a zwiększenie automatycznie dobre w innej. Biologia nie jest tak uporządkowana. Toniczna i fazowa sygnalizacja kannabinoidowa wpływa na wiele obwodów jednocześnie. Lek, który przesuwa jeden węzeł w pożądanym kierunku, może niestabilizować innego.

Rimonabant ujawnił też niebezpieczeństwo traktowania CB1 jak przełącznika apetytu. To receptor sieciowy w systemie sieciowym. Można uzyskać utratę masy ciała, wyłączając go. Można też uzyskać toksyczność psychiatryczną. Oba ustalenia są prawdziwe i medycyna musi z nimi żyć.

FAAH inhibitors, BIA 10-2474, and the risks of elegant theories

Po doświadczeniu z rimonabantem pośrednia modulacja ECS zaczęła wyglądać atrakcyjniej niż brutalne blokowanie lub aktywowanie receptorów. Zamiast pchać CB1 agonistami podobnymi do THC lub tłumić go antagonistami, dlaczego nie pozwolić, by własne ligandy organizmu wykonały pracę? O to chodziło w inhibicji FAAH.

Teoria była elegancka. Anandamid jest wytwarzany na żądanie i szybko rozkładany, głównie przez FAAH. Zahamować FAAH, podnieść poziomy anandamidu i być może wzmocnić endogenną sygnalizację tylko tam i wtedy, kiedy system jest już aktywny. To powinno, w zasadzie, zachować pewną przestrzenną i czasową specyfikę, której brakuje egzogennym kannabinoidom. Obiecywało to działanie przeciwbólowe i przeciwlękowe przy mniejszej liczbie efektów psychoaktywnych niż bezpośrednie agoniści CB1.

Przez pewien czas wyglądało to przekonująco. Kilka inhibitorów FAAH weszło do rozwoju. Niektóre wczesne badania na ludziach nie ujawniły oczywistej katastrofalnej toksyczności. Cała strategia wydawała się mądrzejszym, bardziej fizjologicznym sposobem modulacji ECS.

Potem przyszedł BIA 10-2474.

W 2016 r. badanie fazy 1 w Rennes we Francji, testujące inhibitor FAAH BIA 10-2474, doprowadziło do ciężkiego uszkodzenia neurologicznego u kilku zdrowych ochotników i jednej śmierci. Zdarzenie wstrząsnęło środowiskiem i słusznie. Mechanizm przedstawiany jako subtelny i endogenny spowodował katastrofalną toksyczność na etapie first-in-human.

Dokładne przyczyny są nadal przedmiotem dyskusji, ale ogólne lekcje są jasne. Po pierwsze, „podnoszenie poziomu endocannabinoidów” nie jest synonimem bezpieczeństwa. Po drugie, efektów leku nie można wywnioskować jedynie z nazwy celu. BIA 10-2474 mogła mieć problematyczne działania pozacelowe i jej toksyczności nie można po prostu odnieść do wszystkich inhibitorów FAAH. Ten punkt ma znaczenie, ponieważ inne inhibitory FAAH nie wykazywały tego samego katastrofalnego wzorca. Mimo to katastrofa ujawniła powtarzający się błąd w farmakologii translacyjnej: elegancka logika ścieżki może stworzyć fałszywe przekonanie.

The ECS zaprasza do takiej nadmiernej pewności, ponieważ jego endogenne ligandy są lokalne, przejściowe i szybko terminowane. Interwencja upstream lub downstream może wyglądać łagodniej niż jest w rzeczywistości. Zmiana kinetyki degradacji może zmienić sygnalizację w tkankach, przedziałach lub oknach czasowych, których modele przedkliniczne nie uchwyciły. To samo ostrzeżenie dotyczy inhibicji MAGL. Ponieważ MAGL odpowiada za około 85% hydrolizy 2-AG w mózgu, według Nomura i wsp. w Nature Chemical Biology w 2011 r., jego zahamowanie nie jest drobną korektą. To poważna ingerencja w dominujący szlak sygnalizacji lipidowej.

