Kas yra endokanabinoidinė sistema ir koks jos vaidmuo?

Kai kurie iš mūsų vartoja kanapes dėl protą keičiančio poveikio, o kiti siekia palengvinti simptomus. Tačiau kanapės nepadarytų mūsų aukštai ir neturėtų tam tikros terapinės naudos, jei mūsų kūne jau nebūtų biologinės sistemos, galinčios sąveikauti su aktyviaisiais cheminiais junginiais, tokiais kaip THC.

Mūsų endokanabinoidinė sistema (ECS) tai ir daro. Bet ne tik tam, kad leistume pasimėgauti mėgstamos įtampos padariniais. Tai tarnauja gyvybiškai svarbiam mūsų sveikatos ir gerovės tikslui, nes reguliuoja pagrindinius mūsų biologijos aspektus.

Taigi, ką jis veikia ir kaip jis veikia?

Kas yra endokanabinoidinė sistema ir ką ji veikia?

Endokanabinoidinė sistema (ECS) yra biologinė sistema, pirmą kartą atrasta 80-ųjų pabaigoje ir 90-ųjų pradžioje, nors šiandien apie sistemą dar daug nežinoma.

ECS daugiausia sudaro endokanabinoidai, receptoriai ir fermentai, kurie, kaip manoma, padeda reguliuoti įvairias žmogaus funkcijas, įskaitant miegą, nuotaiką, atmintį, apetitą, reprodukciją ir skausmo pojūtį. Mokslininkams vis dar kyla daug klausimų apie žmogaus endokanabinoidinę sistemą ir jos veikimą.

Homeostazė: buvimas Goldilocks zonoje

Norint suprasti žmogaus endokanabinoidinę sistemą, naudinga šiek tiek žinoti apie vieną iš pagrindinių biologijos sąvokų: homeostazę. Geriausias būdas suprasti homeostazę yra galvoti apie auksinius užraktus ir tris lokius.

Klasikinė pasaka iliustruoja mintį, kad geriausias rezultatas dažnai slypi kažkur viduryje, tarp dviejų kraštutinumų. Mes nenorime, kad viskas būtų per karšta ar per šalta, bet teisingai.

Homeostazė yra koncepcija, kad dauguma biologinių sistemų yra aktyviai reguliuojamos, kad sąlygos būtų siauros. Mūsų kūnas nenori, kad temperatūra būtų per karšta ar per šalta, per didelis ar per mažas cukraus kiekis kraujyje ir pan. Sąlygos turi būti teisingai kad mūsų ląstelės išlaikytų optimalų našumą, ir atsirado puikūs mechanizmai, kurie jas išviliojus sugrąžintų atgal į „Goldilocks“ zoną.

Kūno endokanabinoidinė sistema (ECS) yra gyvybiškai svarbi molekulinė sistema, padedanti palaikyti homeostazę – ji padeda ląstelėms likti Goldilockso zonoje.

Pagrindiniai endokanabinoidinės sistemos (ECS) elementai

Dėl savo lemiamo vaidmens homeostazėje ECS yra plačiai paplitusi visoje gyvūnų karalystėje. Pagrindiniai jo gabalai vystėsi labai seniai, o ECS galima rasti visose stuburinių gyvūnų rūšyse.

Trys pagrindiniai žmogaus endokanabinoidinės sistemos komponentai yra šie:

• Kanabinoidiniai receptoriai randama ląstelių paviršiuje
• Endokanabinoidai, mažos molekulės, kurios aktyvuoja kanabinoidinius receptorius
• Metaboliniai fermentai kurie skaido endokanabinoidus po jų vartojimo

Kodėl mes turime kanabinoidinius receptorius ir kokie jie yra?

Kanabinoidiniai receptoriai sėdi ant ląstelių paviršiaus ir „klauso“ sąlygų, esančių už ląstelės ribų. Jie perduoda informaciją apie sąlygų pasikeitimą į ląstelės vidų, pradėdami tinkamą ląstelių atsaką.

