Układ endokannabinoidowy, często w skrócie ECS, to system sygnałowy obecny w całym organizmie. Odkryto go pod koniec lat 80., gdy naukowcy próbowali zrozumieć, dlaczego THC działa na mózg. Od tamtej pory łączy się go ze wszystkim, od sygnałów bólowych i apetytu po pamięć i stres. Wyjaśniamy, z czego składa się ECS, jak go odkryto, jak działają jego sygnały i na jakim etapie są dziś badania.
W skrócie
- ECS składa się z własnych kannabinoidów organizmu (endokannabinoidów), receptorów, które je odbierają, oraz enzymów, które je rozkładają.
- Dwa najbardziej znane receptory to CB1 i CB2. CB1 występuje głównie w układzie nerwowym, a CB2 głównie w komórkach układu odpornościowego.
- Endokannabinoidy powstają wtedy, gdy są potrzebne, i często działają jak hamulec dla innych sygnałów.
- THC działa, wiążąc się z CB1. CBD działa inaczej i tylko słabo wiąże się z receptorami.
- Duża część badań opiera się na doświadczeniach na zwierzętach i komórkach, a wiele twierdzeń o „wzmacnianiu” ECS nie ma potwierdzenia.
Czym jest układ endokannabinoidowy?
Nazwa pochodzi od konopi, bo to właśnie substancje z tej rośliny naprowadziły naukowców na trop. Układ występuje jednak u wszystkich kręgowców i działa zupełnie bez konopi. Składa się z trzech części:
- Endokannabinoidy. Własne substancje sygnałowe organizmu. Dwie najlepiej zbadane to anandamid i 2-AG (2-arachidonoiloglicerol). Obie powstają z tłuszczów obecnych w błonach komórkowych.
- Receptory. Odbiorniki na powierzchni komórek. CB1 jest jednym z najczęściej występujących receptorów tego typu w mózgu, a CB2 znajduje się głównie na komórkach odpornościowych.
- Enzymy. Wytwarzają i rozkładają endokannabinoidy. FAAH rozkłada głównie anandamid, a MAGL głównie 2-AG, dzięki czemu sygnał jest krótki.
Jak odkryto ten układ
Historia zaczyna się od THC. W 1964 roku Raphael Mechoulam i Yehiel Gaoni w Izraelu wyizolowali i opisali tę substancję. Nadal jednak nie wiedziano, jak działa w organizmie, i minęło ponad 20 lat, zanim elementy układanki trafiły na swoje miejsce:
- 1988. Naukowcy w USA wykazali, że mózg szczura ma specjalny receptor, z którym wiążą się kannabinoidy.
- 1990. Receptor, nazywany dziś CB1, został sklonowany i można go było dokładnie zbadać.
- 1992. Odkryto pierwszy endokannabinoid i nazwano go anandamidem, od sanskryckiego słowa „ananda”, które oznacza błogość.
- 1993. W komórkach układu odpornościowego odkryto drugi receptor, CB2.
- 1995. Dwa zespoły badawcze niezależnie od siebie opisały drugi ważny endokannabinoid, 2-AG.
Kolejność jest trochę odwrócona. Najpierw znaleziono substancję z rośliny, potem receptor, a na końcu substancje wytwarzane przez sam organizm. Dlatego układ nosi nazwę od konopi.
Jak działają sygnały
Większość substancji sygnałowych w mózgu jest wytwarzana z wyprzedzeniem i przechowywana w małych pęcherzykach, dopóki nie będzie potrzebna. Endokannabinoidy działają inaczej. Powstają dopiero wtedy, gdy komórka staje się aktywna, i wędrują wstecz: od komórki, która odbiera sygnał, do komórki, która go wysłała.
Gdy endokannabinoid dotrze do CB1 na komórce wysyłającej, zmniejsza ilość uwalnianych substancji sygnałowych. Można to porównać do hamulca, który włącza się, gdy aktywność robi się wysoka. Potem enzymy szybko rozkładają endokannabinoid i hamulec puszcza.
CB2 działa częściowo w inny sposób. Receptor ten występuje głównie na komórkach odpornościowych i wydaje się pomagać w regulowaniu tego, jak te komórki się przemieszczają i jakie substancje sygnałowe uwalniają.