Przypadek BIA 10-2474 nie dowiódł, że wszystkie leki ukierunkowane na enzymy ECS są skazane na niepowodzenie. Udowodnił coś ważniejszego: endocannabinoid system jest prawdziwą warstwą kontroli farmakologicznej i ingerencja w niego może dawać duże efekty, dobre lub złe. Właśnie dlatego dziedzina zasługuje zarówno na poważne badania naukowe, jak i kliniczną powściągliwość.

Obecny stan medycyny ukierunkowanej na ECS jest zatem mieszany, ale nie mylący. Niektóre interwencje zadziałały i zdobyły swoje miejsce. Epidiolex jest jednym z nich. Nabiximols w określonych ustawieniach SM to kolejny kwalifikowany przykład. Kannabinoidy w leczeniu nudności związanych z chemioterapią i w wybranych przewlekłych stanach bólowych mają wsparcie dowodowe, choć szczegóły mają większe znaczenie niż nagłówki. Równocześnie rimonabant pokazał, że blokowanie CB1 może szkodzić zdrowiu psychicznemu, a BIA 10-2474 pokazała, że pośrednie zwiększanie tonu endocannabinoidowego nie jest automatycznie nieszkodliwe.

To dojrzały obraz tej dziedziny. The ECS jest medycznie istotny, ponieważ można go manipulować. Jest medycznie niebezpieczny z dokładnie tego samego powodu.

Luki w dowodach i sporne twierdzenia dotyczące ECS

Endocannabinoid system to prawdziwa biologia, nie poetyka wellness. Receptor CB1 został zklonowany przez Lisę Matsudę i współpracowników w Nature w 1990 roku. CB2 pojawił się później dzięki Munro i współautorom w 1993 roku. Anandamid został zidentyfikowany przez Devane, Hanuš, Breuera, Mechoulama i współautorów w 1992 roku, a 2-AG został uznany za endocannabinoid w 1995 roku przez zespoły Mechoulama i Sugiury. Od tego czasu pole zmapowało autentyczną sieć sygnalizacji lipidowej: endocannabinoids są syntetyzowane „na żądanie” z prekursorów błonowych, często przemieszczają się wstecz przez synapsę i są szybko wyłączane przez enzymy takie jak FAAH i MAGL. To znacznie precyzyjniejszy obraz niż zwykłe uproszczenie „THC wiąże się z CB1”.

Mimo to, prawdziwy system może być otoczony słabymi twierdzeniami. Tak się tu stało. ECS bywa wcielany do wyjaśnień, które wyprzedzają dane, zwłaszcza w treściach konsumenckich dotyczących CBD i cannabis. Redakcyjnie trzy punkty są do obrony. Po pierwsze, „kliniczny deficyt endocannabinoidowy” to ciekawa hipoteza, a nie ustalona diagnoza. Po drugie, entourage effect jest farmakologicznie wiarygodny, ale dowody u ludzi są skąpe w stosunku do pewności, z jaką się go omawia. Po trzecie, badania na zwierzętach pozostają niezbędne dla ustalenia mechanizmów, lecz stanowią bardzo słabe podstawy dla konkretnych, konsumenckich obietnic dotyczących tego, jak produkt z cannabinoidami będzie się sprawował lub odczuwany przez ludzi.

Clinical endocannabinoid deficiency: hipoteza kontra dowód

Hipoteza clinical endocannabinoid deficiency, w skrócie CECD, jest najbardziej kojarzona z Ethanem Russo, który argumentował na początku XXI wieku, że zaburzenia takie jak migrena, fibromialgia i zespół jelita drażliwego mogą odzwierciedlać niski ton endocannabinoidowy. Pomysł ma intuicyjne przełożenie, ponieważ te stany mogą obejmować nadwrażliwość bólową, reaktywność na stres, zmienioną funkcję jelit i inne procesy, w których uczestniczy ECS. Pasuje też do szerszej obserwacji, że ECS pomaga regulować punkty nastawcze, zamiast działać jak prosty przełącznik on-off.

Ciekawe nie znaczy ustalone.

