Was ist das Endocannabinoid-System? Eine Einführung mit Blick auf die MS (I)

Das endogene Cannabinoidsystem (ECS), benannt nach der Cannabis-Pflanze, die zu seiner Entdeckung führte, ist eines der wichtigsten physiologische System, die an der Sicherstellung und Erhaltung der menschlichen Gesundheit beteiligt sind. Endocannabinoide und ihre Rezeptoren kommen im ganzen Körper vor: im Gehirn, in Organen, Bindegeweben, Drüsen und Immunzellen. In jedem Gewebe erfüllt das Cannabinoidsystem unterschiedliche Aufgaben, aber das Ziel ist immer dasselbe: Homöostase, die Aufrechterhaltung eines stabilen inneren Milieus trotz Schwankungen in der äußeren Umgebung.

Cannaboide

Cannabinoide fördern die Homöostase auf jeder Ebene des biologischen Lebens, von der subzellulären Ebene bis zum Organismus und vielleicht bis zur Gemeinschaft und darüber hinaus. Ein wichtiges Beispiel: Autophagie, ein Prozess, bei dem eine Zelle einen Teil ihres Inhalts absondert, um selbst verdaut und recycelt zu werden, wird durch das Cannabinoidsystem vermittelt. Während dieser Prozess normale Zellen am Leben erhält und es ihnen ermöglicht, das Gleichgewicht zwischen der Synthese, dem Abbau und der anschließenden Wiederverwertung von Zellprodukten aufrechtzuerhalten, hat er eine tödliche Wirkung auf bösartige Tumorzellen, indem er sie veranlasst, sich in einem programmierten zellulären Selbstmord zu verzehren. Das Absterben der Krebszellen fördert natürlich die Homöostase und das Überleben auf der Ebene des gesamten Organismus.

Endocannabinoide und Cannabinoide finden sich auch an den Schnittpunkten der verschiedenen Systeme des Körpers und ermöglichen die Kommunikation und Koordination zwischen verschiedenen Zelltypen. An der Stelle einer Verletzung können Cannabinoide beispielsweise die Freisetzung von Aktivatoren und Sensibilisatoren aus dem verletzten Gewebe vermindern, die Nervenzelle stabilisieren, um ein übermäßiges Feuern zu verhindern, und nahegelegene Immunzellen beruhigen, um die Freisetzung von pro-inflammatorischen Substanzen zu verhindern. In der Summe also die Auslösung von drei verschiedenen Wirkungsmechanismen auf drei verschiedene Zelltypen (Gewebe, Nervenzelle, Immunzelle) zu einem einzigen Zweck: Minimierung der durch die Verletzung verursachten Schmerzen und Schäden.

Was sind Cannabinoid-Rezeptoren?

Seescheiden, winzige Nematoden und alle Wirbeltierarten haben das Endocannabinoidsystem als wesentlichen Teil des Lebens und der Anpassung an Umweltveränderungen gemeinsam. Durch den Vergleich der Genetik von Cannabinoidrezeptoren bei verschiedenen Arten schätzen Wissenschaftler, dass sich das Endocannabinoidsystem bei primitiven Tieren vor über 600 Millionen Jahren entwickelt hat.

Cannabinoidrezeptoren sind im ganzen menschlichen Körper vorhanden, eingebettet in Zellmembranen, und es wird angenommen, dass sie zahlreicher sind als jedes andere Rezeptorsystem. Wenn Cannabinoidrezeptoren stimuliert werden, kommt es zu einer Vielzahl von physiologischen Prozessen. Forscher haben zwei Cannabinoidrezeptoren identifiziert: CBR1, der vorwiegend im Nervensystem, im Bindegewebe, in den Keimdrüsen, Drüsen und Organen vorkommt; und CBR2, der vorwiegend im Immunsystem und den damit verbundenen Strukturen zu finden ist. Viele Gewebe enthalten sowohl CB1- als auch CB2-Rezeptoren, die jeweils mit einer anderen Wirkung verbunden sind.

Endocannabinoide sind die Substanzen, die unser Körper auf natürliche Weise herstellt, um diese Rezeptoren zu stimulieren. Die beiden am besten verstandenen dieser Moleküle heißen Anandamid und 2-Arachidonoylglycerin (2-AG). Sie werden bei Bedarf aus Arachidonsäurederivaten der Zellmembran synthetisiert, haben eine lokale Wirkung und eine kurze Halbwertszeit.

Metabolische Enzyme

Das dritte Mosaiksteinchen der Endocannabinoid-Trias umfasst die metabolischen Enzyme, die die Endocannabinoide innerhalb des ECS schnell zerstören, sobald sie verwendet werden. Die beiden großen Enzyme sind FAAH, das Anandamid abbaut, und MAGL, das 2-AG abbaut. Diese Enzyme sorgen dafür, dass Endocannabinoide nur dann eingesetzt werden, wenn sie gebraucht werden, aber nicht länger als nötig. Dieser Prozess unterscheidet die Endocannabinoide von vielen anderen molekularen Signalen im Körper, wie z.B. Hormonen oder klassischen Neurotransmittern, die für viele Sekunden oder Minuten wirken können oder für eine spätere Verwendung verpackt und gelagert werden.