W czym uczestniczy ECS?
Ponieważ receptory występują w tak wielu miejscach, układ wiąże się z długą listą funkcji. Naukowcy badali m.in. jego rolę w:
- sygnałach bólowych w układzie nerwowym
- apetycie i bilansie energetycznym
- reakcjach na stres
- pamięci i uczeniu się
- reakcjach układu odpornościowego
Trzeba odróżnić to, że układ w czymś uczestniczy, od tego, że da się nim sterować. Duża część naszej wiedzy pochodzi z doświadczeń na myszach i szczurach albo z badań na komórkach w laboratorium, a wyników nie zawsze można przenieść na ludzi.
Wyraźnym przykładem tego, jak dużą rolę ten układ odgrywa u ludzi, jest lek rimonabant. Blokował CB1 i w 2006 roku został dopuszczony w UE do leczenia otyłości. Pacjenci trochę schudli, ale wzrosło ryzyko obniżonego nastroju i lęku. W 2008 roku Europejska Agencja Leków (EMA) zaleciła zawieszenie pozwolenia. Ten przypadek pokazuje, że CB1 uczestniczy zarówno w regulacji apetytu, jak i nastroju, a ingerencja w układ może mieć niepożądane skutki.
Ruch a endokannabinoidy
Jedno z najczęściej omawianych odkryć dotyczy ruchu. W badaniu z 2003 roku poziom anandamidu we krwi dobrze wytrenowanych mężczyzn wzrósł po dłuższym treningu na bieżni lub rowerze. Badanie z 2012 roku wykazało to samo u ludzi i psów po biegu w umiarkowanym tempie, ale nie u fretek, które nie są zwierzętami wytrzymałościowymi.
Naukowcy zasugerowali, że endokannabinoidy mogą częściowo tłumaczyć tzw. euforię biegacza. To ciekawa myśl, ale nie została potwierdzona, a omawiano też inne substancje sygnałowe w organizmie.
Jak THC i CBD wpływają na układ
Kannabinoidy z konopi nazywa się fitokannabinoidami. Wpływają na ECS na różne sposoby:
- THC wiąże się z CB1 i aktywuje receptor, podobnie jak anandamid. Dlatego THC działa odurzająco. Różnica polega na tym, że THC nie jest rozkładane tak szybko, więc dłużej oddziałuje na receptory.
- CBD tylko słabo wiąże się z CB1 i CB2. W badaniach na komórkach wykazano natomiast, że CBD może zmieniać to, jak CB1 reaguje na inne substancje. CBD działa też na kilka innych celów w organizmie, które nie należą do ECS.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o różnicach między tymi substancjami, przeczytaj nasz artykuł CBD a THC.
Efekt świty
Pojęcie efektu świty (ang. entourage effect) wprowadził w 1998 roku zespół Mechoulama. Badacze zauważyli, że niektóre substancje w organizmie, które same nie wiążą się z receptorami, mimo to wzmacniały działanie 2-AG. Później ideę przeniesiono na konopie: kannabinoidy i terpeny mogą razem działać na organizm inaczej niż każda substancja osobno.
To jeden z powodów, dla których wiele osób wybiera produkty o pełnym i szerokim spektrum zamiast czystych izolatów. Jednocześnie badania w tej dziedzinie wciąż trwają i nie wyjaśniono jeszcze, jak dokładnie to współdziałanie przebiega u ludzi.
Czego jeszcze nie wiemy
Zainteresowanie ECS szybko rośnie, a w internecie znajdziesz wiele obietnic, jak „wzmocnić” albo „zrównoważyć” ten układ suplementami, żywnością czy stylem życia. Większość z nich opiera się na badaniach na zwierzętach lub teoriach i nie została porządnie sprawdzona u ludzi.
Istnieje też hipoteza, że niektóre dolegliwości mogą wynikać ze zbyt niskiej aktywności ECS. Naukowcy o niej dyskutują, ale nie została potwierdzona, a obecnie nie ma uznanej metody mierzenia, jak dobrze działa czyjś układ endokannabinoidowy.