Główny problem to dowód. Nie istnieje zwalidowany test kliniczny, który mógłby zdiagnozować CECD w rutynowej praktyce. Anandamid i 2-AG zmieniają się w zależności od tkanki, czasu, diety, stanu stresu, zapalenia, fazy miesiączkowej i metody pobierania próbek. Wartości w krwi obwodowej nie mówią wprost, co dzieje się przy synapsie w hipokampie, ciałach migdałowatych, rogu tylnym rdzenia lub w układzie nerwowym jelit. Nawet gdy badania raportują zmienione poziomy endocannabinoidów w stanie chorobowym, związek przyczynowy pozostaje nierozstrzygnięty. Niski ton może przyczyniać się do choroby, odzwierciedlać chorobę lub być kompensacją dla innego zaburzenia.

Strona receptorowa nie jest łatwiejsza. Ekspresja CB1 i CB2 może się zmieniać pod wpływem przewlekłego stresu, urazu, otyłości, zapalenia, ekspozycji na leki i choroby. CB2 w ośrodkowym układzie nerwowym jest dobrym przykładem, dlaczego uproszczone mapy zawodzą: jest głównie związany z komórkami i tkankami układu odpornościowego, ale niskopoziomowa ekspresja neuronalna w pewnych warunkach pozostaje zależna od kontekstu i jest przedmiotem debat. Zatem nawet jeśli „deficyt” byłby trafnym opisem w jednej tkance, w innej może być błędny.

Istnieje też tutaj pułapka koncepcyjna. ECS nie zawsze przywraca zdrowie, gdy zostanie „zwiększony”. Rimonabant, odwrotny agonista CB1, wywołał istotną utratę masy ciała w próbie RIO-Europe z 2005 roku autorstwa Van Gaala i in. — 6,6 kg po roku przy 20 mg wobec 1,8 kg przy placebo — ale został wycofany, ponieważ działania niepożądane psychiatryczne były poważne. Lekcja nie polega jedynie na tym, że blokowanie CB1 może być szkodliwe. Polega na tym, że ECS jest głęboko wpleciony w obwody nastroju, motywacji, odżywiania i reakcji na stres. Interwencja w nim może pomagać, szkodzić lub robić jedno i drugie jednocześnie. Podobnie hamowanie FAAH na papierze wyglądało elegancko, ponieważ wydawało się, że podniesie anandamid tam, gdzie był potrzebny, jednak faza 1 badania BIA 10-2474 we Francji spowodowała ciężką toksyczność. „Zwiększanie endocannabinoids” nie jest synonimem bezpieczeństwa.

Dlatego właściwe stanowisko jest powściągliwe: CECD to użyteczna hipoteza badawcza i prowokacyjny sposób uporządkowania pewnych obserwacji, ale nie jest to udowodniony ramowy schemat diagnostyczny i nie powinien być przedstawiany jako rozstrzygający fakt kliniczny.

The entourage effect: prawdopodobny, popularny, słabo przebadany

Entourage effect jest jednym z najbardziej nadmiernie afirmowanych pomysłów w medycynie cannabinoidowej. W swojej najsilniejszej, publicznej formie stwierdza, że mieszaniny cannabinoidów i terpenów konsekwentnie działają lepiej niż izolowane związki, ponieważ chemia rośliny wywołuje efekty kooperatywne. Pierwsza połowa tego stwierdzenia jest prawdopodobna. Druga połowa jest często twierdzona daleko poza zakresem dowodów.

Farmakologicznie interakcje łatwo sobie wyobrazić. THC jest częściowym agonistą przy CB1 i CB2. CBD ma niskie bezpośrednie powinowactwo do tych receptorów przy typowych stężeniach i wydaje się działać poprzez bardziej złożony profil, który może obejmować negatywne allosteryczne efekty przy CB1, TRPV1, 5-HT1A, sygnalizację związaną z adenozyną, PPAR-gamma oraz kanały jonowe. CBG ma słabą aktywność przy CB1/CB2 i inne cele, w tym interakcje z receptorami alfa-2 adrenergicznymi i rodziną TRP. Do tego terpeny mogą mieć własne efekty receptorowe i na błony. Zatem tak, interakcja wielozwiązkowa jest farmakologicznie wiarygodna.

Ale wiarygodność to nie potwierdzenie.