Yra du pagrindiniai kanabinoidiniai receptoriai: CB1 ir CB2. Tai nėra vieninteliai kanabinoidiniai receptoriai, tačiau jie buvo pirmieji, kurie buvo atrasti ir tebėra geriausiai ištirti.

CB1 receptoriai yra vienas iš gausiausių receptorių tipų smegenyse. Tai yra receptoriai, sąveikaujantys su THC, kad žmonės pakiltų aukštai.

CB2 receptorių gausiau už nervų sistemos ribų, tokiose vietose kaip imuninė sistema. Tačiau abu receptorius galima rasti visame kūne (1 pav.).

1 paveikslas: Kur yra CB1 ir CB2 receptoriai kūne?
CB1 ir CB2 receptoriai yra pagrindiniai endokanabinoidų sistemos (ECS) veikėjai. Jie yra daugelio skirtingų kūno ląstelių tipų paviršiuje. Abu receptoriai yra visame kūne, tačiau CB1 receptorių yra daugiau centrinėje nervų sistemoje, įskaitant smegenų neuronus. Priešingai, CB2 receptorių yra gausiau už nervų sistemos ribų, įskaitant imuninės sistemos ląsteles.

Kas yra endokanabinoidai?

Endokanabinoidai yra molekulės, kurios, kaip ir augalinis kanabinoidas THC, jungiasi prie kanabinoidų receptorių ir juos aktyvina. Tačiau, skirtingai nei THC, endokanabinoidus natūraliai gamina žmogaus kūno ląstelės („endo“ reiškia „viduje“, kaip ir kūne).

Yra du pagrindiniai endokanabinoidai: anandamidas ir 2-AG (2 pav.). Šie endokanabinoidai gaminami iš ląstelių membranose esančių molekulių, panašių į riebalus, ir yra sintetinami pagal pareikalavimą. Tai reiškia, kad jie gaminami ir naudojami tiksliai tada, kai jų reikia, o ne supakuojami ir laikomi vėlesniam naudojimui, kaip ir daugelis kitų biologinių molekulių.

Anandamidas. Kildinamas iš sanskrito kalbos žodžio „ananda“, kuris išvertus reiškia „džiaugsmas“, „palaima“ ar „malonumas“, anandamidas kartais vadinamas „palaimos molekule“. Moksliškai žinomas kaip N-arachidonoiletanolaminas (AEA), šis riebalų rūgščių neuromediatorius yra kelių mokslinių tyrimų objektas, bandantis nustatyti jo poveikį žmonėms. Pirmą kartą Raphaelio Mechoulamo identifikuotas ir pavadintas 1992 m. Manoma, kad anandamidas turi įtakos darbinei atminčiai ir ankstyvosios stadijos embrionų vystymuisi.

2-AG. 2-ArachidonoylGlycerol (2-AG) pirmą kartą 1994-1995 metais aprašė Raphaelis Mechoulamas ir jo mokinys Shimonas Ben-Shabatas. Nors anksčiau tai buvo žinomas cheminis junginys, būtent tada mokslininkai pirmą kartą sužinojo apie jo giminingumą kanabinoidų receptoriams. Didelis centrinės nervų sistemos kiekis 2-arachidonoilglicerolis (2-AG) buvo nustatytas motinos galvijuose ir motinos piene.

2 paveikslas: Anandamidas ir 2-AG yra du pagrindiniai endokanabinoidai.
Kanabinoidai yra molekulių klasė, kuriai būdingas jų gebėjimas suaktyvinti kanabinoidinius receptorius, tokius kaip CB1 ir CB2. Anandamidas ir 2-AG yra du pagrindiniai natūraliai organizme gaminami endokanabinoidai. THC yra kanapes gaminantis psichoaktyvus augalas kanabinoidas. Visi šie trys kanabinoidai gali suaktyvinti CB1 ir CB2 receptorius, nors kiekvieno jų receptoriai yra skirtingi.

Metaboliniai fermentai

Trečiasis endokanabinoidų triados gabalas apima metabolinius fermentus, kurie, panaudoję, greitai sunaikina endokanabinoidus. Du dideli fermentai yra FAAH, kuris skaido anandamidą, ir MAGL, kuris skaido 2-AG (3 pav.).