Dobrze udokumentowane są natomiast podstawy: że układ istnieje, jakie są jego najważniejsze elementy i że uczestniczy w regulacji wielu procesów w organizmie.
Ten artykuł ma charakter ogólnej informacji o badaniach i nie jest poradą medyczną. Jeśli masz pytania dotyczące zdrowia lub przyjmujesz leki, porozmawiaj z lekarzem lub farmaceutą.
Czym jest układ endokannabinoidowy?
System sygnałowy w organizmie składający się z endokannabinoidów, receptorów takich jak CB1 i CB2 oraz enzymów, które wytwarzają i rozkładają te substancje. Występuje u wszystkich kręgowców.
Kiedy odkryto układ endokannabinoidowy?
Pierwszy receptor opisano w 1988 roku, a pierwszy endokannabinoid, anandamid, odkryto w 1992 roku. CB2 odkryto w 1993 roku, a 2-AG w 1995 roku.
Czym różni się CB1 od CB2?
CB1 występuje głównie w mózgu i układzie nerwowym i to przez niego działa THC. CB2 znajduje się głównie na komórkach układu odpornościowego.
Czy CBD wpływa na układ endokannabinoidowy?
CBD tylko słabo wiąże się z CB1 i CB2. W badaniach na komórkach może zmieniać to, jak CB1 reaguje na inne substancje, a działa też na cele poza ECS. Jak wygląda to u ludzi, wciąż się bada.
Czy można wzmocnić układ endokannabinoidowy?
Takich twierdzeń jest wiele, ale większość opiera się na badaniach na zwierzętach lub teoriach. Badania wykazały, że ruch może chwilowo podnieść poziom anandamidu, ale nie ma uznanej metody mierzenia ani poprawiania działania tego układu.
Źródła
- Gaoni, Y. i Mechoulam, R. (1964). Isolation, Structure, and Partial Synthesis of an Active Constituent of Hashish. Journal of the American Chemical Society, 86, 1646–1647.
- Devane, W. A. et al. (1988). Determination and characterization of a cannabinoid receptor in rat brain. Molecular Pharmacology, 34, 605–613.
- Matsuda, L. A. et al. (1990). Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature, 346, 561–564.
- Devane, W. A. et al. (1992). Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor. Science, 258, 1946–1949.
- Munro, S. et al. (1993). Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids. Nature, 365, 61–65.
- Mechoulam, R. et al. (1995). Identification of an endogenous 2-monoglyceride, present in canine gut, that binds to cannabinoid receptors. Biochemical Pharmacology, 50, 83–90.
- Ben-Shabat, S. et al. (1998). An entourage effect: inactive endogenous fatty acid glycerol esters enhance 2-arachidonoyl-glycerol cannabinoid activity. European Journal of Pharmacology, 353, 23–31.
- Sparling, P. B. et al. (2003). Exercise activates the endocannabinoid system. NeuroReport, 14, 2209–2211.
- Christensen, R. et al. (2007). Efficacy and safety of the weight-loss drug rimonabant: a meta-analysis of randomised trials. The Lancet, 370, 1706–1713.
- EMA (2008). The European Medicines Agency recommends suspension of the marketing authorisation of Acomplia.
- Russo, E. B. (2011). Taming THC: potential cannabis synergy and phytocannabinoid-terpenoid entourage effects. British Journal of Pharmacology, 163, 1344–1364.
- Raichlen, D. A. et al. (2012). Wired to run: exercise-induced endocannabinoid signaling in humans and cursorial mammals with implications for the ‘runner’s high’. Journal of Experimental Biology, 215, 1331–1336.
- Laprairie, R. B. et al. (2015). Cannabidiol is a negative allosteric modulator of the cannabinoid CB1 receptor. British Journal of Pharmacology, 172, 4790–4805.
- Lu, H.-C. i Mackie, K. (2016). An Introduction to the Endogenous Cannabinoid System. Biological Psychiatry, 79, 516–525.
- Russo, E. B. (2016). Clinical Endocannabinoid Deficiency Reconsidered. Cannabis and Cannabinoid Research, 1, 154–165.