Dowody u ludzi na szerokie twierdzenia o entourage effect są ograniczone, heterogenne i często zakłócone przez dawki, drogę podania, efekty oczekiwania i zmienność produktu. Niektóre leki z całej rośliny lub oparte na ekstraktach mają dowody w określonych stanach; nabiximols ma dane dla spastyczności w stwardnieniu rozsianym w niektórych jurysdykcjach. To jednak nie waliduje każdego twierdzenia „full-spectrum działa lepiej”. Sukces oczyszczonego CBD w epilepsji nie jest dowodem przeciwko izolatom jako klasie. W NEJM Devinsky i in. 2017 pokazali 43,9% redukcję częstości napadów toniczno-klonicznych przy cannabidiolu w zespole Draveta wobec 21,8% przy placebo. Thiele i in. 2018 stwierdzili medianę redukcji napadów tonicznych o 41,9% przy 20 mg/kg/dobę CBD i 17,2% przy placebo w zespole Lennox-Gastaut. To dane dotyczące leku oczyszczonego, a nie dowód na wyższość złożonych ekstraktów.

Moje stanowisko jest proste: entourage effect należy traktować jako rodzinę testowalnych hipotez interakcji, a nie jako domyślną prawdę. Niektóre kombinacje mogą być addytywne, niektóre antagonistyczne, niektóre obojętne, a niektóre zależne od dawki i wskazania. Termin jest użyteczny tylko wtedy, gdy wskazuje na realną farmakologię. Zbyt często funkcjonuje jako retoryczne skrócenie.

Co modele zwierzęce mogą, a czego nie mogą nam powiedzieć

Bez badań na zwierzętach ECS nadal byłby w dużym stopniu niewidoczny. Retrogradacyjna sygnalizacja przez endocannabinoids została wyjaśniona dzięki elektrofizjologii w późnych latach 90. i wczesnych 2000. przez badaczy takich jak Bradley Alger, współpracownicy Daniele Piomelli oraz zespół Alfonso Castillo. Myszy z wyciętymi genami, autoradiografia receptorów, mikrodializa i badania inhibicji enzymów ustaliły wiele podstaw dotyczących rozmieszczenia receptorów i metabolizmu ligandów. Nomura i in. wykazali w 2011, że MAGL odpowiada za około 85% aktywności hydrolizy 2-AG w mózgu myszy. Te zdobycze mechanistyczne mają znaczenie.

Nie są to jednak tożsame rzeczy z wiarygodnymi przewidywaniami dotyczącymi produktów u ludzi.

Badania na gryzoniach mogą wykazać, że dany cannabinoid zmniejsza zachowania podobne do lęku w jednym paradygmacie, zwiększa je w innym, tłumi ból zapalny, zmienia wygaszanie lęku, wpływa na apetyt, modyfikuje próg drgawkowy lub zmienia zachowania społeczne. Problem translacji jest oczywisty: „zachowania podobne do lęku” w teście z podwyższonym labiryntem nie są uogólnionym zaburzeniem lękowym. Chemicznie indukowany model kolitis nie jest pełnym doświadczeniem życiowym pacjenta z chorobą zapalną jelit. Szczep myszy, płeć, stres przy utrzymaniu, czas, droga podania i dawka mogą wszystkie zmienić wynik. Cannabinoidy wykazują też efekty biphasiczne. Niska dawka może robić jedną rzecz; wyższa dawka może to odwrócić.

Dlatego dowody ze zwierząt są najsilniejsze, gdy służą do badania mechanizmów: identyfikowania zaangażowania receptorów, mapowania obwodów, rozdzielania funkcji AEA i 2-AG lub testowania, jak hamowanie FAAH versus MAGL zmienia sygnalizację. Są znacznie słabsze, gdy służą do popierania bezpośrednich stwierdzeń skierowanych do konsumentów, takich jak „CBD uspokaja układ nerwowy”, „CBG poprawia koncentrację” lub „mieszanka terpenowa w przewidywalny sposób wzmacnia THC”. Takie twierdzenia zwykle pomijają kilka poziomów niepewności.

Trzeźwe odczytanie literatury o ECS nie umniejsza znaczenia tej dziedziny. Poprawia ją. System jest ważny, klinicznie istotny i biologicznie bogaty. Ale nie jest to carte blanche dla spekulacji.

