Co to jest układ endokannabinoidowy? Do czego służy układ endokannabinoidowy?
Jaka jest rola układu endokannabinoidowego w organizmie człowieka?

Zrozumienie roli, jaką odgrywa układ endokannabinoidowy w organizmie ludzkim i zwierzęcym jest kluczowe dla zrozumienia, na czym polega wyjątkowość zdrowotnego wpływu kannabinoidów, a w szczególności kanabidiolu CBD na ten układ. Szeroki zakres wpływu, bowiem na zdrowie nie działa na zasadzie bezpośredniego oddziaływania na przyczyny powstałych chorób.

Organizm ludzki zbudowany jest z wielu układów i obwodów funkcjonalnych, wśród których można wymienić choćby jednostki anatomiczno-czynnościowe takie jak układ bodźcowo-przewodzący czy układ oddechowy człowieka, dalej układ limbiczny, odpornościowy czy ośrodkowy układ nerwowy będący najważniejszą częścią obwodowego układu nerwowego itd. Do grona tego dołączył stosunkowo niedawno odkryty, bo dopiero w latach 90 xx wieku tzw. układ endokannabinoidowy. Układ endokannabinoidowy jest układem receptorów, z których najliczniejsze i najczęściej występujące to receptory nazwane kolejno do ich odkrycia CB1 i CB2. Są to receptory, które są wrażliwe na stymulację kannabinoidami zewnętrznymi pochodzącymi z rośliny tzw. Fitokannabinoidami (alkaloidy roślinne) czy agonistami endogennymi syntetyzowanymi w organizmie ludzkim, z których dotychczas odkryte to anandamid (AEA) i 2-arachidonoiloglicerol (2-AG).

Potocznie uważa się, że receptory CB1 są rozmieszczone w układzie nerwowym, a receptory CB2 w komórkach układu immunologicznego. Jest to jednak uproszczenie. W rzeczywistości moża jedynie wspomnieć o ich największym zagęszczeniu w tych obszarach, bo oba typy receptorów rozmieszczone są w całym ciele i znajdują się m.in. w tkance skórnej, w mózgu, tkance tłuszczowej, w mięśniach szkieletowych, w wątrobie i innych narządach.

Dlaczego kannabinoidy w ogóle na nas oddziałują, dlaczego oddziałują na nasz układ nerwowy?
Zbiór komórek znajdujący się naszym organizmie nie jest przypadkowym nieuporządkowanym ich zbiorowiskiem. Każda komórka należąca do danego układu funkcjonalnego do wypełniania swoich funkcji życiowych i spełniania ról funkcyjnych z punktu widzenia całego organizmu potrzebuje komunikacji. Elementem zasadniczym takiej komunikacji jest „spostrzeżenie” bodźca, który wywoła reakcję komórki. Taka zbiorcza komunikacja jest wpływem na tenże układ funkcjonalny. Każda komórka, aby móc uczestniczyć w komunikacji w organizmie i reagować na bodziec musi być wyposażona w układ odbiorczy zwany receptorem. To dzięki receptorowi (będącym w istocie białkiem) sygnały pochodzące z zewnątrz są do komórki doprowadzane. Odpowiedzialne za pobudzanie receptorów są ligandy, czyli związki przeznaczone do wiązania się z receptorem. Ligandy są nośnikami informacji dla receptora i to one są odpowiedzialne za funkcje rozpoznawczą odpowiedniego receptora i w konsekwencji wywołanie odpowiedzi komórkowej. W przypadku ligand kannabinoidowych dzieje się to na drodze uwolnienia przytwierdzonego do receptora po stronie wewnętrznej komórki białka Gi (hamującego), które uwalniając się w pokłosiu aktywacji tegoż receptora wykonuje szereg różnych funkcji regulacyjnych w komórce, choćby procesów ekspresji genów czy aktywności związanych z pojedynczymi enzymami.
(Ciekawostka: najliczniej występującymi receptorami w naszym mózgu związanymi z białkiem G są receptory kannabinoidowe, występują szczególnie licznie w korze mózgowej, jądrach podstawy, móżdżku i hipokampie (Herkenham et al., 1991)).

Wiadomo zatem, że są substancje, które pobudzają nasze komórki nerwowe, które mają charakter kannabinoidowy w tym sensie, że ich aktywność zależy od zadziałania kannabinoidów na ich receptor. Stan ten oczywiście z ewolucyjnego punktu widzenia nie miałby sensu, gdyby jakakolwiek cześć naszego organizmu wyewoluowała w procesie ewolucji tylko po to, by reagować na związki podawane zewnętrznie. Fakt ten był oczywisty do uznania, że w naszym organizmie znajdują się naturalne ligandy dla receptorów kannabinoidowych czyli kannabinoidy produkowane przez człowieka tzw. endokannabinoidy.

