Что такое эндоканнабиноидная система и влияние марихуаны на организм 5/5 (1)

Некоторые из нас употребляют каннабис из-за его влияния на психику, тогда как остальные находят в этом облегчение симптомов различных заболеваний. Но конопля не даст нам тот подъем или какое-то терапевтическое воздействие, если в нашем организме не будут находиться биологические системы, способные взаимодействовать с такими активными химическими соединениями, как ТГК.

Именно это и делает система эндоканнабиноида находящаяся внутри нас. Но она существует не только для того, чтобы получать удовольствие от потребления каннабиса. Она является жизненно важным аспектом нашего здоровья и благополучия, одной из ключевых систем нашей биологии. Итак, что делает эта система и как это работает?

Понятие гомеостаза или «правильной» зоны

Чтобы осознать человеческую систему эндоканнабиноида, важно знать об одной из фундаментальных концепций в биологии – гомеостазе. Это понятие означает саморегуляцию, постоянство – способность сохранять равновесие своей внутренней системы. Например: нам не нужно что-то слишком горячее или холодное – мы выбираем теплое.

Гомеостаз – это понимание того, что большинство биологических систем активно регулируется для поддержания условий в пределах узкого диапазона. Наше тело не хочет, чтобы его температура была слишком горячей или слишком холодной, уровень сахара в крови слишком высоким или слишком низким, и так далее. Условия должны быть просто правильным для наших клеток, чтобы поддерживать оптимальную производительность и изысканный механизм эволюции. Система эндоканнабиноида тела (ЭКС) является важной молекулярной системой для поддержания гомеостаза – она помогает клеткам оставаться в своей «правильной зоне».

Основные составляющие эндоканнабиноидной системы (ЭКС)

Ввиду ее ключевой роли в гомеостазе, ЭКС широко распространена во всем животном мире. Ее основные составляющие образовались очень давно, поэтому могут быть найдены во всех видах позвоночных животных.

ЭКС характеризуют по трем основным параметрам:

  • Каннабиноидные рецепторы находятся на поверхности клеток;
  • Эндоканнабиноиды (ЭК), малые молекулы, которые активируют рецепторы каннабиноидов;
  • Метаболические ферменты, которые расщепляют эндоканнабиноиды после того, как они используются.

Каннабиноидные Рецепторы

Каннабиноидные рецепторы находятся на поверхности клеток и «прислушиваются» к условиям вне клетки. Они передают информацию об изменении условий внутри клеток, запуская соответствующие реакции.

Выделяют два основных каннабиноидных рецептора: КБ1 и КБ2. Они не единственные в нашей системе, но были первыми, из обнаруженных и являются наиболее изученными. КБ1-рецепторы одни из наиболее распространенных типов рецепторов в головном мозге. Это рецепторы, которые взаимодействуют с ТГК, и действуют «возвышающе» на человека. КБ2-рецепторы более обширны, они находятся за пределами нервной системы, например, в таких местах, как иммунная система.  Однако, рецепторы могут быть найдены по всему телу. (рис. 1).

Рисунок 1: расположение КБ1 и КБ2 рецепторов в организме человека.

КБ1 и КБ2 рецепторы играют ключевую роль в системе эндоканнабиноида (ЭКС). Они находятся на поверхности различных типов клеток в организме. Оба рецептора расположены по всему телу, но КБ1 в основном сосредоточены в центральной нервной системе, в том числе и в нейронах головного мозга. В отличие от КБ2 которых больше за пределами нервной системы, включая клетки иммунной системы.

Эндоканнабиноиды

Эндоканнабиноиды (ЭК) – это молекулы, которые, как и каннабиноиды ТГК способны активировать каннабиноидные рецепторы. Однако, в отличие от ТГК, эндоканнабиноиды производятся естественным путем в клетках человеческого организма («эндо» означает внутри, в пределах тела).

Существует два основных вида каннабиноидов: анандамида и 2-АГ (Рис. 2). Эти эндоканнабиноиды производятся из жироподобных молекул внутри клеточных мембран, а синтезируются по требованию. Это означает, что они сделаны и используются именно тогда, когда они нужны, а не упакованы и сохранены для последующего использования, как и многие другие биологические молекулы.

Рисунок 2: Анандамида и 2-АГ-два основных каннабиноидов.

Каннабиноиды представляют собой класс молекул, что характеризуются способностью к активации таких рецепторов как СВ1 и СВ2. Анандамида и 2-АГ – два основных каннабиноида, которые естественным образом вырабатываются в организме. ТГК – это психоактивные производимые из растений конопли. Все три этих каннабиноида могут активировать рецепторы КБ1 и КБ2, хотя каждый из них имеет разную эффективность в каждом из рецепторов.