Dlaczego ECS ma znaczenie dla każdego artykułu o cannabinoids na tej wiki

The endocannabinoid system jest ramą odniesienia dla niemal każdego poważnego twierdzenia dotyczącego cannabinoids. Bez niej THC sprowadza się do „tego psychoaktywnego”, CBD do „tego uspokajającego”, a CBG do „mniejszego, obiecującego”, i dokładnie tak zaczyna się słabe pisarstwo o cannabis. The endocannabinoid system nie jest modułem przetwarzającym cannabis, który ewoluował dla rośliny. To endogenny lipidowy układ sygnalizacyjny odkryty częściowo dlatego, że badacze cannabis podążali za farmakologią. CB1 został zklonowany przez Lisę Matsudę i współpracowników w Nature w 1990 r.; CB2 pojawił się dzięki Munro i in. w 1993 r.; anandamide została zidentyfikowana przez Devane, Hanuš i współpracowników w 1992 r.; 2-AG został uznany za endocannabinoid w 1995 r. przez grupy Mechoulama i Sugiury. Ta chronologia ma znaczenie, ponieważ pokazuje kierunek przyczynowości: cannabis pomogło ujawnić system, ale system jest natywny dla organizmu.

Ta różnica zmienia sposób, w jaki ta wiki czyta każdy artykuł o cannabinoids, do którego prowadzi to miejsce. Endocannabinoids są wytwarzane „na żądanie” z lipidów błonowych, działają lokalnie, często przemieszczają się wstecz przez synapsy z komórek postsynaptycznych do presynaptycznych i są szybko wyłączane przez enzymy takie jak FAAH i MAGL. THC nie odtwarza tego wzorca w prosty sposób. Może naśladować jego części, ale z innym tempem, szerszą ekspozycją tkanek, inną efektywnością i często dłuższym czasem utrzymywania się. Zatem gdy produkt, odmiana lub izolat twierdzi, że „wspiera ECS”, pierwsze pytanie powinno brzmieć: jakim mechanizmem, w jakiej tkance, przy jakiej dawce, jaką drogą podania i z jakimi danymi u ludzi?

Interpretacja THC, CBD i CBG przez pryzmat biologii ECS

Biologia ECS daje czytelnikom sposób sortowania związków według mechanizmu, zamiast według kategorii marketingowych. THC jest najłatwiejszym punktem wyjścia, ponieważ jest agonistą częściowym w stosunku do CB1 i CB2, a CB1 jest silnie eksprymowany w korze, hipokampie, jądrach podstawy, móżdżku i obszarach limbicznych. Ta geografia receptorowa pomaga wyjaśnić odurzenie, zaburzenia pamięci, zmienione postrzeganie czasu, wpływ na apetyt i zmiany motoryczne. Wyjaśnia też, czego THC zazwyczaj nie robi: ponieważ ekspresja CB1 jest rzadka w pniowych ośrodkach kardiorespiratorycznych, cannabis nie wywołuje klasycznego śmiertelnego zahamowania oddechu obserwowanego przy przedawkowaniu opioidów.

CBD jest trudniejsze, i właśnie dlatego znajomość ECS ma znaczenie. CBD ma niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2 przy fizjologicznie istotnych stężeniach, więc uproszczone stwierdzenia typu „CBD aktywuje ECS” są zwykle błędne. Jego działania wydają się obejmować bardziej złożony zestaw celów i modulatorów, w tym możliwą negatywną modulację allosteryczną przy CB1, TRPV1, 5-HT1A, sygnalizację związaną z adenozyną, PPAR-gamma oraz efekty na kanały jonowe. W niektórych kontekstach sugerowane są efekty związane z FAAH, ale to nie czyni z CBD czystego „wzmacniacza” endocannabinoidów. Czytelnicy powinni mieć na uwadze jedną rzecz: baza dowodowa dla oczyszczonego, przepisanego CBD nie jest tym samym co baza dowodowa dla detalicznych produktów CBD. W NEJM Devinsky i in. 2017 zgłosili 43,9% spadek częstości napadów konwulsyjnych przy cannabidiol w zespole Draveta vs 21,8% przy placebo; Thiele i in. 2018 stwierdzili 41,9% spadek napadów typu drop w Lennox-Gastaut przy 20 mg/kg/dzień vs 17,2% przy placebo. To są realne sygnały kliniczne. Nie walidują one jednak każdej szerokiej tezy o CBD dotyczacej snu, nastroju, zapalenia czy „równowagi”.