Šie fermentai užtikrina, kad endokanabinoidai priprastų tada, kai jų reikia, bet ne ilgiau nei būtina. Šis procesas išskiria endokanabinoidus nuo daugelio kitų organizmo molekulinių signalų, tokių kaip hormonai ar klasikiniai neuromediatoriai, kurie gali išlikti daug sekundžių ar minučių arba būti supakuoti ir sandėliuoti vėliau.

3 paveikslas: FAAH ir MAGL yra pagrindiniai endokanabinoidinės sistemos fermentai.
Fermentai yra molekulės, kurios pagreitina chemines organizmo reakcijas, dažnai skirtos molekulėms skaidyti. FAAH ir MAGL yra pagrindiniai ECS žaidėjai, nes jie greitai skaido endokanabinoidus. FAAH skaido anandamidą, o MAGL – 2-AG. Šie fermentai labai greitai skaido endokanabinoidus, tačiau nėra veiksmingi skaidydami augalinius kanabinoidus, tokius kaip THC.

Šiuos tris pagrindinius endokanabinoidų sistemos komponentus galima rasti beveik kiekvienoje pagrindinėje kūno sistemoje. Kai kas nors iškelia ląstelę iš savo „Goldilocks“ zonos, šie trys ECS ramsčiai dažnai raginami sugrąžinti daiktus ir taip išlaikyti homeostazę.

Dėl savo vaidmens padedant sugrąžinti dalykus į fiziologinę Goldilocks zoną, ECS dažnai užsiima tik tada, kai to reikia. Dr Vincenzo Di Marzo, Biomolekulinės chemijos instituto Italijoje tyrimų direktorius, mums tai pasakė:

„Vykdydami„ pro-homeostatinį ECS veiksmą “mes turime omenyje, kad ši cheminių signalų sistema laikinai įsijungia po nukrypimų nuo korinio homeostazės. Kai tokie nukrypimai yra ne fiziologiniai, laikinai įjungta EKS bando erdvės ir laiko požiūriu atkurti ankstesnę fiziologinę situaciją (homeostazę) “.

Kitaip tariant, endokanabinoidinė sistema padeda viską sugrąžinti į biologinę Goldilocks zoną.

Toliau mes apsvarstysime pavyzdžius, kaip ECS padeda išlaikyti homeostazę dviejose srityse: smegenų ląstelių šaudymas nervų sistemoje ir uždegiminis imuninės sistemos atsakas.

Smegenų ląstelių šaudymo endokanabinoidinis reguliavimas

Smegenų ląstelės (neuronai) bendrauja siunčiančios viena kitai elektrocheminius signalus. Kiekvienas neuronas turi išklausyti savo partnerius, kad nuspręstų, ar jis bet kurią akimirką paleis savo paties signalą. Tačiau neuronai nemėgsta gauti per daug indėlio – yra „Goldilocks“ zona. Jei jie bus perkrauti signalais, tai gali būti toksiška.

Štai kur patenka endokanabinoidai.

Apsvarstykite supaprastintą scenarijų, kai vienas neuronas klausosi dviejų kitų.

Vienas iš dviejų išeinančių neuronų gali tapti pernelyg aktyvus ir siunčia per daug signalų klausančiam neuronui. Kai tai atsitiks, klausantis neuronas gamins endokanabinoidus būtent ten, kur jis yra susijęs su pernelyg aktyviu neuronu. Tie endokanabinoidai keliaus atgal į „garsųjį“ neuroną, kur jie prisijungia prie CB1 receptorių, perduodami signalą, nurodantį jam nusiraminti. Tai grąžina daiktus į „Goldilocks“ zoną, išlaikant homeostazę (4 pav.).