Diese drei Schlüsselkomponenten des Endocannabinoidsystems (Endocanabinoide, CBRs und Enzyme) finden sich in fast jedem Hauptsystem des Körpers. Wenn etwas eine Zelle aus ihrer Komfort-Zone herausbringt, werden diese drei Säulen des ECS oft aufgefordert, die Homöostase wieder herzustellen bzw. aufrechtzuerhalten.

Aufgrund seinerzeit Rolle, die darin besteht, Dinge in ihre physiologische Komfort-Zone zurückzubringen, wird das ECS oft nur dann und dort eingesetzt, wo es benötigt wird. Dr. Vincenzo Di Marzo, Forschungsdirektor am Institut für Biomolekulare Chemie in Italien, drückte es so aus: „Die ECS wird oft nur dann und dort eingesetzt, wo sie gebraucht wird:

„Mit der ‚pro-homöostatischen Wirkung des ECS‘ meinen wir, dass dieses System chemischer Signale nach Abweichungen von der zellulären Homöostase vorübergehend aktiviert wird. Wenn solche Abweichungen unphysiologisch sind, versucht das vorübergehend aktivierte ECS raum- und zeitselektiv, die vorherige physiologische Situation (Homöostase) wiederherzustellen.”

Phytocannaboide

Phytocannabinoide sind pflanzliche Substanzen, die Cannabinoidrezeptoren stimulieren. Delta-9-Tetrahydrocannabinol, oder THC, ist die psychoaktivste und sicherlich die berühmteste dieser Substanzen, aber auch andere Cannabinoide wie Cannabidiol (CBD) und Cannabinol (CBN) gewinnen aufgrund ihrer vielfältigen heilenden Eigenschaften das Interesse der Forscher und sind heute auf dem Markt z.B. als CBD-Öl auch frei verfügbar. Die meisten Phytocannabinoide wurden aus Cannabis sativa isoliert, aber auch bei anderen Heilkräutern wie Echinacea purpura wurde festgestellt, dass sie nicht-psychoaktive Cannabinoide enthalten.

Interessanterweise verwendet die Cannabispflanze auch THC und andere Cannabinoide, um ihre eigene Gesundheit zu fördern und Krankheiten vorzubeugen. Cannabinoide haben antioxidative Eigenschaften, die die Blätter und Blütenstrukturen vor ultravioletter Strahlung schützen – Cannabinoide neutralisieren die schädlichen freien Radikale, die durch UV-Strahlen entstehen, und schützen so die Zellen. Beim Menschen verursachen freie Radikale Alterung, Krebs und beeinträchtigte Heilung. Antioxidantien, die in Pflanzen gefunden werden, werden seit langem als natürliche Ergänzungsmittel eingenommen, um Schäden durch freie Radikale zu verhindern.

THC aus Cannabisextrakt (Handelsname: SavitexⓇ) wird seit einigen Jahren ja schon zur Behandlung der Spastizität und von Schmerzen bei der Multiplen Sklerose eingesetzt. Auch synthetisches THC kommt in der medizinischen Forschung zum Einsatz und viele andere synthetische Cannabinoide werden in der Tierforschung eingesetzt. Einige haben eine bis zu 600-fache Wirksamkeit gegenüber THC.

Endocannabinoid-Regulierung der Entzündung

Entzündung ist eine natürliche Schutzreaktion des Immunsystems als Reaktion auf eine Infektion oder körperliche Schädigung. Der Zweck der Entzündung ist es, Krankheitserreger (Keime) oder beschädigtes Gewebe zu entfernen. Der entzündete Bereich wird dadurch erzeugt, dass Flüssigkeit und Immunzellen in den Bereich eindringen, um die schmutzige Arbeit zu erledigen und das Gewebe wieder in einen gesunden Zustand zurückzubringen.

Es ist wichtig, dass die Entzündung auf den Ort der Schädigung begrenzt ist und nicht länger als nötig anhält, was zu Schäden führen kann. Chronische Entzündungen und Autoimmunkrankheiten sind Beispiele dafür, dass das Immunsystem unangemessen aktiviert wird. Wenn dies geschieht, dauert die Entzündungsreaktion zu lange an, was zu einer chronischen Entzündung führt, oder sie richtet sich gegen gesunde Zellen, was als Autoimmunität bezeichnet wird. Und genau an dieser Stelle treffen wir auf den Zusammenhang zwischen MS und dem endocannabinoiden System.

Fazit: Während CB1R bei der Regulation der Neurostimulation der Neurotransmission in verschiedenen Hirnregionen eine Rolle spielt und hauptsächlich die psychoaktiven Effekte von Cannabinoiden vermittelt, kommt CB2R vorwiegend in den Zellen und Geweben des Immunsystems vor und vermittelt entzündungshemmende und immunmodulatorische Prozesse. Studien haben gezeigt, dass CB1R und CB2R die Aktivierung von T-Zellen, B-Zellen, Monozyten und Mikrogliazellen beeinflussen können, indem sie die Expression proinflammatorischer Zytokine hemmen und die Mediatoren hochregulieren, die die Entzündung auflösen.

Im kommenden zweiten Teil dieser Artikelserie befassen wir uns daher mit der Frage inwieweit die Modulation von CB1R und CB2R über Cannabinoide vorteilhaft ist bei der Behandlung von Autoimmunkrankheiten und insbesondere der Multiplen Sklerose (MS).

Bleiben Sie dran….

Photo by Rick Proctor on Unsplash

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