CBG należy czytać jeszcze bardziej ostrożnie. Wykazuje słabe lub niskopowiązujące interakcje z CB1 i CB2 i angażuje także cele niebędące cannabinoidami, takie jak receptory alfa-2-adrenergiczne i kanały TRP. To sprawia, że działanie farmakologiczne jest plausible. Nie czyni to jednak roszczeń efektowych dojrzałymi. Dane kliniczne u ludzi nadal są skąpe.

Ta sama logika rozciąga się poza cannabinoids na terpeny, formulacje i drogi podania. Roszczenie dotyczące terpenu ma znaczenie tylko wtedy, gdy związek osiąga istotne stężenia in vivo. Dawka doustna, inhalowana i nalewka doustna mogą dawać bardzo różne krzywe ekspozycji i metabolity. 11-hydroxy-THC po podaniu doustnym jest klasycznym przykładem. Wiedza o ECS zamienia „to inaczej działa” w pytanie farmakokinetyczne, a nie w zagadnienie mistyczne.

Czego nie mówi powinowactwo do receptorów

Wykresy powinowactw są użyteczne, ale nie są wykresami wyników. Liczba wiązania mówi coś o tym, jak silnie związek wchodzi w interakcję z celem w określonych warunkach testu. Nie mówi, czy związek jest agonistą, agonistą częściowym, antagonistą, agonistą odwrotnym, modulatorem allosterycznym, czy funkcjonalnie nieistotnym przy rzeczywistych poziomach ekspozycji u ludzi. Nie mówi też, gdzie w organizmie dany cel jest eksprymowany, czy związek tam dociera, jak szybko dociera, jak długo się utrzymuje, jakie metabolity powstają ani jakie konkurencyjne ligandy są obecne.

To jest szczególnie ważne w ECS, ponieważ system endogenny jest kinetyczny i lokalny. Anandamide i 2-AG nie są wymiennymi „natural cannabinoids”. AEA jest zwykle rzadsza pod względem obfitości w tkankach i działa jako agonista częściowy przy CB1. 2-AG jest zazwyczaj dominującym endocannabinoidem w mózgu i w wielu układach działa jako agonista pełny przy CB1 i CB2. Ich wyłączanie też jest różne: FAAH degraduję głównie AEA, podczas gdy MAGL odpowiada za około 85% hydrolizy 2-AG w mózgu, według Nomura i in. 2011. Jeśli związek zmienia jedną „gałąź” tej sieci, ale nie drugą, wynik fizjologiczny może być dość specyficzny.

Historia kliniczna wyostrza ten punkt jeszcze bardziej. Rimonabant, agonista odwrotny CB1, spowodował utratę masy ciała w próbie RIO-Europe z 2005 r.—6,6 kg po roku przy 20 mg vs 1,8 kg z placebo—jednak został wycofany, ponieważ działania niepożądane psychiatryczne były poważne. Zatem „ukierunkowanie na CB1 działało” było zarówno prawdą, jak i niebezpiecznie niekompletne. Nieudany inhibitor FAAH, BIA 10-2474, był kolejnym ostrzeżeniem: zwiększanie tonu endocannabinoidowego nie jest automatycznie łagodne ani bezpieczne.

Jak bardziej sceptycznie interpretować roszczenia dotyczące produktów i odmian

Ta wiki używa ECS jako filtra przeciw wyolbrzymionym twierdzeniom. Jeśli etykieta mówi, że produkt jest „na koncentrację”, „na zapalenie” lub „na sen”, czytelnicy powinni zapytać, czy roszczenie wiąże się z kontrolowanymi dowodami u ludzi, z wiarygodnym mechanizmem, czy tylko z dobrze znaną narracją owiniętą nazwą odmiany. Nazwy odmian są szczególnie złymi wskaźnikami farmakologii. Chemotyp, dawka, droga podania, tolerancja użytkownika, metabolizm i kontekst zwykle mają większe znaczenie.

Ten sam sceptycyzm odnosi się do retoryki „entourage effect”. Interakcje wieloskładnikowe są farmakologicznie możliwe. To jest prawda. Ale bezpośrednie dowody u ludzi są znacznie słabsze niż pewność języka marketingowego wokół nich. Profil terpenu nie gwarantuje przewidywalnego subiektywnego lub terapeutycznego rezultatu. Ani mówienie o receptorach nie ratuje słabego twierdzenia. Kontekst ma znaczenie: jakość certyfikatu analizy, stosunki cannabinoids, testowanie obecności zanieczyszczeń, biodostępność doustna, topografia inhalacji, metabolizm pierwszego przejścia oraz indywidualne różnice w enzymach i wcześniejszej ekspozycji — wszystko to kształtuje efekty.

To jest centralna logika tej wiki. Biologia ECS pozwala czytelnikom przejść od sloganów do mechanizmów, od izolowanych danych o wiązaniu do interpretacji całego systemu i od mitów o cannabinoids do czytania opartego na wadze dowodów. Każdy artykuł o cannabinoids, który następuje dalej—THC, CBD, CBG, CBN, CBC, delta-8-THC, THCV i inne—zyskuje sens, gdy zobaczy się tę samą leżącą u podstaw zasadę: związki cannabis nie „activate” po prostu uśpionego systemu. One zaburzają system aktywny, czasami subtelnie, czasami gwałtownie, a czasami w sposób, do którego organizm nie został zaprojektowany.

Prawne, medyczne i praktyczne uwagi przy omawianiu ECS

The endocannabinoid system to rzeczywista sieć sygnalizacyjna, a nie metafora zdrowia ani bezwarunkowe zezwolenie na formułowanie twierdzeń medycznych. To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ język dotyczący ECS jest często używany do przejścia od biologii receptorów do daleko idących stwierdzeń o tym, co cannabis, CBD lub inne cannabinoid „powinny” robić w organizmie. Nauka nie popiera takiego skrótu rozumowania. Omówienie tutaj ma charakter wyłącznie informacyjny i nie powinno być odczytywane jako osobista porada medyczna, diagnoza ani rekomendacja stosowania jakiegokolwiek związku ukierunkowanego na ECS.

Granice twierdzeń medycznych

Wyjaśnianie mechanizmu jest uzasadnione. Twierdzenie o leczeniu choroby wymaga dowodów klinicznych. To są różne standardy.

Na przykład prawidłowe jest stwierdzenie, że CB1 został zklonowany przez Matsuda i wsp. w 1990 r., CB2 przez Munro i wsp. w 1993 r., anandamide została zidentyfikowana przez Devane i wsp. w 1992 r., a 2-AG zostało uznane za endocannabinoid w 1995 r. przez Mechoulam i współpracowników oraz przez Sugiura i współpracowników. Prawdziwe jest też stwierdzenie, że endocannabinoids są wytwarzane „na żądanie”, często działają retrogradacyjnie i są szybko rozkładane przez FAAH i MAGL, przy czym MAGL odpowiada za około 85% hydrolizy 2-AG w mózgu myszy w badaniu Nomura i wsp. 2011. Żadne z tego, samo w sobie, nie dowodzi, że dany produkt zawierający cannabinoid leczy lęk, ból, bezsenność, zapalenie ani żadne inne schorzenie.

Kliniczny obraz jest mieszany, nie jednolicie pozytywny. Istnieją rzeczywiste sukcesy. Oczyszczony, przepisywany na receptę CBD ma zatwierdzenie regulacyjne dla napadów drgawkowych związanych z zespołem Lennoxa-Gastauta, zespołem Draveta oraz stwardnieniem guzowatym. W badaniu Devinsky i wsp. 2017 częstotliwość napadów drgawkowych w zespole Draveta zmniejszyła się o 43,9% przy stosowaniu cannabidiol w porównaniu do 21,8% przy placebo. W badaniu Thiele i wsp. 2018 napady z utratą napięcia (drop seizures) w zespole Lennoxa-Gastauta zmniejszyły się o 41,9% przy dawce 20 mg/kg/dzień CBD w porównaniu do 17,2% przy placebo. To są istotne dane. Nie uprawniają one do walidacji produktów CBD sprzedawanych w handlu detalicznym ani nie oznaczają, że CBD jest powszechnie udowodnione dla każdego zaburzenia związanego z ECS.

