Cannabinoid-Rezeptoren

Was sind Cannabinoid-Rezeptoren?

Jeder menschliche Körper produziert Cannabinoide (Endocannabinoide). Diese binden an die Cannabinoid-Rezeptoren im Endocannabinoid-System (endogenes Cannabinoid-System), umso ihre Wirkung entfalten zu können. Wenn die Cannabinoide aus der Cannabis-Pflanze dem Körper zugeführt werden, erfolgt ebenfalls die Aktivierung der Cannabinoid-Rezeptoren. Infolge dessen zeigen sich die typischen Effekte beim Cannabis-Konsum.

Was ist der Cannabinoid-Rezeptor 1 (CB1) im Endocannabinoid-System?

Der Cannabinoid-Rezeptoren CB1 ist vorwiegend in den Nervenzellen zu finden. Im zentralen Nervensystem haben die CB1-Rezeptoren die Aufgabe, die Über- oder Unteraktivität der Neurotransmitter im Gehirn auszubalancieren. Neurotransmitter sind Botenstoffe, wie zum Beispiel Serotonin, Dopamin, Glutamat oder Noradrenalin.

Dementsprechend besitzt das Endocannabinoid-System eine wichtige Schutzfunktion, indem es einen Mangel an Neurotransmittern ausgleichen oder aber eine Überregung im Nervensystem verhindern kann.

Wenn dem Körper Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC) zugeführt wird, bindet das Cannabinoid an den CB1-Rezeptor und entfaltet die psychoaktive Wirkung. Weiter erfolgt die Hemmung der Schmerzregelkreise im Gehirn, wodurch chronische Schmerzen gelindert werden. Auch Symptome wie zum Beispiel Übelkeit, epileptische Anfälle, Angststörungen oder Muskelspastik (Multiple Sklerose) werden durch ähnliche Mechanismen abgeschwächt.

Hauptsächlich findet sich der CB1-Rezeptor in unterschiedlichen Teilen des Gehirns wie im Kleinhirn, Hippocampus und in den Basalganglien. Aber auch im peripheren Nervensystem, wozu unter anderem der Darm gehört, konnte der Rezeptor nachgewiesen werden.

Was ist der Cannabinoid-Rezeptor 2 (CB2) im Endocannabinoid-System?

Der Cannabinoid-Rezeptor CB2 finden sich auf den Zellen des Immunsystems. Außerdem war er auf Zellen nachweisbar, die am Knochenaufbau (Osteoblasten) und dem Knochenabbau (Osteoklasten) beteiligt sind.

Das Cannabinoid Cannabidiol (CBD) bindet sowohl an den CB1 als auch den CB2 agonistisch. Über einen noch ungeklärten Mechanismus kann das Cannabinoid CBD deren Aktivität aber auch blockieren. Außerdem kann CBD als Antagonist an den G-Protein-gekoppelten Rezeptor GPR55 binden. Es wird angenommen, dass es sich bei dem GPR55 ebenfalls um einen Cannabinoidrezeptor im Endocannabinoid-System handelt.

Auf den Zellen des Immunsystems finden sich zwar auch CB1, jedoch nur in einer sehr geringen Menge. Interessant ist, dass die CB2 innerhalb des Immunsystems auf den T-Zelle, B-Zelle, Monozyten, NK-Zellen und neutrophilen Granulozyten gefunden wurden. Eine Studie legt beispielsweise nahe, dass die Aktivierung des CB2-Rezeptors durch unterschiedliche Mechanismen eine positive Wirkung auf den Krankheitsverlauf von Alzheimer haben könnte.

Cannabis-Rezeptoren und ihre Genetik

CB1-Rezeptoren sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Es handelt sich hierbei um biologische Rezeptoren in der Zellmembran sowie in der Membran von Endosomen, die Signale über G-Proteine in das Zell-Innere weiterleiten. Generell haben diese Rezeptoren vielfältige Funktionen. So sind sie unter anderem für Geschmacks-, Licht- und Geruchsreize verantwortlich. Außerdem spielen sie unter anderem bei Entzündungsprozessen, beim Zellwachstum und bei der Zelldifferenzierung eine wichtige Rolle.

Darüber hinaus sind die Rezeptoren als Zielstrukturen für das Wirkungsspektrum von Hormonen (z. B. Adrenalin) sowie Botenstoffen (z. B. Serotonin) verantwortlich. Auch einige Viren wie das HI-Virus, nutzen diese Rezeptoren als Bindungsstelle, um in die Zelle zu gelangen.

CB2-Rezeptoren werden von einem Gen auf das größte Chromosom (1p36.11) des Menschen codiert und gehören ebenfalls zu der G-Protein-gekoppelten Rezeptorfamilie.

Entdeckung der Cannabinoid-Rezeptoren

Der US-amerikanische Chemiker Roger Adams isolierte erstmals das Cannabinoid Cannabidiol (CBD) aus der Cannabis-Pflanze. Im Jahr 1964 identifizieren dann Raphael Mechoulam und Yehiel Gaoni am israelischen Weizmann-Institut für Wissenschaften das Cannabinoid Δ9-Tetrahydrocannabinol (THC) aus der Cannabis-Pflanze.

Zunächst ging man davon aus, dass THC ähnlich wie Alkohol eine unspezifische Wirkung auf die äußeren Zellmembranen hat. Da es keinen „Alkohol-Rezeptor“ gab, waren die Forscher zunächst der Meinung, dass es auch keinen Cannabinoid-Rezeptor gibt, an dem das THC andocken kann. Im Jahr 1987 waren Wissenschaftler jedoch der Meinung, dass es spezifische Bindungsstellen (Rezeptoren) im Gehirn für THC geben muss. Drei Jahre später gelang es ihnen dann die Cannabinoid-Rezeptoren in ihrer chemischen Struktur zu entschlüsseln.

Die Entdeckung der Rezeptoren führte dann zu der Erkenntnis, dass es auch körpereigene Cannabinoide (oder auch körpereigene Liganden) für diese Rezeptoren-Typen geben muss. Im Jahr 1992 isolierten dann Forscher erstmals eine Substanz aus Schweinehirnen, die an den CB1 bindet. Hierbei handelt es sich um das N- Arachidonylethanolamid (AEA), das ein Kondensationsprodukt aus Ethanolamin und Arachidonsäure ist. Besser bekannt ist N-Arachidonylethanolamid auch unter der Abkürzung „Anandamid“ (Sanskrit-Wort für „Glückseligkeit“).

Nur ein Jahr später identifizierten die Forscher zwei weitere Endocannabinoide, nämlich die Substanzen bzw. Endocannabinoide γ-Linolenoylethanolamid und Docosatetraenoylethanolamid. In den darauffolgenden Jahren erfolgte dann die Identifizierung der folgenden Endocannabinoide:

• 2-Arachidonylglycerol (2-AG)
• 2-Arachidonylglycerylether („Noladinäther“)
• O-Arachidonylethanolamid (Virodhamin)

Funktionelle Bedeutung von Anandamid

Von denen endogenen Cannabinoiden ist Anandamid gut erforscht und kann unterschiedliche Funktionen übernehmen. So beeinflusst das Endocannabinoid während der Gehirnentwicklung die Wanderung sowie die Vernetzung der Nervenzellen. Wenn der Körper unter Stress gerät, schüttet dieser im Mittelhirn vermehrt Anandamid aus, sodass über den CB1-Rezeptor ein schmerzlindernder Effekt (stressinduzierte Analgesie) eintritt.

Weitere Informationen zu Anandamid und seinem Wirkungsspektrum finden Sie in diesem Beitrag.