Ферменты и метаболизм

Третья часть триады ЭК включает метаболические ферменты, которые быстро разрушают эндоканнабиноиды, как только они используются. Существует два основных фермента: FAAH, расщепляющий анандамид, и MAGL, который раскалывает 2-АГ (рис. 3). Данные ферменты обеспечивают, воздействие ЭК только тогда, когда они необходимы, но не дольше, чем это нужно. Такое действие отличает ЭК от многих других молекулярных сигналов в теле, таких как гормоны или классические нейромедиаторы, которые могут сохраняться в течение многих секунд или минут, или скрыты в организме с возможностью их дальнейшего применения.

Рисунок 3: FAAH и MAGL являются ключевыми ферментами системы эндоканнабиноида.

Ферменты представляют собой молекулы, которые ускоряют химические реакции в организме, часто для разрушения молекул. FAAH и MAGL-ключевые игроки в ЭКС, потому что они быстро разрушают эндоканнабиноиды. FAAH ломает анандамид, в то время пока MAGL ломает 2-АГ. Эти ферменты расщепляют эндоканнабиноиды очень быстро, но не эффективны в разрушении ТГК.

Эти три ключевых компонента ЭКС могут быть найдены почти во всех важнейших системах организма. Когда что-то выводит организм из состояния равновесия, эти три вещества ЭКС зачастую призваны повернуть все в правильное русло, тем самым поддерживая гомеостаз, то есть действуя тогда и там, где это необходимо.

Ниже мы рассмотрим примеры того, как ЭКС помогает поддерживать гомеостаз в двух областях: электрические импульсы клеток головного мозга в нервной системе и реакция иммунной системы при воспалении.

Регуляция клеток мозга при помощи эндоканнабиноидов

Клетки мозга (нейроны) взаимодействуют между собой, посылая электрохимические сигналы друг другу. Каждый нейрон должен прислушиваться к остальным клеткам головного мозга, чтобы решить, будет ли он посылать электрический сигнал в нужный момент. Но если клетки перегружены такими сигналами, это может быть очень вредно для них. Именно здесь и помогают эндоканнабиноиды.

Приведем упрощенный пример: один нейрон прислушивается к двум другим. Один из этих двух нейронов может стать сверхактивным и отправить слишком много сигналов к нейрону, который слушает. Когда это случается, нейрон прислушивается к эндоканнабиноидам, которые связываются с гиперактивным нейроном.  Далее «громкие» нейроны, соединяются с КБ1-рецепторами, а те, в свою очередь, передают успокаивающий сигнал обратно нейрону. Все эти действия поддерживают равновесие между клетками. (Рис. 4).

Рисунок 4: Эндоканнабиноидные сигналы регулируют активность наших клеток мозга.

В обычных обстоятельствах (сверху-слева) клетки головного мозга (нейроны) получают только нужное количество информации от своих партнеров – не слишком много и не слишком мало. Однако, некоторые из клеток могут стать сверхактивными и отправить слишком большое количество сигналов (сверху-справа). Нейроны, ощутив это, выпускают эндоканнабиноиды, которые подадут сигнал другому нейрону успокоиться (внизу). Этот вид механизма помогает поддерживать гомеостаз, потому что это дает возможность препятствовать тому, чтобы нейроны отсылали слишком много сигналов.

Приведенный выше пример показывает, что эндоканнабиноиды передают информацию в обратном направлении, поэтому они известны еще как ретроградные сигналы. Большую часть времени, поток информации между нейронами идет строго в одном направлении, от нейрона-«отправителя», через нейромедиаторы к нейрону-«получателю» ( который слушает эти сигналы). Эндоканнабиноиды позволяют нейронам-«получателям» регулировать, сколько сигналов к ним поступает путем передачи ретроградных сигналов (эндоканнабиноиды) назад к сверхактивным нейронам отправителя.

Но мозг – не единственный орган, который нуждается в поддержании гомеостаза. Любая система тела, от пищеварительной до иммунной системы, должна тщательно регулировать, как функционируют ее клетки. Надлежащее регулирование имеет решающее значение для обеспечения выживания.

Регулирование воспаления при помощи эндоканнабиноидов

Воспаление – это естественная защитная реакция иммунной системы в ответ на инфекцию или физические повреждения. Цель воспаления состоит в том, чтобы удалить инфекционные агенты (микробы) или поврежденную ткань.  Воспаленная область производит клетки иммунной системы, которые движутся в зараженное место, чтобы проделать там «грязную» работу и обеспечить там «правильную» зону.

Важно, чтобы воспаление было ограничено местоположением повреждения и не сохранялось там дольше, чем это необходимо, иначе может быть нанесен ущерб. Хроническое воспаление и аутоиммунные болезни – примеры иммунной системы, активируемой неуместно. Когда это происходит, воспалительная реакция длится слишком долго (что приводит к хроническому воспалению), или направлена к здоровым клеткам (аутоиммунитет).

В целом эндоканнабиноиды, подавляют или ограничивают воспалительные сигналы иммунной системы. Профессор Пракаш Нэгаркэтти, вице-президент по Исследованию в Университете Южной Каролины, рассказал, как настроить ЭКС, чтобы это было хорошим способом лечить воспалительные заболевания.