Są też porażki i szkody. Rimonabant, odwrotny agonista CB1, spowodował utratę masy ciała w badaniu RIO-Europe w 2005 r., ale został wycofany z powodu poważnych działań niepożądanych psychiatrycznych. Próbę inhibitora FAAH BIA 10-2474 we Francji poprzedziła ciężka toksyczność. To praktyczna lekcja, którą wiele popularnych wyjaśnień pomija: manipulacja ECS może pomóc, nie przynieść efektu lub wyrządzić szkody. „Naturalne” i „zwiększające endocannabinoid” nie są gwarancją bezpieczeństwa.

Zróżnicowanie jurysdykcyjne w prawie dotyczącym cannabis

Prawo dotyczące cannabis jest rozproszone i często się zmienia. Produkt może być legalny w jednym kraju, nielegalny w następnym i silnie ograniczony w trzecim. Nawet w ramach jednego systemu federalnego zasady stanowe, prowincjonalne lub terytorialne mogą odbiegać od polityki krajowej. Ma to wpływ na posiadanie, przepisywanie, normy produktowe, limity THC, przepisy dotyczące prowadzenia pojazdów, testy w miejscu pracy oraz na to, co uznaje się za legalny dostęp medyczny.

To ma znaczenie, ponieważ dyskusje o ECS często schodzą na praktyczne pytania dotyczące użycia. Czytelnicy nie powinni niczego zakładać. Sprawdź obowiązujące prawo w odpowiedniej jurysdykcji w oficjalnych źródłach rządowych, a nie w starych podsumowaniach, wpisach w mediach społecznościowych czy na etykietach. Skala użycia także nie rozstrzyga legalności: UNODC oszacowało 228 milionów użytkowników cannabis w ciągu ostatniego roku na świecie w 2022 r., a SAMHSA oszacowała 61,9 miliona użytkowników w USA w ciągu ostatniego roku w grupie wiekowej 12 lat i starszych w 2022 r. Powszechne użycie to fakt z zakresu zdrowia publicznego. To nie jest porada prawna.

Dlaczego mechanizm nie jest równoznaczny z rekomendacją leczenia

Prawdopodobieństwo mechanistyczne to punkt, w którym wiele dyskusji o ECS zbacza z kursu. Obecność receptora w tkance nie oznacza, że cannabinoid poprawi przebieg choroby w tej tkance. Szlak zaangażowany w homeostazę nie oznacza, że jego stymulacja przywróci zdrowie. ECS reguluje sygnalizację synaptyczną, apetyt, ból, ton immunologiczny, motorykę przewodu pokarmowego, reakcje na stres i inne funkcje. Ta szerokość czyni go interesującym naukowo i klinicznie trudnym.

THC nie „aktywuje” po prostu ECS. Zakłóca go. Endocannabinoids są wytwarzane lokalnie, na żądanie, a następnie szybko usuwane przez enzymy takie jak FAAH i MAGL. THC pochodzi spoza systemu, dociera do tkanek w innym przedziale czasowym i utrzymuje się dłużej. CBD jest jeszcze mniej jednoznaczny: niskie bezpośrednie powinowactwo do CB1 i CB2, możliwa negatywna modulacja allosteryczna przy CB1, działanie na TRPV1 i 5-HT1A, efekty związane z adenozyną i kanałami jonowymi oraz zależne od kontekstu wyniki związane z FAAH. CBG jest farmakologicznie interesujący, ale klinicznie słabo udokumentowany. Twierdzenia o „entourage effect” pozostają dopuszczalne na poziomie farmakologicznym, lecz nieudowodnione w bezpośrednich badaniach na ludziach.

Zatem bezpieczna zasada intelektualna jest prosta: mechanizm może usprawiedliwiać badania. Sam w sobie nie może usprawiedliwiać porady terapeutycznej. W przypadku osobistych decyzji medycznych czytelnicy powinni polegać na wykwalifikowanym klinicyście i wysokiej jakości danych z badań na ludziach, a nie na schematach receptorów.