Jak wspomniano wyżej receptory znajdują się w komórkach układu nerwowego i immunologicznego.
Ciekawą kwestią jest fakt, że znajdują się one w części presynaptycznej połączenia synaptycznego, co implikuje dość szeroki zakres ciekawych konsekwencji takich jak aktywacja kluczowego dla migracji neuronów śladu MAP-kinazy, który również ma związek z plastycznością synaptyczną czyli zmianami w strukturze synaps, wpływa również na cyklazę adenylową - enzym regulujący poziom cAMP (Cykliczny adenozyno-3′,5′-monofosforan) jednego z głównych drugorzędowych przekaźników sygnałowych, a to zaledwie cześć procesów jakie dzięki aktywacji recepta CB są wywoływane. Endokannabinoidy natomiast tworzone są w części postsynaptycznej pod wpływem pobudzenia na przykład przez receptor glutaminergiczny.
Jest to schemat działania (wymiany sygnałowej) dokładnie odwrotny do typowego schematu działania obwodów neuronalnych, gdzie w części presynaptycznej pobudzona komórka wytwarza neuroprzekaźnik, który po przedostaniu się przez szczelinę synaptyczną dociera do części synaptycznej komórki odbiorczej i pobudza on receptory w części postsynaptycznej komórki odbiorczej, co jest jednoznaczne z jej pobudzeniem i przekazaniem przez nią „informacji” dalej.
Pobudzenie receptora kannabinoidowego CB1 zmniejsza ilości wapnia w części presynaptycznej, oraz hamuje wydzielanie neuroprzekaźników generalnie. Stanowi to pewnego rodzaju zawór bezpieczeństwa zabezpieczający przed nadmiernym przekaźnictwem sygnałowym.
Według obecnego stanu wiedzy anandamid (AEA) i 2-arachidonoiloglicerol (2-AG) są obecnie dwoma najważniejszymi endogenne kannabinoidy i to nad nimi przeprowadza się obecnie najwięcej badań naukowych

Endokannabinoidy są kluczowe dla rozwoju układu nerwowego. Ich obecność została potwierdzona już przed pojawieniem się cewy nerwowej płodu. Pojawia się już przed rozwojem neuroektodermy (zarodkowa warstwa komórek), która w procesie rozwoju różnicuje się na cewę nerwową i grzebienie nerwowe (Psychoyos et al. 2008). Samo wczesne pojawienie się endokannabinoidów w tak wczesnej formie powstawania organizmu obrazuje jak wielka posiadają implikację dla prawidłowego rozwoju organizmu. Potwierdzono to m.in. eksperymentem, w którym zaburzono naturalna ich ilość. Badanie polegało na podaniu ligand receptora kannabinoidowego w postaci kannabinoidu THC embrionom kurczaka w ich etapie embrionalnego rozwoju układu nerwowego. Zauważono w ramach badania zaburzenie rozwoju tego embrionu. Rezultatem była zaburzona struktura całego zalążka (Psychoyos et al. 2008). Watro wspomnieć, że w innych badaniach przeprowadzonych na szczurach, udowodniono, e kinematyka receptorów (jak również ich ilość) endokannabinoidowych zmienia się z wiekiem organizmu w kierunku nabierania wrażliwości na działanie ligand kannabinoidowych.

Inną sferą w której widać wpływ na układ nerwowy jest badanie in vivo ,które wykazało, że jeżeli poprawnie rozwijająca się komórkę otoczy się w sposób niekierunkowy endokannabinoidami, to spowodują one rozwój komórki neuronowej w stan skarłowaciały i nie będą tworzyć wypustek nerwowych, jeżeli endokannabinoidy podamy w sprecyzowanym miejscu (na przykład przy tworzącym się aksonie) to okazuje się że zakończenia aksonu będzie reagowało negatywną regulacją czyli będzie uciekało od kannabinoidów.
Inne badanie polegające poddaniu rozwijającej się komórce nerwowej działaniu antagonisty (substancja, która wiąże się z receptorem, ale go nie aktywuje, przez co uniemożliwia jego aktywację przez inne cząsteczki) receptora endokannabinoidowego to dochodzi do nadmiernego rozwoju wypustek nerwowych i ich nadmiernego rozgałęzienia.