4 paveikslas: Endokanabinoidiniai signalai reguliuoja mūsų smegenų ląstelių aktyvumą.
Normaliomis aplinkybėmis (viršuje kairėje) tam tikra smegenų ląstelė (neuronas) iš partnerių gaus tik reikiamą indėlį – nei per daug, nei per mažai. Tačiau kai kurie jo partneriai gali tapti pernelyg aktyvūs ir siųsti per daug signalų (viršuje dešinėje). Klausantis neuronas tai aptiks ir išskirs endokanabinoidus, kurie nurodo kitam neuronui nusiraminti (apačioje). Toks mechanizmas padeda palaikyti homeostazę, nes padeda išvengti neuronų siuntimo per daug signalų.

Kaip iliustruoja aukščiau pateiktas pavyzdys, endokanabinoidai keliauja atgal, todėl jie vadinami retrogradiniais signalais. Dažniausiai informacijos srautas tarp neuronų vyksta griežtai viena kryptimi, pradedant siuntimo neuronais, kurie išleidžia neuromediatorių signalus, ir imtuvų neuronais, kurie klausosi tų signalų. Endokanabinoidai leidžia imtuvų neuronams reguliuoti, kiek gaunama įvesties, ir tai daro siunčiant atgalinius signalus (endokanabinoidus) atgal į pernelyg aktyvius siuntėjų neuronus.

Tačiau smegenys nėra vienintelis organas, kuriam reikia palaikyti homeostazę. Kiekviena kita kūno sistema, virškinimo, imuninė, ECS sistema ir kt., Turi atidžiai reguliuoti, kaip veikia jos ląstelės. Tinkamas reguliavimas yra labai svarbus užtikrinant išlikimą.

Endokanabinoidinis uždegimo reguliavimas

Uždegimas yra natūrali apsauginė reakcija, kurią imuninė sistema reaguoja į infekciją ar fizinę žalą. Uždegimo tikslas yra pašalinti patogenus (mikrobus) ar pažeistus audinius. Uždegusią sritį gamina skysčio ir imuninės ląstelės, judančios į tą vietą, kad atliktų nešvarų darbą ir grąžintų daiktus į savo „Goldilocks“ zoną.

Svarbu, kad uždegimas apsiribotų žalos vieta ir nesitęsia ilgiau nei reikia, o tai gali pakenkti. Lėtinis uždegimas ir autoimuninės ligos yra pavyzdžiai, kai imuninė sistema suaktyvėja netinkamai. Kai tai atsitiks, uždegiminis atsakas trunka per ilgai, dėl kurio atsiranda lėtinis uždegimas arba jis nukreipiamas į sveikas ląsteles, kuris yra žinomas kaip autoimunizmas.

Apskritai atrodo, kad endokanabinoidai slopina arba riboja imuninės sistemos uždegiminius signalus. Profesorius Prakashas Nagarkatti, Pietų Karolinos universiteto mokslinių tyrimų viceprezidentas, kurio laboratorijoje tiriamas imuninio atsako endokanabinoidų reguliavimas, papasakojo, kaip endokanabinoidų sistemos pritaikymas gali būti geras būdas gydyti uždegimines ligas.

„Dauguma mūsų tyrimų rodo, kad endokanabinoidai gaminasi aktyvavus imunines ląsteles ir gali padėti reguliuoti imuninį atsaką veikdami kaip priešuždegiminiai agentai. Taigi intervencijos, kuriomis manipuliuojama endokanabinoidų metabolizmu ar gamyba, gali būti naujas gydymo būdas nuo įvairiausių uždegiminių ligų “.

Apsvarstykite normalų imuninį atsaką, kurį sukelia bakterinė infekcija. Pirma, imuninės ląstelės nustato bakterijų buvimą ir išskiria uždegimą skatinančias molekules, kurios liepia kitoms imuninėms ląstelėms ateiti ir prisijungti prie kovos.

Taip pat išsiskiria endokanabinoidai (4 pav.), Kurie taip pat praneša kitoms imuninėms ląstelėms apie pagalbą ir gali padėti sumažinti uždegiminį atsaką, todėl jis nėra per didelis. Griežtai reguliuodamas uždegimą, imuninė sistema gali sunaikinti mikrobus ar …