«Большая часть нашего исследования демонстрирует, что эндоканнабиноиды произведены после активации иммуноцитов и могут помочь отрегулировать иммунную реакцию, действуя как противовоспалительные средства», — объяснил он. «Таким образом вмешательства, которые управляют метаболизмом или производством эндоканнабиноидов, могут служить новой методикой лечения против широкого спектра воспалительного заболевания».

Рассмотрим нормальную иммунную реакцию, вызванную бактериальной инфекцией. Во-первых, иммуноциты обнаруживают наличие бактерий и выпускают провоспалительные молекулы, которые сообщают другим иммуноцитам присоединиться к борьбе. В это время выпускаются и эндоканнабиноиды (рис. 5), которые также дают сигнал о помощи другим иммуноцитам, чтобы ограничить воспалительную реакцию. Жестко регулируя воспаление, иммунная система уничтожает микробы или удаляет поврежденную ткань, а после останавливается. Это предотвращает чрезмерное воспаление, таким образом позволяя клеткам возвратиться в свою «правильную» зону.

Рисунок 5: Эндоканнабиноиды помогают регулировать воспаление.

В нормальных условиях (вверху слева), клетки иммунной системы патрулируют в организме, находясь в состоянии боевой готовности для любых незваных гостей, таких как бактерии. Во время бактериальной инфекции (вверху справа), иммуноциты обнаруживают наличие бактерий и затем выпускают множество молекул, чтобы помочь предпринять защитную атаку  (внизу). Эти сигналы включают провоспалительные молекулы (малые круги), которые помогают собрать наибольшее количество иммунных клеток к месту инфицирования. Также выпускаются и эндоканнабиноиды (синие алмазы), что позволяет еще лучше регулировать масштабы и степень этой воспалительной реакции.

Как взаимодействуют между собой каннабиноиды ТГК и КБД с системой эндоканнабиноида (ЭКС)

Система эндоканнабиноида является основной причиной того, почему и как наше тело реагирует на каннабиноиды ТГК и КБД. Например, ТГК провоцирует наше тело к «подъему», потому что он активирует КБ1-рецепторы в головном мозге. Эндоканнабиноиды, такие как анандамид также активирует КБ1.

Так почему же мы не ощущаем это «возвышение» постоянно?

Во-первых, ТГК не взаимодействует с рецепторами КБ1 точно таким же образом, как естественные эндоканнабиноиды в организме. Во-вторых, метаболические ферменты, которые быстро ломают эндоканнабиноиды, такие как анандамид, не действуют на TГК, поэтому он остается в нашем организме намного дольше.

Важно помнить и то, что каннабиноиды и другие нейромедиаторы редко взаимодействуют только с одной группой рецепторов, они часто взаимодействуют со многими типами в головном мозге. В то время как растительные каннабиноиды могут активировать те же рецепторы, эндоканнабиноиды вероятно, взаимодействуют с другими и, следовательно, получаются совершенно различные эффекты.

Действие КБД тоже интересно – оно влияет на общий уровень эндоканнабиноидов в головном мозге. КБД подавляет фермент FAAH, который расщепляет анандамид, тем самым увеличивая его уровни. Подавление фермента FAAH, является полезной стратегией лечения тревожных расстройств, и некоторые успокаивающие свойства КБД проявляются благодаря способности ингибировать этот фермент и тем самым увеличивать тон эндоканнабиноида.

Итог

Система эндоканнабиноида (ЭКС), состоящая из рецепторов каннабиноида, молекул эндоканнабиноида, и их метаболических ферментов, является важной молекулярной системой в организме, которая помогает поддерживать гомеостаз. Из-за его жизненно важной роли в том, что клетки и системы остаются в их физиологически «правильной» зоне, ЭКС жестко регулируется – она задействуется точно там и тогда, где это необходимо. Однако, это не означает, что активация ЭКС, посредством потребления марихуаны или любыми другими средствами, всегда сделает все как надо.

Как и в любой другой сложной биологической системе, в ЭКС может произойти сбой. «Если отклонение от физиологического гомеостаза затягивается, из-за внешних факторов или хронических патологических состояний, ЭКС может начать оказывать влияние на несоответствующие клетки», объяснил доктор Ди Марцо. «В этих случаях, ЭКС, вместо того, чтобы быть полезной, на самом деле может способствовать прогрессированию заболевания».

Важно помнить, что активация ЭКС, посредством потребления марихуаны или любыми другими средствами, не является панацеей. Как и большая часть биологии, этот процесс достаточно трудный.

Понимая биологический принцип «правильной зоны» (гомеостаз), и как ЭКС иллюстрирует это на клеточном уровне, нам необходимо более глубоко ценить систему эндоканнабиноида. И понимать то, как множество основанных на марихуане методов лечения могло бы на самом деле работать. Наличие и критическая функция ЭКС через многие системы тела, включая нервные и иммунные системы, объясняют, почему такое большое разнообразие болезней и болезненных состояний чувствительно к основанным на марихуане вмешательствам.

Пожалуйста оцените запись

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *