Implicatiile Farmacologice ALE Transmisiei Canabinoid Ergice
CAPITOLUL I
RECEPTORII CANABINOIZI
I. 1. Generalități
Prin receptori canabinoizi se înțeleg acei receptori care prezintă un răspuns la interacțiunea cu substanțele canabinoide, cum ar fi Δ9 tetrahidrocanabinolul, precum și a analogilor de sinteză.
Existența acestora a fost confirmată în anul 1984 când Howlett a demonstrat că substanțele canabinoide scad nivelul de ciclic AMP (adenozin monofosfat) în culturile de celule neuronale, sugerând astfel prezența unui receptor cuplat cu proteina G. A urmat apoi identificarea acestora prin liganzi radioactivi (anul 1988), localizarea (anul 1990) și clonarea receptorului CB1 în 1990 și apoi a lui CB2 în 1993 [5].
Receptorii canabinoizi au fost notați prin abreviere CB și au fost numerotați în ordinea descoperirii lor CB1 și CB2. Până la această dată au fost descoperiți două tipuri de receptori, care diferă între ei prin succesiunea de aminoacizi, mecanismul de transducție a semnalului și distribuția la nivelul țesuturilor [6].
Ambii receptori fac parte din familia receptorilor cu 7 domenii transmembranare, sau a receptorilor cuplați cu proteina G, având o omologie structurală de 44%. CB1 este mai mare decât CB2, prezentând în plus 72 de aminoacizi în capătul N-terminal, 15 aminoacizi în cea de-a treia buclă extracelulară și 13 aminoacizi în capătul C-terminal (figura 1) [5].
Figura nr. 1. Receptorii CB1 și CB2
I. 2. Distribuție tisulară
I. 2. 1. Receptorul CB1
Este unul dintre cel mai bine reprezentat și exprimat dintre receptorii neuronali. Distribuția sa a fost bine pusă în evidență în creierul de șobolan și în cel uman [7].
Distribuția receptorului CB1 a fost intens investigată, prin diverse metode cum ar fi: autoradiografia cantitativă, hibridizarea în situ, metode imunocitochimice [6].
Inițial în creierul de șobolan, a fost pus în evidență prin autoradiografie cu ajutorul ligandului radioactiv [3H]CP55940, care este un agonist canabinoid de sinteză. Studiile au demonstrat distrbuția extrem de heterogenă a acestui receptor, el fiind prezent în: nucleul ganglionilor bazali, partea reticulata a substanței negre, segmentele interne și externe ale globus pallidus. În plus sunt prezente nivele foarte înalte în hipocampus, mai ales în gyrusul dentat, precum și în cerebel [8]. Iar nivele mai scăzute, în hipotalamus și în măduva spinării, fiind aproape absent în centrii respiratori din trunchiul cerebral, ceea ce are ca și semnificație clinică absența mortalității la supradozarea cu substanțe canabinoide [6].
În creierul uman, distribuția este foarte asemănătoare dar există anumite deosebiri, cum ar fi: densități mai mari în cortexul limbic și nivele mult mai scăzute în regiunile senzitive și motorii primare. Aceste diferențe sugerează rolul important pe care îl au canabinoidele în procesele de motivație și cele de procesare a informației. Totodată sunt bine exprimați în amigdala și cortexul cingulat [8]. Tot prin autoradiografie s-a descoperit că receptorii CB1 se găsesc deseori în axoni, mai probabil în partea lor terminală [6]. Iar prin microscopie electronică și metode imunologice s-a demonstrat că localizarea este preponderent presinaptic în neuronii GABA-ergici [8]. Un alt fapt interesant este că prezintă două modele generale de distribuție:
uniform: de exemplu în cerebel aproape toate celule exprimă receptori CB1 în cantitate egală
neuniform: de exemplu în hipocampus sau în cortexul cerebral nu toți neuronii exprimă receptori CB1, dar există anumiți neuroni în care nivelele de receptori sunt foarte ridicate, astfel încât în total densitatea este mare în aceste zone [6].
Localizarea anatomică este importantă pentru că poate furniza indicii referitoare la rolul receptorilor CB1. Aceștia sunt exprimați în terminații sinaptice care eliberează și GABA și colecistokinină, un alt neurotransmițător care este implicat în contracția musculară. Rezultă, deci, că inhibarea acestori receptori, duce la scăderea eliberării a GABA și colecistokininei. Totodată s-a observat că receptorii CB1 și enzima FAAH (fatty acid amine hydrolase), care hidrolizează și, deci, inactivează canabinoidele endogene, sunt situați în anumite regiuni din creier pe neuroni opuși și în concentrații invers proporționale [6].
În afară de creier receptorii CB1 se pot găsi și în sistemul nervos periferic, precum și în cantități moderate în testicule, precum și în anumite celule cu rol imunologic dar în cantități mult mai mici decât receptorii CB2 [6]. Studii mai recente au revelat că acest receptor este distribuit și alte țesuturi diferite față de cele descrise mai sus, fiind detectat în periferie în sistemul cardiovascular, reproducător și în tractul gastrointestinal [9].
I. 2. 1. 1. Subtipuri ale receptorului CB1
În anul 1995 a fost izolat un subtip al receptorului CB1 care a fost notat CB1a. Acesta conține cu 61 de aminoacizi mai puțin, având o greutate moleculară de 46 kDa. Distribuția sa celulară este asemănătoare receptorului CB1, dar prezintă anumite deosebiri în afinitatea pentru liganzii canabinoizi [7].
Studii recente au demonstrat existența unui alt subtip al receptorului CB1, care a fost denumit CB1b și prezintă cu 33 de aminoacizi mai puțin ca și CB1. Dat fiind faptul că acest subtip se prezintă în concentrații foarte mici în țesuturi, se poate presupune că nu are importanță farmacologică. Se pare că este mai bine exprimat în creierul fetal în zone asemănătoare cu receptorul CB1.
Ambele subtipuri de receptori prezintă alterări în afinitatea pentru liganzii canabinoizi în comparație cu cea a receptorului CB1. De exemplu liganzii endogeni, niciunul din cei cunoscuți până acum nu a determinat un efect agonist semnificativ, iar cei exogeni induc efecte variante. În absența unor liganzi endo/exogeni specifici pentru aceste subtipuri de receptori, rolul acestora rămâne încă neclar [9].
I. 2. 2. Receptorul CB2
Distribuția sa este redusă în sistemul nervos central, în celulele cu rol în apărarea imună a organismului. Acesta se găsește în cantitățile cele mai mari în: splină, amigdale, timus care reprezintă cele mai importante țesuturi pentru producerea de celule imune și reglarea răspunsului imun. A fost localizat în limfocitele B și T, celulele killer, monocite, macrofage, celule microgliale, mastocite [8].
I. 3. Mecanismul de transducție a semnalului
Receptorii canabinoizi aparțin receptorilor cuplați cu proteina G, ceea ce înseamnă ca transmisia canabinoid-ergică este mediată de activarea proteinei G [8].
I. 3. 1. Proteina G: descriere, rol și funcție
Proteinele G sunt proteine mediatoare, denumite astfel datorită interacțiunii lor cu nucleotidele guaninice, GTP (guanintrifosfat) și GDP (guanindifosfat). Din punct de vedere structural sunt formate din trei subunități α, β și γ, nucleotidele guaninice unindu-se cu subunitatea α, responsabilă de activitatea enzimatică. Subunitățile β și γ sunt foarte hidrofile și împreună cu membrana citoplasmatică formează un complex. În stadiu de repaus proteinele G sunt reprezentate ca și un trimer αβγ independent, cu nucleotida GDP ocupând locul său în subunitatea α. Atunci când un agonist se leagă de receptorul cuplat cu proteina G au loc anumite modificări în structura receptorului, având loc o asociere a receptorului cu trimerul αβγ. Aceasta determină înlocuirea GDP-ului cu GTP și desprinderea fragmentului α-GTP. Acest fragment reprezintă forma activă a proteinei G, care difuzează prin membrana celulară și poate activa sau inactiva diferite enzime sau canale ionice [10]. Procesul de înlocuire a GDP-ului cu GTP-ul este un proces dependent de ionii de Mg2+. Forma activă a proteinei G are o durată de viață scurtă pentru că sub acțiunea GTP-azei, GTP-ul se transformă înpoi în GDP care nu are capacitatea de asociere și de acțiune asupra sistemului efector. Astfel se regrupează cu dimerul βγ și ciclul se reia (figura nr.2). Sistemul efector poate fi reprezentat de către proteine cu roluri diverse sau de către un canal ionic. În concluzie proteina G mediază interacțiunea între receptor și sistemul efector, având ca și consecință activarea sau inhibarea anumitor funcții ale organismului [11].
Figura nr. 2. Activarea proteinei G
S-a observat că activarea proteinei G implică răspunsuri și efecte diferite. Până acum se cunoaște că există două tipuri de proteine G, Gs și Gi, care produc stimularea și, respectiv, inhibarea enzimei adenilatciclaza. Pentru a cunoaște care dintre cele două acționează predominant în anumite situații, o utilitate deosebită o au studiile cu toxina holerică și toxina pertusis. Aceste toxine catalizează o reacție de conjugare în fragmentul α al proteinei G, cu afinități diferite. S-a observat că toxina holerică acționează asupra Gs și determină o activare permanentă, iar toxina pertusis acționează similar asupra Gi.
Principalele efecte rezultate în urma activării proteinei G sunt la nivelul:
adelinatciclaza/AMP ciclic:
AMP-ul ciclic sau 3,5-adenosin monofosfatul ciclic este un nucleotid care se sintetizează în mediul celular pornind de la adenozin-trifosfat (ATP) sub acțiunea adenilatciclazei. Efectele AMP-ului ciclic asupra funcțiilor celulare sunt multiple și variate, incluzând, de exemplu, enzime implicate în metabolismul energetic, diviziunea și diferențierea celulară, transportul ionic și funcționarea canalelor ionice. Aceste efecte au în comun activarea de către AMP-ul ciclic a anumitor proteinkinaze. Aceste enzime catalizează reacții de fosforilare ale serinei și treoninei din diverse proteine celulare, utilizând ATP-ul ca și generator de grupări fosfat.
fosfolipaza C / inositoltrifosfat / diacilglicerol
Pornind de la anumite fosfolipide membranare, fosfolipaza C catalizează formarea a doi mesageri intracelulari: inositoltrifosfat și diacilglicerolul. Inositoltrifosfatul determină creșterea concentrației de calciu liber, eliberându-l din depozitele intracelulare. Iar această creștere a concentrației de calciu liber influențează contracția musculară, activarea unor enzime și hiperpolarizarea membranei celulare. Diacilglicerolul activează proteinkinaza C, care prin fosforilarea unei varietăți mari de proteine, controlează numeroase funcții celulare.
reglarea canalelor ionice (de exemplu cele de potasiu și de calciu) care influențează excitabilitatea membranară, eliberarea de transmițători, contractilitatea etc.
controlează și fosfolipaza A2, formarea acidului arahidonic, a eicosanoidelor și guanilatciclaza care reglează formarea de guanilatmonofosfat ciclic (GMP ciclic), care se asemănă cu AMP-ul ciclic dar controlează funcții diferite [10].
I. 3. 2. Particularități ale transmisiei canabinoid-ergice
În cazul receptorilor canabinoizi, ca și în cazul celorlalți receptori cuplați cu proteina G, s-a observat că nucleotidele gauninice pot inhiba interacțiunea agoniștilor canabinoizi cu receptorii. În plus siturile membranare de legare a liganzilor canabinoizi pot fi solubilizate împreună cu proteina G. Studii pe creierul de șobolan care au utilizat un analog guaninic cu fotoafinitate au demonstrat ca agoniștii canabinoizi activează multiple subtipuri ale proteinei G, dar în fiecare caz cu potențe diferite. Acest fapt poate fi studiat prin stimularea cu agonistul [35S] GTPyS, care urmează modelul farmacologic din creier al cuplării de receptori. Utilizând această tehnică s-a observat că levonantredolul și WIN55212-2 (canabinoide de sinteză) se comportă ca agoniști compleți, în timp ce anandamida (canabinoid endogen) are o eficacitate parțială, iar Δ9 tetrahidrocanabinolul este un agonist slab [8].
I. 3. 2. 1.
Influența asupra adenilatciclazei a fost caracterizată în celule neuronale umane care exprimă receptori CB1, celulele limfocitare umane și cele din splina de șoarece care exprimă receptori CB2. Inhibiția adenilatciclazei mediată de către receptorii canabinoizi este sensibilă la acțiunea toxinei pertusis, ceea indică faptul că aceștia sunt cuplați cu proteina Gi. Acestă inhibare duce la scăderea concentrației intracelulare de AMP cicliceia (figura nr.2). Sistemul efector poate fi reprezentat de către proteine cu roluri diverse sau de către un canal ionic. În concluzie proteina G mediază interacțiunea între receptor și sistemul efector, având ca și consecință activarea sau inhibarea anumitor funcții ale organismului [11].
Figura nr. 2. Activarea proteinei G
S-a observat că activarea proteinei G implică răspunsuri și efecte diferite. Până acum se cunoaște că există două tipuri de proteine G, Gs și Gi, care produc stimularea și, respectiv, inhibarea enzimei adenilatciclaza. Pentru a cunoaște care dintre cele două acționează predominant în anumite situații, o utilitate deosebită o au studiile cu toxina holerică și toxina pertusis. Aceste toxine catalizează o reacție de conjugare în fragmentul α al proteinei G, cu afinități diferite. S-a observat că toxina holerică acționează asupra Gs și determină o activare permanentă, iar toxina pertusis acționează similar asupra Gi.
Principalele efecte rezultate în urma activării proteinei G sunt la nivelul:
adelinatciclaza/AMP ciclic:
AMP-ul ciclic sau 3,5-adenosin monofosfatul ciclic este un nucleotid care se sintetizează în mediul celular pornind de la adenozin-trifosfat (ATP) sub acțiunea adenilatciclazei. Efectele AMP-ului ciclic asupra funcțiilor celulare sunt multiple și variate, incluzând, de exemplu, enzime implicate în metabolismul energetic, diviziunea și diferențierea celulară, transportul ionic și funcționarea canalelor ionice. Aceste efecte au în comun activarea de către AMP-ul ciclic a anumitor proteinkinaze. Aceste enzime catalizează reacții de fosforilare ale serinei și treoninei din diverse proteine celulare, utilizând ATP-ul ca și generator de grupări fosfat.
fosfolipaza C / inositoltrifosfat / diacilglicerol
Pornind de la anumite fosfolipide membranare, fosfolipaza C catalizează formarea a doi mesageri intracelulari: inositoltrifosfat și diacilglicerolul. Inositoltrifosfatul determină creșterea concentrației de calciu liber, eliberându-l din depozitele intracelulare. Iar această creștere a concentrației de calciu liber influențează contracția musculară, activarea unor enzime și hiperpolarizarea membranei celulare. Diacilglicerolul activează proteinkinaza C, care prin fosforilarea unei varietăți mari de proteine, controlează numeroase funcții celulare.
reglarea canalelor ionice (de exemplu cele de potasiu și de calciu) care influențează excitabilitatea membranară, eliberarea de transmițători, contractilitatea etc.
controlează și fosfolipaza A2, formarea acidului arahidonic, a eicosanoidelor și guanilatciclaza care reglează formarea de guanilatmonofosfat ciclic (GMP ciclic), care se asemănă cu AMP-ul ciclic dar controlează funcții diferite [10].
I. 3. 2. Particularități ale transmisiei canabinoid-ergice
În cazul receptorilor canabinoizi, ca și în cazul celorlalți receptori cuplați cu proteina G, s-a observat că nucleotidele gauninice pot inhiba interacțiunea agoniștilor canabinoizi cu receptorii. În plus siturile membranare de legare a liganzilor canabinoizi pot fi solubilizate împreună cu proteina G. Studii pe creierul de șobolan care au utilizat un analog guaninic cu fotoafinitate au demonstrat ca agoniștii canabinoizi activează multiple subtipuri ale proteinei G, dar în fiecare caz cu potențe diferite. Acest fapt poate fi studiat prin stimularea cu agonistul [35S] GTPyS, care urmează modelul farmacologic din creier al cuplării de receptori. Utilizând această tehnică s-a observat că levonantredolul și WIN55212-2 (canabinoide de sinteză) se comportă ca agoniști compleți, în timp ce anandamida (canabinoid endogen) are o eficacitate parțială, iar Δ9 tetrahidrocanabinolul este un agonist slab [8].
I. 3. 2. 1.
Influența asupra adenilatciclazei a fost caracterizată în celule neuronale umane care exprimă receptori CB1, celulele limfocitare umane și cele din splina de șoarece care exprimă receptori CB2. Inhibiția adenilatciclazei mediată de către receptorii canabinoizi este sensibilă la acțiunea toxinei pertusis, ceea indică faptul că aceștia sunt cuplați cu proteina Gi. Acestă inhibare duce la scăderea concentrației intracelulare de AMP ciclic, cu efecte diferite în diferite țesuturi [6]. S-a observat totodată că interacțiunea receptorilor cu diverși liganzi canabinoizi determină efecte care nu sunt aditive la nivelul adenilatciclazei, dar sunt aditive la nivelul proteinei G. Aceasta sugerează faptul că receptorii canabinoizi utilizează aceiași unitate catalitică de adenilatciclază împreună cu alți receptori, de exemplu adenozin A1 sau GABA, dar proteine G diferite [8].
S-au observat și situații în care cuplarea cu receptorii canabinoizi duce la stimularea adenilatciclazei, utilizând pentru acesta celule tratate cu toxina pertusis. Astfel se poate spune că în absența unei proteine Gi funcționale, receptorul CB1 poate activa proteina Gs. Tipul de izoformă de adenilatciclază are o mare importanță, fiind un factor predictiv al interacțiunii cu liganzii. Astfel s-a demonstrat că în celulele care exprimă izoformele 1, 3, 5, 6 sau 8, această interacțiune duce la scăderea concentrației de AMP ciclic. Iar în cele care exprimă izoformele 2, 4 sau 7 se observă creșterea concentrației de AMP ciclic [6].
I. 3.
Receptorii CB1 activează canalele ionice de potasiu de tip A, în celulele din hipocampusul de șobolan [6]. Activarea canalelor ionice de potasiu de tip A este un proces dependent de proteina G, dar se realizează ca urmare a inhibării adenilatciclazei, care este o consecință a interacțiunii liganzilor canabinoizi cu receptorii. Astfel datorită descreșterii concentrației de AMP ciclic, proteinkinaza A este inhibată de activarea receptorilor canabinoizi. În absența liganzilor canabinoizi, proteinkinaza A, AMP ciclic dependentă, fosforilează proteinele canalelor ionice de potasiu de tip A, exercitând o influență negativă asupra dependenței sale de voltaj. Totuși în prezența liganzilor canabinoizi fosforilarea de către proteinkinaza A este redusă, având o influență pozitivă asupra dependenței sale de voltaj și totodată determină o creștere a concentrației a ionilor de potasiu extracelular. Dar în ceea ce privește canalele de potasiu de tip Kir+ acestea sunt stimulate direct în urma activării receptorilor canabinoizi, crescând astfel fluxul extracelular de ioni de potasiu (Figura nr.3) [7].
Figura nr. 3. Influența asupra canalelor ionice
La fel ca și ceilalți receptori cuplați cu proteina G, interacțiunea liganzilor cu receptorii canabinoizi are ca efect descreșterea influxului intracelular de ioni de calciu. Aceste efecte sunt datorate cuplării directe a proteinei G, fiind independete de concentrația de AMP ciclic [8]. Numeroase cercetări au demonstrat o inhibiție a curentelor de calciu intracelulare, prin canalele de tip N, P și Q din neuroni. Dar cum aceste tipuri de canale sunt situate în cele mai multe cazuri în neuronii presinaptici și sunt necesare pentru eliberarea unor neuromediatori, aceasta sugerează rolul major al canabinoidelor (endo și exogene) în reglarea eliberării de mediatori în sinapsele din SNC. Astfel a fost demonstrat faptul că liganzii canabinoizi, cu ajutorul receptorilor CB1, reduc eliberarea de glutamat, de acetilcolină și de noradrenalină, studii efectuate pe celule neuronale umane sau de șobolan. Această inhibiție în eliberarea unor neurotransmițători este foarte eficace, datorită faptului că receptorii canabinoizi sunt prezenți în număr mare presinaptic și totodată prin faptul că o stimulare a canalelor ionice de potasiu duce la o inhibare a canalelor ionice de calciu. Iar relația între inhibarea curentelor de calciu și eliberarea de mediatori este caracterizată prin faptul că o mică descreștere a influxului de ioni de calciu duce la o mai mare inhibiție a eliberării de neuromediatori. În concluzie aceasta poate fi mecanismul celular care stă la baza efectelor psihoactive, dar totodată și a celor analgezice produse de către canabinoide [7].
I. 3.
MAP kinaza () este o proteină, care deține un rol foarte important în procesele de creștere și proliferare celulară. Un mitogen este un factor care stimulează mitogeneza. Acesta sau un factor de creștere se unește cu un receptor cu activitate tirozin-kinazică și determină activarea acestuia [12]. Receptorii de acest tip posedă un fragment terminal cu activitate tirozin-kinazică. Activarea acestora determină dimerizarea acestora și fiecare protein-kinază a fiecărui monomer rezultat fosforilează un grup concret de resturi tirozinice ale monomerului pereche. Acest proces este cunoscut sub numele de autofosforilare [11]. Procesul continuă prin recrutarea unor factori de interschimb cu ajutorul cărora se realizează activarea unei alte proteine, Ras. Aceasta dă naștere la o cascadă enzimatică de reacții de fosforilare, mediate de 3 clase de protein-kinaze. Ultima este MAP kinaza, iar celelalte două MAPKK (MAP kinaza kinaza) și MAPKKK (MAP kinaza kinaza kinaza). Rezultatul final constă în activarea factorilor de transcripție celulară. Aceștia interacționează cu genomul și stimulează anumite gene, cu roluri diferite in procesele de creștere și diferențiere celulară [12].
Familia de proteine MAP kinazei este foarte bine reprezentată în SNC și studiile au demonstrat că acestea se activează în caz de ischemie cerebrală sau de epilepsie. Interacțiunea liganzilor canabinoizi cu receptorii determină de asemenea, activarea MAP kinazei. S-a demonstrat că această activare este mediată de proteina G, pentru că este sensibilă la toxina pertusis, dar este independentă de scăderea concentrației de AMP ciclic ca urmare a transmisiei canabinoide. Interacțiunea canabinoidelor produce activarea MAP kinazei și aceasta mai departe se traduce prin expresia genei Krox-24 [7]. Această genă prezintă un rol deosebit în procesul de refacere a epiteliului atât la adulți cât și la nou-născuți [13].
I. 3. 2. 4 Alte efecte
Un alt efect determinat de cuplarea canabinoidelor cu receptorii canabinoizi este eliberarea de acid arahidonic, care a fost observată în diverse culturi de celule și este mediată de către fosfolipază, dar și de către proteina G [8].
S-a observat totodată că unele canabinoide stimulează metabolismul glucidic, sinteza fosfolipidelor și sinteza de glicogenului, printr-un mecanism care poate fi inhibat de către un antagonist canabinoid, dar care este rezistent la acțiunea toxinei pertusis.
Totodată este influențată și producția endogenă de oxid nitric, prin stimularea sau inhibarea nitric-oxid sintetazei de către liganzii canabinoizi. Studiile au fost efectuate cu agoniști canabinoizi pe segmente de venă safenă, celule endoteliale din artere și din vena ombilicală umană. Agoniștii canabinoizi determină o creștere în producția de oxid nitric și în plus s-a observat că activarea nitric-oxid sintetazei este precedată de o creștere a influxului celular de ioni de calciu, ceea ce poate induce ipoteza că pentru activarea sintetazei ar fi nevoie de o concentrație mărită de ioni de calciu [6].
I. 4. Alte tipuri de receptori implicați în transmisia canabinoid-ergică
Prin inginerie genetică au fost creați șoareci de laborator care nu prezintă receptori canabinoizi. Astfel există trei tipuri: unii care nu prezintă ambele tipuri CB1 și CB2, și ceilalți care nu prezintă receptorul CB1 sau pe cel CB2. O dată cu aceștia se deschid noi oportunități în înțelegerea rolului receptorilor atât în SNC cât și în periferie.
Absența receptorului CB1 duce la absența efectelor determinate de agoniștii canabinoizi, cum ar fi: hipolocomoția, hipotermia, bradicardie și analgezia spinală sau supraspinală. În plus s-a mai observat o afinitate redusă de a dezvolta dependență față de opiode, sugerând un posibil rol al canabinoidelor în tratarea dependenței de droguri.
În ceea ce privește șoricelul fără receptor CB2 studiile nu sunt foarte elocvente. Există unul singur care a arătat că activarea limfocitelor T helper s-a pierdut prin absența receptorului CB2.
Cel mai important rezultat al acestor cercetări este faptul la tratarea șoarecilor, fără receptori CB1 și/sau CB2, cu liganzi canabinoizi s-au înregistrat anumite efecte: anandamida, agonistul endogen, a determinat analgezie și hipolocomoție, iar antagonistul de sinteză WIN-55212 a dus la o scădere a eliberării de GABA. Aceste date confirmă prezența unor receptori non-CB1, non-CB2 [6].
I. 4. 1. Receptorii non-canabinoizi endoteliali
Studiile asupra efectului vasodilatator al canabinoidelor reprezintă primul pas în descoperirea altor tipuri de receptori. Astfel anandamida și R-metanandamida exercită o vasodilatație de lungă durată, studii efectuate pe artera mezenterică de șoarece, în timp ce agoniștii sintetici cu acțiune pe ambii receptori CB1 și CB2 nu dau acest efect. Este adevărat că acest efect este antagonizat de către antagonistul CB1 selectiv, SR141716, dar în concentrații mai mari decât sunt necesare de obicei pentru a antagoniza receptorul CB1. Atunci s-a presupus că există un alt loc de legare în endoteliu, diferit de receptorii CB1 sau CB2, care prezintă o oarecare sensibilitate la SR141716, care este implicat în producerea vasodilatației. Se poate spune că aceste situri prezintă o anumită selectivitate structurală, ceea ce duce la noi studii de relații structură-activitate. Alți agoniști care interacționează cu acești noi receptori sunt canabidiolul anormal și O-1602, care nu prezintă o afinitate semnificativă pentru receptorii CB1.
Antagoniștii de tipul SR141716 inhibă vasodilatația produsă de prezența unei concentrații mărite de ioni de calciu în spațiul extracelular, astfel încât se poate concluziona că aceste proces este mediat de către acești receptori canabinoizi endoteliali [14].
Un alt efect în care sunt implicați acești noi receptori este dat tot de anandamidă, R-metanandamida, canabidiolul anormal. Aceștia produc relaxarea arterelor mezenterice contractate anterior din șoricelul fără receptor CB1 și/sau CB2, ceea ce confirmă faptul că receptorii canabinoizi CB1 sau CB2 nu sunt implicați în acest proces [6].
Receptorii endoteliali sunt implicați în migrația celulelor endoteliale. Migrația celulelor endoteliale este implicată în procesul de angiogeneză, proces activat în cazuri de ischemie sau de carcinogeneză. Aceasta sugerează un posibil rol al receptorilor și ai agoniștilor lor în angiogeneză [14].
I. 4. 2. Receptorii non-canabinoizi în SNC
Liganzii canabinoizi inhibă eliberarea de GABA, efecte mediate prin receptorii CB1. După cum am menționat anterior, agonistul WIN-55212 determină același efect dar pe șoareci fără receptori CB1 și/sau CB2. Aceasta a dus la ipoteza existenței unor receptori, distincți de cei CB1 sau CB2, care să fie localizați în terminațiile neuronale glutamatergice din hipocampusul de șoarece. Există numeroase studii care au dovedit existența acestor noi receptori și faptul că și aceștia sunt receptori cuplați cu proteina G.
Studiile în care s-au utilizat atât șoareci cu receptori CB1 și fără CB1care au fost tratați cu antagonistul SR141716 au demonstrat că în ambele cazuri a diminuat anxietatea provocată prin anumite teste, dar în cazul celui fără receptor CB1 față de cel cu receptor CB1, anxietatea a fost mai mare. S-a ajuns la concluzia ca receptorul CB1 și cel non-canabinoid hipocampal mediază efecte opuse, anxiolitic, respectiv anxiogen. Astfel se spune că la tratarea cu antagonistul mixt SR141716 se exprimă ambele efecte, dar unul cu o intensitate mai mare [14].
CAPITOLUL II
LIGANZII CANABINOIZI ENDOGENI
II. 1. Generalități
Caracterizarea în 1990 a receptorilor specifici ai compusului psihoactiv din marijuana, Δ9 tetrahidrocanabinol, a dus la descoperirea unui nou sistem de mediatori, cunoscut în prezent sub numele de sistemul endocanabinoid. Pe lângă receptorii canabinoizi, în acest sistem un rol important îl au liganzii săi endogeni, proteinele care îi sintetizează sau inactivează, precum și țintele moleculare ale canabinoidelor [4].
Inițial s-a încercat identificarea unei proteine sau a unui ligand canabinoid hidrofil, dar aceste eforturi nu au fost încununate de succes. Apoi pornind de la ipoteza că acești liganzi endogeni ar trebui să fie lipofili, ca și liganzii exogeni naturali, și după repetate fracționări și purificări ale extractelor de creier de porc s-a descoperit prima endocanabinoidă. Aceasta este etanolamida acidului arahidonic (AEA), căreia i s-a dat numele de "anandamidă", originar de la cuvântul sanscrit care semnifică "beatitudine" [15].
Astfel până la această dată se cunosc 5 liganzi endogeni, care sunt: anandamida, esterul acidului arahidonic cu 2-glicerolul (2-AG), eterul acidului arahidonic cu glicerol (noladin, 2-AGE), O-arahidon etanolamida (virhodamina) și N-arahidonol dopamina (NADA) (figura II. 1) [4].
Figura II. 1. Structura liganzilor endogeni
Anandamida se găsește în creierul uman în următoarele concentrații: 100 pmol/l în hipocampus, 75 pmol/l în talamus, 60 pmol/g în cerebel și 55 pmol/g în striat. Concentrația de anandamină crește postmortem, mai ales când creierul este păstrat la temperatura camerei, sau atunci când celule suferă de hipoxie. Aceste creșteri se pot datora deteriorării post-mortem, dar se întâlnesc și în cazul țesuturilor vii, în caz de hipoxie sau de afectare cerebrală. În periferie se găsește la nivelul splinei și al inimii în concentrație de 10 pmol/g. În concentrații mult mai reduse se întâlnește în ser, plasmă, lichidul cerebrospinal ceea ce înseamnă ca anandamida nu este prezentă în mod natural, ci este formată în vecinătatea siturilor unde acționează. În ceea ce privește 2-ag a fost găsit în creier și în splină. S-a demonstrat că poate ajunge la concentrații de 170 de ori mai mari ca cele de anandamidă.
II. 2. Sinteza și metabolizarea endocanabinoidelor
În ultimii cinci ani, s-au înregistrat progrese remarcabile în înțelegerea mecanismelor de sinteză și de inactivare a canabinoidelor [15].
Pornind de la observații asupra anandamidei, s-a emis ipoteza că acest endocanabinoid nu este stocat în anumite celule de rezervă, dar dimpotrivă că este sintetizat și eliberat la cerere, ca urmare a unor stimuli fiziologici sau patologici, cum ar fi depolarizarea neuronală sau lipopolizaharidele bacteriene. Se pare că aceste proces este dependent de un influx intracelular de ioni de calciu. Deși acest mecanism este valabil și pentru 2-AG, care pe lângă faptul că are rol de endocanabinoid este totodată și un intermediar în metabolismul glucidic, nu există date concludente în ceea ce privește biosinteza noladinei, NADA sau virodhaminei. În general, date farmacologice și electrofiziologice au arătat că atât influxul de ioni de calciu, cât și activarea unor receptori metabotropici, cele două procese funcționând împreună sau separat, pot induce formarea de endocanabinoide. După biosinteză, atât anandamida cât și 2-AG sunt eliberați în mediul extracelular, printr-un mecanism care încă nu este cunoscut, și acționează în principal asupra receptorilor CB1 și CB2, chiar și asupra unor subtipuri. Anandamida și/sau NADA pot acționa și la nivelul canalelor ionice, cum ar fi cele cele de calciu. Acțiunea endocanabinoidelor se termină prin reintrarea în celulă, proces care poate fi facilitat de către transportorii de membrană, urmat de obicei de una sau mai multe reacții enzimatice [4].
II. 2. 1. Biosinteza
II. 2. 1. 1. Biosinteza anandamidei și a compușilor înrudiți
Investigațiile asupra acestui subiect au început încă din anii 1960. După cum se poate observa și în figura II. 2, sinteza începe prin transferul unei grupe acil din poziția sn-1 a fosfolipidelor în poziția N a fosfatildietanolamina, formând N-acilfosfatildietanolamine (NAPE), unde acilul este derivat de acil arahidonic. Reacția este catalizată de o acil-transferază, dependentă de ionii de calciu. Apoi sinteza se continuă prin hidroliza enzimatică a acestor compuși de către fosfolipza D, proces dependent de ionii de calciu. Enzima care catalizează acest proces este o enzimă cu selectivitate pentru compușii NAPE și cu afinitate redusă pentru celelalte fosfolipide membranare. S-a mai observat că sinteza nu este specifică pentru anumite țesuturi, fiind întâlnită în celule de diverse tipuri [4].
Figura II. 2. Biosinteza anandamidei (P =grupare fosforică, R1 = lanțul acil al acidului arahidonic, R, R2, R3 = lanțurile acilice ale celorlalți acizi grași, iar X =gruparea bazică a fosfogliceridelor)
II. 2. 1. 2. Biosinteza 2-arahidon glicerolului
Nivelurile de 2-AG sunt în țesuturi sau celule nestimulate sunt de obicei mult mai mari decât cele de anandamină și sunt în cantitate suficientă pentru a activa permanent ambii receptori canabinoizi. Dar se presupune că nu toată cantitatea este utilizată pentru a stimula receptorii canabinoizi, pentru că acest compus se găsește la intersecția mai multe căi metabolice, el având rol de precursor și/sau rol în degradarea unor fosfo –tri/di gliceride și a acidului arahidonic. Este foarte probabil să existe o cale particulară de sinteză pentru 2-AG, care să fie utilizat numai ca și endocanabinoid, iar aceasta ar trebui să fie dependentă de concentrația ionilor de calciu, pentru că procesul de biosinteză este inițiat în urma depolarizării membranare în celulele neuronale [4].
Au fost investigate mai multe căi de sinteză, dar în cele mai multe cazuri lucrurile se petrec în felul următor: 2-arahidon glicerolul se formează prin hidroliza diacilglicerolilor (DAG) care conțin în poziția 2 un rest arahidonic, această reacție fiind catalizată de către o lipază (DAG lipaza) care este selectivă pentru poziția sn-1. Diacilglicerolii, la rândul lor, rezultă, fie prin hidroliza fosfolipidelor, printr-o reacție catalizată de către fosfolipaza C, sau prin hidroliza acidului fosfatidic, proces catalizat de către o fosfohidrolază specifică acidului fosfatidic (figura II. 3.) [16].
Figura II. 3. Biosinteza 2-arahidon glicerolului (P =grupare fosforică, R1 = lanțul acil al acidului arahidonic, R, R2, R3 = lanțurile acilice ale celorlalți acizi grași, iar X =gruparea bazică a fosfogliceridelor). În cazul 2-AG, fosfolipidele care acționează ca și precursori sunt de obicei fosfoinositide [4].
În ceea ce privește conversia enzimatică a DAG în 2-AG, 2 izoforme ale enzimei de conversie, sn-1 DAG lipaza, au fost descoperite: DAGLα și DAGLβ. Acestea au fost clonate, caracterizate și se presupune că ele sunt responsabile pentru formarea endocanabinoidului 2-AG în celule intacte. Ambele sunt localizate în membrana plasmatică și au o activitate optimă la ph=7, iar modelul de exprimare se află în strânsă corelație cu rolul endocanabinoidului. Astfel, în perioada de dezvoltare a creierului se află în axoni, pentru a produce 2-AG, care să producă creșterea axonilor, iar în creierul adult, ele dispar din zona de creștere și sunt transferate post-sinaptic, pentru a produce și a elibera 2-AG, care acționează pe receptorii CB1, având ca efect inhibarea eliberării de neurotransmițători [16].
II. 2. 1. 3. Biosinteza noladinului, virodhaminei și a NADA
Până la această oră, datele sunt foarte puține și incomplete. Astfel în ceea ce privește primul compus, noladin sau eterul acidului arahidonic cu glicerolul, se presupune că există anumite căi de sinteza, care nu implică medierea de către fosfolipide sau nu sunt dependente de ionii de calciu, dar încă nu se cunosc toate detaliile.
În ceea ce privește virodhamina sau O-arahidon etanolamida, nu se cunosc date concrete, dar s-a observat că acesta acompaniază anandamida în toate țesuturile. S-a raportat totodată existența unei transformări neenzimatice a N-acetiletanolaminelor în O-acilesteri sau viceversa, reacție care are loc în prezența acizilor sau bazelor. În plus virodhamina este un antagonist CB1 și parțial agonist CB2, pe când anandamida este un agonist parțial CB1 și antagonist CB2. Aceste fapte sugerează posibilitatea de a se transforma una în cealaltă, precum și cu schimbarea efectelor mediate de către receptori.
Iar NADA sau N-arahidonol dopamina se formează din acid arahidonic și dopamină sau tirozină, iar cercetările sugerează că acest compus ar avea aceleași căi de biosinteză ca și ceilalți derivați de acid arahidonic, nou descoperiți sau ca și dopamina. Din date preliminare rezultă că se produce numai din reacția dintre dopamină și arahidonilCoA [4].
II. 2. 2. Inactivarea endocanabinoidelor
Primul pas în inactivarea acestora constă în faptul că acestea sunt îndepărtate foarte rapid, în mai puțin de cinci minute din spațiul extracelular, unde se află țintele de acțiune ale acestora. Fiind de natură lipofilică pot difuza prin membrana celulară, în cazul în care concentrația lor extracelulară o depășește pe cea intracelulară. Dar pentru ca aceste proces să fie rapid trebuie să existe anumite mecanisme, cum ar fi un transportor transmembranar și/sau un proces intracelular enzimatic capabil să reducă rapid concentrația intracelulară a compușilor. Într-adevăr pentru anandamidă și pentru 2-AG s-a demonstrat existența unor mecanisme de transport selective, saturabile, dependente de temperatură și independente de concentrația ionilor de Na. Acești transporteri sunt cunoscuți sub numele de AMT (anandamide membrane transporters). Se presupune că și în cazul celorlalte endocanabinoide intrarea în celulă este mediată de aceleași mecanisme, deși până acum teste, care să utilizeze inhibitori selectivi ai acestori transporteri, nu au fost efectuate cu noladină, virodhamină sau NADA.
Alți autori au sugerat că degradarea intracelulară, în mare parte în cadrul unui proces de hidroliză, sub influența enzimei FAAH (fatty acid amide hydrolase) este suficientă pentru a determina difuzia simplă a endocanabinoidelor din spațiul extra în cel intracelular. Dar există câteva dovezi în favoarea existenței transportorilor membranari spefici și anume:
– există celule care preiau foarte rapid endocanabinoidele chiar dacă nu exprimă enzima de hidroliză
– s-au obținut compuși care să inhibe selectiv acești transportori fără a afecta FAAH.
– noladina și NADA, două endocanabinoide care sunt rezistente sau refractare la acțiunea FAAH sunt preluate de către celule, printr-un mecanism dependent de temperatură și inhibat de către anandamidă.
Toate aceste date dovedesc că, deși hidroliza intracelulară a endocanabinoidelor influențează în mare parte viteza de difuziune transmembranară, procesul de preluare intracelulară este mediat și de către alte mecanisme [4].
II. 2. 2. 1. Transportul anandamidei
Cele mai multe studii au fost efectuate utilizând anandamida, și preluarea acesteia din spațiul extracelular a fost descrisă în diverse celule animale și umane. Până în prezent au fost efectuate o serie de încercări pentru a identifica acest transportor, dar nu a fost încununate de succes. Pornind de la datele actuale s-au propus modele diferite care să descrie acest proces. Astfel, după cum se poate vedea în figura II.4 :
transportul se efectuează cu ajutorul unui proteine carrier care leagă anandamida și o trece de pe o parte pe cealaltă a membranei celulare
datorită existenței FAAH-ului în domeniul intracelular care degradează endocanabinoidele, se creează un gradient de concentrație, care stimulează difuzia pasivă a endocanabinoidelor
acumularea intracelulară a anandamidei se datorează unei sechestrări intracelulare a acesteia
sau transportul se realizează prin endocitoză, anandamida fiind descărcată în compartimentele intracelulare care conțin FAAH
Inhibarea enzimei FAAH ar duce la o scădere a vitezei de preluare a anandamidei de către celule în toate cele patru modele propuse mai sus. Inhibitorii de FAAH ar putea să-și exercite efectul asupra procesului de transport a anandamidei prin descreșterea gradientului de concentrație care se formează în urma degradării acesteia (în cazul primelor trei modele) sau prin scăderea clearance-ului anandamidei intracelular, ce de-al patrulea model [17].
Figura II. 4. Mecanisme propuse pentru procesul de preluare a endocanabinoidelor (AEA= anandamidă, AA= acid arahidonic, Eth= etanol) [17]
În continuare, vom trece în revistă toate cele patru modele posibile prezentând toate argumentele care le susțin ca și ipoteze reale.
II. 2. 2. 1. 1. Proteine carrier
Dovezile care vin în spirijinul acestei ipoteze sunt studiile legate de relația structură-activitate, care au demonstrat că recunoașterea endocanabinoidului de către proteina carrier, este stereoselectivă și prezintă cerințe structurale foarte bine definite. Ca și contraargument se poate spune că aceste cerințe structurale se referă la cele pe care le exprimă moleculele care inhibă FAAH și astfel se menține un gradient de concentrație. Dar există molecule care inhibă transportul de anandamidă, dar nu au nici un efect asupra FAAH.
În plus există și alte dovezi, de exemplu: fenomenul de acumulare a proteinelor carrier de pe partea trans a membranei celulare, ca urmare a acumulării anandamidei de partea cis a membranei, iar în continuare proteinele carrier se orientează cu siturile de legare a endocanabinoidelor spre membrană și astfel se realizează un transport împotriva gradientului de concentrație.
Iar un alt studiu a raportat că la tratarea cu AM404, un inhibitor al transportului de anandamidă și a FAAH, inhibă totodată și efluxul de anandamidă în celulele endoteliale cât și în cele striatale. Dacă AM404 își exercită acțiunea de inhibare a transportului prin influența asupra FAAH, atunci înseamnă că efluxul, spre spațiul extracelular al anandamidei, conform gradientului de concentrație, ar fi stimulat prin tratarea celulelor cu AM404. Faptul că efluxul este împiedicat, sugerează că anandamida și AM404 ambii servesc ca și substrat pentru proteinele carrier, concluzie confirmată de mai multe studii.
II. 2. 2. 1. 2. Difuziune facilitată, cu ajutorul FAAH
Clonarea în anul 1996 a enzimei FAAH a permis cunoașterea farmacologică și funcțională a acesteia. Ea este prima enzimă cunoscută, responsabilă de degradarea endocanabinoidelor. Studiile asupra rolului acesteia în transportul transmembranar al anandamidei au dat naștere la o serie de polemici, dar toate au subliniat importanța FAAH în menținerea unui gradient de concentrație care să stimuleze intrarea în celulă a anandamidei.
Studiile care utilizează diverși inhibitori ai enzimei FAAH au demonstrat rezultate diferite, unele subliniind importanța acesteia în transportul anandamidei, iar altele demonstrând că activitatea enzimei nu este suficientă. Astfel se poate concluziona că deși FAAH joacă un rol important în facilitarea transportului anandamidei, nu este suficientă singură pentru ca anandamida să traverseze membrana.
Deși anandamida este destul de lipofilică pentru a traversa membrana și a se direcționa spre locul hidrofilic unde este localizată enzima FAAH, acest proces este puțin probabil să fie atât de rapid pentru rata de acumulare și de metabolizare observate. În plus nu se pot imagina factorii declanșatori ai acestei migrări spontane transmembranare. Este clar că trebuie să existe niște factori reglatori ai transportului anandamidei care să asigure acuratețea procesului [17].
II. 2. 2. 1. 3. Sechestrarea intracelulară a anandamidei
Pornind de la studii cu liganzi radioactivi s-a emis și ipoteza existenței unor componente celulare care pot sechestra anandamida în interiorul celulei. Aceste dovezi par a contrazice ipoteza că anandamida traversează membrana printr-un proces dependent de concentrație. Cum nu există dovezi concludente asupra unui transportor specific pentru transporul împotriva gradientului de concentrație, atunci se poate spune că una din explicații este că există două surse intracelulare de anandamidă, una cu anandamidă liberă și una sechestrată într-un component celular. Anandamida sechestrată nu este disponibilă pentru a traversa membrana celulară și influențează în mod positiv gradientul de concentrație creat de către FAAH.
S-au propus două mecanisme care să explice sechestrarea intracelulară a anandamidei:
– anandamida ar putea fi asociată cu prezența unor compartimente celulare, care joacă rolul unor rezervoare saturabile. Ca și argument în favoarea acestei ipoteze vin compușii care inhibă acumularea intracelulară de anandamidă, dar care nu inhibă FAAH, care își exercită efectul prin ocuparea de spațiu în acest rezervor.
– proteine intracelulare care leagă anandamida într-o manieră saturabilă și competitivă cu alte molecule. Acest scenariu ar putea explica acumularea intracelulară a anandamidei peste gradientul de concentrație [17].
II. 2. 2. 1. 4. Transportul prin endocitoză
O altă ipoteză este că sechestrarea anandamidei descrisă mai sus ar putea fi determinată de un proces de endocitoză mediat de anumite domenii membranare care se numesc caveolae. Acestea au o compoziție bogată în colesterol, sfignolipide, acid arahidonic și o familie de proteine care se numesc caveoline servesc ca și structura proteică majoritară. Funcțiile caveolaelor includ endocitoza și transportul colesterolului. Transportul anandamidei este un proces care este dependent de temperatură, rapid, saturabil și independent energetic. Procesul de endocitoză mediat de către caveolae îndeplinește aceste criterii și ar fi putea fi facilitat, dar nu dependent, de enzima FAAH.
Modelul propus de funcționare a acestui proces este următorul: în caveolae există o proteină care prin legare de anandamidă, suferă o transformare și o transportă prin endocitoză. În celulele care exprimă FAAH, anandamida va fi eficient transportată în compartimentele care conțin FAAH, unde are loc degradarea acesteia și astfel se eliberează și proteina, rămânând disponibilă pentru următoarele transporturi. În acest caz activitatea FAAH nu stimulează intrarea în celulă a anandamidei, ci rolul său este de a eliberara proteina transportatoare [17].
După cum se vede există diverse ipoteze și teorii în ceea ce privește această temă, fiecare cu argumentele și contradicțiile ei. Este foarte important de continuat cercetările și de investigat toate posibilitățile.
II. 2. 2. 2. Metabolizarea endocanabinoidelor – hidroliza
FAAH (fatty amine acid hydrolase), inițial izolată și purificată din ficatul de șobolan, este enzima care catalizează hidroliza atât a anandamidei cât și a 2-AG (cât și a altor aminoacizi cu catenă liniară ), transformându-i în acid arahidonic și etanol, respectiv glicerol. Dat fiind faptul că enzima catalizează și hidroliza esterului metilic al acidului arahidonic este posibil ca și virodhamina să fie metabolizată pe acestă cale, dar până la această oră nu au fost efectuate studii în acest sens.
Această enzimă a fost studiată foarte mult și foarte bine caracterizată, iar foarte mulți inhibitori mai mult sau mai puțini selectivi au fost sintetizați [4]. Enzima este o proteină membranară integrală care conține 597 de aminoacizi și prezintă un ph optim din domeniul alcalin [16]. Recent cristalele complexului de FAAH cu substratul său, au fost caracterizate prin radiografie cu raze X și sugerează posibilitatea ca enzima să fie capabilă să se asocieze cu membrana plasmatică.
Gena care exprimă enzima a fost identificată și totodată s-a descoperit că este stimulată de către progesteron și leptină și este inhibată de către estrogeni și corticoizi.
În șoarecele care nu exprimă enzima FAAH, s-au descoperit nivele de 15 ori mai mari de anandamidă decât în șoarecele normal și, în plus, o sensibilitate redusă la stimulii dureroși ceea ce ar putea duce la utilizarea inhibitorilor de FAAH ca și analgezici.
Nu se înregistrează nivele crescute de 2-AG în șoarecele fără FAAH, dar aceasta se datorează faptului că există hidrolaze adiționale pentru acest compus, puse în evidență în studii pe porc, șobolan și șoarece. Aceste enzime sunt monoacilglicerol lipaze (MAGL) și se găsesc atât în membrana cât și în fracțiunile citosolice. Ele recunosc și alți monoacilgliceroli nesaturați, cum ar monooleilglicerol, care acționează de fapt ca și inhibitor competitiv al inhibării 2-AGului în celulele intacte. MAGL se găsește în concentrații mari în zonele unde există o densitate mare de receptori CB1, cum ar fi în hipocampus, cortex, cerebel, dar spre deosebire de FAAH este localizată presinaptic și coexprimată cu receptorii CB1. Acestea întăresc ideea că enzima MAGL are rolul de a degrada o parte din cantitatea de 2-AG care acționează ca și endocanabinoid retrograd. Până la această dată nu au fost obținuți nici un inhibitor al acestei enzime [4]. Iar studii recente au demonstrat localizarea complementară, în creier, a MAGL și a FAAH, presinaptic și respectiv postsinaptic, sugerând rolurile diferite pe care le au cele două endocanabinoide în creier [16].
II. 2. 2. 3. Metabolizarea endocanabinoidelor – esterificarea, oxidarea și alte reacții
Spre deosebire de anandamidă, 2-AG poate fi esterificat în fosfogliceride direct, care este prioritară hidrolizei catalizată de către FAAH sau de MAGL. Esterificarea poate avea loc prin fosforilare și/sau acilarea a celor două grupări hidroxil libere. Acest mecanism a fost întâlnit în celulele neuroblaste și macrofagele de șoarece și de șobolan. Aceste reacții de esterificare directă sunt caracteristice și pentru noladin, al cărui eter nu se poate hidroliza enzimatic.
Oxidarea enzimatică a lanțului arahidonic al endocanabinoidelor este catalizată de către enzime ale cascadei arahidonice, cum ar fi: lipoxigenaze, ciclioxigenaze-2 și oxidazele citocromului P450. Aceste mecanisme ar putea fi importante pentru NADA și noladin, care sunt rezistente la hidroliza enzimatică.
Sub acțiunea ciclooxigenazei-2, anandamida și 2-AG se transformă în prostaglandinele etanolamidice corespondente și în prostaglandinele glicerilesterice, care prezintă acțiune farmacologică, chiar dacă nu acționează pe receptorii canabinoizi.
În ceea ce privește acțiunea lipoxigenazei, în urma acțiunii asupra anandamidei sau a 2-AG se formează derivați 12, sau 15-hidroxilați, din care numai cel al anandamidei, care prezintă hidroxilul în poziția 12, se mai leagă la receptorii canabinoizi.
În general se poate emite la ipoteza că oxidarea anandamidei atât cât și a 2-AG duce atât la compuși inactivi din punct de vedere canabinoid, dar pot duce și la compuși care încă mai prezintă activitatea canabinoidă. Iar în cazul NADA oxidarea se poate produce atât enzimatic cât și neenzimatic, obținându-se compuși mai mult sau mai puțin activi [4].
II. 3. Mecanismul de acțiune
Prin definiție, endocanabinoidele ar trebui să reacționeze cu receptorii CB1 sau CB2, ceea ce și fac, dar cu o afinitate variabilă. Asttfel anandamida, NADA și noladin prezintă o selectivitate crescută pentru receptorul CB1, în timp ce virodhamida preferă receptorul CB2, iar 2-AG este echipotent pe ambii receptori. Interacțiunea cu receptorii determină efectele secundare cuplării cu proteina G, efecte care au discutate în capitolul anterior, cum ar fi:
inhibarea adenilat-ciclazei care determină în continuare reducerea efectelor determinate AMPciclic sau a proteinkinazei A
stimularea MAP kinazei
în cazul receptorilor CB1, inhibarea canalelor de calciu voltaj-dependente de tip P, Q sau N și stimularea celor de K
tot în cazul receptorilor CB1, stimularea fosfatidilinositol kinazei și mobilizarea calciului intracelular [4].
După cum am prezentat și în capitolul anterior, se cunosc și alte tipuri de receptori non-canabinoizi care prezintă afinitate pentru endocanabinoide, pentru anandamidă în special. Acești receptori noi se găsesc unul la nivelul creierului și unul la nivel endotelial.
Anandamida acționează ca și agonist pe receptorii TRPV1 (transient receptor potential vanilloid type 1), care sunt siturile principale de acțiune a compusului capsaicină, care se găsește în mod natural în ardeii capia. Efectele mediate de acești receptori sunt, printre altele, influxul de ioni de calciu și depolarizarea celulară. Potența anandamidei de a determina aceste efecte este de 5-20 de ori mai scăzută decât activitatea pe receptorii CB1. Dar studii mai recente au arătat că activitatea pe receptorii TRPV1 poate crește de 10 de ori, în cazul unei stări patologice, iar prin blocarea receptorilor CB1 efectele asupra TRPV1 sunt evidențiate. Au fost evidențiate și efecte ale NADA asupra acestor receptori, chiar cu potență mărită față de anandamidă și numai cu puțin mai mică decât cea a capsaicinei. Este interesant de observat că anandamida își exercită acțiunea pe acești receptori prin legarea de porțiunea intracelulară a acestora. Acest fapt sugerează că, atunci când anandamida este sintetizată în celule care exprimă receptori TRPV1, cum ar fi neuronii centrali și senzitivi, keratinocitele sau celulele epiteliale, întâi activează acești receptori și apoi este eliberată extracelular și acționează asupra altor ținte moleculare [4].
Un efect destul de interesant al endocanabinoidelor este rolul acestora de transmițători retrograzi. Acest model diferă de imaginea clasică a transmisiei sinaptice când un mediator localizat presinaptic este sintetizat, înmagazinat și apoi eliberat sub acțiunea unui influx de ioni de calciu. În contrast endocanabinoidele sunt sintetizate în neuronii postsinaptici și tranversează în sens invers sinapsa și prin legarea la receptorii canabiniozi, localizați presinaptic, determină inhibarea eliberării de neurotransmițători [18]. Procesul din hipocampus, cunoscut sub numele de DSI (depolarization-induced supression of inhibition), care înseamnă suprimarea inhibiției mediate de către GABA , care apare ca și consecință a depolarizării celulare, poate fi inhibată de un antagonist al receptorilor CB1. Aceste date sugerează impplicarea în acest proces a endocanabinoidelor, care inhibă eliberarea de GABA [8].
În cerebel, procesul de depolarization-induced supression of excitation, care reprezintă procesul de inhibare a excitației produse de glutamat, este la fel inhibat de endocanabinoide, acționând ca și mesageri retrograzi [18].
II. 4. Implicațiile fizio-patologice ale endocanabinoidelor
Cunoștiințele anterioare asupra farmacologiei canabinoidelor naturale și noile studii farmacologice, biochimice, analitice și genetice în ceea ce privește transmisia canabinoid-ergică, dau naștere la noi funcții ale sistemului endocanabinoid atât în condiții fiziologice cât și patologice. În sistemul nervos central și periferic, distribuția presinaptică preferențială, dar nu exclusivă, a receptorilor CB1, reglarea canalelor ionice de calciu și stimularea sintezei de endocanabinoide prin creșterea concentrației intracelulare de ioni de calciu și activarea altor receptori cuplați cu proteina G, fac din sistemul endocanabinoid un mijloc excelent pentru modularea eliberării de neurotransmițători. Mai specific, endocanabinoidele, în SNC, intervin în o multitudine de procese de depolarizare celulară, de inhibare sau de stimulare a neurotransmisiei sau a deprimării SNC pe termen scurt sau lung.
Acțiunea neuromodulatoare a endocanabinoidelor se traduce prin inhibarea eliberării de GABA, și a altor neurotransmițători sau chiar stimularea eliberării a unora, cu efecte care se traduc prin reglarea senzației dureroase, funcțiilor cardiovasculare, gastrointestinale și respiratorii. Totodată efectele lor asupra eliberării de hormoni și peptide hipotalamice și reglarea nivelelor lor de către hormonii steroizi sugerează influența asupra apetitului și a funcției reproducătoare. Iar în ceea ce privește efectele imunologice, cât și cele privind durerea cronică și inflamația, aceastea abia încep să fie conturate.
În general endocanabinoidele acționează ca și mediatori locali atât într-o manieră autocrină cât și paracrină și date noi le implică în procesele de control ale metabolismului celular, precum și a proliferării și diferențierii celulare.
În ultimii ani tehnicile de determinare a canabinoidelor și a receptorilor canabinoizi din diferite țesuturi sau lichide biologice au făcut posibilă stabilirea unei legături între concentrația de endocanabinoide și o anumită stare patologică [19].
II. 4. 1. Boli neurologice și psihice
S-au înregistrat nivele de mai crescute de endocanabinoide în creier, asociate cu anumite patologii. Astfel: în hipocampus după excitarea toxică cu glutamat, sau după tratarea cu anumiți stimuli stresanți: în hipotalamus și în sistemul limbic după privarea de hrană, sau în amigdala bazolaterală la rememorarea unei amintiri neplăcute. Transmisia canabinoidergică este stimulată:
– pentru a proteja neuronii, prin inhibarea activității neuronale glutametergice
pentru minimaliza impactul propus de stimulii stresanți prin stimularea apetitului inhibând semnalele anorexice
pentru a suprima amintirile neplăcute prin inhibarea GABA
pentru a produce analgezie centrală prin suprimarea activității factorilor nociceptivi
Nivelele de anandamidă sunt crescute în cazul unui atac vascular cerebral, iar receptorii CB1 au rol protectiv împotriva atacurilor cerebrale la animale și 2-AG are rol protector în acest tip de patologie. Toate aceste date duc la concluzia că endocanabinoidele au rol neuroprotectiv.
Transmisia endocanabinoid-ergică prezintă o activitate crescută în anumite modele biologice pe animale care reproduc anumite boli neurodegenerative cum ar fi: Parkinsonul, boala Alzeihmer sau scleroza multiplă [19].
Efectele neuroprotective ale endocanabinoidelor, ale anandamidei în special, au fost demonstrate în numeroase studii în vitro sau în vivo, iar acestea sunt mediate de către receptorii CB1 și nu de către receptorii TRPV1, menționați anterior. Dar în anumite studii anandamida produce neurotoxicitate, care se traduce prin alterarea funcțiilor cognitive, producerea de edem cerebral și moartea celulelor. Aceste efecte sunt exacerbate în cazul în care receptorii canabinoizi sunt blocați. În condiții de stress și de inflamație crește sinteza anandamidei și este mai activă pe receptorii TRPV1. Deci anandamida poate exercita neuroprotecție cât și neurotoxicitate în funcție de receptorii pe care acționează preponderent, pe cei CB1 sau respectiv pe cei TRPV1 [20].
În ceea ce privește scleroza multiplă, transmisia endocanabinoid-ergică are rolul de a contracara hiperactivitatea neuronală, inflamația locală și deci a simptomelor acestei boli cum ar fi tremorul și spasticitatea. Același lucru se petrece și în cazul bolii Parkinson sau Alzeihmer, ameliorând activitatea motorie și pierderea memoriei. Este foarte interesant, că în creierul pacienților cu Alzeihmer, s-a observat post-portem că prezintă o concentrație destul de mare de receptori CB2, care de obicei nu sunt exprimați în creier. Aceasta poate însemna că endocanabinoidele pot conferi protecție în această boală prin activarea receptorilor CB2 și posibil prin interacțiunea cu reacțiile inflamatorii.
Spre deosebire, în ceea ce privește boala Huntington, se înregistrează o scădere progresivă a numărului de receptori CB1 și a nivelelor de endocanabinoide din ganglia bazală în stadiile incipiente ale bolii, având ca și consencință hiperkinezia specifică primei faze a bolii. Iar în studiile post-mortem se înregistrează nivele înalte de receptori CB1 în creierul pacienților afectați de această boală [19].
S-a observat că endocanabinoidele dețin un rol și în fiziopatologia glaucomului, prin prezența receptorilor CB1 la nivelul ochiului. Prin administrare de anandamidă exogenă, s-a observat că inițial aceasta scade presiunea intraoculară și apoi prin transformarea ei în acid arahidonic și a acestuia în prostaglandine proinflamatoare, se înregistrează o creștere a acestei presiuni. Astfel prin administrarea de inhibitori ai degradării anandamidei se poate obține efectul dorit de scădere a presiunii intraoculare.
Dar în patologia glaucomului nu este implicată numai presiunea intraoculară, ci și o afectarea degenerativă a nervului optic, și a retinei datorită producerii ischemiei retinale. Factorii care duc la aceste consecințe sunt excesul de neurotransmițători, cum ar fi glutamatul sau oxidul nitric, precum și o hiperexcitabilitate a receptorilor NMDA (receptori specifici ai N-metil D-aspartatului), care determină creșterea fluxului de ioni de calciu și alți ioni, care induc moartea celulară. S-a demonstrat că anandamida poate modula activitatea acestui receptor, reducând apoptoza celulară [21].
În ceea ce privește schizofrenia, dovezi recente au dovedit că pacienții afectați de această boală prezintă nivele crescute de anandamidă în fluidul cerebrospinal al pacienților cu schizofrenie. Se observă că există o corelație între simptomele psihotice și activitatea dopaminergică indusă de canabinoide. Se presupune că disfuncționalitățile în sistemul endocanabinoid joacă un rol în patogeneza acestei boli. Astfel, diverse studii au demonstrat că nivelele plasmatice de anandamidă sunt crescute în cazul pacienților de schizofrenie netratați, iar în urma tratamentului farmacologic eficient se observă scăderea nivelelor de anandamidă, FAAH și receptorii CB2. Se pare că nivelele crescute de anandamidă sunt asociate cu faza acută a bolii. Iar dezechilibrele imunologice observate se datorează tot hiperactivității sistemului endocanabinoid [22]
II. 4. 2. Bolile metabolice
Endocanabinoidele prezintă efecte metabolice foarte diverse: activarea metabolismului glucozei, oxidarea acizilor grași – efecte observate în studii pe astrocite, iar în hepatocite inhibă lipogeneza [23]. Studii recente relevă importanța pe care au endocanabinodele în controlul apetitului [18]. În cazul obezității, sistemul endocanabinoid prezintă o exacerbare a activității, care explică utilizarea antagonistului SR141716, cunoscut și sub numele de Rimonabant în tratamentul acestei patologii și faptul că șoarecii fără receptori CB1 prezintă o incidență scăzută a acesteia [19].
II. 4. 3. Bolile cardiovasculare
În ultima decadă numeroase studii au demostrat implicarea endocanabinoidelor în patologii diverse cum ar fi: șocul hemoragic sau septic, ciroza hepatică sau infarctul miocardic. Endocanabinoidele din macrofage sau din trombocite sunt responsabile de producerea hipotensiunii și vasodilatației asociate acestor tipuri de patologii. Toate aceste efecte sunt inhibate de către antagonistul receptorilor CB1, ceea ce demonstrează implicarea acestora în producerea efectelor mai sus menționate.
În ceea ce privește presiunea arterială, anandamida prezintă un efect slab hipotensiv în caz de normotensiune arterială, dar în caz de hipertensiune are un efect puternic hipotensiv, sugerând rolul sistemului endocanabiniod în reglarea hipertensiunii [24].
II. 4. 4. Bolile gastrointestinale
Concentrația anandamidei și/sau a numărului receptorilor este crescută în trei tipuri de patologii care sunt: inflamația intestinului subțire, hipersecreția intestinală sau diareea indusă de toxina holerică, sau ileus-ul paralitic indus de peritonită. Este foarte interesant faptul că această creștere în activitatea endocanabinoidelor conferă protecție împotriva simptomelor în primele două cazuri, iar în cel de-al treilea duce la reducerea motilității intestinale. Un studiu recent a demonstrat faptul că șoarecii fără receptori CB1 sau fără enzima care degradează anandamida, la tratarea cu acid dinitrobenzensulfonic, sunt mai puțin expuși la inflamația colonului, ceea ce subliniază rolul protectiv al endocanabinoidelor. O altă dovadă a rolului în controlul funcțiilor intestinale este incidența diareei ca și efect secundar al tratamentului cu rimonabant, antagonistul receptorilor CB1 [19].
II. 4. 5. Efecte asupra funcției reproducătoare
Anandamida influențează o serie de procese, spre exemplu în concentrații scăzute stimulează implatarea embrionului în uter, iar în concentrații mai mari o inhibă. De aceea în cazul unui avort spontan se înregistrează nivele plasmatice crescute de anandamidă și scăzute de FAAH [19].
Un studiu recent care privește rolul sistemului endocanabinoid în dezvoltarea pre și postnatală a demonstrat că endocanabinoidele sunt prezente încă din cele mai incipiente stadii ale dezvoltării embrionare, anandamida la început în concentrații mult mai reduse decât 2-AG, dar pe măsura evoluției, nivelul de anandamidă crește în timp ce cel de 2-AG rămâne constant. S-a observat că nivelele înalte de 2-AG care activează receptorii CB1 sunt necesare după naștere pentru a iniția reflexul de a suge [25].
II. 4. 6. Implicațiile în cancer
O creștere a activității sistemului endocanabinoid se înregistrează în cazul unor patologii oncologice maligne și în celule cancerigene umane cu un grad înalt de afectarea cancerigenă. Activarea receptorilor CB1 sau CB2 duce la blocarea proliferării celulelor canceroase sau inducerea apopteozei lor în vitro, iar în vivo duce la inhibarea dezvoltării cancerului, angiogenezei sau a metastazelor. Toate aceste date indică faptul că modularea sistemului endocanabinoid ar putea reprezenta o direcție de terapie în tratamentul acestei patologii.
Pe de altă parte supraexprimarea receptorilor CB2 în celule precursoare hematopoetice pare a fi un factor declanșator al leucemiei acute.
Se poate concluziona că există diverse patologii care sunt asociate cu o alterare a activității sistemului endocanabinoid. Modificările care apar, uneori au rol de a contracara efectele negative ale patologiei sau în alte dăți joacă rolul de factori declanșatori ai patologiei. Deși este timpuriu de afirmat că endocanabinoidele ar putea fi markeri ai unei stări patologice, s-a observat totuși că aceștia în general joacă un rol protectiv, dar în anumite boli pot avea implicații negative.
Pornind de la aceste observații, prin modularea acestui sistem endocanabinoid, se pot găsi noi compuși cu valoare terapeutică, cunoscuți sub numele de liganzi canabinoizi, temă care va fi tratată în capitolul următor [19].
CAPITOLUL III
LIGANZII CANABINOIZI EXOGENI
III. 1. Compușii naturali
Inflorescențele și frunzele de Cannabis sativa secretă o rezină care conține aproximativ șaizeci de compuși cu structură de terpenfenolică, cunoscuți sub numele de canabinoide. Cele mai mari concentrații de canabinoide se găsesc în inflorescențe, frunze, iar cele mai scăzute în măduvă și rădăcină. Efectele înregistrate la administrarea produșilor derivați de cannabis, au fost mai ușor de înțeles după descoperirea structurii principalului component activ, Δ9- tetrahidrocanabinol. Mai există și alți compuși, metaboliți sau compuși înrudiți structural, mai puțin activi, cum ar fi Δ8-tetrahidrocanabinol și canabinol, care prezintă proprietăți psihoactive, și canabidiolul, care nu prezintă proprietăți psihoactive (figura III. 1). Prin piroliza frunzelor de cannabis, se formează alte sute de compuși înrudiți care, fie sunt inactivi, fie potențează efectele Δ9-THC [7].
Figura III. 1. Principalii constituienți naturali din Cannabis sativa
III. 1. 1. Farmacocinetica compușilor naturali
Cannabisul sau canabinoidele sunt de obicei inhalate sau înghițite, calea de administrare rectală, sublinguală, transdermică, oculară sau aerosolii au fost utilizate numai în câteva studii și nu prezintă importanță terapeutică practică. Farmacocinetica THC-ului variază în funcție de calea de administrare [26].
THC și celelalte canabinoide sunt rapid absorbite după inhalare, efecte le se instalează după câteva minute. Cantitatea absorbită variază între 20 și 45% din conținutul inițial de THC. După administrare orală, THC-ul pare să sufere o absorbție variabilă din tractul gastrointestinal și prezintă un domeniu terapeutic destul de îngust. Nivelurile plasmatice după administrarea orală reprezintă 25-30% din cele obținute în urma administrării aceleiași doze pe cale inhalatorie. Acesta se datorează faptului că THC-ul suferă efectului primului pasaj hepatic, deși metabolitul care rezultă, 11-hidroxi Δ9-THC, este psihoactiv. Instalarea efectului este întârziată, iar ca și durație este mai mare datorită absorbției lente din intestin.
După inhalare sau administrare intravenoasă, concentrația maximă în creier este atinsă după 15 minute, timp care coincide cu instalarea efectelor psihologice maxime. Apoi aceste efecte ajung la un platou al manifestării lor, platou care durează 2-4 ore înainte de a începe să scadă.
După administrarea orală efectul maxim se înregistrează după o oră sau mai mult și poate să dureze 5-6 ore datorită absorbției continue din intestin, dar și datorită faptului că anumite efecte cognitive și psihomotoare persistă pentru mai mult timp.
Canabinoidele traversează placenta, intră în circulația fetală și trec în laptele matern. Sunt foarte liposolubile și se acumulează în țesuturile grase de unde sunt eliberate treptat în circulația sistemică. Din această cauză eliminarea din organism este extrem de lentă și poate să dureze mai multe zile. Prin administrarea de doze repetate, canabinoidele se acumulează și continuă să ajungă la creier timp îndelungat.
Metabolizarea lor are loc la nivelul ficatului, metabolitul principal fiind 11-hidroxi Δ9-THC, care este mai activ decât THC-ul și se presupune că este responsabil de anumite din efectele fiziologice și psihologice ale cannabisului [27]. Există în jur de 20 de metaboliți, dintre care unii prezintă efecte psihoactive sau au un timp de înjumătățire de câteva zile. Metaboliții sunt excretați parțial în urină (25%), iar restul în intestin, de unde sunt reabsorbiți, prelungindu-se astfel durata de acțiune.
Datorită caracteristicilor farmacocinetice ale canabinoidelor (acumularea în țesutul gras și existența metaboliților activi) nu există o bună corelație între concentrațiile plasmatice și efectul farmacologic [28].
III. 2. Clasificarea liganzilor canabinoizi
În ultima decadă au fost sintetizați numeroși liganzi selectivi pentru receptorii canabiniozi. Mulți dintre aceștia servesc ca și dovezi moleculare importante, furnizând informații importante în ceea ce privește siturile de legare ale receptorilor, precum date importante despre rolul acestor situri în anumite stări fiziologice sau patologice. Până la ora actuală se cunosc șase clase mari de liganzi canabinomimetici. Acestea sunt:
canabinoidele clasice
canabinoidele non-clasice
canabinoidele hibride
eicosanoidele
aminoalchil-indoli
diaril-pirazoli [29].
III. 2. 1. Canabinoidele clasice
Din această clasă fac parte compușii derivați triciclici dibenzopirani, care fie sunt compuși care se întâlnesc în mod natural în Cannabis sativa, fie sunt derivați de sinteză a acestora. Compușii naturali din Cannabis sativa sunt Δ9-THC, Δ8-THC. Dintre multitudinea compușilor cei mai studiați au fost Δ9-THC, Δ8-THC și 11-hidroxi- Δ8-THC-dimetilheptil (HU-210), cu enantiomerul său (HU-211) și desacetil-L-nantradol (figura III. 2.). Toți au demonstrat activitate canabinoidă atât în vivo cât și în vitro.
Δ9-THC interacționează cu receptorii canabinoizi la concentrații submicromolare, având afinitități similare pentru receptorii CB1 sau CB2, dar datorită faptului că au fost sintetizați compuși mult mai selectivi pe receptorul CB1 este considerat agonist parțial pe receptorii CB1. Iar Δ8-THC prezintă aceleași caracteristici ca și Δ9-THC, în timp ce derivatul sintetic HU-210 prezintă o afinitate pentru receptorul CB1, comparabilă cu agoniștii totali și superioară celorlalte canabinoide [6].
Figura III. 2. Structura unor agoniști de sinteză
Există o multitudine de compuși de sinteză, care prezintă diferențe structurale precum și farmacologice, aceste caracteristici fiind rezumate în tabelul următor (Tabel III. 1). Din acest grup face parte și un antagonist de sinteză, compusul O-1184, care este un agonist slab al receptorilor CB1, și un agonist invers al receptorilor CB2.
Tabel III. 1
Compușii care prezintă selectivitate pentru receptorii CB2, pot fi utilizați în tratamentul durerii periferice, neuropatice și a inflamației. Dintre liganzi canabinoizi prezentați până acum, există 2 preparate comerciale, MARINOL sau DRONABINOL, care conțin ∆9-THC, și CESAMET, care are ca și principiu activ nabilona. Ambele preparate prezintă două indicații: greața și vărsăturile induse de către chimioterapie și pentru stimularea apetitului în anorexia corelată cu boala SIDA. În ceea ce privește proprietățile antiemetice, studiile clinice au demonstrat eficiența superioară a acestor compuși față de proclorperazină. Marinolul se află în prezent inclus în studii clinice de fază II, care să dovedească eficiența acestuia în tratamentul bolii Alzeihmer.
Dexanabinolul sau HU-211, care are aceiași afinitate pentru ambele tipuri de receptori canabinoizi, se găsește în studii clinice de faza III pentru tratamentul leziunilor cerebrale traumatice [29].
III. 2. 2. Canabinoidele non-clasice
O a doua clasă de canabinoide a fost dezvoltată pentru a simplifica structura liganzilor canabinoizi odată cu menținerea sau îmbunătățirea activității. Această clasă cuprinde reprezentanți biciclici sau triciclici, lipsind ciclul piranic. Compușii care fac parte din această grupă sunt trecuți în tabelul III. 2 [29].
Tabelul III. 2Afinitate relativă pentru receptorii CB21Selectivitate pentru receptorii CB1Tabelul III. 3.
Recent a fost sintetizată o nouă clasă de agoniști cu structură de diarileter-sulfonilester, compuși care prezintă proprietăți neuroprotective. Reprezentantul acestei clase este BAY 38-7271, care prezintă o afinitate crescută pentru receptorii CB1 [29].
III. 2. 4. Eicosanoidele
Compușii din această clasă sunt reprezentați de către cele 5 endocanabinoidele, ale căror caracteristici au fost prezentate în capitolul anterior. Dar pornind de la structura anandamidei au fost obținuți agoniști selectivi ai receptorilor CB1. Cei mai semnificativi sunt [6]:
Tabelul III. 4
III. 2. 5. Aminoalchil-indolii
Până la începutul anilor 90, toți liganzii canabinoizi erau derivați structurali ai THC-ului. Lucrurile s-au schimbat când s-au descoperit niște aminoalchil-indoli cu proprietăți canabinoide. Descoperirea acestora a pornit de la analogii de pravadolină, o serie de compuși utilizați ca și antiinflamatori nesteroidieni, care au și proprietatea de a se lega de receptorii canabinoizi. Cel mai cunoscut dintre acești compuși este WIN55212, care este un agonist foarte potent al receptorilor CB1 și CB2, mai ales al celor CB2. Acesta în vivo prezintă toate efectele produse de THC și substituie pe toți cei agoniștii în studiile efectuate până acum. Izomerul său radioactiv a fost utilizat, de asemenea, pentru a studia receptorii canabinoizi din creierul de șobolan. Din această clasă de compuși mai fac parte JWH-015 și L-768242, prezentați în tabelul următor [6].
Tabelul III. 5
S-a observat că această clasă de liganzi prezintă anumite diferențe în ceea ce privește modul de legare de receptori. Se pare că aceștia de leagă de alte situri ale receptorilor, sau există ipoteza conform căreia la interacțiunea cu anumiți liganzi, aceștia determină modificări structurale în conformația receptorului. Se poate spune deci, că liganzi din clase diferite se pot prezenta ca și agenți farmacologici selectivi, expunând numai anumite proprietăți canabinomimetice [15].
Din această clasă de compuși, fac parte și antagoniști ai receptorilor canabinoizi, cum ar fi AM630, care este un antagonist selectiv pe receptorii CB2 [29].
III. 2. 6. Diaril-pirazolii
Din această clasă fac parte antagoniștii sau agoniștii inverși. Cei mai importanți sunt SR141716A, care este foarte activ pe receptorii CB1, și SR144528 care este activ de 700 de ori pe receptorii CB2. Acești liganzi determină antagonizarea efectelor mediate de către receptorii canabinoizi, dar totodată pot acționa direct pe receptorii, producând inversarea efectelor produse de către agoniștii canabinoizi. Deși aceste efecte pot fi atribuite faptului că se produce o creștere a concentrației de liganzi endogeni, este dovedit faptul că acești doi liganzi evocă efecte de tipul agoniștilor inverși. Aceste efecte sunt posibile datorită faptului că receptorii prezintă activitate de transducere a semnalului chiar și în absența liganzilor endo sau exogeni, fenomenul cunoscut sub numele de activitatea constitutivă. Prin urmare, aril-pirazolii se pot comporta ca și agoniști inverși reducând activitatea constitutivă a acestor căi de transducție. Unele experimente au arătat că SR141716A este mai activ în blocarea efectelor agoniștilor canabinoizi decât în exercitarea efectelor proprii antagoniste [6].
SR141716A este cunoscut sub numele de rimonabant și este utilizat în prezent pentru tratamentul obezității, iar preparatul comercial ACOMPLIA va fi scos pe piață anul următor. Totodată este inclus în studii clinice care să-i dovedească eficiența în tratamentul dependenței de droguri, alcool și nicotina [31].
Alt antagonist este LY320135 care împărtășește afinitatea crescută pentru receptorul CB1 a rimonabantului, dar este mai puțin activ decât acesta. Alți antagoniști/agoniști inverși activi cu selectivitate pentru receptorii CB1 sunt AM251 și AM281. Aceștia au proprietatea de a deplasa de pe receptorii canabinoizi atât agoniști cât și antagoniștii, iar AM281 a demonstrat abilitatea de a atenua efectele produse de unii dintre cei mai potenți agoniști, cum sunt WIN55212 sau CP55940. Similar cu rimonabantul, compusul AM281 se comportă ca și un agonist invers atunci când este administrat singur.
Ca și derivați de la această a fost creat un nou grup de compuși antagoniști, care sunt analogi de diaril-metilen-azetidină, al cărui reprezentant este compusul 2 [29].
Tabelul III. 6
III. 3. Compuși care acționează asupra sistemul endocanabinoid
Din această clasă fac parte compușii care influențează metabolismul endocanabinoidelor în diverse etape ale acestuia. Până la această dată au fost studiați inhibitorii enzimei responsabilă de degradarea endocanabinoidelor, FAAH, și cei ai transportului anandamidei în celulă.
III. 3. 1. Inhibitorii enzimei FAAH
Acești compuși prezintă potențial terapeutic, ca și agoniști canabinoizi indirecți, prin inhibarea degradării endocanabinoidelor, crescând astfel concentrația de endocanabinoide la nivelul receptorilor canabinoizi. La nivelul altor sisteme aceștia prezintă efecte farmacologice nefavorabile. Prin urmare, acești inhibitori de FAAH ar trebui să prezinte o anumită selectivitate tisulară, producându-și efectele numai în acele zone unde există o producție de endocanabinoide în desfășurare.
În momentul de față există o serie de compuși sintetizați, prin care fluorura de palmitilsulfonil (AM374) și fluorura de stearilsulfonil (AM381). Ambii inhibă ireversibil FAAH și prezintă o diferență marcată între potența de a inhiba enzima și cea de a se lega de receptorii canabinoizi. AM374, administrat în vivo, ameliorează spasticitatea la șoarecii la care au fost induse simptome ale sclerozei multiple.
Metil-arahidon-fluorofosfonat (MAFP) este un alt inhibitor foarte potent, dar care interacționează și cu receptorii canabinoizi. Un analog al acestuia, O-1887 prezintă a mult mai bună separare a acestor două efecte.
Derivați de compuși α-ceto heterobiciclici sunt inhibitori reversibili ai FAAH foarte activi, ei fiind cunoscuți sub numele de 3.
Mai mulți analogi structurali ai anandamidei au fost sintetizați, fiind agoniști ai receptorilor canabinoizi. Dar din această serie fac parte și compușii AM1116 și AM356, care prezintă rezistență la acțiunea enzimei FAAH.
Structurile inhibitorilor FAAH cei mai importanți și mai activi sunt reprezentate în tabelul următor [29].
Tabelul III. 7.
Alte studii pe animale de experiență au demonstrat că doi compuși, derivați carbamici, URB532 și URB597, inhibitori ai FAAH, prezintă influențe pozitive în ceea ce privește reducerea anxietății [32].
III. 3. 2. Inhibitorii transportului de anandamidă
Există mai multe mecanisme prin care o moleculă ar putea să inhibe transportul anandamidei din spațiul extracelular în cel intracelular. Un compus care funcționează ca și substrat competitiv al proteinei transportatoare a anandamidei ar trebui să inhibe și acumularea intracelulară de anandamidă. Mai multe clase de compuși au fost sintetizate, fiecare având câte un reprezentant, structurile acestora fiind prezentate în tabelul III. 8. Caracterizarea proprietăților acestor compuși a fost mai dificil de realizat din cauza faptului că existența unei proteine transportoare pentru anandamidă nu a fost confirmată pe deplin. A fost demonstrat faptul că mulți dintre acești compuși interacționează și cu FAAH sau cu receptorii TRPV1. S-a observat că inhibă acumularea intracelulară de anandamindă, dar că nu exercită efecte inhibitorii ai FAAH. În general acești compuși sunt derivați de acizi grași, iar majoritatea dintre ei își exercită efectele de inhibiție a transportului de anandamidă la concentrații micromolare. Studiile referitoare la relațiile structură-acțiune au arătat că activitatea depinde de abilitatea moleculei de a adopta o conformație de U [17].
Tabelul III. 8.
Compusul AM404 administrat la șobolani duce la creșterea nivelurilor plasmatice de anandamidă și crește abilitatea acesteia de a scăderea motilitatea, nivelurilor plasmatice de prolactină și de a altera activitatea tirozin-kinazei (stimulare în hipotalamus și inhibiție în substanța neagră) [29].
Se poate concluziona că există și se descoperă în continuare o multitudine de agoniști, antagoniști, inhibitori care acționează asupra diverselor componente ale sistemului endocanabinoid și care deschid noi și noi direcții terapeutice, aspecte care vor fi dezvoltate în capitolele următoare.
CAPITOLUL IV
FARMACOLOGIA CANABINOIDELOR
Cannabisul sau preparate din cannabis acționează la nivelul fiecărui sistem din organism. În următorul tabel sunt prezentate principalele efecte pe care le induce administrarea de cannabis, implicit de canabinoide, urmând ca, în continuare aceste efecte să fie detaliate.
Tabelul IV. 1. Principalele efectele ale canabinoidelor [27]
IV. 1. Efectele asupra SNC
IV. 1. 1. Efectele euforizante, cognitive și comportamentale
Acestea pot varia în funcție de doză, cale de administrare, așteptările utilizatorilor și variabilitatea interindividuală. Cu toate acestea, canabinoidele produc un set unic de efecte atât la oameni cât și la animale. Cel mai important efect este cel de euforie și relaxare urmat de o perioadă de deprimare. La doze mici, canabinoidele produc un amestec de efecte stimulatorii și deprimante, iar la doze mai mari predomină efectele deprimante. Plăcerea produsă de consum, care reprezintă un factor care duce la abuz, este dat de sentimentul de liniștire, calm, distorsiunile vizuale și auditive.
Euforia produsă a fost demonstrată și cu ajutorul electroencefalogramei. Un grup de subiecți au fumat țigări cu marijuana, care aveau un conținut de THC cuprins între 1,26 și 2,53%. Aceștia au raportat multiple episoade de euforie de intensitate considerabilă, în primele 15 minute de la consum. Aceste episoade au fost acompaniate de niveluri crescute de THC în plasmă. Activitatea alfa pe EEG era semnificativ crescută în timpul episoadelor de euforie, în timp ce activitatea beta era scăzută. În ceea ce privește consumatorii cronici, care prezintă o expunere de cel puțin 15 ani, s-au descoperit nivele crescute permanente ale activității teta în zona frontal-centrală și ale activității alfa în zona frontală [7].
Dar totuși consumul de marijuana poate duce și la efecte neplăcute cum ar fi, anxietate severă, panică, paranoia și psihoză. Aceste efecte sunt dependente de doză și sunt mai frecvente în cazul începătorilor și a personelor care prezintă o anumită labiltate emoțională [28].
Consumul acut de marijuana este asociat cu deteriorarea funcțiilor cognitive, memoriei, alterarea percepției temporale și spațiale, timpului de reacție, capacității de învățare, atenției și coordinării motorii. Aceste efecte pot persista până la o durată de 2 zile. Cannabisul este unul drogurile cele mai probabile de a fi implicate în accidente de mașină. La o doză echivalentă cu una sau două țigări de marijuana, procesele cognitive responsabile de condusul mașinii sunt deteriorate pentru mai mult de 24 de ore, adică mult după consumul efectiv. Ariile implicate includ coordinarea, depistarea, percepția, vigilența și performanțele atât în ceea ce privește situațiile reale cât și cele simulate. Aceste efecte sunt potențate de administrarea de alcool [7].
Canabinoidele inhibă transmisia semnalui neuronale și inhibă locomoția prin acțiunile lor la nivelul ganglionilor bazali și cerebel, unde receptorii canabinoizi sunt abundenți (figura IV. 1). Receptorii canabinoizi se găsesc totodată și la nivelul nucleilor din striat și subtalamici, care au rolul de inhiba sau stimula mișcarea. Canabinoidele scad atît impulsurile stimulatoare cât și inhibitoare către substanța neagră, și deci ar putea fi responsabili de reglarea duală a locomoției la acest nivel. Numeroase alte regiuni din creier, cortexul, cerebelul și sinapsa de la cortex la striatum, sunt implicate în controlul mișcării și de asemenea conțin numeroși receptori canabinoizi [33].
Figura IV. 1. Reprezenatarea regiunilor din SNC responsabile de locomoție
Unul din efectele cele mai importante este deteriorarea memoriei de scurtă durată, acestea fiind corelate cu faptul că receptorii CB1 sunt numeroși în hipocampus, aria asociată cu acest proces. Efectele THC-ului sunt similare cu cele determinate de o leziune temporară a hipocampusului. Canabinoidele reduc activitatea neuronală a hipocampusului. În vitro, numeroși liganzi canabinoizi endogeni și exogeni pot bloca procesele celulare asociate cu formarea memoriei. Canabinodele inhibă eliberarea neurotransmițătorilor cum ar fi: dopamina, glutamatul, acetilcolina, noradrenalina și GABA [33].
IV. 1. 2. Modularea activității neuronale în arii distincte din creier
În această parte vor fi discutate efectele produse de canabinoide ca urmare a modulării a celor mai importanți neurotransmițători, dopamina, glutamatul și acidul γ-aminobutiric (GABA), în ariile din creier unde există o densitate mărită de receptori CB1 și care sunt implicate în efectele produse de marijuana [7].
IV. 1. 2. 1. Ganglionii bazali
Ganglionii bazali sunt formați din cinci nuclei, după cum urmează: nucleul caudat, putamen, globus pallidus, substanța neagră, nucleul subtalamic. Nucleul caudat și putamenul formează împreună striatul. Acesta primește proiecții glutamatergice de la ariile corticale motorii și senzoriale și este cel mai important nucleu de intrare al gangliei bazale. Cel mai importanți nuclei de ieșire se află în globus pallidus și în substanța neagră. În aceste zone receptorii canabinoizi se află în densitate mare și se află localizați atât presinaptic cât și postsinaptic, dar cu preponderență presinaptic la nivelul terminațiilor GABA-ergice.
La nivelul gangliei bazale activitatea locomotorie depinde de balanța dintre neurotransmițătorii inhibitori, respectiv excitatori. Acestă balanță este modulată de către endocanabinoide, care acționează asupra receptorilor canabinoizi prezenți în număr mare la acest nivel. Canabinoidele duc la scăderea activității locomotorii prin inhibarea preluării intracelulare a GABA, prin inhibarea dopaminei și prin inhibarea eliberării de glutamat (figura IV. 2) [7].
Figura IV. 2. Neurotransmisia la nivelul ganglionilor bazali
IV. 1. 2. 2. Sistemul dopaminergic mezolimbic
Deși marijuana este atât de mult utilizată, mecanismele pentru proprietățile sale euforizante și dependizante nu sunt cunoscute în totalitate. Proprietățile pentru care este atât de căutată sunt datorate activării sistemului dopaminergic mezolimbic din aria ventro-tegmentală.
Neuronii dopaminergici din aria ventro-tegmentală se află sub controlul inhibitor al interneuronilor GABA-ergici. Acestă zonă primește proiecții de la sistemul β-endorfinergic, care este tonic activ. Dezinhibarea tonusului GABA datorită receptorilor opiozi µ, are ca și consecință o creștere a descărcării de dopamină la nivelul terminațiilor dopaminergice de la nivelul nucleului accumbens. Eliberarea de dopamină este sub controlul sistemului β-endorfinergic. Ca urmare a activării receptorilor opiozi k de către dinorfină, se produce o hiperpolarizare și este împiedicată eliberarea de dopamină. Canabinoidele cresc eliberarea de dopamină printr-un mecanism necunoscut, cele două posibilități fiind inhibarea eliberării de GABA sau interacțiunea cu sistemul β-endorfinergic (figura IV. 3) [7].
Figura IV. 3 Sistemul dopaminergic mezolimbic și modularea acestuia de către GABA și opoidele endogene
IV. 1. 2. 3. Hipocampusul
Un interes deosebit îl prezintă efectele pe care le au canabinoidele asupra memoriei și funcțiilor cognitive, efecte care se datorează acțiunii acestora pe receptorii CB1 din hipocampus. După cum am mai amintit și mai sus canabinoidele își exercită efectele la acest nivel prin inhibarea eliberării de glutamat, acetilcolină și noradrenalină. La acest nivel modificările produse de către canabinoide sunt dependente de tipul de consum. Dacă la admistrarea acută efectele sunt cele datorate inhibării neurotransmițătorilor, deteriorări reversible asupra memoriei și percepției, consumul cronic de cannabis este asociat cu deficiențe permanente ale memoriei și proceselor cognitive. Studiile experimentale, efectuate pe neuroni din hipocampusul de șoarece expuși șase zile la THC, au înregistrat moartea acestora. Concentrațiile de THC utilizate sunt similare cu cele găsite în plasma umană după consumarea unei singure țigări cu marijuana. În plus aceste studii au arătat că efecte pot fi inhibate de antagonistul canabinod SR 141716A, ceea ce demonstrează faptul că efectele sunt consecința interacțiunii cu receptorii canabinoizi. Efectele neurotoxice ale THC-ului pot fi anhilate de către vitamina E, cât și de inhibitorii fosfolipazei A2 și a ciclooxigenazei. Se poate concluziona deci, că THC-ul induce moartea celulară în hipocampus, ceea ce explică deteriorarea memoriei după consumul cronic de marijuana [7].
IV. 1. 3. Toleranța, dependența, sindromul de abstinență
S-a observat că toleranța se instalează mai ales în ceea ce privește efectele euforizante, efecte sistemice și a fost clar demonstrată existența unui sindrom de abstinență atât la oameni cât și la animale. Sindromul de abstinență este asemănător cu cel produs de către alcool, opiode, benzodiazepine și se manifestă prin agitație, insomnie, anxietate, agresivitate crescută, anorexie, tremurături ale mușchilor. O doză zilnică de 180 mg de THC, consumată timp de 11-21 de zile este suficientă pentru a declanșa sindromul de abstinență. Instalarea toleranței îi determină pe unii utilizatori să crească dozele, iar existența sindromului de abstinență încurajează consumul în continuare. Deci consumul cronic de cannabis duce la dependență, iar rapoarte din Statele Unite, Marea Britanie și Noua Zeelandă arată ca mulți utilizatori apelează la tratament pentru dependența de cannabis [28].
IV. 1. 4. Efectele analgezice
Canabinoidele au fost utilizate de foarte mult timp pentru tratamentul durerii acute sau cronice. În acest sens au fost efectuate numeroase studii care să dovedească eficiența acestora. În aceste experimente, canabinoidele produc reprimarea răspunsurilor celulare nociceptive, prezentînd următoarele caracteristici:
reprimarea răspunsurilor comportamentale și neuropsihologice pentru toate tipurile de stimuli nociceptivi
potență mare (doza eficace este de aproximativ 75 mg/kg, administrată intravenos)
eficacitate mare (reducerea cu 80% a răspunsului la stimulii nociceptivi)
efectele sunt mediate de către receptorii CB1
reprimarea are loc atât la nivelul neuronilor care răspund la atingere și durere, cât și la nivelul celor care răspund numai la durere
nu are loc reprimarea neuronilor care răspund numai la atingere
neuronii medulari și talamici sunt afectați în mod asemănător
există o corelație foarte puternică între eficacitatea și timpul de manifestare a efectelor
represia are loc și în experimentele care evaluează durerea cronică
represia semnalelor spontane după injectarea unui agent inflamator
Este important de observat că primele opt caracteristici se referă la efecte asupra durerii acute sau psihologice, în timp ce ultimele două sunt corelate cu durerea cronică. Canabinoidele s-au dovedit eficiente în modele experimentale care induc inflamația și durerea neuropatică. Acest lucru este foarte important datorită faptului că aceste studii reprezintă indicatori mai buni asupra potențialului terapeutic al canabinoidelor, decât studiile care implică durerea acută.
În ceea ce privește situsurile de acțiune ale canabinoidelor, acestea pot produce analgezie prin acțiunea la nivelul creierului prin modulare descendentă, sau prin acțiune directă medulară și/sau prin acțiunea la nivelul nervilor periferici. Există deci trei tipuri de situsuri de acțiune ale canabinoidelor: sistemul nervos central, la nivel medular și periferic [34].
IV. 1. 4. 1. Analgezia la nivelul SNC
Canabinoidele administrate intracerebroventricular suprimă mișcările cozii și răspunsurile medulare nociceptive la șobolani, aceste efecte fiind înregistrate la doze mici. Totodată s-a observat că efectele analgezice pot fi exercitate din cel puțin șapte zone diferite din creier, care includ formațiunea cenușie periapeductală, măduva rostrală ventrolaterală nucleul noradrenergic A5 din măduvă. Toate aceste zone participă la inhibiția descendentă a căilor nociceptive. Studii efectuate de către diverși cercetători au arătat că analgezie produsă se datorează inhibiției căilor descendente medulare.
Antagoniștii canabinoizi, cum ar fi SR141716A, produc hiperalgie, același efecte având loc în cazul eliminării receptorilor CB1 medulari. Efecte proalgice ale antagonistului servesc la ipoteza că unul din rolurile endocanabinoidelor este de a suprima durerea și efectul algic atât de puternic se datorează și blocării acțiunii acestora. Studii mai avansate au demonstrat faptul că la durerea propriu-zisă sau stimularea electrică la nivelul PAG induce eliberarea de anandamidă, care acționează asupra receptorilor canabinoizi de la acest nivel pentru a inhiba senzația dureroasă [34].
IV. 1. 4. 2. Analgezia la nivel medular
Analgezia produsă de către canabinoide este în parte datorată și acțiunii directe la nivelul măduvei spinării. Argumentele în favoarea acestei observații sunt reprezentate de intensa marcare cu liganzi sau anticorpi radioactivi canabinoizi la nivelul superficial și profund ale coarnelor dorsale ale măduvei. Aplicarea directă la nivelul măduvei inhibă răspunsurile nociceptive ale neuronilor medulari [34].
IV. 1. 4. 3. Analgezia la nivel periferic
Ultimele cercetări au evidențiat rolul endocanabinoidelor în reducerea durerii de la nivel perific. Astfel prin injectarea de anandamidă la nivelul unei inflamații induse a labei piciorului, se reduce durerea asociată. Aceste observații sunt sprijinite prezența receptorilor canabinoizi în nervii periferici și transportul lor la terminațiile distale [34].
IV. 2. Efectele antitumorale
THC-ul, canabidiolul, canabiolul, agoniștii sintetici canabinoizi și endocanabinoidele prezintă activitate antineoplazică în vitro împotriva cancerelor la plămân, sân, limfoamelor, carcinoamelor de piele, uterine și de prostată, tumorilor epiteliale, tiroidiene și cerebrale. Studiile în vivo au demonstrat proprietățile antitumorale ale canabinoidelor naturale și sintetice la șoarecii cu tumori canceroase cu diferite localizări. Mecanismul acestor efecte anticanceroase nu este elucidat, dar sunt mediate de către receptorii canabinoizi. Canabinoidele mai pot induce și apopteoza celulară și pot inhiba angiogeneza.
În ceea ce privește THC-ul există date contradictorii în ceea ce privește efectele sale, unele studii pe animale demonstrând că acesta stimulează creșterea tumorală prin efectele imunosupresive, iar datele rezultate din studii pe linii celulare, că inhibă apopteoza [35].
IV. 3. Efectele sistemice
Cele mai importante efecte se înregistrează la nivel cardiovascular, respirator, sistemului imun și cel reproducător.
IV. 3. 1. Efectele cardiovasculare
Acțiunile canabinoidelor la nivel cardiovascular sunt foarte complexe și complicate, în funcție de diferitele abordări ale studiilor experimentale. În urma acestora s-au obținut rezultate contradictorii în funcție de metodologia experimentului, animalele utilizate, reactivititatea individuală. În general, atât endocanainodele cât și cele de sinteză produc vasodilatație în vase izolate, cât timp la animalele anesteziate produc răspunsuri multifazice care includ bradicardie și hipotensiune, efect de durată. Totuși în animalele conștiente bradicardia inițială este urmată de către reacții presoare. Mecanismele implicate probabil în aceste răspunsuri sunt: interacțiunea cu receptorii clasici canabinoizi, receptorii non-canabinoizi endoteliali, eliberarea de oxid nitric, de activarea factorului derivat al endoteliului, activarea receptorilor vanilloid, metabolizarea endocanabinoidelor la compuși cu proprietăți vasodilatatoare și efectele centrale excitatorii și inhibitorii periferice ale sistemului nervos simpatic.
Administrarea de cannabis sau produsele derivate (inclus fumatul) la oameni este asociată cu tahicardie pronunțată (în contrast cu bradicardia observată la animale). Acest efect este însoțit de o creștere a eliberării de noradrenalină, dar prezintă o toleranță care apare foarte rapid la administrări repetate. Motivele pentru care apar aceste diferențe la oameni și la animale s-ar putea datora dozelor mari care au fost utilizate în studiile pe animale și datorită diferențelor de trezire între voluntari umani, animalele anesteziate și cele conștiente [36].
S-au înregistrat și efecte de hipotensiune și sincopă la unii utilizatori. Aceste efecte cardiovasculare pot avea influențe negative asupra consumatorilor care prezintă afecțiuni cardiace, înregistrându-se deja accidente cardiovasculare la unii utilizatori [28].
IV. 3. 2. Efectele respiratorii
Fumatul de cannabis pe termen lung este asociat cu simptome de bronșită cronică, cum ar fi tuse productivită și wheezing. Consumul cronic poate crește riscul de cancer pulmonar și au fost raportate cazuri de cancer la nivelul faringelui la un consum intens [27].
IV. 3. 3. Efectele imunomodulatoare
Canabinoidele, în special THC-ul, pot modula funcțiile celulelor imune prin diferite căi, stimulând sau inhibând răspunsul imun. Dar totuși, rolul canabinoidelor în modularea sistemului imun nu este cunoscut în totalitate. Efectele cronice nu au fost studiate, dar din studiile experimentale bazate pe expunerea acută la THC s-a observat faptul că dozele necesare pentru modularea sistemului imunologic sunt mai mari decât cele necesare pentru efectul psihoactiv. Receptorul CB2 este cel mai abundent în celulele imune decât cel CB1, el fiind responsabil de majoritatea efectelor. Acesta este prezent în toate celulele cu rol imunologic, dar în diferite concentrații, ordinea descrescătoare a acestora fiind: limfocite B, natural killer, monocite, neutrofile polimorfonucleare, celule T8, T4.
Mecanismele prin care liganzii canabinoizi acționează la nivelul acestor receptori au fost discutate în capitolul I, cunoscându-se că acestea duc la scăderea concentrației intracelulare de AMPciclic, care implică mai departe o inhibarea a răspunsului imun.
Numeroase studii pe culturi de celule au arătat rolul acestor canabinoide ca și imunomodulatoare, ele stimulând sau inhibînd diverse componente ale sistemului imun [33].
IV. 3. 3. 1. Efectele asupra limfocitelor B și T
La contactul cu un antigen are loc în primul rând proliferarea limfocitelor, apoi maturarea și diferențierea lor în limfocite B, care eliberează anticorpi, și limfocite T care eliberează citokine. Proliferarea fiziologică, a limfocitelor T, care se produce la contactul cu un antigen sau un mitogen (sunstanțe care stimulează diviuziunea și transformarea celulară), este inhibată de către THC, 11-hidroxi THC, canabinol, 2-AG, cât și de canabinoide de sinteză, cum ar fi: CP55940, WIN55212 și HU-210, cât timp anandamida nu prezintă nici un efect asupra proliferării. Aceste rezultate sunt variabile depinzând de condițiile experimentale, dozele utilizate, mitogenul utilizat, timpul de expunere la canabinoid. În general dozele mici duc la scăderea proliferării, cât timp dozele mai mari (decât 5µM în studiile experimentale pe culturi de celule și mai mari decât 5mg/kg în studii pe animale întregi) duc la suprimarea acesteia. Aceste doze sunt de 100 de ori mai mari decât cele care prvoacă un răspuns psihotrop în cazul oamenilor.
În ceea ce privește limfocitele B, inhibiția proliferării se produce la doze mai mici decît în cazul celor T. Dar dozele mici de THC, CP55940 și WIN 55212, stimulează proliferarea limfocitelor B, în culturi de celule umane, efect mediat de către receptorul CB2. Aceste diferențe se datorează dierențelor între tipul de celule utilizate și proveniența acestora umană sau animală [33].
IV. 3. 3. 2. Efectele asupra celulelor natural killer
Administrări repetate de doze mici de THC (3 mg/kg/zi) sau a unor doze mari (40 mg/kg) suprimă abilitatea celulelor natural killer de a distruge celule exogene. Concentrațiile mai mici decât 10µM de THC nu au nici un efect.
IV. 3. 3. 3. Efectele asupra macrofagelui
Acesta îndeplinește foarte multe funcții printre care și fagocitoza, citoliza, prezentarea antigenului limfocitelor și producția de proteine active în distrugerea microorganismelor, refacerea tisulară și modularea celulelor imune. Aceste funcții pot fi suprimate de către THC la doze similare cu cele care inhibă proliferarea limfocitelor [33].
IV. 3. 3. 4. Efectele asupra citokinelor
Acestea sunt produse de către celulele imune și când sunt eliberate pot altera funcția celorlalte celule cu care vin in contact. Astfel, canabinoidele pot stimula sau inhiba producția de citokine în funcție de condițiile experimentale. Așadar în cazul studiilor pe șoareci, THC-ul inhibă producția de interferon, interleukina-2. Iar în cazul culturilor de celule umane acesta determină stimularea acestora la doze mici și inhibarea lor la doze mari. Pe lângă aceste interleukine canabinoidele mai modulează și interleukina-1, factorul de necroză tumorală și interleukina-6 prezentînd rezultate diferite în funcție de condițiile experimentale, culturile de celule studiate [33].
IV. 3. 3. 5. Producția de anticorpi
Producția de anticorpi poate fi suprimată la șoareci injectați cu doze relativ mici de THC sau HU-210 și în celule de splină de șoarece expuse la diverse canabinoide: THC, 11-hidroxi THC, canabinol, canabidiol, CP 55940 sau HU-210. Dar s-a observat că producția de anticorpi este inhibată în cazul utilizării antigenilor dependenți de limfocitele T, iar când s-au utilizat antigeni independenți de limfocitele T nu s-a mai observat această scădere a producției, ceea ce semnifică faptul că, limfocitele B sunt relativ insensible la inactivarea produsă de canabinoide [33].
IV. 3. 3. 6. Rezistența la infecții
THC-ul poate să suprime rezistența la infecții, deși efectele depind de doze și frecvența administrărilor. Șoarecii pretratați cu THC (8 mg/kg) cu o zi înainte de administrarea unei doze subletale de Legionella pneumophilia (care determină pneumonie) și apoi cîte o administrare zilnică de THC, au dezvoltat simptomele șocului septic mediat de către citokine și au murit. Grupul de control care nu a fost tratat cu THC, ci numai cu agentul patogen, au devenit imuni la infecții repetate și au supraviețuit. Notabil este faptul că dozele acestea sunt cu mult mai mari decât cele utilizate de consumatorii de marijuana.
Mai puține studii au evaluat efectele THC-ului asupra infecțiilor virale și studii mai aprofundate sunt necesare. În comparație cu animalele sănătoase, THC-ul poate prezenta efecte imunosupresoare la cele care prezintă imunodeficiențe [33].
IV. 3. 3. 7. Efectele antiinflamatoare
După cum am amintit canabinoidele modulează producția de citokine, care reprezintă centrul procesului inflamator. Deși în numeroase studii experimentale, diverse canabinoide și-au dovedit eficiența ca și antiinflamatoare, mecanismul exact al acestui proces nu este cunoscut pe deplin. Una din ipoteze care să explice aceste efecte este faptul că s-a observat că THC-ul și anandamida duc la creșterea nivelelor de corticosteroizi și ACTH, hormoni implicați în reglarea răspunsului inflamator [33].
IV. 3. 4. Efectele asupra sistemului reproducător
La animale dozele mari de THC produc scăderea secreției de testosteron, inhibă producția de spermă, determină întreruperea ciclului ovarian [27].
Și la oameni canabinoidele sunt implicate direct în regularea producției de spermă, motilitatea spermatozoizilor și prevenirea polispermiei. Canabinomimeticele sunt implicate și indirect în procesul de reproducție și funcțiile metabolice prin modularea hormonală la nivel hipotalamic și pituitar. Ele reduc nivele plasmatice de hormon luteinizant, prolactină, hormonul de creștere, TSH și cresc pe cele de corticotropină [15].
IV. 3. 5. Alte efecte
Canabinoidele produc reducerea presiunii intraoculare, probabil prin interacțiunea cu căile de evacuare a lichidelor oculare, mecanismul nefiind elucidat.
Totodată produc și reducerea motilității la nivel intestinal prin inhibarea eliberării de acetilcolină din fibrele autonome, efect mediat de către receptorii CB1.
Alte efecte, deși cu mecanisme nu foarte bine cunoscute, sunt hipotermia, stimularea apetitului și efectele antiemetice. Se presupune că hipotermia indusă de canabinoide se produce prin interacțiunea cu centrii hipotalamici relevanți. Iar efectele antiemetice se pare că sunt mediate deasupra nivelului reflexului de emeză și posibil prin căi inhibitorii descendente ale trunchiului inferior [15].
CAPITOLUL V
IMPLICAȚIILE TERAPEUTICE ALE CANABINOIDELOR
Descoperirile din ultimii 16 ani în domeniul vast al farmacologiei canabinoidelor au dus la apariția unor noi oportunități pentru descoperirea unor medicamente bazate pe canabinoide. Datele sugerează o varitate foarte largă de indicații [33].
Direcțiile de terapie în care canabinoidele sunt eficiente sunt: tratamentul durerii, al emezei, controlul apetitului, cancerului, spasticității musculare, afecțiunilor neurologice, glaucomului.
V. 1. Analgezia
Durerea este cel mai comun simptom datorită căruia pacienții recurg la asistență medicală. Ea este asociată cu dezechilibre structurale sau psiho-fiziologice care provin din structurile somatice, viscerale sau neuronale. Durerea somatică este mediată de către receptorii din afara creierului, iar impulsurile sunt transmise creierului prin intermediul nervilor periferici. Durerea viscerală rezultă din activarea receptorilor specifici din intestin. Durerea neuropatică rezultă din afectarea receptorilor, nervilor periferici sau a sistemului nervos central.
Nu există multe studii clinice asupra potenței analgezice a canabinoidelor, dar datele din studiile pe animale indică faptul că acestea pot fi utile ca și analgezice, în general de potență medie. Studiile clinice pe voluntari umani au fost destul de puține și neconcludente, acestea fiind de trei tipuri: studii pe durere acută indusă, durere acută postoperatorie și durere cronică [33].
V. 1. 1. Durerea acută indusă experimental
Studiile preliminare asupra potențialului analgezic al THC-ului nu au reușit să demonstreze eficacitatea acestuia, chiar trei dintre aceste studii efectuate pe voluntari umani și cu modele de experimentale de inducere a durerii prin diverse metode au arătat o creștere a sensibilității dureroase. Două studii au ineficiența acestuia, dar ambele studii ridică o serie de probleme metodologice care fac ca rezultatele lor să fie neconcludente [33].
V. 1. 2. Durerea acută postoperatorie
Studiile se iau ca și model de durere cea resimțită la extracția unui dinte. Un studiu a arătat ineficiența THC-ului, dar rezultatele acestuia nu sunt foarte concludente pentru că s-a utilizat lidocaina, ca și anestezic local, senzația de durere a fost evaluată după 24 de ore. Într-un studiu care a utilizat levonantradolul, un analog sintetic al THC-ului, administrat intramuscular, au fost incluși 56 de pacienți care prezentau durere postoperatorie sau traumatică moderată până la severă. Potența analgezică a levonantredolului a fost evaluată în raport cu placebo și s-a demonstrat eficiența acestuia ca și analgezic, dar nu din acest studiu nu reiese clar un procentaj de răspuns pozitiv [33].
V. 1. 3. Durerea cronică
Studiile cele mai încurajatoare în ceea ce privește potențialul canabinoidelor provin din trei studii pe durerea asociată cancerului. Aceasta se poate datora inflamației, invaziei mecanice ale osului sau a altor structuri sensibile, sau leziunii nervului. Durerea este severă, persistentă și uneori rezistentă la tratamente cu opiode. Primul studiu clinic a inclus 10 pacienți, a fost dublu-orb și controlat prin placebo și s-au măsurat atât intensitatea durerii cât și a efectului de calmare a durerii. Astfel fiecare pacient a primit atât placebo cât și THC în doze de 5, 10, 15 și 20 mg sub formă de tablete. Dozele de THC eficiente au fost de 15 și 20 mg. Nu au fost raporate efecte adverse de tipul grețurilor sau vomei, chiar la mai mult de jumătate din pacienți s-a observat o creștere a apetitului. Dozele de 20 mg au determinat o sedare puternică și un sentiment de depersonalizare, caracterizată printr-o stare de detașare, visătoare [33]. Efectul de calmare a durerii atingea un vârf după trei ore și era maxim după șase ore de la administrare [27].
Un alt studiu, s-au comparat doze de 10 și 20 mg de THC cu doze de 60, respectiv 120 mg de codeină la 36 de pacienți cu cancer. Din punct de vedere al eficienței dozele de 10 mg de THC corespund la 60 mg de codeină, respectiv 20 mg de THC la 120 mg de codeină. Efectele secundare produse au fost similare, deși s-a înregistrat o somnolență mai marcată în cazul THC-ului, dar în același timp pacienții tratați cu THC au prezentat o îmbunătățire a dispoziției și o scădere a anxietății. Alte două studii au evaluat proprietățile unui analog nitrat al THC-ului, primul utilizând 30 de pacienți, care compară codeina cu acest analog, și al doilea comparând analogul de THC cu placebo sau cu secobarbitalul, un barbituric cu acțiune scurtă durată. În cazul durerii moderate sau severe, analogul de THC a fost superior placebo-ului și echivalent cu 50 mg de codeină sau 50 mg de secobarbital [33] .
În cazul pacienților care suferă de durere abdominală cronică, administrarea orală de extracte de cannabis duce la o scădere a cantității necesare de morfină [27].
Datorită numărului redus de studii clinice, datele furnizate nu sunt convingătoare. Există în schimb sondaje care evaluează rolul analgezic posibil al canabinoidelor. O trecere în revistă a 100 de pacienți care prezentau și scleroză multiplă, a raportat faptul că un număr mare de pacienți prezintă o reducere a spasticității și a durerii membrelor. Câțiva pacienți au spus că THC-ul le-a produs o ușurare a durerii de cap [33].
În concluzie, dovezile furnizate de studiile atît pe animale cât și pe oameni, indică faptul că substanțele canabinoide pot avea un efect analgezic substanțial. În ceea ce privește durerea acută experimental indusă, studiile nu sunt concludente datorită limitării design-ului acestora. Studii clinice viitoare sunt necesare pentru a stabili cu adevărat eficacitatea acestora în diferite situații clinice. O altă limitare a utilizării lor este reprezentată de către efectele adverse: sedarea marcată, alte efecte cum ar fi: anxiolitic, stimularea apetitului, antiemetice și antispastice. Aceste efecte ar putea fi benefice în tratamentul unor categorii mai aparte de pacienți, care prezintă multipatogenie, de exemplu pacienți cu SIDA, cancer, insomnie [33].
Alte canabinoide care au demonstrat proprietăți analgezice sunt CT-3, cunoscut și sub numele de acid ajulemic, care în doze de 40 mg pe zi este eficient pentru tratamentul durerii neuropatice, el prezentând și acțiuni antiinflamatoare [19].
V. 2. Greața și vărsăturile
Acestea survin în diferite situații, în condiții variate cum ar fi boli virale acute, cancer, expunere la radiații, chemoterapia asociată cancerului, convalescenței postoperatorii, sarcinii, mișcării sau intoxicației. Ambele sunt produse prin excitarea unuia sau a unei combinații de mecanisme declanșatoare din tractul gastrointestinal, trunchiul cerebral și centrii cerebrali superiori. Există numeroși receptori canabinoizi la nivelul centrilor care controlează emeza. Deși aceleași mecanisme par a fi implicate atât în declanșarea emezei cât și în a senzației de greață, ele pot surveni și independent. Mecanismele care produc voma sunt mai puțin cunoscute decât cele care produc greața pentru că voma este un proces complex care implică schimbări la nivelul tractului gastrointestinal, mușchilor respiratori și a posturii, cât timp greața este o senzație care implică în primul rând centrii cerebrali superiori și căreia îi lipsește posibilitatea observației directă. În ceea ce privește acțiunea canabinoidelor cele mai numeroase rapoarte sunt bazate pe emeza indusă de tratamentul chimioterapic în cazul pacienților cu cancer.
Canabinoidele prezintă o eficiență moderată în prevenirea emezei la pacienții aflați sub tratament cu chimioterapice. Mai multe canabinoide au fost evaluate ca și antiemetice, cum ar fi: THC (atât Δ9 THC cât și Δ8 THC), analogi sintetici – nabilona și levonantradolul, cât și marijuana sub formă de țigări a fost inclusă în studii.
Multe din studiile clinice nu sunt bazate pe metode experimentale precise. În studii care compară THC-ul cu placebo acesta a prezentat proprietăți antiemetice, dar există și o varitate foarte mare de studii care îl compară cu diverși agenți terapeutici activi, iar alte studii includ un număr de pacienți redus. Unele studii, care demonstrau eficacitatea THC-ului, au fost efectuate pe pacienți care se aflau sub tratament cu metotrexat, care nu prezintă un potențial emetogen foarte puternic. În anii 80, cel mai utilizat antiemetic și cel mai eficient era proclorperazina, deși la ora actuală există medicamente mai eficiente. În comparație cu acesta THC-ul a prezentat aceiași eficiență, dar chiar și administrate în combinație, THC-ul și proclorperazina, au reușit să stopeze vărsăturile numai la două treimi din pacienții tratați. Un studiu mai larg și mai precis a comparat THC-ul cu metoclopramidul și s-a observat un control complet al emezei în 47% din pacienți în cazul metoclopramidei și numai în 13% în cazul THC-ului. Deși studiu în cauză prezintă numeroase lacune a metologiei utilizate, aceste rezultate sugerează faptul că THC-ul prezintă o eficacitate moderată în controlul episoadelor vomitive. În anul 1985, FDA (Food and Drug Administration) din Statele Unite a aprobat utilizarea în terapie a formei sintetice de THC, cunoscută sub numele de dronabinol, pentru această indicație.
În ceea ce privește Δ8 THC-ul acesta a fost testat pe un grup de opt copii cu vârste cuprinse între 3 și 13 ani. Administrarea se făcea în doze de 18mg/m2 de suprafața corporală, înainte de administrarea tratamentului chimioterapic și după la fiecare 6 ore timp de 24 de ore, în total copiii primind un număr total de 480 de tratamente. În aceste condiții Δ8 THC-ul a fost capabil de bloca complet atât emeza acută, cât și cea reziduală, singurele efecte adverse înregistrate fiind iritabilitatea la doi copii de vârste mai mici, 3 și respectiv 4 ani.
Nabilona, comercializată sub numele de Cesamet și levonantradolul au prezentat rezultate similare cu cele ale THC-ului, reducând emeza dar fiind mai puțin eficace decât alți agenți antiemetici. Iar în ceea ce privește marijuana sub formă de țigări eficacitatea este similară, prezentând avantajul administrării pe cale inhalatorie, efectele instalându-se mult mai rapid cât și posibilitatea utilizării pentru pacienții care nu pot înghiți [33].
Alte studii subliniază eficiența superioară atât a dronabinolului, cât și a nabilonei față de fenotiazine, metoclopramidă și domperidonă, deși nu au fost testate și în comparație cu antagonistul receptorilor serotoninergici 5-HT3, ondasetronul, considerat cel mai eficient pentru această indicație. Incidența efectelor adverse este destul de mare, printre care cele mai importante sunt amețeala, letargia și somnolența [27].
În concluzie canabinoidele prezintă o eficacite superioară antiemeticelor convenționale și pacienții le preferă. Dar prezența efectelor adverse destul de severe, chiar și la utilizarea pe termen scurt oral sau intramuscular, sunt capabile să limiteze utilizarea pe scară largă a acestora. Se impune deci o selectare mai atentă a pacienților la care raportul benefic/risc să fie cât mai mare și continuarea cercetărilor pentru liganzi mai specifici [37].
Prezentarea farmaceutică a canabinoidelor care prezintă ca și indicație controlul emezei:
– MARINOL (dronabinol) caps. 2,5 mg, 5 mg, 10 mg,
– CESAMET (nabilona) caps 1 mg.
V. 3. Apetitul
Agoniștii canabinoizi sunt eficienți în stimularea apetitului în cazul anorexiei determinată de opiode, medicamente antivirale, SIDA și cancer [27]. Iar antagoniștii acestora, în special SR141716A cunoscut sub numele de rimonabant, prezintă efecte anorexigenice [18].
V. 3. 1. Stimularea apetitului
Sindromul cașexic și anorexia sunt prezente în stadiile finale ale unor boli fatale, cum ar fi SIDA sau unele tipuri de cancere metastatice. În cazul sidei, scăderea în greutate chiar numai și cu 5% și greutatea corporală mai mică cu o treime decât cea ideală, duce la diminuare simțitoare a șanșelor de supraviețuire.
În ciuda consumului foarte mare, există foarte puține date publicate asupra eficacității marijuanei sau a cannabinoidelor pentru tratamentul malnutriției și a sindromului cașexic care se întâlnește la pacienții infectați cu HIV. Singurul care a fost evaluat în studii clinice este dronabinolul, care în terapie de scurtă durată (șase săptămâni) sau de lungă durată (un an) a determinat o stimulare a apetitului și o stabilizare a greutății, iar un mic studiu de numai cinci săptămâni pe numai cinci pacienți a dus la o creștere în greutate cu 1%. În anul 1992, FDA a aprobat o nouă indicație pentru compusul Marinol (dronabinol), mai exact, tratamentul sindromului cașexic la pacienții cu SIDA. Grupul cel mai mare de pacienți care utilizează dronabinolul este reprezentat de cei infectați cu HIV sau cei cu SIDA. Totuși unii dintre ei îl resping datorită intensității efectelor psihologice, dificultății de dozare a dozelor orale, instalarea lentă a efectului și durata prelungită de acțiune. În plus canabinoidele produc deprimarea sistemului imun, efect care poate fi o problemă în cazul pacienților imuno-compromiși.
În ceea ce privește marijuana administrată pe cale inhalatorie sub formă de țigări există anumite date neștiințifice care evocă eficacitatea acesteia în stimularea apetitului, dar nu există studii clinice care să demonstreze superioritatea acesteia. Unii pacienții preferă utilizarea acesteia spunând că este mai ușor de dozat prin administrarea inhalatorie. Dar unele din problemele pe care le ridică este faptul că la pacienții infectați cu HIV, aceștia ar putea fi mai vulnerabili la efectele imunosupresive ale marijuanei sau la agenți infecțioși asociați plantelor de cannabis [33].
Și nabilona ar putea fi eficientă, dar datele clinice lipsesc [27].
Anandamida, canabinoid engogen prezintă și aceste efecte, dar ea fiind rapid inactivată de către enzima FAAH, nu se poate utiliza ca atare. Dar compușii care inhibă această enzimă ar putea prezenta potențial terapeutic. Sau oleamida, o lipidă care se găsește în lichidul cerebrospinal, produce efectele anandamidei la șoareci.
Sau acizii grași înrudiți cu 2-AG, care nu prezintă singuri activitate, ci se pare că previn metabolizarea 2-AG-ului și astfel potența acțiunea acestora [38]. Acestea ar fi numai câteva din posibilele direcții de orietare a viitoarelor studii clinice.
V. 3. 2. Inhibarea apetitului
Spre deosebire de sistemul canabinoid, celelalte sisteme care stimulează apetitul, cum ar fi neuropeptidul relaționat cu gena Y/agouti sunt inhibate în condiții de exces de alimentare. Deci, manipularea farmacologică a sistemului canabinoid ar putea fi utilă în tratamentul obezității datorate stilului de viață [38].
Astfel antagoniștii receptorilor canabinoizi prezintă efecte anorexigene. Cel mai important reprezentant este SR141716A sau rimonabant, care în studiile pe animale a demonstrat o scădere a apetitului cât și a greutății corporale. La șoareci toleranța în ceea ce privește efectul anorexic se instalează mult mai rapid decât cel de reducere a greutății. Scăderea în greutate se datorează inițial anorexiei puternice produse, iar apoi datorită unor mecanisme diferite, cum ar fi: declanșarea termogenezei, creșterea consumului de oxigen, preluarea glucozei de către mușchi. Totodată administrarea repetată de rimonabant stimulează expresia unei proteine plasmatice, numite Acrp30, secretată de către țesutul adipos și care stimulează oxidarea acizilor grași, scad hiperglicemia și hiperinsulinemia, reduce greutatea corporală.
În ceea ce privește utilizarea sa în subiecți umani studii recente dublu-orb, controlate prin placebo, au investigat efectul rimonabantului asupra unor diferiți parametrii în pacienți supraponderali sau obezi. În studiile pe perioada de 16 săptămâni a dus la o scădere în greutate de 4 kg. În alte studii rimonabantul a fost administrat o dată pe zi în doze de 5 până la 20 mg pentru 1-2 ani. Scăderea în greutate a fost semnificativ mai mare în cazul pacienților tratați cu 20 mg de rimonabant decât în cazul celor care au primit placebo. Mai mult tratamentul cu 20 mg de rimonabant a dus la creșterea semnificativă a valorilor HDL colesterolului cât și o scădere a trigliceridemiei. Aceste efecte au fost intuite și de compania Sanofi-Aventis, care a descoperit acest medicament. Se estimează că medicamentul sub numele de Acomplia va fi lansat pe piață în anul 2006 [31].
Alți compuși care ar putea fi utili sunt AM-251 și AM-281, dar care și-au dovedit proprietățile numai în studii pe animale [18].
V. 4. Afecțiunile neurologice
Afecțiunile neurologice afectează creierul, măduva spinării, nervii sau mușchii periferici care se găsesc în corp. Ariile în care canabinoidele sunt considerate că ar putea fi eficiente sunt: spasticitatea musculară, care se întâlnește în cazul pacienților cu scleroză multiplă și a celor care prezintă afecțiuni ale măduvei spinării; tulburări motorii, cum ar fi boala Parkinson, Huntington sau sindromul Tourette și epilepsia. Marijuana și canabinoidele nu sunt propuse ca și remedii ale acestor afecțiuni, ci ca și tratament al simptomelor asociate [33].
V. 4. 1. Spasticitatea musculară
Contracțiile musculare care însoțesc aceste fenomen sunt de obicei epuizante și însoțite de durere, necesitând terapie pentru a calma spasmele și durerea. Există foarte multe relatări neștiințifice asupra proprietăților marijuanei de a reduce spasticitatea asociată sclerozei multiple sau a bolilor în care măduva spinării este afectată, iar studiile pe animale arată afectarea ariilor motorii de către canabinoide [33].
V. 4. 1. 1. Scleroza multiplă
Studiile pe animale, care utilizează modele experimentale de scleroză multiplă au demonstrat eficacitatea agoniștilor receptorilor CB1 în tratamentul simptomelor asociate, cum ar fi spasticitatea și tremorului membrelor. Mecanismele prin care canabinoidele sunt imlicate în calmarea spasticității sunt pe o parte legate de receptorii CB1, dar în același timp și de nivelele de endocanabinoide, care sunt crescute la animale care suferă de scleroză multiplă. Ameliorarea acestor simptome poate fi realizată de către agoniștii receptorilor CB1 sau de compușii care cresc nivelul de endocanabinoide prin inhibarea hidrolizei sau a transportului intracelular a acestora. Un alt efect benefic al canabinoidelor este acela de a limita afectarea neuronală, împiedicând astfel progresia bolii, agoniștii canabinoizi și endocanabinoidele posedând un rol neuroprotector.
Spre deosebire de studiile pe animale care au prezentat rezultate destul de clare, concluziile în urma studiilor clinice sunt destul de confuze, prezentând atât rezultate pozitive cât și negative. Este important de remarcat faptul că în studiile clinice mai recente, calea de administrare cea mai utilizată a fost cea orală, ingestia de capsule cu THC sau extracte din planta de cannabis, și mai puțin frecventă fumatul țigărilor de marijuana care se dorește a fi descurajat datorită efectelor secundare datorate fumatului. Cel mai mare dezavantaj al căii orale este absorbția lentă, efectul destul de pronunțat al primul pasaj și imposibilitatea autodozării de către pacient pentru a preveni efectele secundare.
Până acum câțiva ani, studiile evaluând utilitatea clinică a cannabisului cuprindeau un număr mic de subiecți și nu au demonstrat o eficacitate deosebită. În anul 2002 cel mai mare studiu la aceea dată a fost unul care a inclus 16 pacienți care au fost tratați cu Marinol (forma sintetică a THC-ului) pe cale orală sau extract de cannabis sub numele de Cannador. Efectele adverse au fost mai grave în cazul extractului de cannabis, iar percepția pacienților a fost de agravare a simptomelor.
Într-un alt studiu care a utilizat extractul Cannador, administrat oral, pacienții care au completat studiul (numai 65%) au raportat o îmbunătățire a mobilității și o reducere a spasmelor.
Cel mai larg studiu, cunoscut sub numele de CAMS, a inclus 667 de pacienți a utilizat capsule de Marinol, Cannador și placebo pe o periodă de cel puțin 15 săptămâni. Nu au fost raportate îmbunătățiri globale asupra spasticității și nici efecte asupra tremorului. Spasticitatea a fost evaluată cu ajutorul scalei Ashworth (de la 0 la 4, 4 semnificând o rigiditate marcată a membrelor), dar care nu este foarte precisă pentru că, în studii cu Baclofen, agonist GABA, considerat de elecție în tratamentul sclerozei multiple, a fost neconcludentă. Deși în studiul CAMS de mai sus nu a fost orb, părerea subiectivă a pacienților, în grupurile tratate cu Marinol sau Cannador, a fost o îmbunătățire a simptomelor specifice (durerea, spasticitatea, perturbarea somnului) și un efect benefic asupra mersului. În urma continuării timp de un an a studiului CAMS, s-a observat că două treimi din pacienții inițiali au optat să continue studiul și s-au raportat îmbunătățiri obiective ale spasticității (scala Ashworth) și ale indicilor generali de invaliditate. Aceste rezultate pozitive s-au înregistrat numai în cazul pacienților cărora li s-au administrat Marinol. Aceste rezultate duc la ipoteza că responsabil de efectele benefice este THC-ul, iar canabidiolul nu are are efect, ba chiar duce la limitarea potențialului terapeutic al THC-ului.
Un compromis între calea de administrare orală și cea inhalatorie este un spray sublingual care conține o soluție alcoolică extractivă de cannabis, care prezintă avantajele unei biodisponibilăți mărite și a reducerii efectului primului pasaj. Un studiu care a inclus 160 de pacienți a comparat spray-ul sublingual Sativex cu placebo, iar pacienții au raportat îmbunătățiri, dar rezultatele evaluate cu scala Ashworth nu au fost pozitive.
În urma acestor cercetări se pot trasa anumite ipoteze și direcții noi de cercetare: în evaluarea studiilor clinice ar trebui găsite criterii mai sensibile pentru că scala Ashworth s-ar putea să nu fie destul de precisă. Calea de administrare ar putea fi inhalatorie sub formă de aerosol, care ar putea duce la o bună dozare pentru a limita efectele adverse. Este dorit, de asemenea, să utilizeze agoniști mai puțin activi ai receptorilor CB1, care să aibă un domeniu terapeutic mai larg față de THC [39].
V. 4. 1. 2. Afectarea măduvei spinării
Afectarea măduvei spinării, cu paralizia membrelor, este o altă afecțiune în care spasmele musculare produc durere și disconfort. S-au urmărit pacienți paraplegici care prezentau aceste simptome și a rezultat că THC-ul este mai eficient ca și codeina în reducerea spasmelor musculare. Pacienții cu măduva spinării afectată au declarat că fumatul țigărilor cu marijuana a dus la îmbunătățirea somnului și la reducerea spasmelor și a durerii [33].
V. 4. 2. Tulburări ale activității motorii
Acestea sunt un grup de afecțiuni neurologice cauzate de dezechilibre în ganglia bazală și conexiunile subcorticale, prin intermediului talamusului, ariile corticale motorii. Consecințele acestor dezechilibre rezultă în mișcări anormale ale mușchilor de la nivelul feței, membrelor și trunchiului. Canabinoidele sunt luate în considerare pentru ameliorarea unora dintre aceste tulburări, cum ar fi: distonia, boala Huntington, boala Parkinson și sindromul Tourette [33].
V. 4. 2. 1. Distonia
Distonia poate fi o afecțiune de sine stătătoare sau secundară unor boli ca și boala Huntington sau diskinezia tardivă și se manifestă prin contracții musculare involuntare și lente, care duc la anormalități posturale ale membrelor, trunchiului și gâtului. Distonia duce la invaliditate moderată până la severă și câteodată produce durere musculară.
Există un singur studiu pe numai cinci pacienți distonici în care canabidiolul a produs o ameliorare redusă. Studiile pe hamsteri, agonistul WIN 55212-2 posedă efecte antidistonice.
V. 4. 2. 2. Boala Huntington
Această boală este una ereditară, degenerativă care apare de obicei în jurul vârstei de 50 de ani și se manifestă prin atrofia sau deteriorarea neuronilor din nucleul caudat, putamen și cortexul cerebral. Simptomele prin care se caracterizează sunt contracții musculare rapide și aritmice (coree), tulburări emoționale și demență.
Studiile pe animale sugerează faptul că substanțele canabinoide au activitate anticoreeică, probabil prin activarea receptorilor CB1 din ganglia bazală. Bazându-se pe rezultatele pozitive pe care un studiu pe patru pacienți l-a avut canabidiolul față de placebo, s-a inițiat un studiu mai mare cu 15 pacienți cu boala Huntington, iar după tratamentul cu canabidiol nu s-a remarcat nici o influența asupra simptomelor.
Efectele celorlalte canabinoide sunt necunoscute, dar totuși THC-ul și alți agoniști ai receptorilor CB1 probabil sunt mai eficienți pentru că prezintă o mai mare afinitate pentru receptorii CB1. Acești receptori fiind distribuiți chiar pe neuronii care sunt distruși în această boală, dar există prea puține date experimentale care să încurajeze eventuale studii clinice [33].
V. 4. 2. 3. Boala Parkinson
Aceasta este o boală degenerativă care se manifestă prin bradikinezie, akinezie, tremor, rigiditate musculară și instabilitate posturală. Teoretic, canabinoidele ar trebui să fie eficiente în tratamentul bolii Parkinson pentru că agoniștii canabinoizi inhibă specific căile dintre nucleii subtalamici și substanța neagră și probabil căile dintre nucleii subtalamici și cei din glodus pallidus. Dar cum aceste nu sunt foarte bine cunoscute este deocamdată dificil să se stabilească rolul canabinoidelor în această patologie [33].
Un singur studiu clinic a fost efectual pentru a vedea implicațiile canabinoidelor în tratamentul diskineziei produse de tratamentul cu levodopa la pacienții cu Parkinson. Acești au fost tratați cu extract de cannabis standardizat care conține atât THC, cât și canabidiol timp de opt săptămâni cu pauze de două săptămâni la interval de cele patru săptămâni. Concluziile studiului au fost că substanțele canabinoide nu au nici un efect terapeutic în diskinezia asociată tratamentului cu levodopa la pacienții cu Parkinson [40].
V. 4. 2. 4. Sindromul Tourette
Acest sindrom începe de obicei în copilărie și este caracterizat prin ticuri motorii și vocale, etiologia și cauzele nefiind elucidate până în momentul de față.
Nu s-a stabilit o legătură clară între mecanismul de acțiune al canabinoidelor și sindromul Tourette, deși în studii clinice de mică amploare acestea au un efect benefic prin reducerea numărului de ticuri. S-a presupus că efectele pozitive se datorează în special proprietăților anxiolitice ale marijuanei și nu unor presupuse efecte antiticuri [33].
V. 5. Epilepsia
Epilepsia se caracterizează prin descărcări neuronale a unui număr variabil de neuroni, aceste evenimente anormale luând forma crizelor epileptice, care în funcție de mărimea ariei de neuroni afectați, pot fi parțiale sau generalizate.
Eficiența canabinoidelor pentru tratamentul epilepsiei este constituită mai mult din relatări neștiințifice și mai puțin din studii clinice. Puținele studii care au fost efectuate cuprind fie un număr de pacieți foarte mic, fie nu sunt corecte din punct de vedere metodologic.
Există aumite opinii ca marijuana sau canabinoidele prezintă proprietăți anticonvulsivante, există un singur studiu clinic care să evalueze aceste efecte. Astfel au fost evaluați 308 pacienți care au fost internați în urma unei crize epileptice, grupul de control fiind format din 294 pacienți internați pentru alte probleme. În urma studiului s-a observat că marijuana exercită efecte protectoare împotriva epilepsiei numai în cazul bărbaților, observându-se reducerea numărului de crize epileptice la cei care consumau marijuana, față de cei care nu. Dar cum spuneam și mai sus, studiul prezintă numeroase lacune metodologice [33].
Alte studii au evidențiat potențialul terapeutic al canabidiolului, acesta nu interacționează cu receptorii CB1, având un profil anticonvulsivant diferit în studiile pe animale [27].
Cercetări ulterioare vor stabili mai bine probabil legătura dintre mecanismul canabinoidelor și crizele epileptice, dar nu există garanții că aceste cercetări ar deține un potențial terapeutic [33].
V. 6. Glaucomul
După cataractă glaucomul este afecțiunea cea mai gravă care poate duce la orbire. Mecanismul de producere nu este complet cunoscut, dar factorul de risc cel mai important este presiunea intraoculară crescută și majoritatea medicamentelor sunt orientate în reducerea acesteia [33].
Mecanismul de reducere a presiunii intraoculare de către canabinoide nu este complet elucidat, fiind valabile mai multe ipoteze: efecte mediate de către receptorii CB1 care se găsesc la nivelul ochiului, o acțiune locală directă la nivelul ochiului, sau unele canabinoide își pot exercita efectele printr-un proces mediat de către prostaglandine [41].
S-a observat că marijuana și THC-ul reduc presiunea intraoculară în medie cu 24% la pacienți cu valori normale ale presiunii intraoculare. Într-un studiu care a inclus pacienți sănătoși și pacienți cu glaucom, presiunea intraoculară a fost redusă cu 25% după fumatul unei țigări de marijuana, care conținea aproximativ 2% THC. Prin tratamentul cu alte substanțe indicate în glaucom și utilizate la ora actuală se obține o reducere a presiunii intraoculare similară. Rezultate asemănătoare s-au obținut atunci când marijuana a fost ingerată sau THC-ul a fost administrat sub formă de capsule (10-40 mg). Dar efectele sunt de scurtă durată, de numai trei sau patru ore, iar hiperpresiunea intraoculară este o afecțiune cronică care trebuie monitorizată continuu.
Administrarea intravenoasă de ∆9 THC, ∆8 THC sau 11-hidroxi THC la adulți sănătoși scade presiunea intraoculară pe când canabinolul, canabidiolul sau β-hidroxi THC au un efect redus. Au fost investigate și canabinoidele sintetice: nabilona, BW29Y și BW146Y care au fost administrare oral la pacienți care prezentau presiune intraoculară crescută, nabilona și BW146Y având aceeași eficiență ca și marijuana sau THC-ul, efectul fiind tot de scurtă durată, iar BW29Y nu a avut nici un efect. Dar și administrarea sistemică ridică anumite probleme pentru că, pe lângă reducerea presiunii intraoculare, produc hipotensiune, tahicardie, efecte psihotrope, creșterea anxietății la persoane vârstnice.
S-a încercat și administrarea de preparate topice care conțin canabinoide, dar acestea nu au avut efect, iar suspensiile de THC s-au dovedit a fi iritante [33].
Singurul canabinoid care a avut la nivel local este agonistul CB1, WIN55212-2, care se află în prezent în studii clinice [19].
În glaucom pierderea vederii se datorează, în final, moartea celulelor din retină prin apopteoză. Aceasta este provocată de leziuni axonale la nivelul discului optic sau de ischemie. Ischemia se traduce prin eliberarea de glutamat cu activarea receptorilor NMDA, care sunt implicați și în generarea radicalilor liberi. Substanțele canabinoidele, ca HU-211, THC-ul sau canabidiolul exercită proprietăți neuroprotectoare și antioxidante și astfel ar putea deține potențial terapeutic în tratamentul ischemiei nervului optic din glaucom.
Direcțiile de cercetare viitoare trebuie să cont de proprietățile terapeutice ale canabinoidelor, de limitele acestora: efectele secundare care apar la administrare sistemică (psihotropice, reducerea presiunii arteriale), toleranța care se instalează relativ repede, dificultatea de a formula preparate topice stabile și eficiente. De exemplu HU 211 și canabidiolul nu prezintă efecte psihoactive, dar reduc presiunea intraoculară, deci o cercetare aprofundată a acestor compuși s-ar impune [41].
V. 7. Cancer
Deși substanțele canabinoidele prezintă efecte antitumorale demonstrate în studii experimentale în vitro pe culturi de celule sau în vivo pe șoareci, nu există până la acestă dată nici un studiu clinic publicat asupra efectelor anticanceroase la oameni, deși se pare că există câteva în curs de desfășurare [35].
V. 8. Astmul bronșic
Administrarea acută de cannabis și de THC produce un efect bronhodilatator asupra căilor respiratorii din plămîni. Un studiu pe 14 pacienți afectați de astm bronșic a comparat isoprenalina 0,5% cu THC sub formă de capsule ( 15 mg) și sub formă de țigară de marijuana (2% THC). S-a observat că atât marijuana cât și THC-ul ca atare produc o bronhodilatație care durează două ore. Dar totuși fumatul marijuanei nu reprezintă o opțiune terapeutică datorită celorlalți componenți nocivi din tutun [27].
V. 9. Alte afecțiuni
Au fost susținute ca și efecte ale cannabisului și ale canabinoidelor cele antidepresive, anxiolitice și sedative deși nu există dovezi clinice în aceste sens.
Este probabilă o utilizare terapeutică a antagoniștilor sau a agoniștilor inverși ai receptorilor canabinoizi în tratamentul schizofreniei și în ameliorarea simptomelor cognitive și a tulburărilor de memorie asociate bolii Alzheimer [27].
Studiile pe animale cu antagonistul rimonabant, care este în curs de autorizare, au arătat că acesta prezintă o opțiune viabilă în tratamentul dependenței de heroină, morfină, cocaină, nicotină și alcool. Rimonabant, care va fi comercializat sub numele de Acomplia avînd ca indicație principală tratamentul obezității, a fost inclus într-un studiu clinic pentru a-i evalua eficiența în tratamentul dependenței de nicotină. Acesta a inclus 787 de fumători (numărul mediu de țigări fumate pe zi: 23), cărora li s-au administrat câte 20 mg de rimonabant zilnic timp de 10 săptămâni. Procentul celor care au renunțat la fumat după terminarea studiului a fost de 36, 2% în comparație cu grupul placebo unde procentul a fost numai de 20,6%. Compusul a fost bine tolerat, producînd efecte secundare puține, moderate și tranzitorii [27].
Viitorul terapeutic a canabinoidelor și a utilizării lor efective constă în clarificarea mai multor aspecte. Trebuie evaluată posibilitatea administrării lor sub formă de aerosoli, supozitoare, plasturi transdermici sau picături oculare.
Iar studiile clinice ar trebui să fie mai riguroase și să respecte condițiile metodologice, eventual studiile să se facă în lipsa placebo-ului, urmărindu-se toate efectele acestora.
Un alt aspect important al cercetărilor ulterioare este să se facă delimitarea netă între efectele terapeutice scontate și cele secundare nedorite, mai ales cele psihotrope. Acestea se pot realiza prin sintetizarea unor compuși activi care nu traverseze bariera hematoencefalică, administrarea de preparate topice, sau a unor agoniști selectivi CB2, sau compuși care potențează efectele endocanabinoidelor prin prevenirea degradării acestora. Ar fi interesant de evaluat posibilitățile de sinergism cu alte medicamente cu efecte similare în diverse patologii [27].
Compusul CP-55940 este cel mai important din această grupă, fiind unul dintre cei mai importanți agoniști canabinoizi. Izomerul său radioactiv, [3H]CP55940, datorită faptului că este mai puțin lipofil decât Δ9-THC, a permis descoperirea și studierea receptorilor canabinoizi, fiind și până în ziua de azi cel mai utilizat ligand radioactiv. CP-55940 este mult mai activ decât Δ9-THC și decât mulți dintre ceilalți agoniști canabinoizi, având afinitate similară pentru ambii receptori canabinoizi [6]. Studiile pe șoareci au arătat că acest compus are proprietăți antiemetice foarte puternice, precum și efecte de inhibiție a motilității, ambele efecte fiind mediate de către receptorii CB1[30].
Un alt compus destul de activ este CP-55244, care prezintă o afinitate marcată pentru receptorii CB1 [6].
III. 2. 3. Canabinoidele hibride
Compușii hibrizi sunt acei compuși care cuprind toate elementele structurale atât ale liganzilor clasici și cei non-clasici. Aceștia prezintă avantajul că au o structură tridimensională, bine definită, care îi face utili în studierea situsurilor active ale receptorilor canabinoizi. Prin diverse modulări structurale s-au obținut compușii AM938 și 1, care prezintă afinități diferite pentru receptorii canabinoizi (tabelul III. 3).
Compusul
BIBLIOGRAFIE
Childers SR, Breivogel CS, Cannabis and endogenous cannabinoid systems, Drug and alcohol dependence, 1998, 51, 173-187.
Howlett AC, Barth F, Bonner I, Cabral G, Casellas P, Devane WA et all, International Union of Pharmacology. XXVII.Classification of Cannabinoid Receptors, Pharmacological Reviews, 2002, 54, 161-202.
Ameri A, The effects of cannabinoids on the brain, Progress in Neurobiology, 1999, 58, 315-348.
Howlett AC, Breivogel CS, Childers SR, Deadwyler SA, Hampson RE, Porrino LJ, Cannabinoid psysiology and pharmacology: 30 years of progress, Neuropharmacology, 2004, 47, 345-358.
Ryberg E, Khang Vu H, Larsson N, Groblewski T, Hjorth S, Elebring T et all, Identification and characterisation of a novel splice variant of the human CB1 receptor, Federation of European Biochemical Societies- Letters, 2004, 1, 259-264.
Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Farmacología, Editura Harcourt, 2000, 32-47.
Flórez J, Armijo JA, Mediavilla A, Farmacología humana, Editura Masson, 1998, 40-50.
Mathews CK, Van Holde KE, Ahern KG, Bioquimica, Pearson Educacion, Madrid, 2002, 972-975.
Grose R, Harris BS, Cooper L, Topilko P, Martin P, Immediate Early Genes krox-24 and krox-20 Are Rapidly Up-Regulated After Wounding in the Embryonic and Adult Mouse, Developmental dynamics, 2002, 223, 271-278.
Begg M, Pacher P, Batkai S, Hyiaman DO, Offertalet L, Ming Mo F et all, Evidence for novel cannabinoid receptors, Pharmacology and Therapeutics, 2005, 106, 133-145.
De Petrocellis L, Cascio MG, Di Marzo V, The endocannabinois system: a general view and the latest additions, British Journal of Pharmacology, 2004, 141, 765-774.
Goutopoulos A, Makriyannis A, From cannabis to cannabinergics: new therapeutic opportunities, Pharmacology and Therapeutics, 2002, 95, 103-117.
Bisogno T, Ligresti A, Di Marzo V, The endocannabinoid signalling system: Biochemical aspects, Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 2005, 81, 224-238.
McFarland MJ, Barker EL, Anandamide transport, Pharmacology and Therapeutics, 2004, 104, 117-135.
Cooper SJ, Endocannabinoids and food consumption: comparisons with benzodiazepine and opioid palatability-dependent apetite, European Journal of Pharmacology, 2004, 500, 37-49.
Di Marzo V, Bifulco M, De Petrocellis L, The endocannabinoid system and its therapeutic exploitation, Nature Reviews, 2004, 3, 771-784.
Cernak I, Vink R, Natale JA, Stoica B, Lea PM, Movsesyan V, Ahmed F et all, The “Dark Side” of Endocannabinoids: A Neurotoxic Role for Anandamide, Journal of Cerebral Flow & Metabolism, 2004, 24, 564-578.
Järvinen T, Pate DW, Laine K, Cannabinoids in the treatment of glaucoma, Pharmacology and Therapeutics, 2002, 95, 203-220.
De Marchi N, De Petrocellis L, Orlando P, Daniele F, Fezza F, Di Marzo V, Endocannabinoid signalling in the blood of patients with schizophrenia, Lipids and Health Disease, 2003, 2, 272-281.
Guzman M, Sanchez C, Effects od cannabinoids on energy metabolism, Life Sciences, 1999, 65, 657-664.
Pacher P, Batkai S, Kunos G, Blood presure regulation by endocannabinoids and their receptors, Neuropharmacology, 2005, 24, 1130-1135.
Fride E, The endocannabinoid-CB1 receptor system in pre- and postnatal life, European Journal of Pharmacology, 2004, 500, 289-297.
Grotenhermen F, Pharmacokinetics and pharmacodynamics of cannabinoids, Clinical Pharmacokinectics, 2003, 42, 327-360.
Kumar RN, Chambers WA, Pertwee RG, Pharmacological actions and therapeutic uses of cannabis and cannabinoids, Anaesthesia, 2001, 56, 1059-1068.
Ashton CH, Pharmacology and effects of cannabis: a brief review, British Journal of Psichiatry, 2001, 179, 101-106.
Palmer SL, Thakur GA, Makriyannis A, Cannabinergic ligands, Chemistry and Physics of Lipids, 2002, 121, 3-19.
Darmani NA, Sim-Selley LJ, Martin B, Janoyan JJ, Crim JL, Parekh B et all, Antiemetic and motor-depressive actions of CP55,940: cannabinoid CB1 receptor characterization, distribution, and G-protein activation, European Journal of Pharmacology, 2003, 459, 83-95.
Carai MA, Colombo G, Gessa GL, Rimonabant: The first therapeutically relevant antagonist, Life Sciences, 2005, 77, 2339-2350.
Fowler CJ, Holt S, Nilsson O, Jonsson KO, Tiger G, Jacobsson SOP, The endocannabinoid signalling system: pharmacological and therapeutic aspects, Pharmacology, Biochemistry and Behaviour, 2005, 81, 248-262.
Joy JE, Watson SJ, Benson JA, Marijuana and Medicine Assessing the Science Base, National Academy Press Washington, D.C, 1999, 51-193.
Walker MJ, Huang SM, Cannabinboid analgesia, Pharmacology and Therapeutics, 2002, 95, 127-135.
Hall W, MacDonald C, Currow D, Cannabinoids and cancer: causation, remediation, and palliation, Lancet Oncology, 2005, 6, 35–42.
Randall MD, Kendall DA, O’Sullivan S, The complexities of the cardiovascular actions of cannabinoids, British Journal of Pharmacology, 2004, 142, 20-26.
Goodman and Gillman's, The Pharmacological Basis of Therapeutics, McGraw Hill, New York, 1996, 917-937.
Katzung BG, Basic and Clinical Pharmacology, Lange-Prentice Hall, London, 1995, 949-961.
Stroescu V, Bazele Farmacologice ale Practicii Medicale, ediția a VII-a, Editura Medicală, București, 2001, 588-589.
Cristea AN, Tratat de Farmacologie, Editura Medicală, București, 2005, 540-550.
Tramer MR, Carroll D, Campbell FA, Reynolds JM, Moore AR, McQuay HJ, Cannabinoids for control of chemotherapy induced nausea and vomiting: quantitative systematic review, Britsh Medical Journal, 2001, 323, 1-8.
***, USP DI, Drug Information for the Health Care Professional, Micromedex Inc, 2004, 1100-1150.
Harrold JA, Williams G, The cannabinoid system: a role in both the homeostatic and hedonic control of eating?, British Journal of Nutrition, 2003, 90, 729-734.
Pryce G, Baker D, Emerging properties of cannabinoid medicines in management of multiple sclerosis, Trends in Neurosciences, 2005, 28, 272-276.
Caroll CB, Bain PG, Teare L, Liu X, Joint C, Wroath C, Parkin SG et all, Cannabis for dyskinesia in Parkinson disease, Neurology, 2004, 63, 1245-1250.
Tomida I, Pertwee RG, Blanco-Azuara A, Cannabinoids and glaucoma, British Journal of Ophthalmology, 2004, 88, 708-713.
=== abrevieri ===
LISTA DE ABREVIERI
2-AG – esterul acidului arahidonic cu 2-glicerolul
AEA – etanolamida acidului arahidonic
AMP ciclic – adenozin monofosfat
CB1 – receptorul canabinoid 1
CB2 – receptorul canabinoid 2
DAG – diacilgliceroli
FAAH – fatty acid amine hydrolase
GABA – acidul γ-amino butiric
GDP – guanindifosfat
GTP – guanintrifosfat
MAGL – monoacilgliceroli lipaza
MAP – mitogen activated protein
NADA – N-arahidonol dopamina
NAPE – N-acilfosfatildietanolamine
NMDA – N-metil D-aspartatul
SNC – sistem nervos central
THC – tetrahidrocanabinol
TRPV – transient receptor potential vanilloid
=== CAPITOLUL I ===
CAPITOLUL I
RECEPTORII CANABINOIZI
I. 1. Generalități
Prin receptori canabinoizi se înțeleg acei receptori care prezintă un răspuns la interacțiunea cu substanțele canabinoide, cum ar fi Δ9 tetrahidrocanabinolul, precum și a analogilor de sinteză.
Existența acestora a fost confirmată în anul 1984 când Howlett a demonstrat că substanțele canabinoide scad nivelul de ciclic AMP (adenozin monofosfat) în culturile de celule neuronale, sugerând astfel prezența unui receptor cuplat cu proteina G. A urmat apoi identificarea acestora prin liganzi radioactivi (anul 1988), localizarea (anul 1990) și clonarea receptorului CB1 în 1990 și apoi a lui CB2 în 1993 [5].
Receptorii canabinoizi au fost notați prin abreviere CB și au fost numerotați în ordinea descoperirii lor CB1 și CB2. Până la această dată au fost descoperiți două tipuri de receptori, care diferă între ei prin succesiunea de aminoacizi, mecanismul de transducție a semnalului și distribuția la nivelul țesuturilor [6].
Ambii receptori fac parte din familia receptorilor celor 7 domenii transmembranare, sau a receptorilor cuplati cu proteina G, având o omologie structurală de 44%. CB1 este mai mare decât CB2, prezentând în plus 72 de aminoacizi în capătul N-terminal, 15 aminoacizi în cea de-a treia buclă extracelulară și 13 aminoacizi în capătul C-terminal (figura I.1.) [5].
Figura nr I. 1. Structura receptorilor canabinoizi
I. 2. Distribuție tisulară
I. 2. 1 Receptorul CB1
Este unul dintre cel mai bine reprezentat și exprimat dintre receptorii neuronali. Distribuția sa a fost bine pusă în evidență în creierul de șobolan și în cel uman [7].
Distribuția receptorului CB1 a fost intens investigată, prin diverse metode cum ar fi: autoradiografia cantitativă, hibridizarea în situ, metode imunocitochimice [6].
Inițial în creierul de șobolan, a fost pus în evidență prin autoradiografie cu ajutorul ligandului radioactiv [3H]CP55940, care este un agonist canabinoid de sinteză. Studiile au demonstrat distrbuția extrem de heterogenă a acestui receptor, el fiind prezent în: nucleul gangliei bazale (??), substantia nigra pars reticulata(??), segmentele interne și externe ale globus pallidus(??). În plus sunt prezente nivele foarte înalte în hipocampus, mai ales în dentate gyrus, precum și în cerebelum [8]. Iar nivele mai scăzute, în hipotalamus și în spinal cord, fiind aproape absent în centrii respiratori din brainstem, ceea ce are ca și semnificație clinică absența mortalității la supradozarea cu substanțe canabinoide [6].
În creierul uman, distribuția este foarte asemănătoare dar există anumite deosebiri, cum ar fi: densități mai mari în cortexul limbic și nivele mult mai scăzute în regiunile senzitive și motorii primare. Aceste diferențe sugerează că rolul important pe care îl au canabinoidele în procesele de motivație și cele de procesare a informației. Totodată sunt bine exprimați în amigdalya și cingulate cortex [8]. Tot prin autoradiografie s-a descoperit că receptorii CB1 se găsesc deseori în axoni, mai probabil în partea lor terminală [6]. Iar prin microscopie electronică și metode imunologice s-a demonstrat că localizarea este preponderent presinaptic în neuronii GABA-ergici [8]. Un alt fapt interesant este că prezintă două modele generale de distribuție:
uniform: de exemplu în cerebellum aproape toate celule exprimă receptori CB1 în cantitate egală
neuniform: de exemplu în hipocampus sau în cerebral cortex nu toți neuronii exprimă receptori CB1, dar există anumiți neuroni în care nivelele de receptori sunt foarte ridicate, astfel încât în total densitatea este mare în aceste zone [6].
Localizarea anatomică este importantă pentru că poate furniza indicii referitoare la rolul receptorilor CB1. Aceștia sunt exprimați în terminații sinaptice care eliberează și GABA și colecistokinină, un alt neurotransmițător care este implicat în contracția musculară. Rezultă, deci, că inhibarea acestori receptori, duce la scăderea eliberării a GABA și colecistokininei. Totodată s-a observat că receptorii CB1 și enzima FAAH (fatty acid amine hydrolase), care hidrolizează și, deci, inactivează canabinoidele endogene, sunt situați în anumite regiuni din creier pe neuroni opuși și în concentrații invers proporționale [6].
În afară de creier receptorii CB1 se pot găsi și în sistemul nervos periferic, precum și în cantități moderate în testicule, precum și în anumite celule cu rol imunologic dar în cantități mult mai mici decât receptorii CB2 [6]. Studii mai recente au revelat că acest receptor este distribuit și alte țesuturi diferite față de cele descrise mai sus, fiind detectat în periferie în sistemul cardiovascular, reproducător și în tractul gastrointestinal [9].
I. 2. 1. 1. Subtipuri ale receptorului CB1
În anul 1995 a fost izolat un subtip al receptorului CB1 care a fost notat CB1a. Acesta conține cu 61 de aminoacizi mai puțin, având o greutate moleculară de 46 kDa. Distribuția sa celulară este asemănătoare receptorului CB1, dar prezintă anumite deosebiri în afinitatea pentru liganzii canabinoizi [7].
Studii recente au demonstrat existența unui alt subtip al receptorului CB1, care a fost denumit CB1b și prezintă cu 33 de aminoacizi mai puțin ca și CB1. Dat fiind faptul că acest subtip se prezintă în concentrații foarte mici în țesuturi, se poate presupune că nu au importanță farmacologică. Se pare că este mai bine exprimat în creierul fetal în zone asemănătoare cu receptorul CB1.
Ambele subtipuri de receptori prezintă alterări în afinitatea pentru liganzii canabinoizi în comparație cu cea a receptorului CB1. De exemplu liganzii endogeni, niciunul din cei cunoscuți până acum nu a determinat un efect agonist semnificativ, iar cei exogeni induc efecte variante. În absența unor liganzi endo/exogeni specifici pentru aceste subtipuri de receptori, rolul acestora rămâne încă neclar [9].
I. 2. 2. Receptorul CB2
Distribuția sa este redusă în sistemul nervos central, în celulele cu rol în apărarea imună a organismului. Acesta se găsește în cantitățile cele mai mari în: splină, amigdale, timus care reprezintă cele mai importante țesuturi pentru producerea de celule imune și reglarea răspunsului imun. A fost localizat în limfocitele B și T, celulele killer, monocite, macrofage, celule microgliale, mast cells [8].
I. 3. Mecanismul de transducție a semnalului
Receptorii canabinoizi aparțin receptorilor cuplați cu proteina G, ceea ce înseamnă ca transmisia canabinoid-ergică este mediată de activarea proteinei G [8].
I. 3. 1. Proteina G: descriere, rol și funcție
Proteinele G sunt proteine mediatoare, denumite astfel datorită interacțiunii lor cu nucleotidele guaninice, GTP (guanintrifosfat) și GDP (guanindifosfat). Din punct de vedere structural sunt formate din trei subunități α, β și γ, nucleotidele guaninice unindu-se cu subunitatea α, responsabilă de activitatea enzimatică. Subunitățile β și γ sunt foarte hidrofile și împreună cu membrana citoplasmatică formează un complex. În stadiu de repaus proteinele G sunt reprezentate ca și un trimer αβγ independent, cu nucleotida GDP ocupând locul său în subunitatea α. Atunci când un agonist se leagă de receptorul cuplat cu proteina G au loc anumite modificări în structura receptorului, având loc cu asociere a receptorului cu trimerul αβγ. Aceasta determină înlocuirea GDP-ului cu GTP și desprinderea fragmentului α-GTP. Acest fragment reprezintă forma activă a proteinei G, care difuzează prin membrana celulară și poate activa sau inactiva diferite enzime sau canale ionice [10]. Procesul de înlocuire a GDP-ului cu GTP-ul este un proces dependent de ionii de Mg2+, iar forma activă a proteinei G are o durată de viață scurtă pentru că sub acțiunea GTP-azei GTP-ul se transformă înpoi în GDP care nu are capacitatea de asociere și de acțiune asupra sistemului efector. Astfel se regrupează cu dimerul βγ și ciclul se reia (vezi figura nr. I. 2). Sistemul efector poate fi reprezentat de către proteine cu roluri diverse sau de către un canal ionic. În concluzie proteina G mediază interacțiunea între receptor și sistemul efector, având ca și consecință activarea sau inhibarea anumitor funcții ale organismului [11].
Figura nr. I. 2. Activarea proteinei G
S-a observat că activarea proteinei G implică răspunsuri și efecte diferite. Până acum se cunoaște că există două tipuri de proteine G, Gs și Gi, care produc stimularea și, respectiv, inhibarea enzimei adenilatciclaza. Pentru a cunoaște care dintre cele două acționează predominant în anumite situații, o utilitate deosebită o au studiile cu toxina holerică și toxina pertusis. Aceste toxine catalizează o reacție de conjugare în fragmentul α al proteinei G, cu afinități diferite. S-a observat că toxina holerică acționează asupra Gs și determină o activare permanentă, iar toxina pertusis acționează similar asupra Gi.
Principalele efecte rezultate în urma activării proteinei G sunt la nivelul:
adelinatciclaza/AMP ciclic:
AMP-ul ciclic sau 3,5-adenosin monofosfatul ciclic este un nucleotid care se sintetizează în mediul celular pornind de la adenozin-trifosfat (ATP) sub acțiunea adenilatciclazei. Efectele AMP-ului ciclic asupra funcțiilor celulare sunt multiple și variate, incluzând, de exemplu, enzime implicate în metabolismul energetic, diviziunea și diferențierea celulară, transportul ionic și funcționarea canalelor ionice. Aceste efecte au în comun activarea de către AMP-ul ciclic a anumitor proteinkinaze. Aceste enzime catalizează reacții de fosforilare ale serinei și treoninei din diverse proteine celulare, utilizând ATP-ul ca și generator de grupări fosfat.
fosfolipaza C / inositoltrifosfat / diacilglicerol
Pornind de la anumite fosfolipide membranare, fosfolipaza C catalizează formarea a doi mesageri intracelulari: inositoltrifosfat și diacilglicerolul. Inositoltrifosfatul determină creșterea concentrației de calciu liber, eliberându-l din depozitele intracelulare. Iar această creștere a concentrației de calciu liber influențează contracția musculară, activarea unor enzime și hiperpolarizarea membranei celulare. Diacilglicerolul activează proteinkinaza C, care prin fosforilarea unei varietăți mari de proteine, controlează numeroase funcții celulare.
reglarea canalelor ionice (de exemplu cele de potasiu și de calciu) care influențează excitabilitatea membranară, eliberarea de transmițători, contractilitatea etc.
controlează și fosfolipaza A2, formarea acidului arahidonic, a eicosanoidelor și guanilatciclaza care reglează formarea de guanilatmonofosfat ciclic (GMP ciclic), care se asemănă cu AMP-ul ciclic dar controlează funcții diferite [10].
I. 3. 2. Particularități ale transmisiei canabinoid-ergice
În cazul receptorilor canabinoizi, ca și în cazul celorlalți receptori cuplați cu proteina G, s-a observat că nucleotidele gauninice pot inhiba interacțiunea agoniștilor canabinoizi cu receptorii. În plus siturile membranare de legare a liganzilor canabinoizi pot fi solubilizate împreună cu proteina G. Studii pe creierul de șobolan care au utilizat un analog guaninic cu fotoafinitate au demonstrat ca agoniștii canabinoizi activează multiple subtipuri ale proteinei G, dar în fiecare caz cu potențe diferite. Acest fapt poate fi studiat prin stimularea cu agonistul [35S] GTPyS, care urmează modelul farmacologic din creier al cuplării de receptori. Utilizând această tehnică s-a observat că levonantredolul și WIN55212-2 (canabinoide de sinteză) se comportă ca agoniști compleți, în timp ce anandamida (canabinoid endogen) are o eficacitate parțială, iar Δ9 tetrahidrocanabinolul este un agonist slab [8].
I. 3. 2. 1.
Influența asupra adenilatciclazei a fost caracterizată în celule neuronale umane care exprimă receptori CB1, celulele limfocitare umane și cele din splina de șoarece care exprimă receptori CB2. Inhibiția adenilatciclazei mediată de receptorii canabinoizi este sensibilă la acțiunea toxinei pertusis ceea indică faptul că aceștia sunt cuplați cu proteina Gi. Acestă inhibare duce la scăderea concentrației intracelulare de AMP ciclic, cu efecte diferite în diferite țesuturi [6]. S-a observat totodată că interacțiunea receptorilor cu diverși liganzi canabinoizi determină efecte care nu sunt aditive la nivelul adenilatciclazei, dar sunt aditive la nivelul proteinei G. Aceasta sugerează faptul că receptorii canabinoizi utilizează aceiași unitate catalitică de adenilatciclază împreună cu alți receptori, de exemplu adenozin A1 sau GABA, dar proteine G diferite [8].
S-au observat și situații în care cuplarea cu receptorii canabinoizi duce la stimularea adenilatciclazei, utilizând pentru acesta celule tratate cu toxina pertusis. Astfel se poate spune că în absența unei proteine Gi funcționale, receptorul CB1 poate activa proteina Gs. Tipul de izoformă de adenilatciclază are o mare importanță, fiind un factor predictiv al interacțiunii cu liganzii. Astfel s-a demonstrat că în celulele care exprimă izoformele 1, 3, 5, 6 sau 8, această interacțiune duce la scăderea concentrației de AMP ciclic. Iar în cele care exprimă izoformele 2, 4 sau 7 se observă creșterea concentrației de AMP ciclic [6].
I. 3.
Receptorii CB1 activează canalele ionice de potasiu de tip A, în celulele din hipocampusul de șobolan [6]. Activarea canalelor ionice de potasiu de tip A este un proces dependent de proteina G, dar se realizează ca urmare a inhibării adenilatciclazei, care este o consecință a interacțiunii liganzilor canabinoizi cu receptorii. Astfel datorită descreșterii concentrației de AMP ciclic, protenikinaza A este inhibată de activarea receptorilor canabinoizi. În absența liganzilor canabinoizi, proteinkinaza A, AMP ciclic dependentă, fosforilează proteinele canalelor ionice de potasiu de tip A, exercitând o influență negativă asupra its voltage-dependence. Totuși în prezența liganzilor canabinoizi fosforilarea de către proteinkinaza A este redusă, având o influență pozitivă asupra its voltage-dependence și totodată determină o creștere a concentrației a ionilor de potasiu extracelular. Dar în ceea ce privește canalele de potasiu de tip Kir+ acestea sunt stimulate direct în urma activării receptorilor canabinoizi, crescând astfel fluxul extracelular de ioni de potasiu (Figura nr. I. 3.) [7].
Figura nr. I. 3. Transducția semnalului
La fel ca și ceilalți receptori cuplați cu proteina G, interacțiunea liganzilor cu receptorii canabinoizi are ca efect descreșterea influxului intracelular de ioni de calciu. Aceste efecte sunt datorate cuplării directe a protenei G, fiind independente de concentrația de AMP ciclic [8]. Numeroase cercetări au demonstrat o inhibiție a curentelor de calciu intracelulare, prin canalele de tip N, P și Q din neuroni. Dar cum aceste tipuri de canale sunt situate în cele mai multe cazuri în neuronii presinaptici și sunt necesare pentru a determina eliberarea unor neuromediatori, aceasta sugerează rolul major al canabinoidelor (endo și exogene) în reglarea eliberării de mediatori în sinapsele din SNC. Astfel a fost demonstrat faptul că liganzii canabinoizi, cu ajutorul receptorilor CB1, reduc eliberarea de glutamat, de acetilcolină și de noradrenalină, studii efectuate pe celule neuronale umane sau de șobolan. Această inhibiție în eliberarea unor neurotransmițători este foarte eficace, datorită faptului că receptorii canabinoizi sunt prezenți în număr mare presinaptic și totodată prin faptul că o stimulare a canalelor ionice de potasiu duce la o inhibare a canalelor ionice de calciu. Iar relația între inhibarea curentelor de calciu și eliberarea de mediatori este caracterizată prin faptul că o mică descreștere a influxului de ioni de calciu duce la o mai mare inhibiție a eliberării de neuromediatori. În concluzie aceasta poate fi mecanismul celular care stă la baza efectelor psihoactive, dar totodată și a celor analgezice produse de către canabinoide [7].
I. 3.
MAP kinaza () este o proteină, care deține un rol foarte important în procesele de creștere și proliferare celulară. Un mitogen este un factor care stimulează mitogeneza. Un mitogen sau un factor de creștere se unește cu un receptor cu activitate tirozin-kinazică și determină activarea acestuia [12]. Receptorii de acest tip posedă un fragment terminal cu activitate tirozin-kinazică. Activarea acestora determină dimerizarea acestora și fiecare protein-kinază a fiecărui monomer rezultat fosforilează un grup concret de resturi tirozinice ale monomerului pereche. Acest proces este cunoscut sub numele de autofosforilare [11]. Procesul continuă prin recrutarea unor factori de interschimb cu ajutorul cărora se realizează activarea unei alte proteine, Ras. Aceasta dă naștere la o cascadă enzimatică de reacții de fosforilare, mediate de 3 clase de protein-kinaze. Ultima este MAP kinaza, iar celelalte două MAPKK (MAP kinaza kinaza) și MAPKKK (MAP kinaza kinaza kinaza). Rezultatul final constă în activarea factorilor de transcripție celulară. Aceștia interacționează cu genomul și stimulează anumite gene, cu roluri diferite in procesele de creștere și diferențiere celulară [12].
Familia de proteine MAP kinazei este foarte bine reprezentată în SNC și studiile au demonstrat că acestea se activează în caz de ischemie cerebrală sau de epilepsie. Interacțiunea liganzilor canabinoizi cu receptorii determină de asemenea activarea MAP kinazei. S-a demonstrat că această activare este mediată de proteina G, pentru că este sensibilă la toxina pertusis, dar este independentă de scăderea concentrației de AMP ciclic ca urmare a transmisiei canabinoide. Interacțiunea canabinoidelor produce activarea MAP kinazei și aceasta mai departe se traduce prin expresia genei Krox-24 [7]. Acestă genă prezintă un rol deosebit în procesul de refacere a epiteliului atât la adulți cât și la nou-născuți [13].
I. 3. 2. 4 Alte efecte
Un alt efect determinat de cuplarea canabinoidelor cu receptorii canabinoizi este eliberarea de acid arahidonic, care a fost observată în diverse culturi de celule și este mediată de către fosfolipaza dar și de către proteina G [8].
S-a observat totodată că unele canabinoide stimulează metabolismul glucidic, sinteza fosfolipidelor și sinteza de glicogenului, printr-un mecanism care poate fi inhibat de către un antagonist canabinoid, dar care este rezistent la acțiunea toxinei pertusis.
Totodată este influențată și producția engogenă de oxid nitric, prin stimularea sau inhibarea nitric-oxid sintetazei de către liganzilor canabinoizi. Studiile au fost efectuate cu agoniști canabinoizi pe segmente de venă safenă, celule endoteliale din artere și din vena ombilicală umană. Agoniștii canabinoizi determină o creștere în producția de oxid nitric și în plus s-a observat că activarea nitric-oxid sintetazei este precedată de o creștere a influxului celular de ioni de calciu, ceea ce poate induce ipoteza că pentru activarea sintetazei ar fi nevoie de o concentrație mărită de ioni de calciu [6].
I. 4. Alte tipuri de receptori implicați în transmisia canabonoid-ergică
Prin inginerie genetică au fost creați șoareci de laborator care nu prezintă receptori canabinoizi. Astfel există trei tipuri: unii care nu prezintă ambele tipuri CB1 și CB2, și ceilalți care nu prezintă receptorul CB1 sau pe cel CB2. O dată cu aceștia se deschid noi oportunități în înțelegerea rolului receptorilor atât în SNC cât și în periferie.
Cel fără receptor CB1 a fost crescut într-un mediu de C57BL/6J care este un ??????agonist/antagonist și a demonstrat anumite trăsături spontane cum ar fi: hipoactivitate, motilitate redusă, analgezie supraspinală și o incidență crescută a mortalității. Se mai observă și o scădere a apetitului și un dezechilibru hormonal, mai ales cei masculini. Pe de altă parte șoarecele crescut în mediu de CD1?????? a demonstrat o creștere a activității motorii și exploratorii, dar nici o diferență în ceea ce privește analgezia supraspinală sau mortalitatea.
Astfel absența receptorului CB1 duce la absența efectelor determinate de agoniștii canabinoizi, cum ar fi: hipolocomoția, hipotermia, bradicardie și analgezia spinală sau supraspinală. În plus s-a mai observat o afinitate redusă de a dezvolta dependență față de opiode, sugerând un posibil rol al canabinoidelor în tratarea dependenței de droguri.
În ceea ce privește șoarecele fără receptor CB2 studiile nu sunt foarte elocvente. Există unul singur care a arătat că activarea limfocitelor T helper s-a pierdut prin absența receptorului CB2.
Cel mai important rezultat al acestor cercetări este faptul la tratarea șoarecilor, fără receptori CB1 și/sau CB2, cu liganzi canabinoizi s-au înregistrat anumite efecte: anandamida, agonistul endogen, a determinat analgezie și hipolocomoție, iar antagonistul de sinteză WIN-55212 a dus la o scădere a eliberării de GABA. Aceste date confirmă prezența unor receptori non-CB1, non-CB2 [6].
I. 4. 1. Receptorii non-canabinoizi endoteliali
Studiile asupra efectului vasodilatator al canabinoidelor reprezintă primul pas în descoperirea altor tipuri de receptori. Astfel anandamida și R-metanandamina exercită o vasodilatație de lungă durată, studii efectuate pe artera mezenterică de șoarece, în timp ce agoniștii sintetici cu acțiune pe ambii receptori CB1 și CB2 nu dau acest efect. Este adevărat că acest efect este antagonizat de către antagonistul CB1selectiv, SR141716, dar în concentrații mai mari decât sunt necesare de obicei pentru a antagoniza receptorul CB1. Atunci s-a presupus că există un alt loc de legare în endoteliu, diferit de receptorii CB1 sau CB2, care prezintă o oarecare sensibilitate la SR141716, care este implicat în producerea vasodilatației. Se poate spune că aceste situri prezintă o anumită selectivitate structurală, ceea ce duce la noi studii de relații structură-activitate. Alți agoniști care interacționează cu acești noi receptori sunt canabidiolul anormal și O-1602, care nu prezintă o afinitate semnificativă pentru receptorii CB1.
Antagoniștii de tipul SR141716 inhibă vasodilatația produsă de prezența unei concentrații mărite de ioni de calciu în spațiul extracelular, astfel încât se poate concluziona că aceste proces este mediat de către acești receptori canabinoizi endoteliali [14].
Un alt efect în care sunt implicați acești noi receptori este dat de anandamidă, R-metanandamina și canabidiolul anormal. Aceștia produc relaxarea arterelor mezenterice contractate anterior din șoricelul fără receptor CB1 și/sau CB2, ceea ce confirmă faptul că receptorii canabinoizi CB1 sau CB2 nu sunt implicați în acest proces [6].
Receptorii endoteliali sunt implicați în migrația celulelor endoteliale. Migrația celulelor endoteliale este implicată în procesul de angiogeneză, proces activat în cazuri de ischemie sau de carcinogeneză. Aceasta sugerează un posibil rol al receptorilor și ai agoniștilor lor în angiogeneză [14].
I. 4. 2. Receptorii non-canabinoizi în SNC
Liganzii canabinoizi inhibă eliberarea de GABA, efecte mediate prin receptorii CB1. După cum am menționat anterior, agonistul WIN-55212 determină același efect dar pe șoareci fără receptori CB1 și/sau CB2. Aceasta a dus la ipoteza existenței unor receptori, distincți de cei CB1 sau CB2, care să fie localizați în terminațiile neuronale glutamatergice din hipocampusul de șoarece. Există numeroase studii care au dovedit existența acestor noi receptori și faptul că și aceștia sunt receptori cuplați cu proteina G.
Studiile în care s-au utilizat atât șoareci cu receptori CB1 și fără CB1care au fost tratați cu antagonistul SR141716 au demonstrat că în ambele cazuri a diminuat anxietatea provocată prin anumite teste, dar în cazul celui fără receptor CB1 față de cel cu receptor CB1, anxietatea a fost mai mare. S-a ajuns la concluzia ca receptorul CB1 și cel non-canabinoid hipocampal mediază efecte opuse, anxiolitic, respectiv anxiogen. Astfel se spune că la tratarea cu antagonistul mixt SR141716 se exprimă ambele efecte dar unul cu o intensitate mai mare [14].
=== CAPITOLUL I copie ===
CAPITOLUL I
RECEPTORII CANABINOIZI
I. 1. Generalități
Prin receptori canabinoizi se înțeleg acei receptori care prezintă un răspuns la interacțiunea cu substanțele canabinoide, cum ar fi Δ9 tetrahidrocanabinolul, precum și a analogilor de sinteză.
Existența acestora a fost confirmată în anul 1984 când Howlett a demonstrat că substanțele canabinoide scad nivelul de ciclic AMP (adenozin monofosfat) în culturile de celule neuronale, sugerând astfel prezența unui receptor cuplat cu proteina G. A urmat apoi identificarea acestora prin liganzi radioactivi (anul 1988), localizarea (anul 1990) și clonarea receptorului CB1 în 1990 și apoi a lui CB2 în 1993 [5].
Receptorii canabinoizi au fost notați prin abreviere CB și au fost numerotați în ordinea descoperirii lor CB1 și CB2. Până la această dată au fost descoperiți două tipuri de receptori, care diferă între ei prin succesiunea de aminoacizi, mecanismul de transducție a semnalului și distribuția la nivelul țesuturilor [6].
Ambii receptori fac parte din familia receptorilor celor 7 domenii transmembranare, sau a receptorilor cuplati cu proteina G, având o omologie structurală de 44%. CB1 este mai mare decât CB2, prezentând în plus 72 de aminoacizi în capătul N-terminal, 15 aminoacizi în cea de-a treia buclă extracelulară și 13 aminoacizi în capătul C-terminal (figura 1) [5].
Figura nr.1
I. 2. Distribuție tisulară
I. 2. 1 Receptorul CB1
Este unul dintre cel mai bine reprezentat și exprimat dintre receptorii neuronali. Distribuția sa a fost bine pusă în evidență în creierul de șobolan și în cel uman [7].
Distribuția receptorului CB1 a fost intens investigată, prin diverse metode cum ar fi: autoradiografia cantitativă, hibridizarea în situ, metode imunocitochimice [6].
Inițial în creierul de șobolan, a fost pus în evidență prin autoradiografie cu ajutorul ligandului radioactiv [3H]CP55940, care este un agonist canabinoid de sinteză. Studiile au demonstrat distrbuția extrem de heterogenă a acestui receptor, el fiind prezent în: nucleul gangliei bazale (??), substantia nigra pars reticulata(??), segmentele interne și externe ale globus pallidus(??). În plus sunt prezente nivele foarte înalte în hipocampus, mai ales în dentate gyrus, precum și în cerebelum [8]. Iar nivele mai scăzute, în hipotalamus și în spinal cord, fiind aproape absent în centrii respiratori din brainstem, ceea ce are ca și semnificație clinică absența mortalității la supradozarea cu substanțe canabinoide [6].
În creierul uman, distribuția este foarte asemănătoare dar există anumite deosebiri, cum ar fi: densități mai mari în cortexul limbic și nivele mult mai scăzute în regiunile senzitive și motorii primare. Aceste diferențe sugerează că rolul important pe care îl au canabinoidele în procesele de motivație și cele de procesare a informației. Totodată sunt bine exprimați în amigdalya și cingulate cortex [8]. Tot prin autoradiografie s-a descoperit că receptorii CB1 se găsesc deseori în axoni, mai probabil în partea lor terminală [6]. Iar prin microscopie electronică și metode imunologice s-a demonstrat că localizarea este preponderent presinaptic în neuronii GABA-ergici [8]. Un alt fapt interesant este că prezintă două modele generale de distribuție:
uniform: de exemplu în cerebellum aproape toate celule exprimă receptori CB1 în cantitate egală
neuniform: de exemplu în hipocampus sau în cerebral cortex nu toți neuronii exprimă receptori CB1, dar există anumiți neuroni în care nivelele de receptori sunt foarte ridicate, astfel încât în total densitatea este mare în aceste zone [6].
Localizarea anatomică este importantă pentru ca poate furniza indicii referitoare la rolul receptorilor CB1. Aceștia sunt exprimați în terminații sinaptice care eliberează și GABA și colecistokinină, un alt neurotransmițător care este implicat în contracția musculară. Rezultă, deci, că inhibarea acestori receptori, duce la scăderea eliberării a GABA și colecistokininei. Totodată s-a observat că receptorii CB1 și enzima FAAH (fatty acid amine hydrolase), care hidrolizează și, deci, inactivează canabinoidele endogene, sunt situați în anumite regiuni din creier pe neuroni opuși și în concentrații invers proporționale [6].
În afară de creier receptorii CB1 se pot găsi și în sistemul nervos periferic, precum și în cantități moderate în testicule, precum și în anumite celule cu rol imunologic dar în cantități mult mai mici decât receptorii CB2 [6].
I. 2. 2. Receptorul CB2
Distribuția sa este redusă în sistemul nervos central, în celulele cu rol în apărarea imună a organismului. Acesta se găsește în cantitățile cele mai mari în: splină, amigdale, timus care reprezintă cele mai importante țesuturi pentru producerea de celule imune și reglarea răspunsului imun. A fost localizat în limfocitele B și T, celulele killer, monocite, macrofage, celule microgliale, mast cells [8].
I. 3. Mecanismul de transducție a semnalului
Receptorii canabinoizi aparțin receptorilor cuplați cu proteina G, ceea ce înseamnă ca transmisia canabinoid-ergică este mediată de activarea proteinei G [8].
I. 3. 1. Proteina G: descriere, rol și funcție
Proteinele G sunt proteine mediatoare, denumite astfel datorită interacțiunii lor cu nucleotidele guaninice, GTP (guanintrifosfat) și GDP (guanindifosfat). Din punct de vedere structural sunt formate din trei subunități α, β și γ, nucleotidele guaninice unindu-se cu subunitatea α, responsabilă de activitatea enzimatică. Subunitățile β și γ sunt foarte hidrofile și împreună cu membrana citoplasmatică formează un complex. În stadiu de repaus proteinele G sunt reprezentate ca și un trimer αβγ independent, cu nucleotida GDP ocupând locul său în subunitatea α. Atunci când un agonist se leagă de receptorul cuplat cu proteina G au loc anumite modificări în structura receptorului, având loc cu asociere????? trimerul αβγ. Aceasta determină înlocuirea GDP-ului cu GTP și desprinderea fragmentului α-GTP. Acest fragment reprezintă forma activă a proteinei G, care difuzează prin membrana celulară și poate activa sau inactiva diferite enzime sau canale ionice [9]. Procesul de înlocuire a GDP-ului cu GTP-ul este un proces dependent de ionii de Mg2+, iar forma activă a proteinei G are o durată de viață scurtă pentru că sub acțiunea GTP-azei GTP-ul se transformă înpoi în GDP care nu are capacitatea de asociere și de acțiune asupra sistemului efector. Astfel se regrupează cu dimerul βγ și ciclul se reia (vezi figura nr.2). Sistemul efector poate fi reprezentat de către proteine cu roluri diverse sau de către un canal ionic. În concluzie proteina G mediază interacțiunea între receptor și sistemul efector, având ca și consecință activarea sau inhibarea anumitor funcții ale organismului [10].
Figura nr. 2
S-a observat că activarea proteinei G implică răspunsuri și efecte diferite. Până acum se cunoaște că există două tipuri de proteine G, Gs și Gi, care produc stimularea și, respectiv, inhibarea enzimei adenilatciclaza. Pentru a cunoaște care dintre cele două acționează predominant în anumite situații, o utilitate deosebită o au studiile cu toxina holerică și toxina pertusis. Aceste toxine catalizează o reacție de conjugare în fragmentul α al proteinei G, cu afinități diferite. S-a observat că toxina holerică acționează asupra Gs și determină o activare permanentă, iar toxina pertusis acționează similar asupra Gi.
Principalele efecte rezultate în urma activării proteinei G sunt la nivelul:
adelinatciclaza/AMP ciclic:
AMP-ul ciclic sau 3,5-adenosin monofosfatul ciclic este un nucleotid care se sintetizează în mediul celular pornind de la adenozin-trifosfat (ATP) sub acțiunea adenilatciclazei. Efectele AMP-ului ciclic asupra funcțiilor celulare sunt multiple și variate, incluzând, de exemplu, enzime implicate în metabolismul energetic, diviziunea și diferențierea celulară, transportul ionic și funcționarea canalelor ionice. Aceste efecte au în comun activarea de către AMP-ul ciclic a anumitor proteinkinaze. Aceste enzime catalizează reacții de fosforilare ale serinei și treoninei din diverse proteine celulare, utilizând ATP-ul ca și generator de grupări fosfat.
fosfolipaza C / inositoltrifosfat / diacilglicerol
Pornind de la anumite fosfolipide membranare, fosfolipaza C catalizează formarea a doi mesageri intracelulari: inositoltrifosfat și diacilglicerolul. Inositoltrifosfatul determină creșterea concentrației de calciu liber, eliberându-l din depozitele intracelulare. Iar această creștere a concentrației de calciu liber influențează contracția musculară, activarea unor enzime și hiperpolarizarea membranei celulare. Diacilglicerolul activează proteinkinaza C, care prin fosforilarea unei varietăți mari de proteine, controlează numeroase funcții celulare.
reglarea canalelor ionice (de exemplu cele de potasiu și de calciu) care influențează excitabilitatea membranară, eliberarea de transmițători, contractilitatea etc.
controlează și fosfolipaza A2, formarea acidului arahidonic, a eicosanoidelor și guanilatciclaza care reglează formarea de guanilatmonofosfat ciclic (GMP ciclic), care se asemănă cu AMP-ul ciclic dar controlează funcții diferite [9].
I. 3. 2. Particularități ale transmisiei canabinoid-ergice
În cazul receptorilor canabinoizi, ca și în cazul celorlalți receptori cuplați cu proteina G, s-a observat că nucleotidele gauninice pot inhiba interacțiunea agoniștilor canabinoizi cu receptorii. În plus siturile membranare de legare a liganzilor canabinoizi pot fi solubilizate împreună cu proteina G. Studii pe creierul de șobolan care au utilizat un analog guaninic cu fotoafinitate au demonstrat ca agoniștii canabinoizi activează multiple subtipuri ale proteinei G, dar în fiecare caz cu potențe diferite. Acest fapt poate fi studiat prin stimularea cu agonistul [35S] GTPyS, care urmează modelul farmacologic din creier al cuplării de receptori. Utilizând această tehnică s-a observat că levonantredolul și WIN55212-2 (canabinoide de sinteză) se comportă ca agoniști compleți, în timp ce anandamida (canabinoid endogen) are o eficacitate parțială, iar Δ9 tetrahidrocanabinolul este un agonist slab [8].
I. 3. 2. 1.
Influența asupra adenilatciclazei a fost caracterizată în celule neuronale umane care exprimă receptori CB1, celulele limfocitare umane și cele din splina de șoarece care exprimă receptori CB2. Inhibiția adenilatciclazei mediată de receptorii canabinoizi este sensibilă la acțiunea toxinei pertusis ceea indică faptul că aceștia sunt cuplați cu proteina Gi. Acestă inhibare duce la scăderea concentrației intracelulare de AMP ciclic, cu efecte diferite în diferite țesuturi[6]. S-a observat totodată că interacțiunea receptorilor cu diverși liganzi canabinoizi determină efecte care nu sunt aditive la nivelul adenilatciclazei, dar sunt aditive la nivelul proteinei G. Aceasta sugerează faptul că receptorii canabinoizi utilizează aceiași unitate catalitică de adenilatciclază împreună cu alți receptori, de exemplu adenozin A1 sau GABA, dar proteine G diferite [8].
S-au observat și situații în care cuplarea cu receptorii canabinoizi duce la stimularea adenilatciclazei, utilizând pentru acesta celule tratate cu toxina pertusis. Astfel se poate spune că în absența unei proteine Gi funcționale, receptorul CB1 poate activa proteina Gs.
Tipul de izoformă de adenilatciclază are o mare importanță, fiind un factor predictiv al interacțiunii cu liganzii. Astfel s-a demonstrat că în celulele care exprimă izoformele 1, 3, 5, 6 sau 8, această interacțiune duce la scăderea concentrației de AMP ciclic. Iar în cele care exprimă izoformele 2, 4 sau 7 se observă creșterea concentrației de AMP ciclic [6].
I. 3.
Receptorii CB1 activează canalele ionice de potasiu de tip A, în celulele din hipocampusul de șobolan [6]. Activarea canalelor ionice de potasiu de tip A este un proces dependent de proteina G, dar se realizează ca urmare a inhibării adenilatciclazei, care este o consecință a interacțiunii liganzilor canabinoizi cu receptorii. Astfel datorită descreșterii concentrației de AMP ciclic, protenikinaza A este inhibată de activarea receptorilor canabinoizi. În absența liganzilor canabinoizi, proteinkinaza A, AMP ciclic dependentă, fosforilează proteinele canalelor ionice de potasiu de tip A, exercitând o influență negativă asupra its voltage-dependence. Totuși în prezența liganzilor canabinoizi fosforilarea de către proteinkinaza A este redusă, având o influență pozitivă asupra its voltage-dependence și totodată determină o creștere a concentrației a ionilor de potasiu extracelular. Dar în ceea ce privește canalele de potasiu de tip Kir+ acestea sunt stimulate direct în urma activării receptorilor canabinoizi, crescând astfel fluxul extracelular de ioni de potasiu (Figura nr. 3) [7].
Figura nr.3
La fel ca și ceilalți receptori cuplați cu proteina G, interacțiunea liganzilor cu receptorii canabinoizi are ca efect descreșterea influxului intracelular de ioni de calciu. Aceste efecte sunt datorate cuplării directe a protenei G, fiind independete de concentrația de AMP ciclic [8]. Numeroase cercetări au demonstrat o inhibiție a curentelor de calciu intracelulare, prin canalele de tip N, P și Q din neuroni. Dar cum aceste tipuri de canale sunt situate în cele mai multe cazuri în neuronii presinaptici și sunt necesare pentru a determina eliberarea unor neuromediatori, aceasta sugerează rolul major al canabinoidelor (endo și exogene) în reglarea eliberării de mediatori în sinapsele din SNC. Astfel a fost demonstrat faptul că liganzii canabinoizi, cu ajutorul receptorilor CB1, reduc eliberarea de glutamat, de acetilcolină și de noradrenalină, studii efectuate pe celule neuronale umane sau de șobolan. Această inhibiție în eliberarea unor neurotransmițători este foarte eficace, datorită faptului că receptorii canabinoizi sunt prezenți în număr mare presinaptic și totodată prin faptul că o stimulare a canalelor ionice de potasiu duce la o inhibare a canalelor ionice de calciu. Iar relația între inhibarea curentelor de calciu și eliberarea de mediatori este caracterizată prin faptul că o mică descreștere a influxului de ioni de calciu duce la o mai mare inhibiție a eliberării de neuromediatori. În concluzie aceasta poate fi mecanismul celular care stă la baza efectelor psicoactive, dar totodată și a celor analgezice produse de către canabinoide [7].
I. 3. 4. Activarea MAP-kinazei
MAP kinaza (proteina activată de mitogeni??engleza!!!) este o enzimă, care deține un rol foarte important în procesele de creștere și proliferare celulară. Un mitogen este un factor care stimulează mitogeneza. Un mitogen sau un factor de creștere se unește cu un receptor cu activitate tirozin-kinazică și determină activarea acestui [11]. Receptorii de acest tip posedă un fragment terminal cu activitate tirozin-kinazică. Activarea acestora determină dimerizarea acestora și fiecare protein-kinază a fiecărui monomer rezultat fosforilează un grup concret de resturi tirozinice ale monomerului pereche. Acest proces este cunoscut sub numele de autofosforilare [10]. Procesul continuă prin recrutarea unor factori de interschimb cu ajutorul cărora se realizează activarea unei alte proteine, Ras. Aceasta dă naștere la o cascadă enzimatică de reacții de fosforilare, mediate de 3 clase de protein-kinaze. Ultima este MAP kinaza, iar celelalte două MAPKK (MAP kinaza kinaza) și MAPKKK (MAP kinaza kinaza kinaza). Rezultatul final constă în activarea factorilor de transcripție celulară. Aceștia interacționează cu genomul și stimulează anumite gene, cu roluri diferite in procesele de creștere și diferențiere celulară [11].
Familia de proteine MAP kinazei este foarte bine reprezentată în SNC și studiile au demonstrat că acestea se activează în caz de ischemie cerebrală sau de epilepsie. Interacțiunea liganzilor canabinoizi cu receptorii determină de asemenea activarea MAP kinazei. S-a demonstrat că această activare este mediată de proteina G, pentru că este sensibilă la toxina pertusis, dar este independentă de scăderea concentrației de AMP ciclic ca urmare a transmisiei canabinoide. Interacțiunea canabinoidelor produce activarea MAP kinazei și aceasta mai departe se traduce prin expresia genei Krox-24 [7]. Acestă genă prezintă un rol deosebit în procesul de refacere a epiteliului atât la adulți cât și la nou-născuți [12].
I. 3. 5. Alte efecte
Un alt efect determinat de cuplarea canabinoidelor cu receptorii canabinoizi este eliberarea de acid arahidonic, care a fost observată în diverse culturi de celule și este mediată de către fosfolipaza dar și de către proteina G [8].
S-a observat totodată că unele canabinoide stimulează metabolismul glucidic, sinteza fosfolipidelor și sinteza de glicogenului, printr-un mecanism care poate fi inhibat de către un antagonist canabinoid, dar care este rezistent la acțiunea toxinei pertusis.
Totodată este influențată și producția engogenă de oxid nitric, prin stimularea sau inhibarea nitric-oxid sintetazei de către liganzilor canabinoizi. Studiile au fost efectuate cu agoniști canabinoizi pe segmente de venă safenă, celule endoteliale din artere și din vena ombilicală umană. Agoniștii canabinoizi determină o creștere în producția de oxid nitric și în plus s-a observat că activarea nitric-oxid sintetazei este precedată de o creștere a influxului celular de ioni de calciu, ceea ce poate induce ipoteza că pentru activarea sintetazei ar fi nevoie de o concentrație mărită de ioni de calciu [6].
I. 4.
Prin inginerie genetică au fost creați șoareci de laborator care nu prezintă receptori canabinoizi. Astfel există trei tipuri: unii care nu prezintă ambele tipuri CB1 și CB2, și ceilalți care nu prezintă receptorul CB1 sau pe cel CB2. O dată cu aceștia se deschid noi oportunități în înțelegerea rolului receptorilor atât în SNC cât și în periferie.
Cel fără receptor CB1 a fost crescut într-un mediu de C57BL/6J care este un agonist/antagonist și a demonstrat anumite trăsături spontane cum ar fi: hipoactivitate, motilitate redusă, analgezie supraspinală și o incidență crescută a mortalității. Se mai observă și o scădere a apetitului și un dezechilibru hormonal, mai ales cei masculini.
=== CAPITOLUL I corectat ===
CAPITOLUL I
RECEPTORII CANABINOIZI
I. 1. Generalități
Prin receptori canabinoizi se înțeleg acei receptori care prezintă un răspuns la interacțiunea cu substanțele canabinoide, cum ar fi Δ9 tetrahidrocanabinolul, precum și a analogilor de sinteză.
Existența acestora a fost confirmată în anul 1984 când Howlett a demonstrat că substanțele canabinoide scad nivelul de ciclic AMP (adenozin monofosfat) în culturile de celule neuronale, sugerând astfel prezența unui receptor cuplat cu proteina G. A urmat apoi identificarea acestora prin liganzi radioactivi (anul 1988), localizarea (anul 1990) și clonarea receptorului CB1 în 1990 și apoi a lui CB2 în 1993 [1].
Receptorii canabinoizi au fost notați prin abreviere CB și au fost numerotați în ordinea descoperirii lor CB1 și CB2. Până la această dată au fost descoperiți două tipuri de receptori, care diferă între ei prin succesiunea de aminoacizi, mecanismul de transducție al semnalului și distribuția la nivelul țesuturilor [2].
Ambii receptori fac parte din familia receptorilor cu 7 domenii transmembranare, sau a receptorilor cuplați cu proteina G, având o omologie structurală de 44%. CB1 este mai mare decât CB2, prezentând în plus 72 de aminoacizi în capătul N-terminal, 15 aminoacizi în cea de-a treia buclă extracelulară și 13 aminoacizi în capătul C-terminal (figura I.1) [1].
Figura nr. I. 1. Receptorii CB1 și CB2
I. 2. Distribuție tisulară
I. 2. 1. Receptorul CB1
Este unul dintre cel mai bine reprezentați și exprimați receptori neuronali. Distribuția sa a fost bine pusă în evidență în creierul de șobolan și în cel uman [3].
Distribuția receptorului CB1 a fost intens investigată, prin diverse metode cum ar fi: autoradiografia cantitativă, hibridizarea în situ, metode imunocitochimice [2].
Inițial în creierul de șobolan, a fost pus în evidență prin autoradiografie cu ajutorul ligandului radioactiv [3H]CP55940, care este un agonist canabinoid de sinteză. Studiile au demonstrat distribuția extrem de heterogenă a acestui receptor, el fiind prezent în: nucleul ganglionilor bazali, partea reticulată a substanței negre, segmentele interne și externe ale globus pallidus. În plus sunt prezente niveluri foarte înalte în hipocampus, mai ales în gyrusul dentat, precum și în cerebel [4]. Iar niveluri mai scăzute, în hipotalamus și în măduva spinării, fiind aproape absent în centrii respiratori din trunchiul cerebral, ceea ce are ca și semnificație clinică absența mortalității la supradozarea cu substanțe canabinoide [2].
În creierul uman, distribuția este foarte asemănătoare dar există anumite deosebiri, cum ar fi: densități mai mari în cortexul limbic și niveluri mult mai scăzute în regiunile senzitive și motorii primare. Aceste diferențe sugerează rolul important pe care îl au canabinoidele în procesele de motivație și cele de procesare a informației. Totodată sunt bine exprimați în amigdala și cortexul cingulat [4]. Tot prin autoradiografie s-a descoperit că receptorii CB1 se găsesc deseori în axoni, mai probabil în partea lor terminală [2]. Iar prin microscopie electronică și metode imunologice s-a demonstrat că localizarea este preponderent presinaptic în neuronii GABA-ergici [4]. Un alt fapt interesant este că prezintă două modele generale de distribuție:
uniform: de exemplu în cerebel aproape toate celule exprimă receptori CB1 în cantitate egală
neuniform: de exemplu în hipocampus sau în cortexul cerebral nu toți neuronii exprimă receptori CB1, dar există anumiți neuroni în care nivelurile de receptori sunt foarte ridicate, astfel încât în total densitatea este mare în aceste zone [2].
Localizarea anatomică este importantă pentru că poate furniza indicii referitoare la rolul receptorilor CB1. Aceștia sunt exprimați în terminații sinaptice care eliberează și GABA și colecistokinină, un alt neurotransmițător care este implicat în contracția musculară. Rezultă, deci, că inhibarea acestori receptori, duce la scăderea eliberării a GABA și colecistokininei. Totodată s-a observat că receptorii CB1 și enzima FAAH (fatty acid amine hydrolase), care hidrolizează și, deci, inactivează canabinoidele endogene, sunt situați în anumite regiuni din creier pe neuroni opuși și în concentrații invers proporționale [2].
În afară de creier receptorii CB1 se pot găsi și în sistemul nervos periferic, în cantități moderate în testicule, precum și în anumite celule cu rol imunologic dar în cantități mult mai mici decât receptorii CB2 [2]. Studii mai recente au revelat că acest receptor este distribuit și alte țesuturi diferite față de cele descrise mai sus, fiind detectat în periferie în sistemul cardiovascular, reproducător și în tractul gastrointestinal [5].
I. 2. 1. 1. Subtipuri ale receptorului CB1
În anul 1995 a fost izolat un subtip al receptorului CB1 care a fost notat CB1a. Acesta conține cu 61 de aminoacizi mai puțin, având o greutate moleculară de 46 kDa. Distribuția sa celulară este asemănătoare receptorului CB1, dar prezintă anumite deosebiri în afinitatea pentru liganzii canabinoizi [3].
Studii recente au demonstrat existența unui alt subtip al receptorului CB1, care a fost denumit CB1b și prezintă cu 33 de aminoacizi mai puțin ca și CB1. Dat fiind faptul că acest subtip se prezintă în concentrații foarte mici în țesuturi, se poate presupune că nu are importanță farmacologică. Se pare că este mai bine exprimat în creierul fetal în zone asemănătoare cu receptorul CB1.
Ambele subtipuri de receptori prezintă alterări în afinitatea pentru liganzii canabinoizi în comparație cu cea a receptorului CB1. De exemplu liganzii endogeni, niciunul din cei cunoscuți până acum nu a determinat un efect agonist semnificativ, iar cei exogeni induc efecte variante. În absența unor liganzi endo/exogeni specifici pentru aceste subtipuri de receptori, rolul acestora rămâne încă neclar [5].
I. 2. 2. Receptorul CB2
Distribuția sa este redusă în sistemul nervos central, în celulele cu rol în apărarea imună a organismului. Acesta se găsește în cantitățile cele mai mari în: splină, amigdale, timus care reprezintă cele mai importante țesuturi pentru producerea de celule imune și reglarea răspunsului imun. A fost localizat în limfocitele B și T, celulele killer, monocite, macrofage, celule microgliale, mastocite [4].
I. 3. Mecanismul de transducție a semnalului
Receptorii canabinoizi aparțin receptorilor cuplați cu proteina G, ceea ce înseamnă că transmisia canabinoid-ergică este mediată de activarea proteinei G [4].
I. 3. 1. Proteina G: descriere, rol și funcție
Proteinele G sunt proteine mediatoare, denumite astfel datorită interacțiunii lor cu nucleotidele guaninice, GTP (guanintrifosfat) și GDP (guanindifosfat). Din punct de vedere structural sunt formate din trei subunități α, β și γ, nucleotidele guaninice unindu-se cu subunitatea α, responsabilă de activitatea enzimatică. Subunitățile β și γ sunt foarte hidrofile și împreună cu membrana citoplasmatică formează un complex. În stadiu de repaus proteinele G sunt reprezentate ca și un trimer αβγ independent, cu nucleotida GDP ocupând locul său în subunitatea α. Atunci când un agonist se leagă de receptorul cuplat cu proteina G au loc anumite modificări în structura receptorului, având loc o asociere a receptorului cu trimerul αβγ. Aceasta determină înlocuirea GDP-ului cu GTP și desprinderea fragmentului α-GTP. Acest fragment reprezintă forma activă a proteinei G, care difuzează prin membrana celulară și poate activa sau inactiva diferite enzime sau canale ionice [6]. Procesul de înlocuire a GDP-ului cu GTP-ul este un proces dependent de ionii de Mg2+. Forma activă a proteinei G are o durată de viață scurtă pentru că sub acțiunea GTP-azei, GTP-ul se transformă înpoi în GDP care nu are capacitatea de asociere și de acțiune asupra sistemului efector. Astfel se regrupează cu dimerul βγ și ciclul se reia (figura nr.I. 2). Sistemul efector poate fi reprezentat de către proteine cu roluri diverse sau de către un canal ionic. În concluzie proteina G mediază interacțiunea între receptor și sistemul efector, având ca și consecință activarea sau inhibarea anumitor funcții ale organismului [7].
Figura nr.I. 2. Activarea proteinei G
S-a observat că activarea proteinei G implică răspunsuri și efecte diferite. Până acum se cunoaște că există două tipuri de proteine G, Gs și Gi, care produc stimularea și, respectiv, inhibarea enzimei adenilatciclaza. Pentru a cunoaște care dintre cele două acționează predominant în anumite situații, o utilitate deosebită o au studiile cu toxina holerică și toxina pertusis. Aceste toxine catalizează o reacție de conjugare în fragmentul α al proteinei G, cu afinități diferite. S-a observat că toxina holerică acționează asupra Gs și determină o activare permanentă, iar toxina pertusis acționează similar asupra Gi.
Principalele efecte rezultate în urma activării proteinei G sunt la nivelul:
adelinatciclaza/AMP ciclic:
AMP-ul ciclic sau 3,5-adenosin monofosfatul ciclic este un nucleotid care se sintetizează în mediul celular pornind de la adenozin-trifosfat (ATP) sub acțiunea adenilatciclazei. Efectele AMP-ului ciclic asupra funcțiilor celulare sunt multiple și variate, incluzând, de exemplu, enzime implicate în metabolismul energetic, diviziunea și diferențierea celulară, transportul ionic și funcționarea canalelor ionice. Aceste efecte au în comun activarea de către AMP-ul ciclic a anumitor proteinkinaze. Aceste enzime catalizează reacții de fosforilare ale serinei și treoninei din diverse proteine celulare, utilizând ATP-ul ca și generator de grupări fosfat.
fosfolipaza C / inositoltrifosfat / diacilglicerol
Pornind de la anumite fosfolipide membranare, fosfolipaza C catalizează formarea a doi mesageri intracelulari: inositoltrifosfat și diacilglicerolul. Inositoltrifosfatul determină creșterea concentrației de calciu liber, eliberându-l din depozitele intracelulare. Iar această creștere a concentrației de calciu liber influențează contracția musculară, activarea unor enzime și hiperpolarizarea membranei celulare. Diacilglicerolul activează proteinkinaza C, care prin fosforilarea unei varietăți mari de proteine, controlează numeroase funcții celulare.
reglarea canalelor ionice (de exemplu cele de potasiu și de calciu) care influențează excitabilitatea membranară, eliberarea de transmițători, contractilitatea etc.
controlează și fosfolipaza A2, formarea acidului arahidonic, a eicosanoidelor și guanilatciclaza care reglează formarea de guanilatmonofosfat ciclic (GMP ciclic), care se asemănă cu AMP-ul ciclic dar controlează funcții diferite [6].
I. 3. 2. Particularități ale transmisiei canabinoid-ergice
În cazul receptorilor canabinoizi, ca și în cazul celorlalți receptori cuplați cu proteina G, s-a observat că nucleotidele guaninice pot inhiba interacțiunea agoniștilor canabinoizi cu receptorii. În plus situsurile membranare de legare a liganzilor canabinoizi pot fi solubilizate împreună cu proteina G. Studii pe creierul de șobolan care au utilizat un analog guaninic cu fotoafinitate au demonstrat ca agoniștii canabinoizi activează multiple subtipuri ale proteinei G, dar în fiecare caz cu potențe diferite. Acest fapt poate fi studiat prin stimularea cu agonistul [35S] GTPyS, care urmează modelul farmacologic din creier al cuplării de receptori. Utilizând această tehnică s-a observat că levonantredolul și WIN55212-2 (canabinoide de sinteză) se comportă ca agoniști compleți, în timp ce anandamida (canabinoid endogen) are o eficacitate parțială, iar Δ9 tetrahidrocanabinolul este un agonist slab [4].
I. 3. 2. 1.
Influența asupra adenilatciclazei a fost caracterizată în celule neuronale umane care exprimă receptori CB1, celulele limfocitare umane și cele din splina de șoarece care exprimă receptori CB2. Inhibiția adenilatciclazei mediată de către receptorii canabinoizi este sensibilă la acțiunea toxinei pertusis, ceea indică faptul că aceștia sunt cuplați cu proteina Gi. Acestă inhibare duce la scăderea concentrației intracelulare de AMP ciclic, cu efecte diferite în diferite țesuturi [2]. S-a observat totodată că interacțiunea receptorilor cu diverși liganzi canabinoizi determină efecte care nu sunt aditive la nivelul adenilatciclazei, dar sunt aditive la nivelul proteinei G. Aceasta sugerează faptul că receptorii canabinoizi utilizează aceiași unitate catalitică de adenilatciclază împreună cu alți receptori, de exemplu adenozin A1 sau GABA, dar proteine G diferite [4].
S-au observat și situații în care cuplarea cu receptorii canabinoizi duce la stimularea adenilatciclazei, utilizând pentru acesta celule tratate cu toxina pertusis. Astfel se poate spune că în absența unei proteine Gi funcționale, receptorul CB1 poate activa proteina Gs. Tipul de izoformă de adenilatciclază are o mare importanță, fiind un factor predictiv al interacțiunii cu liganzii. Astfel s-a demonstrat că în celulele care exprimă izoformele 1, 3, 5, 6 sau 8, această interacțiune duce la scăderea concentrației de AMP ciclic. Iar în cele care exprimă izoformele 2, 4 sau 7 se observă creșterea concentrației de AMP ciclic [2].
I. 3.
Receptorii CB1 activează canalele ionice de potasiu de tip A, în celulele din hipocampusul de șobolan [2]. Activarea canalelor ionice de potasiu de tip A este un proces dependent de proteina G, dar se realizează ca urmare a inhibării adenilatciclazei, care este o consecință a interacțiunii liganzilor canabinoizi cu receptorii. Astfel datorită descreșterii concentrației de AMP ciclic, proteinkinaza A este inhibată de activarea receptorilor canabinoizi. În absența liganzilor canabinoizi, proteinkinaza A, AMP ciclic dependentă, fosforilează proteinele canalelor ionice de potasiu de tip A, exercitând o influență negativă asupra dependenței sale de voltaj. Totuși în prezența liganzilor canabinoizi fosforilarea de către proteinkinaza A este redusă, având o influență pozitivă asupra dependenței sale de voltaj și totodată determină o creștere a concentrației a ionilor de potasiu extracelular. Dar în ceea ce privește canalele de potasiu de tip Kir+ acestea sunt stimulate direct în urma activării receptorilor canabinoizi, crescând astfel fluxul extracelular de ioni de potasiu (Figura nr.I.3) [3].
Figura nr.I. 3. Efectele cuplării cu receptorii canabinoizi
La fel ca și ceilalți receptori cuplați cu proteina G, interacțiunea liganzilor cu receptorii canabinoizi are ca efect descreșterea influxului intracelular de ioni de calciu. Aceste efecte sunt datorate cuplării directe a proteinei G, fiind independete de concentrația de AMP ciclic [4]. Numeroase cercetări au demonstrat o inhibiție a curentelor de calciu intracelulare, prin canalele de tip N, P și Q din neuroni. Dar cum aceste tipuri de canale sunt situate în cele mai multe cazuri în neuronii presinaptici și sunt necesare pentru eliberarea unor neuromediatori, aceasta sugerează rolul major al canabinoidelor (endo și exogene) în reglarea eliberării de mediatori în sinapsele din SNC. Astfel a fost demonstrat faptul că liganzii canabinoizi, cu ajutorul receptorilor CB1, reduc eliberarea de glutamat, de acetilcolină și de noradrenalină, studii efectuate pe celule neuronale umane sau de șobolan. Această inhibiție în eliberarea unor neurotransmițători este foarte eficace, datorită faptului că receptorii canabinoizi sunt prezenți în număr mare presinaptic și totodată prin faptul că o stimulare a canalelor ionice de potasiu duce la o inhibare a canalelor ionice de calciu. Iar relația între inhibarea curentelor de calciu și eliberarea de mediatori este caracterizată prin faptul că o mică descreștere a influxului de ioni de calciu duce la o mai mare inhibiție a eliberării de neuromediatori. În concluzie aceasta poate fi mecanismul celular care stă la baza efectelor psihoactive, dar totodată și a celor analgezice produse de către canabinoide [3].
I. 3.
MAP kinaza () este o proteină, care deține un rol foarte important în procesele de creștere și proliferare celulară. Un mitogen este un factor care stimulează mitogeneza. Acesta sau un factor de creștere se unește cu un receptor cu activitate tirozin-kinazică și determină activarea acestuia [8]. Receptorii de acest tip posedă un fragment terminal cu activitate tirozin-kinazică. Activarea acestora determină dimerizarea acestora și fiecare protein-kinază a fiecărui monomer rezultat fosforilează un grup concret de resturi tirozinice ale monomerului pereche. Acest proces este cunoscut sub numele de autofosforilare [7]. Procesul continuă prin recrutarea unor factori de interschimb cu ajutorul cărora se realizează activarea unei alte proteine, Ras. Aceasta dă naștere la o cascadă enzimatică de reacții de fosforilare, mediate de 3 clase de protein-kinaze. Ultima este MAP kinaza, iar celelalte două MAPKK (MAP kinaza kinaza) și MAPKKK (MAP kinaza kinaza kinaza). Rezultatul final constă în activarea factorilor de transcripție celulară. Aceștia interacționează cu genomul și stimulează anumite gene, cu roluri diferite in procesele de creștere și diferențiere celulară [8].
Familia de proteine MAP kinazei este foarte bine reprezentată în SNC și studiile au demonstrat că acestea se activează în caz de ischemie cerebrală sau de epilepsie.
Interacțiunea liganzilor canabinoizi cu receptorii determină de asemenea, activarea MAP kinazei. S-a demonstrat că această activare este mediată de proteina G, pentru că este sensibilă la toxina pertusis, dar este independentă de scăderea concentrației de AMP ciclic. Interacțiunea canabinoidelor cu receptorii produce activarea MAP kinazei și aceasta mai departe se traduce prin expresia genei Krox-24 [3]. Această genă prezintă un rol deosebit în procesul de refacere a epiteliului atât la adulți cât și la nou-născuți [9].
I. 3. 2. 4 Alte efecte
Un alt efect determinat de cuplarea canabinoidelor cu receptorii canabinoizi este eliberarea de acid arahidonic, care a fost observată în diverse culturi de celule și este mediată de către fosfolipază, dar și de către proteina G [4].
S-a observat totodată că unele canabinoide stimulează metabolismul glucidic, sinteza fosfolipidelor și sinteza de glicogenului, printr-un mecanism care poate fi inhibat de către un antagonist canabinoid, dar care este rezistent la acțiunea toxinei pertusis.
Totodată este influențată și producția endogenă de oxid nitric, prin stimularea sau inhibarea nitric-oxid sintetazei de către liganzii canabinoizi. Studiile au fost efectuate cu agoniști canabinoizi pe segmente de venă safenă, celule endoteliale din artere și din vena ombilicală umană. Agoniștii canabinoizi determină o creștere în producția de oxid nitric și în plus s-a observat că activarea nitric-oxid sintetazei este precedată de o creștere a influxului celular de ioni de calciu, ceea ce poate induce ipoteza că pentru activarea sintetazei ar fi nevoie de o concentrație mărită de ioni de calciu [2].
I. 4. Alte tipuri de receptori implicați în transmisia canabinoid-ergică
Prin inginerie genetică au fost creați șoareci de laborator care nu prezintă receptori canabinoizi. Astfel există trei tipuri: unii care nu prezintă ambele tipuri CB1 și CB2, și ceilalți care nu prezintă receptorul CB1 sau pe cel CB2. O dată cu aceștia se deschid noi oportunități în înțelegerea rolului receptorilor atât în SNC cât și în periferie.
Absența receptorului CB1 duce la absența efectelor determinate de agoniștii canabinoizi, cum ar fi: hipolocomoția, hipotermia, bradicardie și analgezia spinală sau supraspinală. În plus s-a mai observat o afinitate redusă de a dezvolta dependență față de opiode, sugerând un posibil rol al canabinoidelor în tratarea dependenței de droguri.
În ceea ce privește șoricelul fără receptor CB2 studiile nu sunt foarte elocvente. Există unul singur care a arătat că activarea limfocitelor T helper s-a pierdut prin absența receptorului CB2.
Cel mai important rezultat al acestor cercetări este faptul la tratarea șoarecilor, fără receptori CB1 și/sau CB2, cu liganzi canabinoizi s-au înregistrat anumite efecte: anandamida, agonistul endogen, a determinat analgezie și hipolocomoție, iar antagonistul de sinteză WIN-55212 a dus la o scădere a eliberării de GABA. Aceste date confirmă prezența unor receptori non-CB1, non-CB2 [2].
I. 4. 1. Receptorii non-canabinoizi endoteliali
Studiile asupra efectului vasodilatator al canabinoidelor reprezintă primul pas în descoperirea altor tipuri de receptori. Astfel anandamida și R-metanandamida exercită o vasodilatație de lungă durată, studii efectuate pe artera mezenterică de șoarece, în timp ce agoniștii sintetici cu acțiune pe ambii receptori CB1 și CB2 nu dau acest efect. Este adevărat că acest efect este antagonizat de către antagonistul CB1 selectiv, SR141716, dar în concentrații mai mari decât sunt necesare de obicei pentru a antagoniza receptorul CB1. Atunci s-a presupus că există un alt loc de legare în endoteliu, diferit de receptorii CB1 sau CB2, care prezintă o oarecare sensibilitate la SR141716, care este implicat în producerea vasodilatației. Se poate spune că aceste situri prezintă o anumită selectivitate structurală, ceea ce duce la noi studii de relații structură-activitate. Alți agoniști care interacționează cu acești noi receptori sunt canabidiolul anormal și O-1602, care nu prezintă o afinitate semnificativă pentru receptorii CB1.
Antagoniștii de tipul SR141716 inhibă vasodilatația produsă de prezența unei concentrații mărite de ioni de calciu în spațiul extracelular, astfel încât se poate concluziona că aceste proces este mediat de către acești receptori canabinoizi endoteliali [10].
Un alt efect în care sunt implicați acești noi receptori este dat tot de anandamidă, R-metanandamida, canabidiolul anormal. Aceștia produc relaxarea arterelor mezenterice contractate anterior din șoricelul fără receptor CB1 și/sau CB2, ceea ce confirmă faptul că receptorii canabinoizi CB1 sau CB2 nu sunt implicați în acest proces [2].
Receptorii endoteliali sunt implicați în migrarea celulelor endoteliale. Migrația celulelor endoteliale este implicată în procesul de angiogeneză, proces activat în cazuri de ischemie sau de carcinogeneză. Aceasta sugerează un posibil rol al receptorilor și ai agoniștilor lor în angiogeneză [10].
I. 4. 2. Receptorii non-canabinoizi în SNC
Liganzii canabinoizi inhibă eliberarea de GABA, efecte mediate prin receptorii CB1. După cum am menționat anterior, agonistul WIN-55212 determină același efect dar pe șoareci fără receptori CB1 și/sau CB2. Aceasta a dus la ipoteza existenței unor receptori, distincți de cei CB1 sau CB2, care să fie localizați în terminațiile neuronale glutamatergice din hipocampusul de șoarece. Există numeroase studii care au dovedit existența acestor noi receptori și faptul că și aceștia sunt receptori cuplați cu proteina G.
Studiile în care s-au utilizat atât șoareci cu receptori CB1 și fără CB1 care au fost tratați cu antagonistul SR141716 au demonstrat că în ambele cazuri că acesta a diminuat anxietatea provocată prin anumite teste, dar în cazul celui fără receptor CB1 față de cel cu receptor CB1, anxietatea a fost mai mare. S-a ajuns la concluzia ca receptorul CB1 și cel non-canabinoid hipocampal mediază efecte opuse, anxiolitic, respectiv anxiogen. Astfel se poate spune că la tratarea cu antagonistul mixt SR141716 se exprimă ambele efecte, dar unul cu o intensitate mai mare [10].
=== CAPITOLUL I fara poze ===
CAPITOLUL I
RECEPTORII CANABINOIZI
I. 1. Generalități
Prin receptori canabinoizi se înțeleg acei receptori care prezintă un răspuns la interacțiunea cu substanțele canabinoide, cum ar fi Δ9 tetrahidrocanabinolul, precum și a analogilor de sinteză.
Existența acestora a fost confirmată în anul 1984 când Howlett a demonstrat că substanțele canabinoide scad nivelul de ciclic AMP (adenozin monofosfat) în culturile de celule neuronale, sugerând astfel prezența unui receptor cuplat cu proteina G. A urmat apoi identificarea acestora prin liganzi radioactivi (anul 1988), localizarea (anul 1990) și clonarea receptorului CB1 în 1990 și apoi a lui CB2 în 1993 [5].
Receptorii canabinoizi au fost notați prin abreviere CB și au fost numerotați în ordinea descoperirii lor CB1 și CB2. Până la această dată au fost descoperiți două tipuri de receptori, care diferă între ei prin succesiunea de aminoacizi, mecanismul de transducție a semnalului și distribuția la nivelul țesuturilor [6].
Ambii receptori fac parte din familia receptorilor celor 7 domenii transmembranare, sau a receptorilor cuplati cu proteina G, având o omologie structurală de 44%. CB1 este mai mare decât CB2, prezentând în plus 72 de aminoacizi în capătul N-terminal, 15 aminoacizi în cea de-a treia buclă extracelulară și cu 13 aminoacizi în capătul C-terminal (figura 1) [5].
Figura nr.1
I. 2. Distribuție tisulară
I. 2. 1 Receptorul CB1
Este unul dintre cel mai bine reprezentat și exprimat dintre receptorii neuronali. Distribuția sa a fost bine pusă în evidență în creierul de șobolan și în cel uman [7].
Distribuția receptorului CB1 a fost intens investigată, prin diverse metode cum ar fi: autoradiografia cantitativă, hibridizarea în situ, metode imunocitochimice [6].
Inițial în creierul de șobolan, a fost pus în evidență prin autoradiografie cu ajutorul ligandului radioactiv [3H]CP55940, care este un agonist canabinoid de sinteză. Studiile au demonstrat distrbuția extrem de heterogenă a acestui receptor, el fiind prezent în: nucleul gangliei bazale (??), substantia nigra pars reticulata(??), segmentele interne și externe ale globus pallidus(??). În plus sunt prezente nivele foarte înalte în hipocampus, mai ales în dentate gyrus, precum și în cerebelum [8]. Iar nivele mai scăzute, în hipotalamus și în spinal cord, fiind aproape absent în brainstem, ceea ce are ca și semnificație clinică absența mortalității la supradozarea cu substanțe canabinoide [6].
În creierul uman, distribuția este foarte asemănătoare dar există anumite deosebiri, cum ar fi: densități mai mari în limbic cortices și nivele mult mai scăzute în regiunile senzitive și motorii primare. Aceste diferențe sugerează că rolul important pe care îl au canabinoidele în procesele de motivație și cele de procesare a informației. Totodată sunt bine exprimați în amigdalya și cingulate cortex [8]. Tot prin autoradiografie s-a descoperit că receptorii CB1 se găsesc deseori în axoni, mai probabil în partea lor terminală [6]. Iar prin microscopie electronică și metode imunologice s-a demonstrat că localizarea este preponderent presinaptic în neuronii GABA-ergici [8]. Un alt fapt interesant este că prezintă două modele generale de distribuție:
uniform: de exemplu în cerebellum aproape toate celule exprimă receptori CB1 în cantitate egală
neuniform: de exemplu în hipocampus sau în cerebral cortex nu toți neuronii exprimă receptori CB1, dar există anumiți neuroni în care nivelele de receptori sunt foarte ridicate, astfel încât în total densitatea este mare în aceste zone [6].
Localizarea anatomică este importantă pentru ca poate furniza indicii referitoare la rolul receptorilor CB1. Aceștia sunt exprimați în terminații sinaptice care eliberează și GABA și colecistokinină. Rezultă, deci, că inhibarea acestori receptori, duce la scăderea eliberării a GABA și colecistokininei. Totodată s-a observat că receptorii CB1 și enzima FAAH, care hidrolizează și, deci, inactivează canabinoidele endogene, sunt situați în anumite regiuni din creier pe neuroni opuși și în concentrații invers proporționale [6].
În afară de creier receptorii CB1 se pot găsi și în sistemul nervos periferic, precum și în cantități moderate în testis, precum și în anumite celule cu rol imunologic dar în cantități mult mai mici decât receptorii CB2 [6].
I. 2. 2. Receptorul CB2
Distribuția sa este redusă în sistemul nervos central, în celulele cu rol în apărarea imună a organismului. Acesta se găsește în cantitățile cele mai mari în: splină, amigdale, timus care reprezintă cele mai importante țesuturi pentru producerea de celule imune și reglarea răspunsului imun. A fost localizat în limfocitele B și T, celulele killer, monocite, macrofage, celule microgliale, mast cells [8].
I. 3. Mecanismul de transducție a semnalului
Receptorii canabinoizi aparțin receptorilor cuplați cu proteina G, ceea ce înseamnă ca transmisia canabinoid-ergică este mediată de activarea proteinei G [8].
I. 3. 1. Proteina G: descriere, rol și funcție
Proteinele G sunt proteine mediatoare, denumite astfel datorită interacțiunii lor cu nucleotidele guaninice, GTP (guanintrifosfat) și GDP (guanindifosfat). Din punct de vedere structural sunt formate din trei subunități α, β și γ, nucleotidele guaninice unindu-se cu subunitatea α, responsabilă de activitatea enzimatică. Subunitățile β și γ sunt foarte hidrofile și împreună cu membrana citoplasmatică formează un complex. În stadiu de repaus proteinele G sunt reprezentate ca și un trimer αβγ independent, cu nucleotida GDP ocupând locul său în subunitatea α. Atunci când un agonist se leagă de receptorul cuplat cu proteina G au loc anumite modificări în structura receptorului, având loc cu asociere trimerul αβγ. Aceasta determină înlocuirea GDP-ului cu GTP și desprinderea fragmentului α-GTP. Acest fragment reprezintă forma activă a proteinei G, care difuzează prin membrana celulară și poate activa sau inactiva diferite enzime sau canale ionice [9]. Procesul de înlocuire a GDP-ului cu GTP-ul este un proces dependent de ionii de Mg2+, iar forma activă a proteinei G are o durată de viață scurtă pentru că sub acțiunea GTP-azei GTP-ul se transformă înpoi în GDP care nu are capacitatea de asociere și de acțiune asupra sistemului efector. Astfel se regrupează cu dimerul βγ și ciclul se reia (vezi figura nr.2). Sistemul efector poate fi reprezentat de către proteine cu roluri diverse sau de către un canal ionic. În concluzie proteina G mediază interacțiunea între receptor și sistemul efector, având ca și consecință activarea sau inhibarea anumitor funcții ale organismului [10].
Figura nr. 2
S-a observat că activarea proteinei G implică răspunsuri și efecte diferite. Până acum se cunoaște că există două tipuri de proteine G, Gs și Gi, care produc stimularea și, respectiv, inhibarea enzimei adenilatciclaza. Pentru a cunoaște care dintre cele două acționează predominant în anumite situații, o utilitate deosebită o au studiile cu toxina colerică și toxina pertusis. Aceste toxine catalizează o reacție de conjugare în fragmentul α al proteinei G, cu afinități diferite. S-a observat că toxina colerică acționează asupra Gs și determină o activare permanentă, iar toxina pertusis acționează similar asupra Gi.
Principalele efecte rezultate în urma activării proteinei G sunt la nivelul:
adelinatciclaza/AMP ciclic:
AMP-ul ciclic sau 3,5-adenosin monofosfatul ciclic este un nucleotid care se sintetizează în mediul celular pornind de la adenozin-trifosfat (ATP) sub acțiunea adenilatciclazei. Efectele AMP-ului ciclic asupra funcțiilor celulare sunt multiple și variate, incluzând, de exemplu, enzime implicate în metabolismul energetic, diviziunea și diferențierea celulară, transportul ionic și funcționarea canalelor ionice. Aceste efecte au în comun activarea de către AMP-ul ciclic a anumitor proteinkinaze. Aceste enzime catalizează reacții de fosforilare ale serinei și treoninei din diverse proteine celulare, utilizând ATP-ul ca și generator de grupări fosfat.
fosfolipaza C / inositoltrifosfat / diacilglicerol
Pornind de la anumite fosfolipide membranare, fosfolipaza C catalizează formarea a doi mesageri intracelulari: inositoltrifosfat și diacilglicerolul. Inositoltrifosfatul determină creșterea concentrației de calciu liber, eliberându-l din depozitele intracelulare. Iar această creștere a concentrației de calciu liber influențează contracția musculară, activarea unor enzime și hiperpolarizarea membranei celulare. Diacilglicerolul activează proteinkinaza C, care prin fosforilarea unei varietăți mari de proteine, controlează numeroase funcții celulare.
reglarea canalelor ionice (de exemplu cele de potasiu și de calciu) care influențează excitabilitatea membranară, eliberarea de transmițători, contractilitatea etc.
Totodată receptorii cuplați cu proteina G controlează și fosfolipaza A2, formarea acidului arahidonic, a eicosanoidelor și guanilatciclaza care reglează formarea de guanilatmonofosfat ciclic (GMP ciclic), care se asemănă cu AMP-ul ciclic dar controlează funcții diferite [9].
I. 3. 1. 1. Particularități ale receptorilor canabinoizi
În cazul receptorilor canabinoizi, ca și în cazul celorlalți receptori cuplați cu proteina G, s-a observat că nucleotidele gauninice pot inhiba interacțiunea agoniștilor canabinoizi cu receptorii. În plus siturile membranare de legare a liganzilor canabinoizi pot fi solubilizate împreună cu proteina G. Studii pe creierul de șobolan care au utilizat un analog guaninic cu fotoafinitate au demonstrat ca agoniștii canabinoizi activează multiple subtipuri ale proteinei G, dar în fiecare caz cu potențe diferite. Acest fapt poate fi studiat prin stimularea cu agonistul [35S] GTPyS, care urmează modelul farmacologic din creier al cuplării de receptori. Utilizând această tehnică s-a observat că levonantredolul și WIN55212-2 (canabinoide de sinteză) se comportă ca agoniști compleți, în timp ce anandamida (canabinoid endogen) are o eficacitate parțială, iar Δ9 tetrahidrocanabinolul este un agonist slab [8].
I. 3. 2. Adenilatciclaza
Influența asupra adenilatciclazei a fost caracterizată în celule neuronale umane care exprimă receptori CB1, celulele limfocitare umane și cele din splina de șoarece care exprimă receptori CB2. Inhibiția adenilatciclazei mediată de receptorii canabinoizi este sensibilă la acțiunea toxinei pertusis ceea indică faptul că aceștia sunt cuplați cu proteina Gi. Acestă inhibare duce la scăderea concentrației intracelulare de AMP ciclic, cu efecte diferite în diferite țesuturi[6]. S-a observat totodată că interacțiunea receptorilor cu diverși liganzi canabinoizi determină efecte care nu sunt aditive la nivelul adenilatciclazei, dar sunt aditive la nivelul proteinei G. Aceasta sugerează faptul că receptorii canabinoizi utilizează aceiași unitate catalitică de adenilatciclază împreună cu alți receptori, de exemplu adenozin A1 sau GABA, dar proteine G diferite [8].
S-au observat și situații în care cuplarea cu receptorii canabinoizi duce la stimularea adenilatciclazei, utilizând pentru acesta celule tratate cu toxina pertusis. Astfel se poate spune că în absența unei proteine Gi funcționale, receptorul CB1 poate activa proteina Gs.
Tipul de izoformă de adenilatciclază are o mare importanță, fiind un factor predictiv al interacțiunii cu liganzii. Astfel s-a demonstrat că în celulele care exprimă izoformele 1, 3, 5, 6 sau 8, această interacțiune duce la scăderea concentrației de AMP ciclic. Iar în cele care exprimă izoformele 2, 4 sau 7 se observă creșterea concentrației de AMP ciclic [6].
I. 3. 3. Canalele ionice
Receptorii CB1 activează canalele ionice de potasiu de tip A, în celulele din hipocampusul de șobolan [6]. Activarea canalelor ionice de potasiu de tip A este un proces dependent de proteina G, dar se realizează ca urmare a inhibării adenilatciclazei, care este o consecință a interacțiunii liganzilor canabinoizi cu receptorii. Astfel datorită descreșterii concentrației de AMP ciclic, protenikinaza A este inhibată de activarea receptorilor canabinoizi. În absența liganzilor canabinoizi, proteinkinaza A, AMP ciclic dependentă, fosforilează proteinele canalelor ionice de potasiu de tip A, exercitând o influență negativă asupra its voltage-dependence. Totuși în prezența liganzilor canabinoizi fosforilarea de către proteinkinaza A este redusă, având o influență pozitivă asupra its voltage-dependence și totodată determină o creștere a concentrației a ionilor de potasiu extracelular. Dar în ceea ce privește canalele de potasiu de tip Kir+ acestea sunt stimulate direct în urma activării receptorilor canabinoizi, crescând astfel fluxul extracelular de ioni de potasiu (Figura nr. 3) [7].
Figura nr.3
La fel ca și ceilalți receptori cuplați cu proteina G, interacțiunea liganzilor cu receptorii canabinoizi are ca efect descreșterea influxului intracelular de ioni de calciu. Aceste efecte sunt datorate cuplării directe a protenei G, fiind independete de concentrația de AMP ciclic [8]. Numeroase cercetări au demonstrat o inhibiție a curentelor de calciu intracelulare, prin canalele de tip N, P și Q din neuroni. Dar cum aceste tipuri de canale sunt situate în cele mai multe cazuri în neuronii presinaptici și sunt necesare pentru a determina eliberarea unor neuromediatori, aceasta sugerează rolul major al canabinoidelor (endo și exogene) în reglarea eliberării de mediatori în sinapsele din SNC. Astfel a fost demonstrat faptul că liganzii canabinoizi, cu ajutorul receptorilor CB1, reduc eliberarea de glutamat, de acetilcolină și de noradrenalină, studii efectuate pe celule neuronale umane sau de șobolan. Această inhibiție în eliberarea unor neurotransmițători este foarte eficace, datorită faptului că receptorii canabinoizi sunt prezenți în număr mare presinaptic și totodată prin faptul că o stimulare a canalelor ionice de potasiu duce la o inhibare a canalelor ionice de calciu. Iar relația între inhibarea curentelor de calciu și eliberarea de mediatori este caracterizată prin faptul că o mică descreștere a influxului de ioni de calciu duce la o mai mare inhibiție a eliberării de neuromediatori. În concluzie aceasta poate fi mecanismul celular care stă la baza efectelor psicoactive, dar totodată și a celor analgezice produse de către canabinoide [7].
I. 3. 4. Activarea MAP-kinazei
MAP kinaza (proteina activată de mitogeni??) este o enzimă, care deține un rol foarte important în procesele de creștere și proliferare celulară. Un mitogen este un factor care stimulează mitogeneza. Un mitogen sau un factor de creștere se unește cu un receptor cu activitate tirozin-kinazică și determină activarea acestui [11]. Receptorii de acest tip posedă un fragment terminal cu activitate tirozin-kinazică. Activarea acestora determină dimerizarea acestora și fiecare protein-kinază a fiecărui monomer rezultat fosforilează un grup concret de resturi tirozinice ale monomerului pereche. Acest proces este cunoscut sub numele de autofosforilare [10]. Procesul continuă prin recrutarea unor factori de interschimb cu ajutorul cărora se realizează activarea unei alte proteine, Ras. Aceasta dă naștere la o cascadă enzimatică de reacții de fosforilare, mediate de 3 clase de protein-kinaze. Ultima este MAP kinaza, iar celelalte două MAPKK (MAP kinaza kinaza) și MAPKKK (MAP kinaza kinaza kinaza). Rezultatul final constă în activarea factorilor de transcripție celulară. Aceștia interacționează cu genomul și stimulează anumite gene, cu roluri diferite in procesele de creștere și diferențiere celulară [11].
=== CAPITOLUL II ===
CAPITOLUL II
LIGANZII CANABINOIZI ENDOGENI
II. 1. Generalități
Caracterizarea în 1990 a receptorilor specifici ai compusului psihoactiv din marijuana, Δ9 tetrahidrocanabinol, a dus la descoperirea unui nou sistem de mediatori, cunoscut în prezent sub numele de sistemul endocanabinoid. Pe lângă receptorii canabinoizi, în acest sistem un rol important îl au liganzii săi endogeni, proteinele care îi sintetizează sau inactivează, precum și țintele moleculare ale canabinoidelor [4].
Inițial s-a încercat identificarea unei proteine sau a unui ligand canabinoid hidrofil, dar aceste eforturi nu au fost încununate de succes. Apoi pornind de la ipoteza că acești liganzi endogeni ar trebui să fie lipofili, ca și liganzii exogeni naturali, și după repetate fracționări și purificări ale extractelor de creier de porc s-a descoperit prima endocanabinoidă. Aceasta este etanolamida acidului arahidonic (AEA), căreia i s-a dat numele de "anandamidă", originar de la cuvântul sanscrit care semnifică "beatitudine" [15].
Astfel până la această dată se cunosc 5 liganzi endogeni, care sunt: anandamina, esterul acidului arahidonic cu 2-glicerolul (2-AG), eterul acidului arahidonic cu glicerol (noladin, 2-AGE), O-arahidon etanolamida (virhodamina) și N-arahidonol dopamina (NADA) (figura II. 1) [4].
Figura II. 1. Structura liganzilor endogeni
Anandamina se găsește în creierul uman în următoarele concentrații: 100 pmol/l în hipocampus, 75 pmol/l în talamus, 60 pmol/g în cerebel și 55 pmol/g în striat. Concentrația de anandamină crește postmortem, mai ales când creierul este păstrat la temperatura camerei, sau atunci când celule suferă de hipoxie. Aceste creșteri se pot datora deteriorării post-mortem, dar se întâlnesc și în cazul țesuturilor vii, în caz de hipoxie sau de afectare cerebrală. În periferie se găsește la nivelul splinei și al inimii în concentrație de 10 pmol/g. În concentrații mult mai reduse se întâlnește în ser, plasmă, lichidul cerebrospinal ceea ce înseamnă ca anandamina nu este prezentă în mod natural, ci este formată în vecinătatea siturilor unde acționează. În ceea ce privește 2-ag a fost găsit în creier și în splină. S-a demostrant că poate ajunge la concentrații de 170 de ori mai mari ca cele de anandamidă.
II. 2. Sinteza și metabolizarea endocanabinoidelor
În ultimii cinci ani, s-au înregistrat progrese remarcabile în înțelegerea mecanismelor de sinteză și de inactivare a canabinoidelor [15].
Pornind de la observații asupra anandamidei, s-a emis ipoteza că acest endocanabinoid nu este stocat în anumite celule de rezervă, dar dimpotrivă că este sintetizat și eliberat la cerere, ca urmare a unor stimuli fiziologici sau patologici, cum ar fi depolarizarea neuronală sau lipopolizaharide bacteriene. Se pare că aceste proces este dependent de un influx intracelular de ioni de calciu. Deși acest mecanism este valabil și pentru 2-AG, care pe lângă faptul că are rol de endocanabinoid este totodată și un intermediar în metabolismul glucidic, nu există date concludente în ceea ce privește biosinteza noladinei, NADA sau virodhaminei. În general, date farmacologice și electrofiziologice au arătat că atât influxul de ioni de calciu, cât și activarea unor receptori metabotropici, cele două procese funcționând împreună sau separat, pot induce formarea de endocanabinoide. După biosinteză atât anandamida cât și 2-AG sunt eliberați în mediul extracelular, printr-un mecanism care încă nu este cunoscut, și acționează în principal asupra receptorilor CB1 și CB2, chiar și asupra unor subtipuri. Anandamida și/sau NADA pot acționa și la nivelul canalelor ionice, cum ar fi cele cele de calciu. Acțiunea endocanabinoidelor se termină prin reintrarea în celulă, proces care poate fi facilitat de către transportorii de membrană, urmat de obicei de una sau mai multe reacții enzimatice [4].
II. 2. 1. Biosinteza
II. 2. 1. 1. Biosinteza anandamidei și a compușilor înrudiți
Investigațiile asupra acestui subiect au început încă din anii 1960. După cum se poate observa și în figura II. 2, sinteza începe prin transferul unei grupe acil din poziția sn-1 a fosfolipidelor în poziția N a fosfatildietanolamina, formând N-acilfosfatildietanolamine (NAPE), unde acilul este derivat de acil arahidonic. Reacția este catalizată de o acil-transferază, dependentă de ionii de calciu. Apoi sinteza se continuă prin hidroliza enzimatică a acestor compuși de către fosfolipza D, proces dependent de ionii de calciu. Enzima care catalizează acest proces este o enzimă cu selectivitate pentru compușii NAPE și cu afinitate redusă pentru celelalte fosfolipide membranare. S-a mai observat că sinteza nu este specifică pentru anumite țesuturi, fiind întâlnită în celule de diverse tipuri [4].
Figura II. 2. Biosinteza anandamidei (P =grupare fosforică, R1 = lanțul acil al acidului arahidonic, R, R2, R3 = lanțurile acilice ale celorlalți acizi grași, iar X =gruparea bazică a fosfogliceridelor)
II. 2. 1. 2. Biosinteza 2-arahidon glicerolului
Nivelurile de 2-AG sunt în țesuturi sau celule nestimulate sunt de obicei mult mai mari decât cele de anandamină și sunt în cantitate suficientă pentru a activa permanent ambii receptori canabinoizi. Dar se presupune că nu toată cantitatea este utilizată pentru a stimula receptorii canabinoizi, pentru că acest compus se găsește la intersecția mai multe căi metabolice, el având rol de precursor și/sau rol în degradarea unor fosfo –tri/di gliceride și a acidului arahidonic. Este foarte probabil să existe o cale particulară de sinteză pentru 2-AG, care să fie utilizat numai ca și endocanabinoid, iar aceasta ar trebui să fie dependentă de concentrația ionilor de calciu, pentru că procesul de biosinteză este inițiat în urma depolarizării membranare în celulele neuronale [4].
Au fost investigate mai multe căi de sinteză, dar în cele mai multe cazuri lucrurile se petrec în felul următor: 2-arahidon glicerolul se formează prin hidroliza diacilglicerolilor (DAG) care conțin în poziția 2 un rest arahidonic, această reacție fiind catalizată de către o lipază (DAG lipaza) care este selectivă pentru poziția sn-1. Diacilglicerolii, la rândul lor, rezultă fie prin hidroliza fosfolipidelor, printr-o reacție catalizată de către fosfolipaza C, sau prin hidroliza acidului fosfatidic, proces catalizat de către o fosfohidrolază specifică acidului fosfatidic (figura II. 3.) [16].
Figura II. 3. Biosinteza 2-arahidon glicerolului (P =grupare fosforică, R1 = lanțul acil al acidului arahidonic, R, R2, R3 = lanțurile acilice ale celorlalți acizi grași, iar X =gruparea bazică a fosfogliceridelor). În cazul 2-AG, fosfolipidele care acționează ca și precursori sunt de obicei fosfoinositide [4].
În ceea ce privește conversia enzimatică a DAG în 2-AG, 2 izoforme ale enzimei de conversie, sn-1 DAG lipaza, au fost descoperite: DAGLα și DAGLβ. Acestea au fost clonate, caracterizate și se presupune că ele sunt responsabile pentru formarea endocanabinoidului 2-AG în celule intacte. Ambele sunt localizate în membrana plasmatică și au o activitate optimă la ph=7, iar modelul de exprimare se află în strânsă corelație cu rolul endocanabinoidului. Astfel în perioada de dezvoltare a creierului se află în axoni, pentru a produce 2-AG, care să producă creșterea axonilor, iar în creierul adult, ele dispar din zona de creștere și sunt transferate post-sinaptic, pentru a produce și a elibera 2-AG, care acționează pe receptorii CB1, având ca efect inhibarea eliberării de neurotransmițători [16].
II. 2. 1. 3. Biosinteza noladinului, virodhaminei și a NADA
Până la această oră, datele sunt foarte puține și incomplete. Astfel în ceea ce privește primul compus, noladin sau eterul arahidon glicerol, se presupune că există anumite căi de sinteza, care nu implică medierea de către fosfolipide sau nu sunt dependente de ionii de calciu, dar încă nu se cunosc toate detaliile.
În ceea ce privește virodhamina sau O-arahidon etanolamida, nu se cunosc date concrete, dar s-a observat că acesta acompaniază anandamina în toate țesuturile. S-a raportat totodată existența unei transformări neenzimatice a N-acetiletanolaminelor în O-acilesteri sau viceversa, reacție care are loc în prezența acizilor sau bazelor. În plus virodhamina este un antagonist CB1 și parțial agonist CB2, pe când anandamida este un agonist parțial CB1 și antagonist CB2. Aceste fapte sugerează posibilitatea de a se transforma una în cealaltă, precum și cu schimbarea efectelor mediate de către receptori.
Iar NADA sau N-arahidonol dopamina se formează din acid arahidonic și dopamină sau tirozină, iar cercetările sugerează că acest compus ar avea aceleași căi de biosinteză ca și ceilalți derivați de acid arahidonic, nou descoperiți sau ca și dopamina. Din date preliminare rezultă că se produce numai din reacția dintre dopamină și arahidonilCoA [4].
II. 2. 2. Inactivarea endocanabinoidelor
Primul pas în inactivarea acestora constă în faptul că acestea sunt îndepărtate foarte rapid, în mai puțin de 5 minute din spațiul extracelular, unde se află țintele de acțiune ale acestora. Fiind de natură lipofilică pot difuza prin membrana celulară, în cazul în care concentrația lor extracelulară o depășește pe cea intracelulară. Dar pentru ca aceste proces să fie rapid trebuie să existe anumite mecanisme, cum ar fi un transportor transmembranar și/sau un proces intracelular enzimatic capabil să reducă rapid concentrația intracelulară a compușilor. Într-adevăr pentru anandamidă și pentru 2-AG s-a demonstrat existența unor mecanisme de transport selective, saturabile, dependente de temperatură și independente de concentrația ionilor de Na. Acești transporteri sunt cunoscuți sub numele de AMT (anandamide membrane transporters). Se presupune că și în cazul celorlalte endocanabinoide intrarea în celulă este mediată de aceleași mecanisme, deși până acum nu există teste, care utilizează inhibitori selectivi ai acestori transporteri, nu au fost efectuate cu noladină, virodhamină sau NADA.
Alți autori au sugerat că degradarea intracelulară, în mare parte în cadrul unui proces de hidroliză, sub influența enzimei FAAH (fatty acid amide hydrolase) este suficientă pentru a determina difuzia simplă a endocanabinoidelor din spațiul extra în cel intracelular. Dar există câteva dovezi în favoarea existenței transportorilor membranari spefici și anume:
– există celule care preiau foarte rapid endocanabinoidele chiar dacă nu exprimă enzima de hidroliză
– s-au obținut compuși care să inhibe selectiv acești transportori fără a afecta FAAH.
– noladina și NADa, două endocanabinoide care sunt rezistente sau refractare la acțiunea FAAH sunt preluate de către celule, printr-un mecanism dependent de temperatură și inhibat de către anandamidă.
Toate aceste date dovedesc că, deși hidroliza intracelulară a endocanabinoidelor influențează în mare parte viteza de difuziune transmembranară, procesul de preluare intracelulară este mediat și de către alte mecanisme [4].
II. 2. 2. 1. Transportul anandamidei
Cele mai multe studii au fost efectuate utilizând anandamida, și preluarea acesteia din spațiul extracelular a fost descrisă în diverse celule animale și umane. Până în prezent au fost efectuate o serie de încercări pentru a identifica acest transportor, dar nu a fost încununate de succes. Pornind de la datele actuale s-au propus modele diferite care să descrie acest proces. Astfel, după cum se poate vedea în figura II.4 :
transportul se efectuează cu ajutorul unui proteine carrier care leagă anandamida și o trece de pe o parte pe cealaltă a membranei celulare
datorită existenței FAAH-ului în domeniul intracelular care degradează endocanabinoidele, se creează un gradient de concentrație, care stimulează difuzia pasivă a endocanabinoidelor
acumularea intracelulară a anandamidei se datorează unei sechestrări intracelulare a acesteia
sau transportul se realizează prin endocitoză, anandamida fiind descărcată în compartimentele intracelulare care conțin FAAH
Inhibarea enzimei FAAH ar duce la o scădere a vitezei de preluare a anandamidei de către celule în toate cele patru modele propuse mai sus. Inhibitorii de FAAH ar putea să-și exercite efectul asupra procesului de transport a anandamidei prin descreșterea gradientului de concentrație care se formează în urma degradării acesteia (în cazul primelor trei modele) sau prin scăderea clearance-ului anandamidei intracelular, ce de-al patrulea model [17].
Figura II. 4. Mecanisme propuse pentru procesul de preluare a endocanabinoidelor (AEA= anandamidă, AA= acid arahidonic, Eth= etanol) [17]
În continuare, vom trece în revistă toate cele patru modele posibile prezentând toate argumentele care le susțin ca și ipoteze reale.
II. 2. 2. 1. 1 Proteine carrier
Dovezile care vin în spirijinul acestei ipoteze sunt studiile legate de relația structură-activitate, care au demonstrat că recunoașterea endocanabinoidului de către proteina carrier, este stereoselectivă și prezintă cerințe structurale foarte bine definite. Ca și contrargument se poate spune că aceste cerințe structurale se referă la cele pe care le exprimă molecule care inhibă FAAH și astfel se menține un gradient de concentrație. Dar există molecule care inhibă transportul de anandamidă, dar nu au nici un efect asupra FAAH.
În plus există și alte dovezi, de exemplu: fenomenul de acumulare a proteinelor carrier de o partea trans a membranei celulare, ca urmare a acumulării anandamidei de partea cis a membranei,iar în continuare proteinele carrier se orientează cu siturile de legare a endocanabinoidelor spre membrană și astfel se realizează un transport împotriva gradientului de concentrație.
Iar un alt studiu a raportat că la tratarea cu AM404, un inhibitor al transportului de anandamidă și a FAAH, inhibă totodată și efluxul de anandamidă în celulele endoteliale cât și în cele striatale. Dacă AM404 își exercită acțiunea de inhibare a transportului prin influența asupra FAAH, atunci înseamnă că efluxul, spre spațiul extracelula,r al anandamidei ar fi stimulat prin tratarea celulelor cu AM404. Faptul că efluxul este împiedicat, sugerează că anandamida și AM404 ambii servesc ca și substrat pentru proteinele carrier, concluzie confirmată de mai multe studii.
II. 2. 2. 1. 2. Difuzie facilitată, cu ajutorul FAAH
Clonarea în anul 1996 a enzimei FAAH a permis cunoașterea farmacologică și funcțională a acesteia. Ea este prima enzimă cunoscută, responsabilă de degradarea endocanabinoidelor. Studiile asupra rolului acesteia în transportul transmembranar al anandamidei au dat naștere la o serie de polemici, dar toate au subliniat importanța FAAH în menținerea unui gradient de concentrație care să stimuleze intrarea în celulă a anandamidei.
Studiile care utilizează diverși inhibitori ai enzimei FAAH au demonstrat rezultate diferite, unele subliniind importanța acesteia în transportul anandamidei, iar altele demonstrând că activitatea enzimei nu este suficientă. Astfel se poate concluziona că deși FAAH joacă un rol important în facilitarea transportului anandamidei, nu este suficientă singură pentru ca anandamida să traverseze membrana.
Deși anandamida este destul de lipofilică pentru a traversa membrana și a se direcționa spre locul hidrofilic unde este localizată enzima FAAH, acest proces este puțin probabil să fie atât de rapid pentru rata de acumulare și de metabolizare observate. În plus nu se pot imagina factorii declanșatori ai acestei migrări spontane transmembranare. Este clar că trebuie să existe niște factori reglatori ai transportului anandamidei care să asigure acuratețea procesului [17].
II. 2. 2. 1. 3. Sechestrarea intracelulară a anandamidei
Pornind de la studii cu liganzi radioactivi s-a emis și ipoteza existenței unor componente celulare care pot sechestra anandamida în interiorul celulei. Aceste dovezi par a contrazice ipoteza că anandamida traversează membrana prin proces dependent de concentrație. Cum nu există dovezi concludente asupra unui transportor specific pentru transporul împotriva gradientului de concentrație, atunci se poate spune că una din explicații este că există două surse intracelulare de anandamidă, una cu anandamidă liberă și una sechestrată într-un component celular. Anandamida sechestrată nu este disponibilă pentru a traversa membrana celulară și influențează în mod positiv gradientul de concentrație creat de către FAAH.
S-au propus două mecanisme care să explice sechestrarea intracelulară a anandamidei:
– anandamida ar putea fi asociată cu prezența unor compartimente celulare, care joacă rolul unor rezervoare saturabile. Ca și argument în favoarea acestei ipoteze vin compușii care inhibă acumularea intracelulară de anandamidă, dar care nu inhibă FAAH, își exercită efectul prin ocuparea de spațiu în acest rezervor.
– proteine intracelulare care leagă anandamida într-o manieră saturabilă și competitivă cu alte molecule. Acest scenariu ar putea explica acumularea intracelulară a anandamidei peste gradientul de concentrație [17].
II. 2. 2. 1. 4 Transportul prin endocitoză
O altă ipoteză este că sechestrarea anandamidei descrisă mai sus ar putea fi determinată de un proces de endocitoză mediat de anumite domenii membranare care se numesc caveolae. Acestea au o compoziție bogată în colesterol, sfignolipide, acid arahidonic, iar o familie de proteine care se numesc caveoline servesc ca și structura proteică majoritară. Funcțiile caveolaelor includ endocitoza, potocitoza, transportul colesterolului. Transportul anandamidei este un proces care este dependent de temperatură, rapid, saturabil și independent energetic. Procesul de endocitoză mediat de către caveolae îndeplinește aceste criterii și ar fi putea fi facilitat, dar nu dependent, de enzima FAAH.
Modelul propus de funcționare a acestui proces este următorul: în caveolae există o proteină care prin legare de anandamidă, suferă o transformare și o transportă prin endocitoză. În celulele care exprimă FAAH, anandamida va fi eficient transportată în compartimentele care conțin FAAH, unde are loc degradarea acesteia și astfel se eliberează și proteina, rămânând disponibilă pentru următoarele transporturi. În acest caz activitatea FAAH nu stimulează intrarea în celulă a anandamidei, ci rolul său este de a eliberara proteina transportoare [17].
După cum se vede există diverse ipoteze și teorii în ceea ce privește această temă, fiecare cu argumentele și scăpările ei. Este foarte important de continuat cercetările în toate direcțiile și de investigat toate posibilitățile.
II. 2. 2. 2. Metabolizarea endocanabinoidelor – hidroliza
FAAH (fatty amine acid hydrolase), inițial izolată și purificată din ficatul de șobolan, este enzima care catalizează hidroliza atât a anandamidei cât și a 2-AG (cât și a altor aminoacizi cu catenă liniară ), transformându-i în acid arahidonic și etanol, respectiv glicerol. Dat fiind faptul că enzima catalizează și hidroliza esterului metilic al acidului arahidonic este posibil ca și virodhamina să fie metabolizată pe acestă cale, dar până la această oră nu au fost efectuate studii în acest sens.
Această enzimă a fost studiată foarte mult și foarte bine caracterizată, iar foarte mulți inhibitori mai mult sau mai puțini selectivi au fost sintetizați [4]. Enzima este o proteină membranară integrală care conține 597 de aminoacizi și deține un ph optim alcalin [16]. Recent cristalele complexului de FAAH cu substratul său, au fost caracterizate prin radiografie cu raze X și sugerează posibilitatea ca enzima să capabilă să se asocieze cu membrana plasmatică.
Gena care exprimă enzima a fost identificată și totodată s-a descoperit că este stimulată de către progesteron și leptin???? Și este inhibată de către estrogeni și corticoizi.
În șoarecele care nu exprimă enzima FAAH, s-au descoperit nivele de 15 ori mai mari de anandamidă decât în șoarecele normal și în plus o sensibilitate redusă la stimulii dureroși ceea ce ar putea duce la utilizarea inhibitorilor de FAAH ca și analgezici.
Nu se înregistrează nivele crescute de 2-AG în șoarecele fără FAAH, dar aceasta se datorează faptului că există hidrolaze adiționale pentru acest compus, puse în evidență în studii pe porc, șobolan și șoarece. Aceste enzime sunt monoacilglicerol lipaze (MAGL) și se găsesc atât în membrana cât și în fracțiunile citosolice. Ele recunosc și alți monoacilgliceroli nesaturați, cum ar monooleilglicerol, care acționează de fapt ca și inhibitor competitiv al inhibării 2-AGului în celulele intacte. MAGL se găsește în concentrații mari în zonele unde există o densitate mare de receptori CB1, cum ar fi în hipocampus, cortex, cerebel, dar spre deosebire de FAAH este localizată presinaptic și coexprimată cu receptorii CB1. Acestea întăresc ideea că enzima MAGL are rolul de a degrada o parte din cantitatea de 2-AG care acționează ca și semnal endocanabinoid retrograd. Până la această dată nu au fost obținuți nici un inhibitor al acestei enzime [4]. Iar studii recente au demonstrat localizarea complementară, în creier, a MAGL și a FAAH, presinaptic și respectiv postsinaptic, sugerând rolurile diferite pe care le au cele două endocanabinoide în creier [16].
II. 2. 2. 3. Metabolizarea endocanabinoidelor – esterificarea, oxidarea și alte reacții
Spre deosebire de anandamidă, 2-AG poate fi esterificat în fosfogliceride direct, care este prioritară hidrolizei catalizată de către FAAH sau de MAGL, prin fosforilare și/sau acilarea a celor două grupări hidroxil libere. Acest mecanism a fost întâlnit în celulele neuroblaste și macrofagele de șoarece și de șobolan. Aceste reacții de esterificare directă sunt caracteristice și pentru noladin, al cărui eter nu se poate hidroliza enzimatic.
Oxidarea enzimatică a lanțului arahidonic al endocanabinoidelor este catalizată de către enzime ale cascadei arahidonice, cum ar fi: lipoxigenaze, ciclioxigenaze-2 și oxidazele citocromului P450. Aceste mecanisme ar putea fi importante pentru NADA și noladin, care sunt rezistente la hidroliza enzimatică.
Sub acțiunea ciclooxigenazei-2 anandamida și 2-AG se transformă în prostaglandinele etanolamidice corespondente și în prostaglandinele glicerilesterice, care prezintă acțiune farmacologică, chiar dacă nu acționează pe receptorii canabinoizi.
În ceea ce privește acțiunea lipoxigenazei, în urma acțiunii asupra anandamidei sau a 2-AG se formează derivați 12, sau 15-hidroxilați, din care numai cel al anandamidei care prezintă hidroxilul în poziția 12 se mai leagă la receptorii canabinoizi.
În general se poate emite la ipoteza că oxidarea anandamidei atât cât și a 2-AG duce atât la compuși inactivi din punct de vedere canabinoid, dar pot duce și la compuși care încă mai prezintă activitatea canabinoidă. Iar în cazul NADA oxidarea se poate produce atât enzimatic cât și neenzimatic, obținându-se compuși mai mult sau mai puțin activi [4].
II. 3. Mecanismul de acțiune
Prin definiție, endocanabinoidele ar trebui să reacționeze cu receptorii CB1 sau CB2, ceea ce și fac, dar cu o afinitate variabilă. Asttfel anandamida, NADA și noladin prezintă o selectivitate crescută pentru receptorul CB1, în timp ce virodhamida preferă receptorul CB2, iar 2-AG este echipotent pe ambii receptori. Interacțiunea cu receptorii determină efectele secundare cuplării cu proteina G, efecte care au discutate în capitolul anterior, cum ar fi:
inhibarea adenilat-ciclazei care determină în continuare micșorarea efectelor AMPciclic sau a protein-kinazei A
stimularea MAP kinazei
în cazul receptorilor CB1, inhibarea canalelor de calciu voltaj-dependente de tip P, Q sau N și stimularea celor de K
tot în cazul receptorilor CB1, stimularea fosfatidilinositol kinazei și mobilizarea calciului intracelular [4].
După cum am prezentat și în capitolul anterior, se cunosc și alte tipuri de receptori non-canabinoizi care prezintă afinitate pentru endocanabinoide, pentru anandamidă în special. Acești receptori noi se găsesc unul la nivelul creierului și unul la nivel endotelial.
Anandamida acționează ca și agonist pe receptorii TRPV1 (transient receptor potential vanilloid type 1), care sunt siturile principale de acțiune a compusului capsaicină, care se găsește în mod natural în ardeii capia. Efectele mediate de acești receptori sunt, printre altele, influxul de ioni de calciu și depolarizarea celulară. Potența anandamidei de a determina aceste efecte este de 5-20 de ori mai scăzută decât activitatea pe receptorii CB1. Dar studii mai recente au arătat că activitatea pe receptorii TRPV1 poate crește de 10 de ori, în cazul unei stări patologice, iar prin blocarea receptorilor CB1 efectele asupra TRPV1 sunt evidențiate. Au fost evidențiate și efecte ale NADA asupra acestor receptori, chiar cu potență mărită față de anandamidă și numai cu puțin mai mică decât cea a capsaicinei. Este interesant de observat că anandamida își exercită acțiunea pe acești receptori prin legarea de porțiunea intracelulară a acestora. Acest fapt sugerează că, atunci când anandamida este sintetizată în celule care exprimă receptori TRPV1, cum ar fi neuronii centrali și senzitivi, keratinocitele sau celulele epiteliale, întâi activează acești receptori și apoi este eliberată extracelular și acționează asupra altor ținte moleculare [4].
Un efect destul de interesant al endocanabinoidelor este rolul acestora de transmițători retrograzi. Acest model diferă mult de imaginea clasică a transmisiei sinaptice când un mediator localizat presinaptic este sintetizat, înmagazinat și apoi eliberat sub acțiunea unui influx de ioni de calciu. În contrast endocanabinoidele sunt sintetizate în neuronii postsinaptici și tranversează în sens invers sinapsa și prin legarea la receptorii canabiniozi, localizați presinaptic, determină inhibarea eliberării de neurotransmițători [18]. Procesul din hipocampus, cunoscut sub numele de DSI (depolarization-induced supression of inhibition), care înseamnă suprimarea inhibiției mediate de către GABA , care apare ca și consecință a depolarizării celulare, poate fi inhibată de un antagonist al receptorilor CB1. Aceste date sugerează impplicarea în acest proces a endocanabinoidelor, care inhibă eliberarea de GABA [8].
În cerebelum procesul de depolarization-induced supression of excitation, care reprezintă procesul de inhibare a excitației produse de glutamat, este la fel inhibat de endocanabinoide, acționând ca și mesageri retrograzi [18].
II. 4. Implicațiile fizio-patologice ale endocanabinoidelor
Cunoștiințele anterioare asupra farmacologiei canabinoidelor naturale și noile studii farmacologice, biochimice, analitice și genetice în ceea ce privește transmisia canabinoid-ergică, dau naștere la noi funcții ale sistemului endocanabinoid atât în condiții fiziologice cât și patologice. În sistemul nervos central și periferic, distribuția presinaptică preferențială, dar nu exclusivă, a receptorilor CB1, reglarea canalelor ionice de calciu și stimularea sintezei de endocanabinoide prin creșterea concentrației intracelulare de ioni de calciu și activarea altor receptori cuplați cu proteina G, fac din sistemul endocanabinoid un mijloc excelent pentru modularea eliberării de neurotransmițători. Mai specific, endocanabinoidele, în SNC, intervin în o multitudine de procese de depolarizare celulară, de inhibare sau de stimulare a neurotransmisiei sau a deprimării SNC pe termen scurt sau lung.
Acțiunea neuromodulatoare a endocanabinoidelor se traduce prin inhibarea eliberării de GABA, și a altor neurotransmițători sau chiar stimularea eliberării a unora, cu efecte care se traduc prin reglarea senzației dureroase, funcțiilor cardiovasculare, gastrointestinale și respiratorii. Totodată efectele lor asupra eliberării de hormoni și peptide hipotalamice și reglarea nivelelor lor de către hormonii steroizi sugerează influența asupra apetitului și a funcției reproducătoare. Iar în ceea ce privește efectele imunologice, cât și cele privind durerea cronică și inflamația, aceastea abia încep să se fie conturate.
În general endocanabinoidele acționează ca și mediatori locali atât într-o manieră autocrină cât și paracrină și date noi le implică în procesele de control ale metabolismului celular, precum și a proliferării și diferențierii celulare.
În ultimii ani tehnicile de determinare a canabinoidelor și a receptorilor canabinoizi din diferite țesuturi sau lichide biologice au făcut posibilă stabilirea unei legături între concentrația de endocanabinoide și o anumită stare patologică [19].
II. 4. 1. Boli neurologice și psihice
S-au înregistrat nivele de mai crescute de endocanabinoide în creier, asociate cu anumite patologii. Astfel: în hipocampus după excitarea toxică cu glutamat, sau după tratarea cu anumiți stimuli stresanți: în hipotalamus și în limbic forebrain după privarea de hrană, sau în baselateral amygdalia la rememorarea unei amintiri neplăcute. Transmisia canabinoidergică este stimulată:
– pentru a proteja neuronii, prin inhibarea activității neuronale glutametergice
pentru minimaliza impactul propus de stimulii stresanți prin stimularea apetitului prin inhibarea semnalelor anorexice
pentru a suprima amintirile neplăcute prin inhibarea GABA
pentru a produce analgezie centrală prin suprimarea activității factorilor nociceptivi
Nivele de anandamidă sunt crescute în cazul unui atac vascular cerebral, iar receptorii CB1 au rol protectiv împotriva atacurilor cerebrale la animale și 2-AG are rol protector în acest tip de patologie. Toate aceste date duc la concluzia că endocanabinoidele au rol neuroprotectiv.
Transmisia endocanabinoid-ergică prezintă o activitate crescută în anumite modele biologice efectuate pe animale care reproduc anumite boli neurodegenerative cum ar fi: Parkinsonul, boala Alzeihmer sau scleroza multiplă [19].
Efectele neuroprotective ale endocanabinoidelor, ale anandamidei în special, au fost demonstrate în numeroase studii în vitro sau în vivo, iar acestea sunt mediate de către receptorii CB1 și nu de către receptorii TRPV1, menționați anterior. Dar în anumite studii anandamida produce neurotoxicitate, care se traduce prin alterarea funcțiilor cognitive, producerea de edem cerebral și moartea celulelor. Aceste efecte sunt exacerbate în cazul în care receptorii canabinoizi sunt blocați. În condiții de stress și de inflamație crește sinteza anandamidei și este mai activă pe receptorii TRPV1. Deci anandamida poate exercita neuroprotecție cât și neurotoxicitate în funcție de receptorii pe care acționează preponderent pe cei CB1 sau respectiv pe cei TRPV1 [20].
În ceea ce privește scleroza multiplă, transmisia endocanabinoid-ergică are rolul de a contracara hiperactivitatea neuronală, inflamația locală și deci a simptomelor acestei boli cum ar fi tremorul și spasticitatea. Același lucru se petrece și în cazul bolii Parkinson sau Alzeihmer, ameliorând activitatea motorie și pierderea memoriei. Este foarte interesant că în creierul pacienților cu Alzeihmer s-a observat post-portem ă prezintă o concentrație destul de mare de receptori CB2, care de obicei nu sunt exprimați în creier. Aceasta poate însemna că endocanabinoidele pot conferi protecție în această boală prin activarea receptorilor CB2 și posibil prin interacțiunea cu reacțiile inflamatorii.
Spre deosebire, în ceea ce privește boala Huntington, se înregistrează o scădere progresivă a numărului de receptori CB1 și a nivelelor de endocanabinoide din basal glia în stadiile incipiente ale bolii, având ca și consencință hiperkinezia specifică primei faze a bolii. Iar în studiile post-mortem se înregistrează nivele înalte de receptori CB1 în creierul pacienților afectați de această boală [19].
S-a observat că endocanabinoidele dețin un rol și în fiziopatologia glaucomului, prin prezența receptorilor CB1 la nivelul ochiului. Prin administrare de anandamidă exogenă, s-a observat că inițial aceasta scade presiune oculară și apoi prin transformarea ei în acid arahidonic și a acestuia în prostaglandine proinflamatoare, se înregistrează o creștere a acestei presiuni. Astfel prin administrarea de inhibitori ai degradării anandamidei se poate obține efectul dorit de scădere a presiunii intraoculare.
Dar în patologia glaucomului nu este implicată numai presiunea intraoculară, ci și o afectarea degenerativă a nervului optic, și a retinei datorită producerii ischemiei retinale. Factorii care duc la aceste consecințe sunt excesul de neurotransmițători, cum a r fi glutamatul sau oxidul nitric, precum și o hiperexcitabilitate a receptorilor NMDA (receptori specifici ai N-metil D-aspartatului), care determină creșterea fluxului de ioni de calciu și alți ioni, care induce moartea celulară. S-a demonstrat că anandamida poate modula activitatea acestui receptor, reducând apoptoza celulară [21].
În ceea ce privește schizofrenia dovezi recente au dovedit că pacienții afectați de această boală prezintă nivele crescute de anandamidă în fluidul cerebrospinal al pacienților cu schizofrenia. S-a observă că există o corelație între simptomele psihotice și activitatea dopaminergică indusă de canabinoide. Se presupune că disfuncționalitățile în sistemul endocanabinoid joacă un rol în patogeneza acestei boli. Astfel diverse studii au demonstrat că nivelele plasmatice de anandamidă sunt crescute în cazul paciențilorde schizofrenie netratați, iar în urma tratamentului farmacologic eficient se observă scăderea nivelelor de anandamidă, FAAH și receptorii CB2. Se pare că nivelele crescute de anandamidă sunt asociate cu faza acută a bolii. Iar dezechilibrele imunologice observate se datorează tot hiperactivității sistemului endocanabinoid [22].
II. 4. 2. Bolile metabolice
Endocanabinoidele prezintă efecte metabolice foarte diverse: activarea metabolismului glucozei, oxidarea acizilor grași – efecte observate în studii pe astrocite, iar în hepatocite inhibă lipogeneza [23]. Studii recente relevă importanța pe care au endocanabinodele în controlul apetitului [18]. În cazul obezității, sistemul endocanabinoid prezintă o exacerbare a activității, care explică utilizarea antagonistului SR 141716, cunoscut și sub numele de Rimonabant în tratamentul acestei patologii și faptul ca șoarecii fără receptori CB1 prezintă o incidență scăzută a acesteia [19].
II. 4. 3. Bolile cardiovasculare
În ultima decadă numeroase studii au demostrat implicarea endocanabinoidelor în patologii diverse cum ar fi: șocul hemoragic sau septic, ciroza hepatică sau infarctul miocardic. Endocanabinoidele din macrofage sau din plachete?? sunt responsabile de producerea hipotensiunii și vasodilatației asociate acestor tipuri de patologii. Toate aceste efecte sunt inhibate de către antagonistul receptorilor CB1, ceea ce demonstrează implicarea acestora în producerea efectelor mai sus menționate.
În ceea ce privește presiunea arterială anandamida prezintă un efect slab hipotensiv în caz de normotensiune arterială, dar în caz de hipertensiune are un efect puternic hipotensiv, sugerând rolul sistemului endocanabiniod în reglarea cardiovasculară a hipertensiunii [24].
II. 4. 4. Bolile gastrointestinale
Concentrația anandamidei și/sau a numărului receptorilor este crescută în trei tipuri de patologii care sunt: inflamația intestinului subțire, hipersecreția intestinală sau diareea indusă de toxina holerică, sau ileus-ul paralitic indus de peritonită. Este foarte interesant faptul că această creștere în activitatea endocanabinoidelor conferă protecție împotriva simptomelor în primele două cazuri, iar în cel de-al treilea duce la reducerea motilității intestinale. Un studiu recent a demonstrat faptul că șoarecii fără receptori CB1 sau fără enzima care degradează anandamida, la tratarea cu acid dinitrobenzensulfonic, sunt mai puțin expuși la inflamația colonului, ceea ce subliniază rolul protectiv al endocanabinoidelor. O altă dovadă a rolului în controlul funcțiilor intestinale este incidența diareei ca și efect secundar al tratamentului cu rimonabant, antagonistul receptorilor CB1 [19].
II. 4. 5. Efecte asupra funcției reproducătoare
Anandamida influențează o serie de procese, spre exemplu în concentrații scăzute stimulează implatarea embrionului în uter, iar în concentrații mai mari o inhibă. De aceea în cazul unui avort spontan se înregistrează nivele plasmatice crescute de anandamidă și scăzute de FAAH [19].
Un studiu recent care privește rolul sistemului endocanabinoid în dezvoltarea pre și postnatală a demonstrat că endocanabinoidele sunt prezente încă din cele mai incipiente stadii ale dezvoltării embrionare, anandamida la început în concentrații mult mai reduse decât 2-AG, dar pe măsura evoluției, nivelul de anandamidă crește în timp ce cel de 2-AG rămâne constant. S-a observat că nivelele înalte de 2-AG care activează receptorii CB1 sunt necesare după naștere pentru a iniția reflexul de a suge [25].
II. 4. 6. Implicațiile în cancer
O creștere a activității sistemului endocanabinoid se înregistrează în cazul unor patologii oncologice maligne și în celule cancerigene umane cu un grad înalt de afectarea cancerigenă. Activarea receptorilor CB1 sau CB2 duce la blocarea proliferării celulelor canceroase sau inducerea apopteozei lor în vitro, iar în vivo duce la inhibarea dezvoltării cancerului, angiogenezei sau a metastazelor. Toate aceste date indică faptul că modularea sistemului endocanabinoid ar putea reprezenta o direcție de terapie în tratamentul acestei patologii.
Pe de altă parte supraexprimarea receptorilor CB2 în celule precursoare hematopoetice pare a fi un factor declanșator al leucemiei acute.
Se poate concluziona că există diverse patologii care sunt asociate cu o alterare a activității sistemului endocanabinoid. Modificările care apar, uneori au rol de a contracara efectele negative ale patologiei sau în alte dăți joacă rolul de factori declanșatori ai patologiei. Deși este devreme de spus că endocanabinoidele ar putea fi markeri ai unei stări patologice, s-a observat totuși că aceștia în general joacă un rol protectiv, dar în anumite boli pot fi prea mult.
Pornind de la aceste observații, prin modularea acestui sistem endocanabinoid, se pot găsi noi compuși cu valoare terapeutică, cunoscuți sub numele de liganzi canabinoizi, temă care va fi tratată în capitolul următor [19].
=== CAPITOLUL II corectat ===
CAPITOLUL II
LIGANZII CANABINOIZI ENDOGENI
II. 1. Generalități
Caracterizarea în 1990 a receptorilor specifici compusului psihoactiv din marijuana, Δ9 tetrahidrocanabinol, a dus la descoperirea unui nou sistem de mediatori, cunoscut în prezent sub numele de sistemul endocanabinoid. Pe lângă receptorii canabinoizi, în acest sistem un rol important îl au liganzii săi endogeni, proteinele care îi sintetizează sau inactivează, precum și țintele moleculare ale canabinoidelor [11].
Inițial s-a încercat identificarea unei proteine sau a unui ligand canabinoid hidrofil, dar aceste eforturi nu au fost încununate de succes. Apoi pornind de la ipoteza că acești liganzi endogeni ar trebui să fie lipofili, ca și liganzii exogeni naturali, și după repetate fracționări și purificări ale extractelor de creier de porc s-a descoperit prima endocanabinoidă. Aceasta este etanolamida acidului arahidonic (AEA), căreia i s-a dat numele de "anandamidă", originar de la cuvântul sanscrit care semnifică "beatitudine" [12].
Astfel până la această dată se cunosc 5 liganzi endogeni, care sunt: anandamida, esterul acidului arahidonic cu 2-glicerolul (2-AG), eterul acidului arahidonic cu glicerol (noladin, 2-AGE), O-arahidon etanolamida (virhodamina) și N-arahidonol dopamina (NADA) (figura II. 1) [11].
Figura II. 1. Structura liganzilor endogeni
Anandamida se găsește în creierul uman în următoarele concentrații: 100 pmol/l în hipocampus, 75 pmol/l în talamus, 60 pmol/g în cerebel și 55 pmol/g în striat. Concentrația de anandamină crește postmortem, mai ales când creierul este păstrat la temperatura camerei, sau atunci când celule suferă de hipoxie. Aceste creșteri se pot datora deteriorării post-mortem, dar se întâlnesc și în cazul țesuturilor vii, în caz de hipoxie sau de afectare cerebrală. În periferie se găsește la nivelul splinei și al inimii în concentrație de 10 pmol/g. În concentrații mult mai reduse se întâlnește în ser, plasmă, lichidul cerebrospinal ceea ce înseamnă ca anandamida nu este prezentă în mod natural, ci este formată în vecinătatea situsurilor unde acționează. În ceea ce privește 2-ag a fost găsit în creier și în splină. S-a demonstrat că poate ajunge la concentrații de 170 de ori mai mari ca cele de anandamidă.
II. 2. Sinteza și metabolizarea endocanabinoidelor
În ultimii cinci ani, s-au înregistrat progrese remarcabile în înțelegerea mecanismelor de sinteză și de inactivare a canabinoidelor [12].
Pornind de la observații asupra anandamidei, s-a emis ipoteza că acest endocanabinoid nu este stocat în anumite celule de rezervă, dar dimpotrivă că este sintetizat și eliberat la cerere, ca urmare a unor stimuli fiziologici sau patologici, cum ar fi depolarizarea neuronală sau lipopolizaharidele bacteriene. Se pare că acest proces este dependent de un influx intracelular de ioni de calciu. Deși acest mecanism este valabil și pentru 2-AG, care pe lângă faptul că are rol de endocanabinoid este totodată și un intermediar în metabolismul glucidic, nu există date concludente în ceea ce privește biosinteza noladinei, NADA sau virodhaminei. În general, date farmacologice și electrofiziologice au arătat că atât influxul de ioni de calciu, cât și activarea unor receptori metabotropici, cele două procese funcționând împreună sau separat, pot induce formarea de endocanabinoide. După biosinteză, atât anandamida cât și 2-AG sunt eliberați în mediul extracelular, printr-un mecanism care încă nu este cunoscut, și acționează în principal asupra receptorilor CB1 și CB2, chiar și asupra unor subtipuri. Anandamida și/sau NADA pot acționa și la nivelul canalelor ionice, cum ar fi cele cele de calciu. Acțiunea endocanabinoidelor se termină prin reintrarea în celulă, proces care poate fi facilitat de către transportorii de membrană, urmat de obicei de una sau mai multe reacții enzimatice [11].
II. 2. 1. Biosinteza
II. 2. 1. 1. Biosinteza anandamidei și a compușilor înrudiți
Investigațiile asupra acestui subiect au început încă din anii 1960. După cum se poate observa și în figura II. 2, sinteza începe prin transferul unei grupe acil din poziția sn-1 a fosfolipidelor în poziția N a fosfatildietanolamina, formând N-acilfosfatildietanolamine (NAPE), unde acilul este derivat de acil arahidonic. Reacția este catalizată de o acil-transferază, dependentă de ionii de calciu. Apoi sinteza se continuă prin hidroliza enzimatică a acestor compuși de către fosfolipza D, proces dependent de ionii de calciu. Enzima care catalizează acest proces este o enzimă cu selectivitate pentru compușii NAPE și cu afinitate redusă pentru celelalte fosfolipide membranare. S-a mai observat că sinteza nu este specifică pentru anumite țesuturi, fiind întâlnită în celule de diverse tipuri [11].
Figura II. 2. Biosinteza anandamidei (P =grupare fosforică, R1 = lanțul acil al acidului arahidonic, R, R2, R3 = lanțurile acilice ale celorlalți acizi grași, iar X =gruparea bazică a fosfogliceridelor)
II. 2. 1. 2. Biosinteza 2-arahidon glicerolului
Nivelurile de 2-AG sunt în țesuturi sau celule nestimulate sunt de obicei mult mai mari decât cele de anandamină și sunt în cantitate suficientă pentru a activa permanent ambii receptori canabinoizi. Dar se presupune că nu toată cantitatea este utilizată pentru a stimula receptorii canabinoizi, pentru că acest compus se găsește la intersecția mai multor căi metabolice, el având rol de precursor și/sau rol în degradarea unor fosfo-tri/di gliceride și a acidului arahidonic. Este foarte probabil să existe o cale particulară de sinteză pentru 2-AG, care să fie utilizat numai ca și endocanabinoid, iar aceasta ar trebui să fie dependentă de concentrația ionilor de calciu, pentru că procesul de biosinteză este inițiat în urma depolarizării membranare în celulele neuronale [11].
Au fost investigate mai multe căi de sinteză, dar în cele mai multe cazuri lucrurile se petrec în felul următor: 2-arahidon glicerolul se formează prin hidroliza diacilglicerolilor (DAG) care conțin în poziția 2 un rest arahidonic, această reacție fiind catalizată de către o lipază (DAG lipaza) care este selectivă pentru poziția sn-1. Diacilglicerolii, la rândul lor, rezultă, fie prin hidroliza fosfolipidelor, printr-o reacție catalizată de către fosfolipaza C, sau prin hidroliza acidului fosfatidic, proces catalizat de către o fosfohidrolază specifică acidului fosfatidic (figura II. 3.) [13].
Figura II. 3. Biosinteza 2-arahidon glicerolului (P =grupare fosforică, R1 = lanțul acil al acidului arahidonic, R, R2, R3 = lanțurile acilice ale celorlalți acizi grași, iar X =gruparea bazică a fosfogliceridelor). În cazul 2-AG, fosfolipidele care acționează ca și precursori sunt de obicei fosfoinositide [4].
În ceea ce privește conversia enzimatică a DAG în 2-AG, 2 izoforme ale enzimei de conversie, sn-1 DAG lipaza, au fost descoperite: DAGLα și DAGLβ. Acestea au fost clonate, caracterizate și se presupune că ele sunt responsabile pentru formarea endocanabinoidului 2-AG în celule intacte. Ambele sunt localizate în membrana plasmatică și au o activitate optimă la ph=7, iar modelul de exprimare se află în strânsă corelație cu rolul endocanabinoidului. Astfel, în perioada de dezvoltare a creierului se află în axoni, pentru a produce 2-AG, care să producă creșterea axonilor, iar în creierul adult, ele dispar din zona de creștere și sunt transferate post-sinaptic, pentru a produce și a elibera 2-AG, care acționează pe receptorii CB1, având ca efect inhibarea eliberării de neurotransmițători [13].
II. 2. 1. 3. Biosinteza noladinului, virhodaminei și a NADA
Până la această oră, datele sunt foarte puține și incomplete. Astfel în ceea ce privește primul compus, noladin sau eterul acidului arahidonic cu glicerolul, se presupune că există anumite căi de sinteza, care nu implică medierea de către fosfolipide sau nu sunt dependente de ionii de calciu, dar încă nu se cunosc toate detaliile.
În ceea ce privește virhodamina sau O-arahidon etanolamida, nu se cunosc date concrete, dar s-a observat că acesta acompaniază anandamida în toate țesuturile. S-a raportat totodată existența unei transformări neenzimatice a N-acetiletanolaminelor în O-acilesteri sau viceversa, reacție care are loc în prezența acizilor sau bazelor. În plus virhodamina este un antagonist CB1 și parțial agonist CB2, pe când anandamida este un agonist parțial CB1 și antagonist CB2. Aceste fapte sugerează posibilitatea de a se transforma una în cealaltă, precum și cu schimbarea efectelor mediate de către receptori.
Iar NADA sau N-arahidonol dopamina se formează din acid arahidonic și dopamină sau tirozină, iar cercetările sugerează că acest compus ar avea aceleași căi de biosinteză ca și ceilalți derivați de acid arahidonic, nou descoperiți sau ca și dopamina. Din date preliminare rezultă că se produce numai din reacția dintre dopamină și arahidonilCoA [11].
II. 2. 2. Inactivarea endocanabinoidelor
Primul pas în inactivarea acestora constă în faptul că acestea sunt îndepărtate foarte rapid, în mai puțin de cinci minute din spațiul extracelular, unde se află țintele de acțiune ale acestora. Fiind de natură lipofilică pot difuza prin membrana celulară, în cazul în care concentrația lor extracelulară o depășește pe cea intracelulară. Dar pentru ca aceste proces să fie rapid trebuie să existe anumite mecanisme, cum ar fi un transportor transmembranar și/sau un proces intracelular enzimatic capabil să reducă rapid concentrația intracelulară a compușilor. Într-adevăr pentru anandamidă și pentru 2-AG s-a demonstrat existența unor mecanisme de transport selective, saturabile, dependente de temperatură și independente de concentrația ionilor de Na. Acești transporteri sunt cunoscuți sub numele de AMT (anandamide membrane transporters). Se presupune că și în cazul celorlalte endocanabinoide intrarea în celulă este mediată de aceleași mecanisme, deși până acum teste, care să utilizeze inhibitori selectivi ai acestori transporteri, nu au fost efectuate cu noladină, virhodamină sau NADA.
Alți autori au sugerat că degradarea intracelulară, în mare parte în cadrul unui proces de hidroliză, sub influența enzimei FAAH (fatty acid amide hydrolase) este suficientă pentru a determina difuzia simplă a endocanabinoidelor din spațiul extra în cel intracelular. Dar există câteva dovezi în favoarea existenței transportorilor membranari spefici și anume:
– există celule care preiau foarte rapid endocanabinoidele chiar dacă nu exprimă enzima de hidroliză
– s-au obținut compuși care să inhibe selectiv acești transportori fără a afecta FAAH.
– noladina și NADA, două endocanabinoide care sunt rezistente sau refractare la acțiunea FAAH sunt preluate de către celule, printr-un mecanism dependent de temperatură și inhibat de către anandamidă.
Toate aceste date dovedesc că, deși hidroliza intracelulară a endocanabinoidelor influențează în mare parte viteza de difuziune transmembranară, procesul de preluare intracelulară este mediat și de către alte mecanisme [11].
II. 2. 2. 1. Transportul anandamidei
Cele mai multe studii au fost efectuate utilizând anandamida, și preluarea acesteia din spațiul extracelular a fost descrisă în diverse celule animale și umane. Până în prezent au fost efectuate o serie de încercări pentru a identifica acest transportor, dar nu a fost încununate de succes. Pornind de la datele actuale s-au propus modele diferite care să descrie acest proces. Astfel, după cum se poate vedea în figura II.4 :
transportul se efectuează cu ajutorul unui proteine carrier care leagă anandamida și o trece de pe o parte pe cealaltă a membranei celulare
datorită existenței FAAH-ului în domeniul intracelular care degradează endocanabinoidele, se creează un gradient de concentrație, care stimulează difuzia pasivă a endocanabinoidelor
acumularea intracelulară a anandamidei se datorează unei sechestrări intracelulare a acesteia
sau transportul se realizează prin endocitoză, anandamida fiind descărcată în compartimentele intracelulare care conțin FAAH
Inhibarea enzimei FAAH ar duce la o scădere a vitezei de preluare a anandamidei de către celule în toate cele patru modele propuse mai sus. Inhibitorii de FAAH ar putea să-și exercite efectul asupra procesului de transport a anandamidei prin descreșterea gradientului de concentrație care se formează în urma degradării acesteia (în cazul primelor trei modele) sau prin scăderea clearance-ului anandamidei intracelular, cel de-al patrulea model [14].
Figura II. 4. Mecanisme propuse pentru procesul de preluare a endocanabinoidelor (AEA= anandamidă, AA= acid arahidonic, Eth= etanol) [14]
În continuare, vom trece în revistă toate cele patru modele posibile prezentând toate argumentele care le susțin ca și ipoteze reale.
II. 2. 2. 1. 1. Proteine carrier
Dovezile care vin în spirijinul acestei ipoteze sunt studiile legate de relația structură-activitate, care au demonstrat că recunoașterea endocanabinoidului de către proteina carrier, este stereoselectivă și prezintă cerințe structurale foarte bine definite. Ca și contraargument se poate spune că aceste cerințe structurale se referă la cele pe care le exprimă moleculele care inhibă FAAH și astfel se menține un gradient de concentrație. Dar există molecule care inhibă transportul de anandamidă, dar nu au nici un efect asupra FAAH.
În plus există și alte dovezi, de exemplu: fenomenul de acumulare a proteinelor carrier de pe partea trans a membranei celulare, ca urmare a acumulării anandamidei de partea cis a membranei, iar în continuare proteinele carrier se orientează cu situsurile de legare ale endocanabinoidelor spre membrană și astfel se realizează un transport împotriva gradientului de concentrație.
Iar un alt studiu a raportat că la tratarea cu AM404, un inhibitor al transportului de anandamidă și a FAAH, inhibă totodată și efluxul de anandamidă în celulele endoteliale cât și în cele striatale. Dacă AM404 își exercită acțiunea de inhibare a transportului prin influența asupra FAAH, atunci înseamnă că efluxul, spre spațiul extracelular, conform gradientului de concentrație, ar fi stimulat prin tratarea celulelor cu AM404. Faptul că efluxul este împiedicat, sugerează că anandamida și AM404, servesc ca și substrat pentru proteinele carrier, concluzie confirmată de mai multe studii.
II. 2. 2. 1. 2. Difuziune facilitată, cu ajutorul FAAH
Clonarea în anul 1996 a enzimei FAAH a permis cunoașterea farmacologică și funcțională a acesteia. Ea este prima enzimă cunoscută, responsabilă de degradarea endocanabinoidelor. Studiile asupra rolului acesteia în transportul transmembranar al anandamidei au dat naștere la o serie de polemici, dar toate au subliniat importanța FAAH în menținerea unui gradient de concentrație care să stimuleze intrarea în celulă a anandamidei.
Studiile care utilizează diverși inhibitori ai enzimei FAAH au demonstrat rezultate diferite, unele subliniind importanța acesteia în transportul anandamidei, iar altele demonstrând că activitatea enzimei nu este suficientă. Astfel se poate concluziona că deși FAAH joacă un rol important în facilitarea transportului anandamidei, nu este suficientă singură pentru ca anandamida să traverseze membrana.
Deși anandamida este destul de lipofilică pentru a traversa membrana și a se direcționa spre locul hidrofilic unde este localizată enzima FAAH, acest proces este puțin probabil să fie atât de rapid pentru rata de acumulare și de metabolizare observate. În plus nu se pot imagina factorii declanșatori ai acestei migrări spontane transmembranare. Este clar că trebuie să existe niște factori reglatori ai transportului anandamidei care să asigure acuratețea procesului [14].
II. 2. 2. 1. 3. Sechestrarea intracelulară a anandamidei
Pornind de la studii cu liganzi radioactivi s-a emis și ipoteza existenței unor componente celulare care pot sechestra anandamida în interiorul celulei. Aceste dovezi par a contrazice ipoteza că anandamida traversează membrana printr-un proces dependent de concentrație. Cum nu există dovezi concludente asupra unui transportor specific pentru transporul împotriva gradientului de concentrație, atunci una din explicații ar putea fi că există două surse intracelulare de anandamidă, una cu anandamidă liberă și una sechestrată într-un component celular. Anandamida sechestrată nu este disponibilă pentru a traversa membrana celulară și influențează în mod positiv gradientul de concentrație creat de către FAAH.
S-au propus două mecanisme care să explice sechestrarea intracelulară a anandamidei:
– anandamida ar putea fi asociată cu prezența unor compartimente celulare, care joacă rolul unor rezervoare saturabile. Ca și argument în favoarea acestei ipoteze vin compușii care inhibă acumularea intracelulară de anandamidă, dar care nu inhibă FAAH, care își exercită efectul prin ocuparea de spațiu în acest rezervor.
– proteine intracelulare care leagă anandamida într-o manieră saturabilă și competitivă cu alte molecule. Acest scenariu ar putea explica acumularea intracelulară a anandamidei peste gradientul de concentrație [14].
II. 2. 2. 1. 4. Transportul prin endocitoză
O altă ipoteză este că sechestrarea anandamidei descrisă mai sus ar putea fi determinată de un proces de endocitoză mediat de anumite domenii membranare care se numesc caveolae. Acestea au o compoziție bogată în colesterol, sfignolipide, acid arahidonic și o familie de proteine care se numesc caveoline și servesc ca și structura proteică majoritară. Funcțiile caveolaelor includ endocitoza și transportul colesterolului. Transportul anandamidei este un proces care este dependent de temperatură, rapid, saturabil și independent energetic. Procesul de endocitoză mediat de către caveolae îndeplinește aceste criterii și ar fi putea fi facilitat, dar nu dependent, de enzima FAAH.
Modelul propus de funcționare a acestui proces este următorul: în caveolae există o proteină care prin legare de anandamidă, suferă o transformare și o transportă prin endocitoză. În celulele care exprimă FAAH, anandamida va fi eficient transportată în compartimentele care conțin FAAH, unde are loc degradarea acesteia și astfel se eliberează și proteina, rămânând disponibilă pentru următoarele transporturi. În acest caz activitatea FAAH nu stimulează intrarea în celulă a anandamidei, ci rolul său este de a eliberara proteina transportatoare [14].
După cum se vede există diverse ipoteze și teorii în ceea ce privește această temă, fiecare cu argumentele și contradicțiile ei. Este foarte important de continuat cercetările și de investigat toate posibilitățile.
II. 2. 2. 2. Metabolizarea endocanabinoidelor – hidroliza
FAAH (fatty amine acid hydrolase), inițial izolată și purificată din ficatul de șobolan, este enzima care catalizează hidroliza atât a anandamidei cât și a 2-AG (cât și a altor aminoacizi cu catenă liniară ), transformându-i în acid arahidonic și etanol, respectiv glicerol. Dat fiind faptul că enzima catalizează și hidroliza esterului metilic al acidului arahidonic este posibil ca și virhodamina să fie metabolizată pe acestă cale, dar până la această oră nu au fost efectuate studii în acest sens.
Această enzimă a fost studiată foarte mult și foarte bine caracterizată, iar foarte mulți inhibitori mai mult sau mai puțini selectivi au fost sintetizați [11]. Enzima este o proteină membranară integrală care conține 597 de aminoacizi și prezintă un ph optim din domeniul alcalin [13]. Recent cristalele complexului de FAAH cu substratul său, au fost caracterizate prin radiografie cu raze X și sugerează posibilitatea ca enzima să fie capabilă să se asocieze cu membrana plasmatică.
Gena care exprimă enzima a fost identificată și totodată s-a descoperit că este stimulată de către progesteron și leptină și este inhibată de către estrogeni și corticoizi.
În șoarecele care nu exprimă enzima FAAH, s-au descoperit niveluri de 15 ori mai mari de anandamidă decât în șoarecele normal și, în plus, o sensibilitate redusă la stimulii dureroși ceea ce ar putea duce la utilizarea inhibitorilor de FAAH ca și analgezici.
Nu se înregistrează niveluri crescute de 2-AG în șoarecele fără FAAH, dar aceasta se datorează faptului că există hidrolaze adiționale pentru acest compus, puse în evidență în studii pe porc, șobolan și șoarece. Aceste enzime sunt monoacilglicerol lipaze (MAGL) și se găsesc atât în membrana cât și în fracțiunile citosolice. Ele recunosc și alți monoacilgliceroli nesaturați, cum ar monooleilglicerol, care acționează de fapt ca și inhibitor competitiv al inhibării 2-AG-ului în celulele intacte. MAGL se găsește în concentrații mari în zonele unde există o densitate mare de receptori CB1, cum ar fi în hipocampus, cortex, cerebel, dar spre deosebire de FAAH este localizată presinaptic și coexprimată cu receptorii CB1. Acestea întăresc ideea că enzima MAGL are rolul de a degrada o parte din cantitatea de 2-AG care acționează ca și endocanabinoid retrograd. Până la această dată nu au fost obținuți nici un inhibitor al acestei enzime [11]. Iar studii recente au demonstrat localizarea complementară, în creier, a MAGL și a FAAH, presinaptic și respectiv postsinaptic, sugerând rolurile diferite pe care le au cele două endocanabinoide în creier [13].
II. 2. 2. 3. Metabolizarea endocanabinoidelor – esterificarea, oxidarea și alte reacții
Spre deosebire de anandamidă, 2-AG poate fi esterificat în fosfogliceride direct, care este prioritară hidrolizei catalizată de către FAAH sau de MAGL. Esterificarea poate avea loc prin fosforilare și/sau acilarea a celor două grupări hidroxil libere. Acest mecanism a fost întâlnit în celulele neuroblaste și macrofagele de șoarece și de șobolan. Aceste reacții de esterificare directă sunt caracteristice și pentru noladin, al cărui eter nu se poate hidroliza enzimatic.
Oxidarea enzimatică a lanțului arahidonic al endocanabinoidelor este catalizată de către enzime ale cascadei arahidonice, cum ar fi: lipoxigenaze, ciclioxigenaze-2 și oxidazele citocromului P450. Aceste mecanisme ar putea fi importante pentru NADA și noladin, care sunt rezistente la hidroliza enzimatică.
Sub acțiunea ciclooxigenazei-2, anandamida și 2-AG se transformă în prostaglandinele etanolamidice corespondente și în prostaglandinele glicerilesterice, care prezintă acțiune farmacologică, chiar dacă nu acționează pe receptorii canabinoizi.
În ceea ce privește acțiunea lipoxigenazei, în urma acțiunii asupra anandamidei sau a 2-AG se formează derivați 12, sau 15-hidroxilați, din care numai cel al anandamidei, care prezintă hidroxilul în poziția 12, se mai leagă la receptorii canabinoizi.
În general se poate emite ipoteza că oxidarea anandamidei atât cât și a 2-AG duce atât la compuși inactivi din punct de vedere canabinoid, dar pot duce și la compuși care încă mai prezintă activitatea canabinoidă. Iar în cazul NADA oxidarea se poate produce atât enzimatic cât și neenzimatic, obținându-se compuși mai mult sau mai puțin activi [11].
II. 3. Mecanismul de acțiune
Prin definiție, endocanabinoidele ar trebui să reacționeze cu receptorii CB1 sau CB2, ceea ce și fac, dar cu o afinitate variabilă. Astfel anandamida, NADA și noladin prezintă o selectivitate crescută pentru receptorul CB1, în timp ce virhodamina preferă receptorul CB2, iar 2-AG este echipotent pe ambii receptori. Interacțiunea cu receptorii determină efectele secundare cuplării cu proteina G, efecte care au discutate în capitolul anterior, cum ar fi:
inhibarea adenilat-ciclazei care determină în continuare reducerea efectelor determinate AMPciclic sau a proteinkinazei A
stimularea MAP kinazei
în cazul receptorilor CB1, inhibarea canalelor de calciu voltaj-dependente de tip P, Q sau N și stimularea celor de K
tot în cazul receptorilor CB1, stimularea fosfatidilinositol kinazei și mobilizarea calciului intracelular [11].
După cum am prezentat și în capitolul anterior, se cunosc și alte tipuri de receptori non-canabinoizi care prezintă afinitate pentru endocanabinoide, pentru anandamidă în special. Acești receptori noi se găsesc unul la nivelul creierului și unul la nivel endotelial.
Anandamida acționează ca și agonist pe receptorii TRPV1 (transient receptor potential vanilloid type 1), care sunt situsurile principale de acțiune a compusului capsaicină, care se găsește în mod natural în ardeii capia. Efectele mediate de acești receptori sunt, printre altele, influxul de ioni de calciu și depolarizarea celulară. Potența anandamidei de a determina aceste efecte este de 5-20 de ori mai scăzută decât activitatea pe receptorii CB1. Dar studii mai recente au arătat că activitatea pe receptorii TRPV1 poate crește de 10 de ori, în cazul unei stări patologice, iar prin blocarea receptorilor CB1 efectele asupra TRPV1 sunt evidențiate. Au fost evidențiate și efecte ale NADA asupra acestor receptori, chiar cu potență mărită față de anandamidă și numai cu puțin mai mică decât cea a capsaicinei. Este interesant de observat că anandamida își exercită acțiunea pe acești receptori prin legarea de porțiunea intracelulară a acestora. Acest fapt sugerează că, atunci când anandamida este sintetizată în celule care exprimă receptori TRPV1, cum ar fi neuronii centrali și senzitivi, keratinocitele sau celulele epiteliale, întâi activează acești receptori și apoi este eliberată extracelular și acționează asupra altor ținte moleculare [11].
Un efect destul de interesant al endocanabinoidelor este rolul acestora de transmițători retrograzi. Acest model diferă de imaginea clasică a transmisiei sinaptice când un mediator localizat presinaptic este sintetizat, înmagazinat și apoi eliberat sub acțiunea unui influx de ioni de calciu. În contrast, endocanabinoidele sunt sintetizate în neuronii postsinaptici și tranversează în sens invers sinapsa și prin legarea la receptorii canabiniozi, localizați presinaptic, determină inhibarea eliberării de neurotransmițători [15]. Procesul din hipocampus, cunoscut sub numele de DSI (depolarization-induced supression of inhibition), care înseamnă suprimarea inhibiției mediate de către GABA , care apare ca și consecință a depolarizării celulare, poate fi inhibată de un antagonist al receptorilor CB1. Aceste date sugerează impplicarea în acest proces a endocanabinoidelor, care inhibă eliberarea de GABA [4].
În cerebel, procesul de depolarization-induced supression of excitation, care reprezintă procesul de inhibare a excitației produse de glutamat, este la fel inhibat de endocanabinoide, acționând ca și mesageri retrograzi [15].
II. 4. Implicațiile fizio-patologice ale endocanabinoidelor
Cunoștiințele anterioare asupra farmacologiei canabinoidelor naturale și noile studii farmacologice, biochimice, analitice și genetice în ceea ce privește transmisia canabinoid-ergică, dau naștere la noi funcții ale sistemului endocanabinoid atât în condiții fiziologice cât și patologice. În sistemul nervos central și periferic, distribuția presinaptică preferențială, dar nu exclusivă, a receptorilor CB1, reglarea canalelor ionice de calciu și stimularea sintezei de endocanabinoide prin creșterea concentrației intracelulare de ioni de calciu și activarea altor receptori cuplați cu proteina G, fac din sistemul endocanabinoid un mijloc excelent pentru modularea eliberării de neurotransmițători. Mai specific, endocanabinoidele, în SNC, intervin în o multitudine de procese de depolarizare celulară, de inhibare sau de stimulare a neurotransmisiei sau a deprimării SNC pe termen scurt sau lung.
Acțiunea neuromodulatoare a endocanabinoidelor se traduce prin inhibarea eliberării de GABA, și a altor neurotransmițători sau chiar stimularea eliberării a unora, cu efecte care se traduc prin reglarea senzației dureroase, funcțiilor cardiovasculare, gastrointestinale și respiratorii. Totodată efectele lor asupra eliberării de hormoni și peptide hipotalamice și reglarea nivelurilor lor de către hormonii steroizi sugerează influența asupra apetitului și a funcției reproducătoare. Iar în ceea ce privește efectele imunologice, cât și cele privind durerea cronică și inflamația, acestea abia încep să fie conturate.
În general endocanabinoidele acționează ca și mediatori locali atât într-o manieră autocrină cât și paracrină și date noi le implică în procesele de control ale metabolismului celular, precum și a proliferării și diferențierii celulare.
În ultimii ani tehnicile de determinare a canabinoidelor și a receptorilor canabinoizi din diferite țesuturi sau lichide biologice au făcut posibilă stabilirea unei legături între concentrația de endocanabinoide și o anumită stare patologică [16].
II. 4. 1. Boli neurologice și psihice
S-au înregistrat niveluri de mai crescute de endocanabinoide în creier, asociate cu anumite patologii. Astfel: în hipocampus după excitarea toxică cu glutamat, sau după tratarea cu anumiți stimuli stresanți: în hipotalamus și în sistemul limbic după privarea de hrană, sau în amigdala bazolaterală la rememorarea unei amintiri neplăcute. Transmisia canabinoidergică este stimulată:
– pentru a proteja neuronii, prin inhibarea activității neuronale glutametergice
pentru minimaliza impactul propus de stimulii stresanți prin stimularea apetitului inhibând semnalele anorexice
pentru a suprima amintirile neplăcute prin inhibarea GABA
pentru a produce analgezie centrală prin suprimarea activității factorilor nociceptivi
Nivelurile de anandamidă sunt crescute în cazul unui atac vascular cerebral, iar receptorii CB1 au rol protectiv împotriva atacurilor cerebrale la animale și 2-AG are rol protector în acest tip de patologie. Toate aceste date duc la concluzia că endocanabinoidele au rol neuroprotectiv.
Transmisia endocanabinoid-ergică prezintă o activitate crescută în anumite modele biologice pe animale care reproduc anumite boli neurodegenerative cum ar fi: Parkinsonul, boala Alzeihmer sau scleroza multiplă [16].
Efectele neuroprotective ale endocanabinoidelor, ale anandamidei în special, au fost demonstrate în numeroase studii în vitro sau în vivo, iar acestea sunt mediate de către receptorii CB1 și nu de către receptorii TRPV1, menționați anterior. Dar în anumite studii, anandamida este neurotoxică, care se traduce prin alterarea funcțiilor cognitive, producerea de edem cerebral și moartea celulelor. Aceste efecte sunt exacerbate în cazul în care receptorii canabinoizi sunt blocați. În condiții de stress și de inflamație crește sinteza anandamidei și este mai activă pe receptorii TRPV1. Deci anandamida poate exercita atât neuroprotecție cât și neurotoxicitate în funcție de receptorii pe care acționează preponderent, pe cei CB1 sau respectiv pe cei TRPV1 [17].
În ceea ce privește scleroza multiplă, transmisia endocanabinoid-ergică are rolul de a contracara hiperactivitatea neuronală, inflamația locală și deci a simptomelor acestei boli cum ar fi tremorul și spasticitatea. Același lucru se petrece și în cazul bolii Parkinson sau Alzeihmer, ameliorând activitatea motorie și pierderea memoriei. Este foarte interesant, că în creierul pacienților cu Alzeihmer, s-a observat post-portem că prezintă o concentrație destul de mare de receptori CB2, care de obicei nu sunt exprimați în creier. Aceasta poate însemna că endocanabinoidele pot conferi protecție în această boală prin activarea receptorilor CB2 și posibil prin interacțiunea cu reacțiile inflamatorii.
Spre deosebire, în ceea ce privește boala Huntington, se înregistrează o scădere progresivă a numărului de receptori CB1 și a nivelurilor de endocanabinoide din ganglionii bazali în stadiile incipiente ale bolii, având ca și consencință hiperkinezia specifică primei faze a bolii. Iar în studiile post-mortem se înregistrează niveluri înalte de receptori CB1 în creierul pacienților afectați de această boală [16].
S-a observat că endocanabinoidele dețin un rol și în fiziopatologia glaucomului, prin prezența receptorilor CB1 la nivelul ochiului. Prin administrare de anandamidă exogenă, s-a observat că inițial aceasta scade presiunea intraoculară și apoi prin transformarea ei în acid arahidonic și a acestuia în prostaglandine proinflamatoare, se înregistrează o creștere a acestei presiuni. Astfel prin administrarea de inhibitori ai degradării anandamidei se poate obține efectul dorit de scădere a presiunii intraoculare.
Dar în patologia glaucomului nu este implicată numai presiunea intraoculară, ci și o afectarea degenerativă a nervului optic, și a retinei datorită producerii ischemiei retinale. Factorii care duc la aceste consecințe sunt excesul de neurotransmițători, cum ar fi glutamatul sau oxidul nitric, precum și o hiperexcitabilitate a receptorilor NMDA (receptori specifici ai N-metil D-aspartatului), care determină creșterea fluxului de ioni de calciu și alți ioni, care induc moartea celulară. S-a demonstrat că anandamida poate modula activitatea acestui receptor, reducând apoptoza celulară [18].
În ceea ce privește schizofrenia, dovezi recente au dovedit că pacienții afectați de această boală prezintă niveluri crescute de anandamidă în fluidul cerebrospinal al pacienților cu schizofrenie. Se observă că există o corelație între simptomele psihotice și activitatea dopaminergică indusă de canabinoide. Se presupune că disfuncționalitățile în sistemul endocanabinoid joacă un rol în patogeneza acestei boli. Astfel, diverse studii au demonstrat că nivelurile plasmatice de anandamidă sunt crescute în cazul pacienților de schizofrenie netratați, iar în urma tratamentului farmacologic eficient se observă scăderea nivelurilor de anandamidă, FAAH și receptorii CB2. Se pare că nivelurile crescute de anandamidă sunt asociate cu faza acută a bolii. Iar dezechilibrele imunologice observate se datorează tot hiperactivității sistemului endocanabinoid [19]
II. 4. 2. Bolile metabolice
Endocanabinoidele prezintă efecte metabolice foarte diverse: activarea metabolismului glucozei, oxidarea acizilor grași – efecte observate în studii pe astrocite, iar în hepatocite inhibă lipogeneza [20]. Studii recente relevă importanța pe care au endocanabinodele în controlul apetitului [15]. În cazul obezității, sistemul endocanabinoid prezintă o exacerbare a activității, care explică utilizarea antagonistului SR141716, cunoscut și sub numele de Rimonabant în tratamentul acestei patologii și faptul că șoarecii fără receptori CB1 prezintă o incidență scăzută a acesteia [16].
II. 4. 3. Bolile cardiovasculare
În ultima decadă numeroase studii au demostrat implicarea endocanabinoidelor în patologii diverse cum ar fi: șocul hemoragic sau septic, ciroza hepatică sau infarctul miocardic. Endocanabinoidele din macrofage sau din trombocite sunt responsabile de producerea hipotensiunii și vasodilatației asociate acestor tipuri de patologii. Toate aceste efecte sunt inhibate de către antagonistul receptorilor CB1, ceea ce demonstrează implicarea acestora în producerea efectelor mai sus menționate.
În ceea ce privește presiunea arterială, anandamida prezintă un efect slab hipotensiv în caz de normotensiune arterială, dar în caz de hipertensiune are un efect puternic hipotensiv, sugerând rolul sistemului endocanabiniod în reglarea hipertensiunii [21].
II. 4. 4. Bolile gastrointestinale
Concentrația anandamidei și/sau a numărului receptorilor este crescută în trei tipuri de patologii care sunt: inflamația intestinului subțire, diareea indusă de toxina holerică, sau ileus-ul paralitic indus de peritonită. Este foarte interesant faptul că această creștere în activitatea endocanabinoidelor conferă protecție împotriva simptomelor în primele două cazuri, iar în cel de-al treilea duce la reducerea motilității intestinale. Un studiu recent a demonstrat faptul că șoarecii fără receptori CB1 sau fără enzima care degradează anandamida, la tratarea cu acid dinitrobenzensulfonic, sunt mai puțin expuși la inflamația colonului, ceea ce subliniază rolul protectiv al endocanabinoidelor. O altă dovadă a rolului în controlul funcțiilor intestinale este incidența diareei ca și efect secundar al tratamentului cu rimonabant, antagonistul receptorilor CB1 [16].
II. 4. 5. Efecte asupra funcției reproducătoare
Anandamida influențează o serie de procese, spre exemplu în concentrații scăzute stimulează implatarea embrionului în uter, iar în concentrații mai mari o inhibă. De aceea în cazul unui avort spontan se înregistrează niveluri plasmatice crescute de anandamidă și scăzute de FAAH [16].
Un studiu recent care privește rolul sistemului endocanabinoid în dezvoltarea pre și postnatală a demonstrat că endocanabinoidele sunt prezente încă din cele mai incipiente stadii ale dezvoltării embrionare, anandamida la început în concentrații mult mai reduse decât 2-AG, dar pe măsura evoluției, nivelul de anandamidă crește în timp ce cel de 2-AG rămâne constant. S-a observat că nivelurile înalte de 2-AG care activează receptorii CB1 sunt necesare după naștere pentru a iniția reflexul de a suge [22].
II. 4. 6. Implicațiile în cancer
O creștere a activității sistemului endocanabinoid se înregistrează în cazul unor patologii oncologice maligne și în celule cancerigene umane cu un grad înalt de afectarea cancerigenă. Activarea receptorilor CB1 sau CB2 duce la blocarea proliferării celulelor canceroase sau inducerea apopteozei lor în vitro, iar în vivo duce la inhibarea dezvoltării cancerului, angiogenezei sau a metastazelor. Toate aceste date indică faptul că modularea sistemului endocanabinoid ar putea reprezenta o direcție de terapie în tratamentul acestei patologii.
Pe de altă parte supraexprimarea receptorilor CB2 în celule precursoare hematopoetice pare a fi un factor declanșator al leucemiei acute.
Se poate concluziona că există diverse patologii care sunt asociate cu o alterare a activității sistemului endocanabinoid. Modificările care apar, uneori au rolul de a contracara efectele negative ale patologiei sau în alte dăți joacă rolul de factori declanșatori ai patologiei. Deși este timpuriu de afirmat că endocanabinoidele ar putea fi markeri ai unei stări patologice, s-a observat totuși că aceștia în general joacă un rol protectiv, dar în anumite boli pot avea implicații negative [16].
Pornind de la aceste observații, prin modularea acestui sistem endocanabinoid, se pot găsi noi compuși cu valoare terapeutică, cunoscuți sub numele de liganzi canabinoizi, temă care va fi tratată în capitolul următor.
=== CAPITOLUL III ===
CAPITOLUL III
LIGANZII CANABINOIZI EXOGENI
III. 1. Compușii naturali
Inflorescențele și frunzele de Cannabis sativa secretă o rezină care conține aproximativ șaizeci de compuși cu structură de terpenfenolică, cunoscuți sub numele de canabinoide. Cele mai mari concentrații de canabinoide se găsesc în inflorescențe, frunze, iar cele mai scăzute în măduvă și rădăcină. Efectele înregistrate la administrarea produșilor derivați de cannabis, au fost mai ușor de înțeles după descoperirea structurii principalului component activ, Δ9- tetrahidrocanabinol. Mai există și alți compuși, metaboliți sau compuși înrudiți structural, mai puțin activi, cum ar fi Δ8-tetrahidrocanabinol și canabinol, care prezintă proprietăți psihoactive, și canabidiolul, care nu prezintă proprietăți psihoactive (figura III. 1). Prin piroliza frunzelor de cannabis, se formează alte sute de compuși înrudiți care, fie sunt inactivi, fie potențează efectele Δ9-THC [7].
Figura III. 1. Principalii constituienți naturali din Cannabis sativa
III. 1. 1. Farmacocinetica compușilor naturali
Cannabisul sau canabinoidele sunt de obicei inhalate sau înghițite, calea de administrare rectală, sublinguală, transdermică, oculară sau aerosolii au fost utilizate numai în câteva studii și nu prezintă importanță terapeutică practică. Farmacocinetica THC-ului variază în funcție de calea de administrare [26].
THC și celelalte canabinoide sunt rapid absorbite după inhalare, efecte le se instalează după câteva minute. Cantitatea absorbită variază între 20 și 45% din conținutul inițial de THC. După administrare orală, THC-ul pare să sufere o absorbție variabilă din tractul gastrointestinal și prezintă un domeniu terapeutic destul de îngust. Nivelurile plasmatice după administrarea orală reprezintă 25-30% din cele obținute în urma administrării aceleiași doze pe cale inhalatorie. Acesta se datorează faptului că THC-ul suferă efectului primului pasaj hepatic, deși metabolitul care rezultă, 11-hidroxi Δ9-THC, este psihoactiv. Instalarea efectului este întârziată, iar ca și durație este mai mare datorită absorbției lente din intestin.
După inhalare sau administrare intravenoasă, concentrația maximă în creier este atinsă după 15 minute, timp care coincide cu instalarea efectelor psihologice maxime. Apoi aceste efecte ajung la un platou al manifestării lor, platou care durează 2-4 ore înainte de a începe să scadă.
După administrarea orală efectul maxim se înregistrează după o oră sau mai mult și poate să dureze 5-6 ore datorită absorbției continue din intestin, dar și datorită faptului că anumite efecte cognitive și psihomotoare persistă pentru mai mult timp.
Canabinoidele traversează placenta, intră în circulația fetală și trec în laptele matern. Sunt foarte liposolubile și se acumulează în țesuturile grase de unde sunt eliberate treptat în circulația sistemică. Din această cauză eliminarea din organism este extrem de lentă și poate să dureze mai multe zile. Prin administrarea de doze repetate, canabinoidele se acumulează și continuă să ajungă la creier timp îndelungat.
Metabolizarea lor are loc la nivelul ficatului, metabolitul principal fiind 11-hidroxi Δ9-THC, care este mai activ decât THC-ul și se presupune că este responsabil de anumite din efectele fiziologice și psihologice ale cannabisului [27]. Există în jur de 20 de metaboliți, dintre care unii prezintă efecte psihoactive sau au un timp de înjumătățire de câteva zile. Metaboliții sunt excretați parțial în urină (25%), iar restul în intestin, de unde sunt reabsorbiți, prelungindu-se astfel durata de acțiune.
Datorită caracteristicilor farmacocinetice ale canabinoidelor (acumularea în țesutul gras și existența metaboliților activi) nu există o bună corelație între concentrațiile plasmatice și efectul farmacologic [28].
III. 2. Clasificarea liganzilor canabinoizi
În ultima decadă au fost sintetizați numeroși liganzi selectivi pentru receptorii canabiniozi. Mulți dintre aceștia servesc ca și dovezi moleculare importante, furnizând informații importante în ceea ce privește siturile de legare ale receptorilor, precum date importante despre rolul acestor situri în anumite stări fiziologice sau patologice. Până la ora actuală se cunosc șase clase mari de liganzi canabinomimetici. Acestea sunt:
canabinoidele clasice
canabinoidele non-clasice
canabinoidele hibride
eicosanoidele
aminoalchil-indoli
diaril-pirazoli [29].
III. 2. 1. Canabinoidele clasice
Din această clasă fac parte compușii derivați triciclici dibenzopirani, care fie sunt compuși care se întâlnesc în mod natural în Cannabis sativa, fie sunt derivați de sinteză a acestora. Compușii naturali din Cannabis sativa sunt Δ9-THC, Δ8-THC. Dintre multitudinea compușilor cei mai studiați au fost Δ9-THC, Δ8-THC și 11-hidroxi- Δ8-THC-dimetilheptil (HU-210), cu enantiomerul său (HU-211) și desacetil-L-nantradol (figura III. 2.). Toți au demonstrat activitate canabinoidă atât în vivo cât și în vitro.
Δ9-THC interacționează cu receptorii canabinoizi la concentrații submicromolare, având afinitități similare pentru receptorii CB1 sau CB2, dar datorită faptului că au fost sintetizați compuși mult mai selectivi pe receptorul CB1 este considerat agonist parțial pe receptorii CB1. Iar Δ8-THC prezintă aceleași caracteristici ca și Δ9-THC, în timp ce derivatul sintetic HU-210 prezintă o afinitate pentru receptorul CB1, comparabilă cu agoniștii totali și superioară celorlalte canabinoide [6].
Figura III. 2. Structura unor agoniști de sinteză
Există o multitudine de compuși de sinteză, care prezintă diferențe structurale precum și farmacologice, aceste caracteristici fiind rezumate în tabelul următor (Tabel III. 1). Din acest grup face parte și un antagonist de sinteză, compusul O-1184, care este un agonist slab al receptorilor CB1, și un agonist invers al receptorilor CB2.
Tabel III. 1
Compușii care prezintă selectivitate pentru receptorii CB2, pot fi utilizați în tratamentul durerii periferice, neuropatice și a inflamației. Dintre liganzi canabinoizi prezentați până acum, există 2 preparate comerciale, MARINOL sau DRONABINOL, care conțin ∆9-THC, și CESAMET, care are ca și principiu activ nabilona. Ambele preparate prezintă două indicații: greața și vărsăturile induse de către chimioterapie și pentru stimularea apetitului în anorexia corelată cu boala SIDA. În ceea ce privește proprietățile antiemetice, studiile clinice au demonstrat eficiența superioară a acestor compuși față de proclorperazină. Marinolul se află în prezent inclus în studii clinice de fază II, care să dovedească eficiența acestuia în tratamentul bolii Alzeihmer.
Dexanabinolul sau HU-211, care are aceiași afinitate pentru ambele tipuri de receptori canabinoizi, se găsește în studii clinice de faza III pentru tratamentul leziunilor cerebrale traumatice [29].
III. 2. 2. Canabinoidele non-clasice
O a doua clasă de canabinoide a fost dezvoltată pentru a simplifica structura liganzilor canabinoizi odată cu menținerea sau îmbunătățirea activității. Această clasă cuprinde reprezentanți biciclici sau triciclici, lipsind ciclul piranic. Compușii care fac parte din această grupă sunt trecuți în tabelul III. 2 [29].
Tabelul III. 2Afinitate relativă pentru receptorii CB21Selectivitate pentru receptorii CB1Tabelul III. 3.
Recent a fost sintetizată o nouă clasă de agoniști cu structură de diarileter-sulfonilester, compuși care prezintă proprietăți neuroprotective. Reprezentantul acestei clase este BAY 38-7271, care prezintă o afinitate crescută pentru receptorii CB1 [29].
III. 2. 4. Eicosanoidele
Compușii din această clasă sunt reprezentați de către cele 5 endocanabinoidele, ale căror caracteristici au fost prezentate în capitolul anterior. Dar pornind de la structura anandamidei au fost obținuți agoniști selectivi ai receptorilor CB1. Cei mai semnificativi sunt [6]:
Tabelul III. 4
III. 2. 5. Aminoalchil-indolii
Până la începutul anilor 90, toți liganzii canabinoizi erau derivați structurali ai THC-ului. Lucrurile s-au schimbat când s-au descoperit niște aminoalchil-indoli cu proprietăți canabinoide. Descoperirea acestora a pornit de la analogii de pravadolină, o serie de compuși utilizați ca și antiinflamatori nesteroidieni, care au și proprietatea de a se lega de receptorii canabinoizi. Cel mai cunoscut dintre acești compuși este WIN55212, care este un agonist foarte potent al receptorilor CB1 și CB2, mai ales al celor CB2. Acesta în vivo prezintă toate efectele produse de THC și substituie pe toți cei agoniștii în studiile efectuate până acum. Izomerul său radioactiv a fost utilizat, de asemenea, pentru a studia receptorii canabinoizi din creierul de șobolan. Din această clasă de compuși mai fac parte JWH-015 și L-768242, prezentați în tabelul următor [6].
Tabelul III. 5
S-a observat că această clasă de liganzi prezintă anumite diferențe în ceea ce privește modul de legare de receptori. Se pare că aceștia de leagă de alte situri ale receptorilor, sau există ipoteza conform căreia la interacțiunea cu anumiți liganzi, aceștia determină modificări structurale în conformația receptorului. Se poate spune deci, că liganzi din clase diferite se pot prezenta ca și agenți farmacologici selectivi, expunând numai anumite proprietăți canabinomimetice [15].
Din această clasă de compuși, fac parte și antagoniști ai receptorilor canabinoizi, cum ar fi AM630, care este un antagonist selectiv pe receptorii CB2 [29].
III. 2. 6. Diaril-pirazolii
Din această clasă fac parte antagoniștii sau agoniștii inverși. Cei mai importanți sunt SR141716A, care este foarte activ pe receptorii CB1, și SR144528 care este activ de 700 de ori pe receptorii CB2. Acești liganzi determină antagonizarea efectelor mediate de către receptorii canabinoizi, dar totodată pot acționa direct pe receptorii, producând inversarea efectelor produse de către agoniștii canabinoizi. Deși aceste efecte pot fi atribuite faptului că se produce o creștere a concentrației de liganzi endogeni, este dovedit faptul că acești doi liganzi evocă efecte de tipul agoniștilor inverși. Aceste efecte sunt posibile datorită faptului că receptorii prezintă activitate de transducere a semnalului chiar și în absența liganzilor endo sau exogeni, fenomenul cunoscut sub numele de activitatea constitutivă. Prin urmare, aril-pirazolii se pot comporta ca și agoniști inverși reducând activitatea constitutivă a acestor căi de transducție. Unele experimente au arătat că SR141716A este mai activ în blocarea efectelor agoniștilor canabinoizi decât în exercitarea efectelor proprii antagoniste [6].
SR141716A este cunoscut sub numele de rimonabant și este utilizat în prezent pentru tratamentul obezității, iar preparatul comercial ACOMPLIA va fi scos pe piață anul următor. Totodată este inclus în studii clinice care să-i dovedească eficiența în tratamentul dependenței de droguri, alcool și nicotina [31].
Alt antagonist este LY320135 care împărtășește afinitatea crescută pentru receptorul CB1 a rimonabantului, dar este mai puțin activ decât acesta. Alți antagoniști/agoniști inverși activi cu selectivitate pentru receptorii CB1 sunt AM251 și AM281. Aceștia au proprietatea de a deplasa de pe receptorii canabinoizi atât agoniști cât și antagoniștii, iar AM281 a demonstrat abilitatea de a atenua efectele produse de unii dintre cei mai potenți agoniști, cum sunt WIN55212 sau CP55940. Similar cu rimonabantul, compusul AM281 se comportă ca și un agonist invers atunci când este administrat singur.
Ca și derivați de la această a fost creat un nou grup de compuși antagoniști, care sunt analogi de diaril-metilen-azetidină, al cărui reprezentant este compusul 2 [29].
Tabelul III. 6
III. 3. Compuși care acționează asupra sistemul endocanabinoid
Din această clasă fac parte compușii care influențează metabolismul endocanabinoidelor în diverse etape ale acestuia. Până la această dată au fost studiați inhibitorii enzimei responsabilă de degradarea endocanabinoidelor, FAAH, și cei ai transportului anandamidei în celulă.
III. 3. 1. Inhibitorii enzimei FAAH
Acești compuși prezintă potențial terapeutic, ca și agoniști canabinoizi indirecți, prin inhibarea degradării endocanabinoidelor, crescând astfel concentrația de endocanabinoide la nivelul receptorilor canabinoizi. La nivelul altor sisteme aceștia prezintă efecte farmacologice nefavorabile. Prin urmare, acești inhibitori de FAAH ar trebui să prezinte o anumită selectivitate tisulară, producându-și efectele numai în acele zone unde există o producție de endocanabinoide în desfășurare.
În momentul de față există o serie de compuși sintetizați, prin care fluorura de palmitilsulfonil (AM374) și fluorura de stearilsulfonil (AM381). Ambii inhibă ireversibil FAAH și prezintă o diferență marcată între potența de a inhiba enzima și cea de a se lega de receptorii canabinoizi. AM374, administrat în vivo, ameliorează spasticitatea la șoarecii la care au fost induse simptome ale sclerozei multiple.
Metil-arahidon-fluorofosfonat (MAFP) este un alt inhibitor foarte potent, dar care interacționează și cu receptorii canabinoizi. Un analog al acestuia, O-1887 prezintă a mult mai bună separare a acestor două efecte.
Derivați de compuși α-ceto heterobiciclici sunt inhibitori reversibili ai FAAH foarte activi, ei fiind cunoscuți sub numele de 3.
Mai mulți analogi structurali ai anandamidei au fost sintetizați, fiind agoniști ai receptorilor canabinoizi. Dar din această serie fac parte și compușii AM1116 și AM356, care prezintă rezistență la acțiunea enzimei FAAH.
Structurile inhibitorilor FAAH cei mai importanți și mai activi sunt reprezentate în tabelul următor [29].
Tabelul III. 7.
Alte studii pe animale de experiență au demonstrat că doi compuși, derivați carbamici, URB532 și URB597, inhibitori ai FAAH, prezintă influențe pozitive în ceea ce privește reducerea anxietății [32].
III. 3. 2. Inhibitorii transportului de anandamidă
Există mai multe mecanisme prin care o moleculă ar putea să inhibe transportul anandamidei din spațiul extracelular în cel intracelular. Un compus care funcționează ca și substrat competitiv al proteinei transportatoare a anandamidei ar trebui să inhibe și acumularea intracelulară de anandamidă. Mai multe clase de compuși au fost sintetizate, fiecare având câte un reprezentant, structurile acestora fiind prezentate în tabelul III. 8. Caracterizarea proprietăților acestor compuși a fost mai dificil de realizat din cauza faptului că existența unei proteine transportoare pentru anandamidă nu a fost confirmată pe deplin. A fost demonstrat faptul că mulți dintre acești compuși interacționează și cu FAAH sau cu receptorii TRPV1. S-a observat că inhibă acumularea intracelulară de anandamindă, dar că nu exercită efecte inhibitorii ai FAAH. În general acești compuși sunt derivați de acizi grași, iar majoritatea dintre ei își exercită efectele de inhibiție a transportului de anandamidă la concentrații micromolare. Studiile referitoare la relațiile structură-acțiune au arătat că activitatea depinde de abilitatea moleculei de a adopta o conformație de U [17].
Tabelul III. 8.
Compusul AM404 administrat la șobolani duce la creșterea nivelurilor plasmatice de anandamidă și crește abilitatea acesteia de a scăderea motilitatea, nivelurilor plasmatice de prolactină și de a altera activitatea tirozin-kinazei (stimulare în hipotalamus și inhibiție în substanța neagră) [29].
Se poate concluziona că există și se descoperă în continuare o multitudine de agoniști, antagoniști, inhibitori care acționează asupra diverselor componente ale sistemului endocanabinoid și care deschid noi și noi direcții terapeutice, aspecte care vor fi dezvoltate în capitolele următoare.
Compusul CP-55940 este cel mai important din această grupă, fiind unul dintre cei mai importanți agoniști canabinoizi. Izomerul său radioactiv, [3H]CP55940, datorită faptului că este mai puțin lipofil decât Δ9-THC, a permis descoperirea și studierea receptorilor canabinoizi, fiind și până în ziua de azi cel mai utilizat ligand radioactiv. CP-55940 este mult mai activ decât Δ9-THC și decât mulți dintre ceilalți agoniști canabinoizi, având afinitate similară pentru ambii receptori canabinoizi [6]. Studiile pe șoareci au arătat că acest compus are proprietăți antiemetice foarte puternice, precum și efecte de inhibiție a motilității, ambele efecte fiind mediate de către receptorii CB1[30].
Un alt compus destul de activ este CP-55244, care prezintă o afinitate marcată pentru receptorii CB1 [6].
III. 2. 3. Canabinoidele hibride
Compușii hibrizi sunt acei compuși care cuprind toate elementele structurale atât ale liganzilor clasici și cei non-clasici. Aceștia prezintă avantajul că au o structură tridimensională, bine definită, care îi face utili în studierea situsurilor active ale receptorilor canabinoizi. Prin diverse modulări structurale s-au obținut compușii AM938 și 1, care prezintă afinități diferite pentru receptorii canabinoizi (tabelul III. 3).
Compusul
=== CAPITOLUL III corectat ===
CAPITOLUL III
LIGANZII CANABINOIZI EXOGENI
III. 1. Compușii naturali
Inflorescențele și frunzele de Cannabis sativa secretă o rezină care conține aproximativ șaizeci de compuși cu structură de terpenfenolică, cunoscuți sub numele de canabinoide. Cele mai mari concentrații de canabinoide se găsesc în inflorescențe, frunze, iar cele mai scăzute în măduvă și rădăcină. Efectele înregistrate la administrarea produșilor derivați de cannabis, au fost mai ușor de înțeles după descoperirea structurii principalului component activ, Δ9- tetrahidrocanabinol. Mai există și alți compuși, metaboliți sau compuși înrudiți structural, mai puțin activi, cum ar fi Δ8-tetrahidrocanabinol și canabinol, care prezintă proprietăți psihoactive, și canabidiolul, care nu prezintă proprietăți psihoactive (figura III. 1). Prin piroliza frunzelor de cannabis, se formează alte sute de compuși înrudiți care, fie sunt inactivi, fie potențează efectele Δ9-THC [3].
Figura III. 1. Principalii constituienți naturali din Cannabis sativa
III. 1. 1. Farmacocinetica compușilor naturali
Cannabisul sau canabinoidele sunt de obicei inhalate sau înghițite, calea de administrare rectală, sublinguală, transdermică, oculară sau aerosolii au fost utilizate numai în câteva studii și nu prezintă importanță terapeutică practică. Farmacocinetica THC-ului variază în funcție de calea de administrare [23].
THC și celelalte canabinoide sunt rapid absorbite după inhalare, efecte le se instalează după câteva minute. Cantitatea absorbită variază între 20 și 45% din conținutul inițial de THC. După administrare orală, THC-ul pare să sufere o absorbție variabilă din tractul gastrointestinal și prezintă un domeniu terapeutic destul de îngust. Nivelurile plasmatice după administrarea orală reprezintă 25-30% din cele obținute în urma administrării aceleiași doze pe cale inhalatorie. Acesta se datorează faptului că THC-ul suferă efectului primului pasaj hepatic, deși metabolitul care rezultă, 11-hidroxi Δ9-THC, este psihoactiv. Instalarea efectului este întârziată, iar ca și durație este mai mare datorită absorbției lente din intestin.
După inhalare sau administrare intravenoasă, concentrația maximă în creier este atinsă după 15 minute, timp care coincide cu instalarea efectelor psihologice maxime. Apoi aceste efecte ajung la un platou al manifestării lor, platou care durează 2-4 ore înainte de a începe să scadă.
După administrarea orală efectul maxim se înregistrează după o oră sau mai mult și poate să dureze 5-6 ore datorită absorbției continue din intestin, dar și datorită faptului că anumite efecte cognitive și psihomotoare persistă pentru mai mult timp.
Canabinoidele traversează placenta, intră în circulația fetală și trec în laptele matern. Sunt foarte liposolubile și se acumulează în țesuturile grase de unde sunt eliberate treptat în circulația sistemică. Din această cauză eliminarea din organism este extrem de lentă și poate să dureze mai multe zile. Prin administrarea de doze repetate, canabinoidele se acumulează și continuă să ajungă la creier timp îndelungat.
Metabolizarea lor are loc la nivelul ficatului, metabolitul principal fiind 11-hidroxi Δ9-THC, care este mai activ decât THC-ul și se presupune că este responsabil de anumite din efectele fiziologice și psihologice ale cannabisului [24]. Există în jur de 20 de metaboliți, dintre care unii prezintă efecte psihoactive sau au un timp de înjumătățire de câteva zile. Metaboliții sunt excretați parțial în urină (25%), iar restul în intestin, de unde sunt reabsorbiți, prelungindu-se astfel durata de acțiune.
Datorită caracteristicilor farmacocinetice ale canabinoidelor (acumularea în țesutul gras și existența metaboliților activi) nu există o bună corelație între concentrațiile plasmatice și efectul farmacologic [25].
III. 2. Clasificarea liganzilor canabinoizi
În ultima decadă au fost sintetizați numeroși liganzi selectivi pentru receptorii canabiniozi. Mulți dintre aceștia servesc ca și dovezi moleculare importante, furnizând informații importante în ceea ce privește situsurile de legare ale receptorilor, precum date importante despre rolul acestor situsuri în anumite stări fiziologice sau patologice. Până la ora actuală se cunosc șase clase mari de liganzi canabinomimetici. Acestea sunt:
canabinoidele clasice
canabinoidele non-clasice
canabinoidele hibride
eicosanoidele
aminoalchil-indoli
diaril-pirazoli [26].
III. 2. 1. Canabinoidele clasice
Din această clasă fac parte compușii derivați triciclici dibenzopirani, care fie sunt compuși care se întâlnesc în mod natural în Cannabis sativa, fie sunt derivați de sinteză a acestora. Compușii naturali din Cannabis sativa sunt Δ9-THC, Δ8-THC. Dintre multitudinea compușilor cei mai studiați au fost Δ9-THC, Δ8-THC și 11-hidroxi-Δ8-THC-dimetilheptil (HU-210), cu enantiomerul său (HU-211) și desacetil-L-nantradol (figura III. 2.). Toți au demonstrat activitate canabinoidă atât în vivo cât și în vitro.
Δ9-THC interacționează cu receptorii canabinoizi la concentrații submicromolare, având afinitități similare pentru receptorii CB1 sau CB2, dar datorită faptului că au fost sintetizați compuși mult mai selectivi pe receptorul CB1 este considerat agonist parțial pe receptorii CB1. Iar Δ8-THC prezintă aceleași caracteristici ca și Δ9-THC, în timp ce derivatul sintetic HU-210 prezintă o afinitate pentru receptorul CB1, comparabilă cu agoniștii totali și superioară celorlalte canabinoide [2].
Figura III. 2. Structura unor agoniști de sinteză
Există o multitudine de compuși de sinteză, care prezintă diferențe structurale precum și farmacologice, aceste caracteristici fiind rezumate în tabelul următor (Tabel III. 1). Din acest grup face parte și un antagonist de sinteză, compusul O-1184, care este un agonist slab al receptorilor CB1, și un agonist invers al receptorilor CB2.
Tabel III. 1
Compușii care prezintă selectivitate pentru receptorii CB2, pot fi utilizați în tratamentul durerii periferice, neuropatice și a inflamației. Dintre liganzi canabinoizi prezentați până acum, există 2 preparate comerciale, MARINOL sau DRONABINOL, care conțin ∆9-THC, și CESAMET, care are ca și principiu activ nabilona. Ambele preparate prezintă două indicații: greața și vărsăturile induse de către chimioterapie și pentru stimularea apetitului în anorexia corelată cu boala SIDA. În ceea ce privește proprietățile antiemetice, studiile clinice au demonstrat eficiența superioară a acestor compuși față de proclorperazină. Marinolul se află în prezent inclus în studii clinice de fază II, care să dovedească eficiența acestuia în tratamentul bolii Alzeihmer.
Dexanabinolul sau HU-211, care are aceiași afinitate pentru ambele tipuri de receptori canabinoizi, se găsește în studii clinice de faza III pentru tratamentul leziunilor cerebrale traumatice [26].
III. 2. 2. Canabinoidele non-clasice
O a doua clasă de canabinoide a fost dezvoltată pentru a simplifica structura liganzilor canabinoizi odată cu menținerea sau îmbunătățirea activității. Această clasă cuprinde reprezentanți biciclici sau triciclici, lipsind ciclul piranic. Compușii care fac parte din această grupă sunt trecuți în tabelul III. 2 [26].
Tabelul III. 2Afinitate relativă pentru receptorii CB21Selectivitate pentru receptorii CB1Tabelul III. 3.
Recent a fost sintetizată o nouă clasă de agoniști cu structură de diarileter-sulfonilester, compuși care prezintă proprietăți neuroprotective. Reprezentantul acestei clase este BAY 38-7271, care prezintă o afinitate crescută pentru receptorii CB1 [26].
III. 2. 4. Eicosanoidele
Compușii din această clasă sunt reprezentați de către cele 5 endocanabinoidele, ale căror caracteristici au fost prezentate în capitolul anterior. Dar pornind de la structura anandamidei au fost obținuți agoniști selectivi ai receptorilor CB1. Cei mai semnificativi sunt [2]:
Tabelul III. 4
III. 2. 5. Aminoalchil-indolii
Până la începutul anilor 90, toți liganzii canabinoizi erau derivați structurali ai THC-ului. Lucrurile s-au schimbat când s-au descoperit niște aminoalchil-indoli cu proprietăți canabinoide. Descoperirea acestora a pornit de la analogii de pravadolină, o serie de compuși utilizați ca și antiinflamatori nesteroidieni, care au și proprietatea de a se lega de receptorii canabinoizi. Cel mai cunoscut dintre acești compuși este WIN55212, care este un agonist foarte potent al receptorilor CB1 și CB2, mai ales al celor CB2. Acesta în vivo prezintă toate efectele produse de THC și substituie pe toți cei agoniștii în studiile efectuate până acum. Izomerul său radioactiv a fost utilizat, de asemenea, pentru a studia receptorii canabinoizi din creierul de șobolan. Din această clasă de compuși mai fac parte JWH-015 și L-768242, prezentați în tabelul următor [2].
Tabelul III. 5
S-a observat că această clasă de liganzi prezintă anumite diferențe în ceea ce privește modul de legare de receptori. Se pare că aceștia de leagă de alte situsuri ale receptorilor, sau există ipoteza conform căreia la interacțiunea cu anumiți liganzi, aceștia determină modificări structurale în conformația receptorului. Se poate spune deci, că liganzi din clase diferite se pot prezenta ca și agenți farmacologici selectivi, expunând numai anumite proprietăți canabinomimetice [12].
Din această clasă de compuși, fac parte și antagoniști ai receptorilor canabinoizi, cum ar fi AM630, care este un antagonist selectiv pe receptorii CB2 [26].
III. 2. 6. Diaril-pirazolii
Din această clasă fac parte antagoniștii sau agoniștii inverși. Cei mai importanți sunt SR141716A, care este foarte activ pe receptorii CB1, și SR144528 care este activ de 700 de ori pe receptorii CB2. Acești liganzi determină antagonizarea efectelor mediate de către receptorii canabinoizi, dar totodată pot acționa direct pe receptorii, producând inversarea efectelor produse de către agoniștii canabinoizi. Deși aceste efecte pot fi atribuite faptului că se produce o creștere a concentrației de liganzi endogeni, este dovedit faptul că acești doi liganzi evocă efecte de tipul agoniștilor inverși. Aceste efecte sunt posibile datorită faptului că receptorii prezintă activitate de transducere a semnalului chiar și în absența liganzilor endo sau exogeni, fenomenul cunoscut sub numele de activitatea constitutivă. Prin urmare, aril-pirazolii se pot comporta ca și agoniști inverși reducând activitatea constitutivă a acestor căi de transducție. Unele experimente au arătat că SR141716A este mai activ în blocarea efectelor agoniștilor canabinoizi decât în exercitarea efectelor proprii antagoniste [2].
SR141716A este cunoscut sub numele de rimonabant și este utilizat în prezent pentru tratamentul obezității, iar preparatul comercial ACOMPLIA va fi scos pe piață anul următor. Totodată este inclus în studii clinice care să-i dovedească eficiența în tratamentul dependenței de droguri, alcool și nicotina [28].
Alt antagonist este LY320135 care împărtășește afinitatea crescută pentru receptorul CB1 a rimonabantului, dar este mai puțin activ decât acesta. Alți antagoniști/agoniști inverși activi cu selectivitate pentru receptorii CB1 sunt AM251 și AM281. Aceștia au proprietatea de a deplasa de pe receptorii canabinoizi atât agoniști cât și antagoniștii, iar AM281 a demonstrat abilitatea de a atenua efectele produse de unii dintre cei mai potenți agoniști, cum sunt WIN55212 sau CP55940. Similar cu rimonabantul, compusul AM281 se comportă ca și un agonist invers atunci când este administrat singur.
Ca și derivați de la această a fost creat un nou grup de compuși antagoniști, care sunt analogi de diaril-metilen-azetidină, al cărui reprezentant este compusul 2 [26].
Tabelul III. 6
III. 3. Compuși care acționează asupra sistemul endocanabinoid
Din această clasă fac parte compușii care influențează metabolismul endocanabinoidelor în diverse etape ale acestuia. Până la această dată au fost studiați inhibitorii enzimei responsabilă de degradarea endocanabinoidelor, FAAH, și cei ai transportului anandamidei în celulă.
III. 3. 1. Inhibitorii enzimei FAAH
Acești compuși prezintă potențial terapeutic, ca și agoniști canabinoizi indirecți, prin inhibarea degradării endocanabinoidelor, crescând astfel concentrația de endocanabinoide la nivelul receptorilor canabinoizi. La nivelul altor sisteme aceștia prezintă efecte farmacologice nefavorabile. Prin urmare, acești inhibitori de FAAH ar trebui să prezinte o anumită selectivitate tisulară, producându-și efectele numai în acele zone unde există o producție de endocanabinoide în desfășurare.
În momentul de față există o serie de compuși sintetizați, prin care fluorura de palmitilsulfonil (AM374) și fluorura de stearilsulfonil (AM381). Ambii inhibă ireversibil FAAH și prezintă o diferență marcată între potența de a inhiba enzima și cea de a se lega de receptorii canabinoizi. AM374, administrat în vivo, ameliorează spasticitatea la șoarecii la care au fost induse simptome ale sclerozei multiple.
Metil-arahidon-fluorofosfonat (MAFP) este un alt inhibitor foarte potent, dar care interacționează și cu receptorii canabinoizi. Un analog al acestuia, O-1887 prezintă a mult mai bună separare a acestor două efecte.
Derivați de compuși α-ceto heterobiciclici sunt inhibitori reversibili ai FAAH foarte activi, ei fiind cunoscuți sub numele de 3.
Mai mulți analogi structurali ai anandamidei au fost sintetizați, fiind agoniști ai receptorilor canabinoizi. Dar din această serie fac parte și compușii AM1116 și AM356, care prezintă rezistență la acțiunea enzimei FAAH.
Structurile inhibitorilor FAAH cei mai importanți și mai activi sunt reprezentate în tabelul următor [26].
Tabelul III. 7.
Alte studii pe animale de experiență au demonstrat că doi compuși, derivați carbamici, URB532 și URB597, inhibitori ai FAAH, prezintă influențe pozitive în ceea ce privește reducerea anxietății [29].
III. 3. 2. Inhibitorii transportului de anandamidă
Există mai multe mecanisme prin care o moleculă ar putea să inhibe transportul anandamidei din spațiul extracelular în cel intracelular. Un compus care funcționează ca și substrat competitiv al proteinei transportatoare a anandamidei ar trebui să inhibe și acumularea intracelulară de anandamidă. Mai multe clase de compuși au fost sintetizate, fiecare având câte un reprezentant, structurile acestora fiind prezentate în tabelul III. 8. Caracterizarea proprietăților acestor compuși a fost mai dificil de realizat din cauza faptului că existența unei proteine transportoare pentru anandamidă nu a fost confirmată pe deplin. A fost demonstrat faptul că mulți dintre acești compuși interacționează și cu FAAH sau cu receptorii TRPV1. S-a observat că inhibă acumularea intracelulară de anandamindă, dar că nu exercită efecte inhibitorii ai FAAH. În general acești compuși sunt derivați de acizi grași, iar majoritatea dintre ei își exercită efectele de inhibiție a transportului de anandamidă la concentrații micromolare. Studiile referitoare la relațiile structură-acțiune au arătat că activitatea depinde de abilitatea moleculei de a adopta o conformație de U [14].
Tabelul III. 8.
Compusul AM404 administrat la șobolani duce la creșterea nivelurilor plasmatice de anandamidă și crește abilitatea acesteia de a scăderea motilitatea, nivelurilor plasmatice de prolactină și de a altera activitatea tirozin-kinazei (stimulare în hipotalamus și inhibiție în substanța neagră) [26].
Se poate concluziona că există și se descoperă în continuare o multitudine de agoniști, antagoniști, inhibitori care acționează asupra diverselor componente ale sistemului endocanabinoid și care deschid noi și noi direcții terapeutice, aspecte care vor fi dezvoltate în capitolele următoare.
Compusul CP-55940 este cel mai important din această grupă, fiind unul dintre cei mai importanți agoniști canabinoizi. Izomerul său radioactiv, [3H]CP55940, datorită faptului că este mai puțin lipofil decât Δ9-THC, a permis descoperirea și studierea receptorilor canabinoizi, fiind și până în ziua de azi cel mai utilizat ligand radioactiv. CP-55940 este mult mai activ decât Δ9-THC și decât mulți dintre ceilalți agoniști canabinoizi, având afinitate similară pentru ambii receptori canabinoizi [2]. Studiile pe șoareci au arătat că acest compus are proprietăți antiemetice foarte puternice, precum și efecte de inhibiție a motilității, ambele efecte fiind mediate de către receptorii CB1[27].
Un alt compus destul de activ este CP-55244, care prezintă o afinitate marcată pentru receptorii CB1 [2].
III. 2. 3. Canabinoidele hibride
Compușii hibrizi sunt acei compuși care cuprind toate elementele structurale atât ale liganzilor clasici și cei non-clasici. Aceștia prezintă avantajul că au o structură tridimensională, bine definită, care îi face utili în studierea situsurilor active ale receptorilor canabinoizi. Prin diverse modulări structurale s-au obținut compușii AM938 și 1, care prezintă afinități diferite pentru receptorii canabinoizi (tabelul III. 3).
Compusul
=== CAPITOLUL IV ===
CAPITOLUL IV
FARMACOLOGIA CANABINOIDELOR
Cannabisul sau preparate din cannabis acționează la nivelul fiecărui sistem din organism. În următorul tabel sunt prezentate principalele efecte pe care le induce administrarea de cannabis, implicit de canabinoide, urmând ca, în continuare aceste efecte să fie detaliate.
Tabelul IV. 1. Principalele efectele ale canabinoidelor [27]
IV. 1. Efectele asupra SNC
IV. 1. 1. Efectele euforizante, cognitive și comportamentale
Acestea pot varia în funcție de doză, cale de administrare, așteptările utilizatorilor și variabilitatea interindividuală. Cu toate acestea, canabinoidele produc un set unic de efecte atât la oameni cât și la animale. Cel mai important efect este cel de euforie și relaxare urmat de o perioadă de deprimare. La doze mici, canabinoidele produc un amestec de efecte stimulatorii și deprimante, iar la doze mai mari predomină efectele deprimante. Plăcerea produsă de consum, care reprezintă un factor care duce la abuz, este dat de sentimentul de liniștire, calm, distorsiunile vizuale și auditive.
Euforia produsă a fost demonstrată și cu ajutorul electroencefalogramei. Un grup de subiecți au fumat țigări cu marijuana, care aveau un conținut de THC cuprins între 1,26 și 2,53%. Aceștia au raportat multiple episoade de euforie de intensitate considerabilă, în primele 15 minute de la consum. Aceste episoade au fost acompaniate de niveluri crescute de THC în plasmă. Activitatea alfa pe EEG era semnificativ crescută în timpul episoadelor de euforie, în timp ce activitatea beta era scăzută. În ceea ce privește consumatorii cronici, care prezintă o expunere de cel puțin 15 ani, s-au descoperit nivele crescute permanente ale activității teta în zona frontal-centrală și ale activității alfa în zona frontală [7].
Dar totuși consumul de marijuana poate duce și la efecte neplăcute cum ar fi, anxietate severă, panică, paranoia și psihoză. Aceste efecte sunt dependente de doză și sunt mai frecvente în cazul începătorilor și a personelor care prezintă o anumită labiltate emoțională [28].
Consumul acut de marijuana este asociat cu deteriorarea funcțiilor cognitive, memoriei, alterarea percepției temporale și spațiale, timpului de reacție, capacității de învățare, atenției și coordinării motorii. Aceste efecte pot persista până la o durată de 2 zile. Cannabisul este unul drogurile cele mai probabile de a fi implicate în accidente de mașină. La o doză echivalentă cu una sau două țigări de marijuana, procesele cognitive responsabile de condusul mașinii sunt deteriorate pentru mai mult de 24 de ore, adică mult după consumul efectiv. Ariile implicate includ coordinarea, depistarea, percepția, vigilența și performanțele atât în ceea ce privește situațiile reale cât și cele simulate. Aceste efecte sunt potențate de administrarea de alcool [7].
Canabinoidele inhibă transmisia semnalui neuronale și inhibă locomoția prin acțiunile lor la nivelul ganglionilor bazali și cerebel, unde receptorii canabinoizi sunt abundenți (figura IV. 1). Receptorii canabinoizi se găsesc totodată și la nivelul nucleilor din striat și subtalamici, care au rolul de inhiba sau stimula mișcarea. Canabinoidele scad atît impulsurile stimulatoare cât și inhibitoare către substanța neagră, și deci ar putea fi responsabili de reglarea duală a locomoției la acest nivel. Numeroase alte regiuni din creier, cortexul, cerebelul și sinapsa de la cortex la striatum, sunt implicate în controlul mișcării și de asemenea conțin numeroși receptori canabinoizi [33].
Figura IV. 1. Reprezenatarea regiunilor din SNC responsabile de locomoție
Unul din efectele cele mai importante este deteriorarea memoriei de scurtă durată, acestea fiind corelate cu faptul că receptorii CB1 sunt numeroși în hipocampus, aria asociată cu acest proces. Efectele THC-ului sunt similare cu cele determinate de o leziune temporară a hipocampusului. Canabinoidele reduc activitatea neuronală a hipocampusului. În vitro, numeroși liganzi canabinoizi endogeni și exogeni pot bloca procesele celulare asociate cu formarea memoriei. Canabinodele inhibă eliberarea neurotransmițătorilor cum ar fi: dopamina, glutamatul, acetilcolina, noradrenalina și GABA [33].
IV. 1. 2. Modularea activității neuronale în arii distincte din creier
În această parte vor fi discutate efectele produse de canabinoide ca urmare a modulării a celor mai importanți neurotransmițători, dopamina, glutamatul și acidul γ-aminobutiric (GABA), în ariile din creier unde există o densitate mărită de receptori CB1 și care sunt implicate în efectele produse de marijuana [7].
IV. 1. 2. 1. Ganglionii bazali
Ganglionii bazali sunt formați din cinci nuclei, după cum urmează: nucleul caudat, putamen, globus pallidus, substanța neagră, nucleul subtalamic. Nucleul caudat și putamenul formează împreună striatul. Acesta primește proiecții glutamatergice de la ariile corticale motorii și senzoriale și este cel mai important nucleu de intrare al gangliei bazale. Cel mai importanți nuclei de ieșire se află în globus pallidus și în substanța neagră. În aceste zone receptorii canabinoizi se află în densitate mare și se află localizați atât presinaptic cât și postsinaptic, dar cu preponderență presinaptic la nivelul terminațiilor GABA-ergice.
La nivelul gangliei bazale activitatea locomotorie depinde de balanța dintre neurotransmițătorii inhibitori, respectiv excitatori. Acestă balanță este modulată de către endocanabinoide, care acționează asupra receptorilor canabinoizi prezenți în număr mare la acest nivel. Canabinoidele duc la scăderea activității locomotorii prin inhibarea preluării intracelulare a GABA, prin inhibarea dopaminei și prin inhibarea eliberării de glutamat (figura IV. 2) [7].
Figura IV. 2. Neurotransmisia la nivelul ganglionilor bazali
IV. 1. 2. 2. Sistemul dopaminergic mezolimbic
Deși marijuana este atât de mult utilizată, mecanismele pentru proprietățile sale euforizante și dependizante nu sunt cunoscute în totalitate. Proprietățile pentru care este atât de căutată sunt datorate activării sistemului dopaminergic mezolimbic din aria ventro-tegmentală.
Neuronii dopaminergici din aria ventro-tegmentală se află sub controlul inhibitor al interneuronilor GABA-ergici. Acestă zonă primește proiecții de la sistemul β-endorfinergic, care este tonic activ. Dezinhibarea tonusului GABA datorită receptorilor opiozi µ, are ca și consecință o creștere a descărcării de dopamină la nivelul terminațiilor dopaminergice de la nivelul nucleului accumbens. Eliberarea de dopamină este sub controlul sistemului β-endorfinergic. Ca urmare a activării receptorilor opiozi k de către dinorfină, se produce o hiperpolarizare și este împiedicată eliberarea de dopamină. Canabinoidele cresc eliberarea de dopamină printr-un mecanism necunoscut, cele două posibilități fiind inhibarea eliberării de GABA sau interacțiunea cu sistemul β-endorfinergic (figura IV. 3) [7].
Figura IV. 3 Sistemul dopaminergic mezolimbic și modularea acestuia de către GABA și opoidele endogene
IV. 1. 2. 3. Hipocampusul
Un interes deosebit îl prezintă efectele pe care le au canabinoidele asupra memoriei și funcțiilor cognitive, efecte care se datorează acțiunii acestora pe receptorii CB1 din hipocampus. După cum am mai amintit și mai sus canabinoidele își exercită efectele la acest nivel prin inhibarea eliberării de glutamat, acetilcolină și noradrenalină. La acest nivel modificările produse de către canabinoide sunt dependente de tipul de consum. Dacă la admistrarea acută efectele sunt cele datorate inhibării neurotransmițătorilor, deteriorări reversible asupra memoriei și percepției, consumul cronic de cannabis este asociat cu deficiențe permanente ale memoriei și proceselor cognitive. Studiile experimentale, efectuate pe neuroni din hipocampusul de șoarece expuși șase zile la THC, au înregistrat moartea acestora. Concentrațiile de THC utilizate sunt similare cu cele găsite în plasma umană după consumarea unei singure țigări cu marijuana. În plus aceste studii au arătat că efecte pot fi inhibate de antagonistul canabinod SR 141716A, ceea ce demonstrează faptul că efectele sunt consecința interacțiunii cu receptorii canabinoizi. Efectele neurotoxice ale THC-ului pot fi anhilate de către vitamina E, cât și de inhibitorii fosfolipazei A2 și a ciclooxigenazei. Se poate concluziona deci, că THC-ul induce moartea celulară în hipocampus, ceea ce explică deteriorarea memoriei după consumul cronic de marijuana [7].
IV. 1. 3. Toleranța, dependența, sindromul de abstinență
S-a observat că toleranța se instalează mai ales în ceea ce privește efectele euforizante, efecte sistemice și a fost clar demonstrată existența unui sindrom de abstinență atât la oameni cât și la animale. Sindromul de abstinență este asemănător cu cel produs de către alcool, opiode, benzodiazepine și se manifestă prin agitație, insomnie, anxietate, agresivitate crescută, anorexie, tremurături ale mușchilor. O doză zilnică de 180 mg de THC, consumată timp de 11-21 de zile este suficientă pentru a declanșa sindromul de abstinență. Instalarea toleranței îi determină pe unii utilizatori să crească dozele, iar existența sindromului de abstinență încurajează consumul în continuare. Deci consumul cronic de cannabis duce la dependență, iar rapoarte din Statele Unite, Marea Britanie și Noua Zeelandă arată ca mulți utilizatori apelează la tratament pentru dependența de cannabis [28].
IV. 1. 4. Efectele analgezice
Canabinoidele au fost utilizate de foarte mult timp pentru tratamentul durerii acute sau cronice. În acest sens au fost efectuate numeroase studii care să dovedească eficiența acestora. În aceste experimente, canabinoidele produc reprimarea răspunsurilor celulare nociceptive, prezentînd următoarele caracteristici:
reprimarea răspunsurilor comportamentale și neuropsihologice pentru toate tipurile de stimuli nociceptivi
potență mare (doza eficace este de aproximativ 75 mg/kg, administrată intravenos)
eficacitate mare (reducerea cu 80% a răspunsului la stimulii nociceptivi)
efectele sunt mediate de către receptorii CB1
reprimarea are loc atât la nivelul neuronilor care răspund la atingere și durere, cât și la nivelul celor care răspund numai la durere
nu are loc reprimarea neuronilor care răspund numai la atingere
neuronii medulari și talamici sunt afectați în mod asemănător
există o corelație foarte puternică între eficacitatea și timpul de manifestare a efectelor
represia are loc și în experimentele care evaluează durerea cronică
represia semnalelor spontane după injectarea unui agent inflamator
Este important de observat că primele opt caracteristici se referă la efecte asupra durerii acute sau psihologice, în timp ce ultimele două sunt corelate cu durerea cronică. Canabinoidele s-au dovedit eficiente în modele experimentale care induc inflamația și durerea neuropatică. Acest lucru este foarte important datorită faptului că aceste studii reprezintă indicatori mai buni asupra potențialului terapeutic al canabinoidelor, decât studiile care implică durerea acută.
În ceea ce privește situsurile de acțiune ale canabinoidelor, acestea pot produce analgezie prin acțiunea la nivelul creierului prin modulare descendentă, sau prin acțiune directă medulară și/sau prin acțiunea la nivelul nervilor periferici. Există deci trei tipuri de situsuri de acțiune ale canabinoidelor: sistemul nervos central, la nivel medular și periferic [34].
IV. 1. 4. 1. Analgezia la nivelul SNC
Canabinoidele administrate intracerebroventricular suprimă mișcările cozii și răspunsurile medulare nociceptive la șobolani, aceste efecte fiind înregistrate la doze mici. Totodată s-a observat că efectele analgezice pot fi exercitate din cel puțin șapte zone diferite din creier, care includ formațiunea cenușie periapeductală, măduva rostrală ventrolaterală nucleul noradrenergic A5 din măduvă. Toate aceste zone participă la inhibiția descendentă a căilor nociceptive. Studii efectuate de către diverși cercetători au arătat că analgezie produsă se datorează inhibiției căilor descendente medulare.
Antagoniștii canabinoizi, cum ar fi SR141716A, produc hiperalgie, același efecte având loc în cazul eliminării receptorilor CB1 medulari. Efecte proalgice ale antagonistului servesc la ipoteza că unul din rolurile endocanabinoidelor este de a suprima durerea și efectul algic atât de puternic se datorează și blocării acțiunii acestora. Studii mai avansate au demonstrat faptul că la durerea propriu-zisă sau stimularea electrică la nivelul PAG induce eliberarea de anandamidă, care acționează asupra receptorilor canabinoizi de la acest nivel pentru a inhiba senzația dureroasă [34].
IV. 1. 4. 2. Analgezia la nivel medular
Analgezia produsă de către canabinoide este în parte datorată și acțiunii directe la nivelul măduvei spinării. Argumentele în favoarea acestei observații sunt reprezentate de intensa marcare cu liganzi sau anticorpi radioactivi canabinoizi la nivelul superficial și profund ale coarnelor dorsale ale măduvei. Aplicarea directă la nivelul măduvei inhibă răspunsurile nociceptive ale neuronilor medulari [34].
IV. 1. 4. 3. Analgezia la nivel periferic
Ultimele cercetări au evidențiat rolul endocanabinoidelor în reducerea durerii de la nivel perific. Astfel prin injectarea de anandamidă la nivelul unei inflamații induse a labei piciorului, se reduce durerea asociată. Aceste observații sunt sprijinite prezența receptorilor canabinoizi în nervii periferici și transportul lor la terminațiile distale [34].
IV. 2. Efectele antitumorale
THC-ul, canabidiolul, canabiolul, agoniștii sintetici canabinoizi și endocanabinoidele prezintă activitate antineoplazică în vitro împotriva cancerelor la plămân, sân, limfoamelor, carcinoamelor de piele, uterine și de prostată, tumorilor epiteliale, tiroidiene și cerebrale. Studiile în vivo au demonstrat proprietățile antitumorale ale canabinoidelor naturale și sintetice la șoarecii cu tumori canceroase cu diferite localizări. Mecanismul acestor efecte anticanceroase nu este elucidat, dar sunt mediate de către receptorii canabinoizi. Canabinoidele mai pot induce și apopteoza celulară și pot inhiba angiogeneza.
În ceea ce privește THC-ul există date contradictorii în ceea ce privește efectele sale, unele studii pe animale demonstrând că acesta stimulează creșterea tumorală prin efectele imunosupresive, iar datele rezultate din studii pe linii celulare, că inhibă apopteoza [35].
IV. 3. Efectele sistemice
Cele mai importante efecte se înregistrează la nivel cardiovascular, respirator, sistemului imun și cel reproducător.
IV. 3. 1. Efectele cardiovasculare
Acțiunile canabinoidelor la nivel cardiovascular sunt foarte complexe și complicate, în funcție de diferitele abordări ale studiilor experimentale. În urma acestora s-au obținut rezultate contradictorii în funcție de metodologia experimentului, animalele utilizate, reactivititatea individuală. În general, atât endocanainodele cât și cele de sinteză produc vasodilatație în vase izolate, cât timp la animalele anesteziate produc răspunsuri multifazice care includ bradicardie și hipotensiune, efect de durată. Totuși în animalele conștiente bradicardia inițială este urmată de către reacții presoare. Mecanismele implicate probabil în aceste răspunsuri sunt: interacțiunea cu receptorii clasici canabinoizi, receptorii non-canabinoizi endoteliali, eliberarea de oxid nitric, de activarea factorului derivat al endoteliului, activarea receptorilor vanilloid, metabolizarea endocanabinoidelor la compuși cu proprietăți vasodilatatoare și efectele centrale excitatorii și inhibitorii periferice ale sistemului nervos simpatic.
Administrarea de cannabis sau produsele derivate (inclus fumatul) la oameni este asociată cu tahicardie pronunțată (în contrast cu bradicardia observată la animale). Acest efect este însoțit de o creștere a eliberării de noradrenalină, dar prezintă o toleranță care apare foarte rapid la administrări repetate. Motivele pentru care apar aceste diferențe la oameni și la animale s-ar putea datora dozelor mari care au fost utilizate în studiile pe animale și datorită diferențelor de trezire între voluntari umani, animalele anesteziate și cele conștiente [36].
S-au înregistrat și efecte de hipotensiune și sincopă la unii utilizatori. Aceste efecte cardiovasculare pot avea influențe negative asupra consumatorilor care prezintă afecțiuni cardiace, înregistrându-se deja accidente cardiovasculare la unii utilizatori [28].
IV. 3. 2. Efectele respiratorii
Fumatul de cannabis pe termen lung este asociat cu simptome de bronșită cronică, cum ar fi tuse productivită și wheezing. Consumul cronic poate crește riscul de cancer pulmonar și au fost raportate cazuri de cancer la nivelul faringelui la un consum intens [27].
IV. 3. 3. Efectele imunomodulatoare
Canabinoidele, în special THC-ul, pot modula funcțiile celulelor imune prin diferite căi, stimulând sau inhibând răspunsul imun. Dar totuși, rolul canabinoidelor în modularea sistemului imun nu este cunoscut în totalitate. Efectele cronice nu au fost studiate, dar din studiile experimentale bazate pe expunerea acută la THC s-a observat faptul că dozele necesare pentru modularea sistemului imunologic sunt mai mari decât cele necesare pentru efectul psihoactiv. Receptorul CB2 este cel mai abundent în celulele imune decât cel CB1, el fiind responsabil de majoritatea efectelor. Acesta este prezent în toate celulele cu rol imunologic, dar în diferite concentrații, ordinea descrescătoare a acestora fiind: limfocite B, natural killer, monocite, neutrofile polimorfonucleare, celule T8, T4.
Mecanismele prin care liganzii canabinoizi acționează la nivelul acestor receptori au fost discutate în capitolul I, cunoscându-se că acestea duc la scăderea concentrației intracelulare de AMPciclic, care implică mai departe o inhibarea a răspunsului imun.
Numeroase studii pe culturi de celule au arătat rolul acestor canabinoide ca și imunomodulatoare, ele stimulând sau inhibînd diverse componente ale sistemului imun [33].
IV. 3. 3. 1. Efectele asupra limfocitelor B și T
La contactul cu un antigen are loc în primul rând proliferarea limfocitelor, apoi maturarea și diferențierea lor în limfocite B, care eliberează anticorpi, și limfocite T care eliberează citokine. Proliferarea fiziologică, a limfocitelor T, care se produce la contactul cu un antigen sau un mitogen (sunstanțe care stimulează diviuziunea și transformarea celulară), este inhibată de către THC, 11-hidroxi THC, canabinol, 2-AG, cât și de canabinoide de sinteză, cum ar fi: CP55940, WIN55212 și HU-210, cât timp anandamida nu prezintă nici un efect asupra proliferării. Aceste rezultate sunt variabile depinzând de condițiile experimentale, dozele utilizate, mitogenul utilizat, timpul de expunere la canabinoid. În general dozele mici duc la scăderea proliferării, cât timp dozele mai mari (decât 5µM în studiile experimentale pe culturi de celule și mai mari decât 5mg/kg în studii pe animale întregi) duc la suprimarea acesteia. Aceste doze sunt de 100 de ori mai mari decât cele care prvoacă un răspuns psihotrop în cazul oamenilor.
În ceea ce privește limfocitele B, inhibiția proliferării se produce la doze mai mici decît în cazul celor T. Dar dozele mici de THC, CP55940 și WIN 55212, stimulează proliferarea limfocitelor B, în culturi de celule umane, efect mediat de către receptorul CB2. Aceste diferențe se datorează dierențelor între tipul de celule utilizate și proveniența acestora umană sau animală [33].
IV. 3. 3. 2. Efectele asupra celulelor natural killer
Administrări repetate de doze mici de THC (3 mg/kg/zi) sau a unor doze mari (40 mg/kg) suprimă abilitatea celulelor natural killer de a distruge celule exogene. Concentrațiile mai mici decât 10µM de THC nu au nici un efect.
IV. 3. 3. 3. Efectele asupra macrofagelui
Acesta îndeplinește foarte multe funcții printre care și fagocitoza, citoliza, prezentarea antigenului limfocitelor și producția de proteine active în distrugerea microorganismelor, refacerea tisulară și modularea celulelor imune. Aceste funcții pot fi suprimate de către THC la doze similare cu cele care inhibă proliferarea limfocitelor [33].
IV. 3. 3. 4. Efectele asupra citokinelor
Acestea sunt produse de către celulele imune și când sunt eliberate pot altera funcția celorlalte celule cu care vin in contact. Astfel, canabinoidele pot stimula sau inhiba producția de citokine în funcție de condițiile experimentale. Așadar în cazul studiilor pe șoareci, THC-ul inhibă producția de interferon, interleukina-2. Iar în cazul culturilor de celule umane acesta determină stimularea acestora la doze mici și inhibarea lor la doze mari. Pe lângă aceste interleukine canabinoidele mai modulează și interleukina-1, factorul de necroză tumorală și interleukina-6 prezentînd rezultate diferite în funcție de condițiile experimentale, culturile de celule studiate [33].
IV. 3. 3. 5. Producția de anticorpi
Producția de anticorpi poate fi suprimată la șoareci injectați cu doze relativ mici de THC sau HU-210 și în celule de splină de șoarece expuse la diverse canabinoide: THC, 11-hidroxi THC, canabinol, canabidiol, CP 55940 sau HU-210. Dar s-a observat că producția de anticorpi este inhibată în cazul utilizării antigenilor dependenți de limfocitele T, iar când s-au utilizat antigeni independenți de limfocitele T nu s-a mai observat această scădere a producției, ceea ce semnifică faptul că, limfocitele B sunt relativ insensible la inactivarea produsă de canabinoide [33].
IV. 3. 3. 6. Rezistența la infecții
THC-ul poate să suprime rezistența la infecții, deși efectele depind de doze și frecvența administrărilor. Șoarecii pretratați cu THC (8 mg/kg) cu o zi înainte de administrarea unei doze subletale de Legionella pneumophilia (care determină pneumonie) și apoi cîte o administrare zilnică de THC, au dezvoltat simptomele șocului septic mediat de către citokine și au murit. Grupul de control care nu a fost tratat cu THC, ci numai cu agentul patogen, au devenit imuni la infecții repetate și au supraviețuit. Notabil este faptul că dozele acestea sunt cu mult mai mari decât cele utilizate de consumatorii de marijuana.
Mai puține studii au evaluat efectele THC-ului asupra infecțiilor virale și studii mai aprofundate sunt necesare. În comparație cu animalele sănătoase, THC-ul poate prezenta efecte imunosupresoare la cele care prezintă imunodeficiențe [33].
IV. 3. 3. 7. Efectele antiinflamatoare
După cum am amintit canabinoidele modulează producția de citokine, care reprezintă centrul procesului inflamator. Deși în numeroase studii experimentale, diverse canabinoide și-au dovedit eficiența ca și antiinflamatoare, mecanismul exact al acestui proces nu este cunoscut pe deplin. Una din ipoteze care să explice aceste efecte este faptul că s-a observat că THC-ul și anandamida duc la creșterea nivelelor de corticosteroizi și ACTH, hormoni implicați în reglarea răspunsului inflamator [33].
IV. 3. 4. Efectele asupra sistemului reproducător
La animale dozele mari de THC produc scăderea secreției de testosteron, inhibă producția de spermă, determină întreruperea ciclului ovarian [27].
Și la oameni canabinoidele sunt implicate direct în regularea producției de spermă, motilitatea spermatozoizilor și prevenirea polispermiei. Canabinomimeticele sunt implicate și indirect în procesul de reproducție și funcțiile metabolice prin modularea hormonală la nivel hipotalamic și pituitar. Ele reduc nivele plasmatice de hormon luteinizant, prolactină, hormonul de creștere, TSH și cresc pe cele de corticotropină [15].
IV. 3. 5. Alte efecte
Canabinoidele produc reducerea presiunii intraoculare, probabil prin interacțiunea cu căile de evacuare a lichidelor oculare, mecanismul nefiind elucidat.
Totodată produc și reducerea motilității la nivel intestinal prin inhibarea eliberării de acetilcolină din fibrele autonome, efect mediat de către receptorii CB1.
Alte efecte, deși cu mecanisme nu foarte bine cunoscute, sunt hipotermia, stimularea apetitului și efectele antiemetice. Se presupune că hipotermia indusă de canabinoide se produce prin interacțiunea cu centrii hipotalamici relevanți. Iar efectele antiemetice se pare că sunt mediate deasupra nivelului reflexului de emeză și posibil prin căi inhibitorii descendente ale trunchiului inferior [15].
=== CAPITOLUL IV corectat ===
CAPITOLUL IV
FARMACOLOGIA CANABINOIDELOR
Cannabisul sau preparate din cannabis acționează la nivelul fiecărui sistem din organism. În următorul tabel sunt prezentate principalele efecte pe care le induce administrarea de cannabis, implicit de canabinoide, urmând ca, în continuare aceste efecte să fie detaliate.
Tabelul IV. 1. Principalele efectele ale canabinoidelor [24]
IV. 1. Efectele asupra SNC
IV. 1. 1. Efectele euforizante, cognitive și comportamentale
Acestea pot varia în funcție de doză, cale de administrare, așteptările utilizatorilor și variabilitatea interindividuală. Cu toate acestea, canabinoidele produc un set unic de efecte atât la oameni cât și la animale. Cel mai important efect este cel de euforie și relaxare urmat de o perioadă de deprimare. La doze mici, canabinoidele produc un amestec de efecte stimulatorii și deprimante, iar la doze mai mari predomină efectele deprimante. Plăcerea produsă de consum, care reprezintă un factor care duce la abuz, este dat de sentimentul de liniștire, calm, distorsiunile vizuale și auditive.
Euforia produsă a fost demonstrată și cu ajutorul electroencefalogramei. Un grup de subiecți au fumat țigări cu marijuana, care aveau un conținut de THC cuprins între 1,26 și 2,53%. Aceștia au raportat multiple episoade de euforie de intensitate considerabilă, în primele 15 minute de la consum. Aceste episoade au fost acompaniate de niveluri crescute de THC în plasmă. Activitatea alfa pe EEG era semnificativ crescută în timpul episoadelor de euforie, în timp ce activitatea beta era scăzută. În ceea ce privește consumatorii cronici, care prezintă o expunere de cel puțin 15 ani, s-au descoperit nivele crescute permanente ale activității teta în zona frontal-centrală și ale activității alfa în zona frontală [3].
Dar totuși consumul de marijuana poate duce și la efecte neplăcute cum ar fi, anxietate severă, panică, paranoia și psihoză. Aceste efecte sunt dependente de doză și sunt mai frecvente în cazul începătorilor și a personelor care prezintă o anumită labiltate emoțională [25].
Consumul acut de marijuana este asociat cu deteriorarea funcțiilor cognitive, memoriei, alterarea percepției temporale și spațiale, timpului de reacție, capacității de învățare, atenției și coordinării motorii. Aceste efecte pot persista până la o durată de 2 zile. Cannabisul este unul drogurile cele mai probabile de a fi implicate în accidente de mașină. La o doză echivalentă cu una sau două țigări de marijuana, procesele cognitive responsabile de condusul mașinii sunt deteriorate pentru mai mult de 24 de ore, adică mult după consumul efectiv. Ariile implicate includ coordinarea, depistarea, percepția, vigilența și performanțele atât în ceea ce privește situațiile reale cât și cele simulate. Aceste efecte sunt potențate de administrarea de alcool [3].
Canabinoidele inhibă transmisia semnalului neuronal și inhibă locomoția prin acțiunile lor la nivelul ganglionilor bazali și cerebel, unde receptorii canabinoizi sunt abundenți (figura IV. 1). Receptorii canabinoizi se găsesc totodată și la nivelul nucleilor din striat și subtalamici, care au rolul de inhiba sau stimula mișcarea. Canabinoidele scad atît impulsurile stimulatoare cât și inhibitoare către substanța neagră, și deci ar putea fi responsabili de reglarea duală a locomoției la acest nivel. Numeroase alte regiuni din creier, cortexul, cerebelul și sinapsa de la cortex la striatum, sunt implicate în controlul mișcării și de asemenea conțin numeroși receptori canabinoizi [30].
Figura IV. 1. Reprezentarea regiunilor din SNC responsabile de locomoție
Unul din efectele cele mai importante este deteriorarea memoriei de scurtă durată, acestea fiind corelate cu faptul că receptorii CB1 sunt numeroși în hipocampus, aria asociată cu acest proces. Efectele THC-ului sunt similare cu cele determinate de o leziune temporară a hipocampusului. Canabinoidele reduc activitatea neuronală a hipocampusului. În vitro, numeroși liganzi canabinoizi endogeni și exogeni pot bloca procesele celulare asociate cu formarea memoriei. Canabinodele inhibă eliberarea neurotransmițătorilor cum ar fi: dopamina, glutamatul, acetilcolina, noradrenalina și GABA [30].
IV. 1. 2. Modularea activității neuronale în arii distincte din creier
În această parte vor fi discutate efectele produse de canabinoide ca urmare a modulării a celor mai importanți neurotransmițători, dopamina, glutamatul și acidul γ-aminobutiric (GABA), în ariile din creier unde există o densitate mărită de receptori CB1 și care sunt implicate în efectele produse de marijuana [3].
IV. 1. 2. 1. Ganglionii bazali
Ganglionii bazali sunt formați din cinci nuclei, după cum urmează: nucleul caudat, putamen, globus pallidus, substanța neagră, nucleul subtalamic. Nucleul caudat și putamenul formează împreună striatul. Acesta primește proiecții glutamatergice de la ariile corticale motorii și senzoriale și este cel mai important nucleu de intrare al gangliei bazale. Cel mai importanți nuclei de ieșire se află în globus pallidus și în substanța neagră. În aceste zone receptorii canabinoizi se află în densitate mare și se află localizați atât presinaptic cât și postsinaptic, dar cu preponderență presinaptic la nivelul terminațiilor GABA-ergice.
La nivelul gangliei bazale activitatea locomotorie depinde de balanța dintre neurotransmițătorii inhibitori, respectiv excitatori. Acestă balanță este modulată de către endocanabinoide, care acționează asupra receptorilor canabinoizi prezenți în număr mare la acest nivel. Canabinoidele duc la scăderea activității locomotorii prin inhibarea preluării intracelulare a GABA, prin inhibarea dopaminei și prin inhibarea eliberării de glutamat (figura IV. 2) [3].
Figura IV. 2. Neurotransmisia la nivelul ganglionilor bazali
IV. 1. 2. 2. Sistemul dopaminergic mezolimbic
Deși marijuana este atât de mult utilizată, mecanismele pentru proprietățile sale euforizante și dependizante nu sunt cunoscute în totalitate. Proprietățile pentru care este atât de căutată sunt datorate activării sistemului dopaminergic mezolimbic din aria ventro-tegmentală.
Neuronii dopaminergici din aria ventro-tegmentală se află sub controlul inhibitor al interneuronilor GABA-ergici. Acestă zonă primește proiecții de la sistemul β-endorfinergic, care este tonic activ. Dezinhibarea tonusului GABA datorită receptorilor opiozi µ, are ca și consecință o creștere a descărcării de dopamină la nivelul terminațiilor dopaminergice de la nivelul nucleului accumbens. Eliberarea de dopamină este sub controlul sistemului β-endorfinergic. Ca urmare a activării receptorilor opiozi k de către dinorfină, se produce o hiperpolarizare și este împiedicată eliberarea de dopamină. Canabinoidele cresc eliberarea de dopamină printr-un mecanism necunoscut, cele două posibilități fiind inhibarea eliberării de GABA sau interacțiunea cu sistemul β-endorfinergic (figura IV. 3) [3].
Figura IV. 3 Sistemul dopaminergic mezolimbic și modularea acestuia de către GABA și opoidele endogene
IV. 1. 2. 3. Hipocampusul
Un interes deosebit îl prezintă efectele pe care le au canabinoidele asupra memoriei și funcțiilor cognitive, efecte care se datorează acțiunii acestora pe receptorii CB1 din hipocampus. După cum am mai amintit și mai sus canabinoidele își exercită efectele la acest nivel prin inhibarea eliberării de glutamat, acetilcolină și noradrenalină. La acest nivel modificările produse de către canabinoide sunt dependente de tipul de consum. Dacă la admistrarea acută efectele sunt cele datorate inhibării neurotransmițătorilor, deteriorări reversible asupra memoriei și percepției, consumul cronic de cannabis este asociat cu deficiențe permanente ale memoriei și proceselor cognitive. Studiile experimentale, efectuate pe neuroni din hipocampusul de șoarece expuși șase zile la THC, au înregistrat moartea acestora. Concentrațiile de THC utilizate sunt similare cu cele găsite în plasma umană după consumarea unei singure țigări cu marijuana. În plus aceste studii au arătat că efecte pot fi inhibate de antagonistul canabinod SR 141716A, ceea ce demonstrează faptul că efectele sunt consecința interacțiunii cu receptorii canabinoizi. Efectele neurotoxice ale THC-ului pot fi anhilate de către vitamina E, cât și de inhibitorii fosfolipazei A2 și a ciclooxigenazei. Se poate concluziona deci, că THC-ul induce moartea celulară în hipocampus, ceea ce explică deteriorarea memoriei după consumul cronic de marijuana [3].
IV. 1. 3. Toleranța, dependența, sindromul de abstinență
S-a observat că toleranța se instalează mai ales în ceea ce privește efectele euforizante, efecte sistemice și a fost clar demonstrată existența unui sindrom de abstinență atât la oameni cât și la animale. Sindromul de abstinență este asemănător cu cel produs de către alcool, opiode, benzodiazepine și se manifestă prin agitație, insomnie, anxietate, agresivitate crescută, anorexie, tremurături ale mușchilor. O doză zilnică de 180 mg de THC, consumată timp de 11-21 de zile este suficientă pentru a declanșa sindromul de abstinență. Instalarea toleranței îi determină pe unii utilizatori să crească dozele, iar existența sindromului de abstinență încurajează consumul în continuare. Deci consumul cronic de cannabis duce la dependență, iar rapoarte din Statele Unite, Marea Britanie și Noua Zeelandă arată ca mulți utilizatori apelează la tratament pentru dependența de cannabis [25].
IV. 1. 4. Efectele analgezice
Canabinoidele au fost utilizate de foarte mult timp pentru tratamentul durerii acute sau cronice. În acest sens au fost efectuate numeroase studii care să dovedească eficiența acestora. În aceste experimente, canabinoidele produc reprimarea răspunsurilor celulare nociceptive, prezentînd următoarele caracteristici:
reprimarea răspunsurilor comportamentale și neuropsihologice pentru toate tipurile de stimuli nociceptivi
potență mare (doza eficace este de aproximativ 75 mg/kg, administrată intravenos)
eficacitate mare (reducerea cu 80% a răspunsului la stimulii nociceptivi)
efectele sunt mediate de către receptorii CB1
reprimarea are loc atât la nivelul neuronilor care răspund la atingere și durere, cât și la nivelul celor care răspund numai la durere
nu are loc reprimarea neuronilor care răspund numai la atingere
neuronii medulari și talamici sunt afectați în mod asemănător
există o corelație foarte puternică între eficacitatea și timpul de manifestare a efectelor
represia are loc și în experimentele care evaluează durerea cronică
represia semnalelor spontane după injectarea unui agent inflamator
Este important de observat că primele opt caracteristici se referă la efecte asupra durerii acute sau psihologice, în timp ce ultimele două sunt corelate cu durerea cronică. Canabinoidele s-au dovedit eficiente în modele experimentale care induc inflamația și durerea neuropatică. Acest lucru este foarte important datorită faptului că aceste studii reprezintă indicatori mai buni asupra potențialului terapeutic al canabinoidelor, decât studiile care implică durerea acută.
În ceea ce privește situsurile de acțiune ale canabinoidelor, acestea pot produce analgezie prin acțiunea la nivelul creierului prin modulare descendentă, sau prin acțiune directă medulară și/sau prin acțiunea la nivelul nervilor periferici. Există deci trei tipuri de situsuri de acțiune ale canabinoidelor: sistemul nervos central, la nivel medular și periferic [31].
IV. 1. 4. 1. Analgezia la nivelul SNC
Canabinoidele administrate intracerebroventricular suprimă mișcările cozii și răspunsurile medulare nociceptive la șobolani, aceste efecte fiind înregistrate la doze mici. Totodată s-a observat că efectele analgezice pot fi exercitate din cel puțin șapte zone diferite din creier, care includ formațiunea cenușie periapeductală, măduva rostrală ventrolaterală nucleul noradrenergic A5 din măduvă. Toate aceste zone participă la inhibiția descendentă a căilor nociceptive. Studii efectuate de către diverși cercetători au arătat că analgezie produsă se datorează inhibiției căilor descendente medulare.
Antagoniștii canabinoizi, cum ar fi SR141716A, produc hiperalgie, același efecte având loc în cazul eliminării receptorilor CB1 medulari. Efecte proalgice ale antagonistului servesc la ipoteza că unul din rolurile endocanabinoidelor este de a suprima durerea și efectul algic atât de puternic se datorează și blocării acțiunii acestora. Studii mai avansate au demonstrat faptul că la durerea propriu-zisă sau stimularea electrică la nivelul PAG induce eliberarea de anandamidă, care acționează asupra receptorilor canabinoizi de la acest nivel pentru a inhiba senzația dureroasă [31].
IV. 1. 4. 2. Analgezia la nivel medular
Analgezia produsă de către canabinoide este în parte datorată și acțiunii directe la nivelul măduvei spinării. Argumentele în favoarea acestei observații sunt reprezentate de intensa marcare cu liganzi sau anticorpi radioactivi canabinoizi la nivelul superficial și profund ale coarnelor dorsale ale măduvei. Aplicarea directă la nivelul măduvei inhibă răspunsurile nociceptive ale neuronilor medulari [31].
IV. 1. 4. 3. Analgezia la nivel periferic
Ultimele cercetări au evidențiat rolul endocanabinoidelor în reducerea durerii de la nivel perific. Astfel prin injectarea de anandamidă la nivelul unei inflamații induse a labei piciorului, se reduce durerea asociată. Aceste observații sunt sprijinite prezența receptorilor canabinoizi în nervii periferici și transportul lor la terminațiile distale [31].
IV. 2. Efectele antitumorale
THC-ul, canabidiolul, canabiolul, agoniștii sintetici canabinoizi și endocanabinoidele prezintă activitate antineoplazică în vitro împotriva cancerelor la plămân, sân, limfoamelor, carcinoamelor de piele, uterine și de prostată, tumorilor epiteliale, tiroidiene și cerebrale. Studiile în vivo au demonstrat proprietățile antitumorale ale canabinoidelor naturale și sintetice la șoarecii cu tumori canceroase cu diferite localizări. Mecanismul acestor efecte anticanceroase nu este elucidat, dar sunt mediate de către receptorii canabinoizi. Canabinoidele mai pot induce și apopteoza celulară și pot inhiba angiogeneza.
În ceea ce privește THC-ul există date contradictorii în ceea ce privește efectele sale, unele studii pe animale demonstrând că acesta stimulează creșterea tumorală prin efectele imunosupresive, iar datele rezultate din studii pe linii celulare, că inhibă apopteoza [32].
IV. 3. Efectele sistemice
Cele mai importante efecte se înregistrează la nivel cardiovascular, respirator, sistemului imun și cel reproducător.
IV. 3. 1. Efectele cardiovasculare
Acțiunile canabinoidelor la nivel cardiovascular sunt foarte complexe și complicate, în funcție de diferitele abordări ale studiilor experimentale. În urma acestora s-au obținut rezultate contradictorii în funcție de metodologia experimentului, animalele utilizate, reactivitatea individuală. În general, atât endocanabinoidele cât și cele de sinteză produc vasodilatație în vase izolate, cât timp la animalele anesteziate produc răspunsuri multifazice care includ bradicardie și hipotensiune, efect de durată. Totuși în animalele conștiente bradicardia inițială este urmată de către reacții presoare. Mecanismele implicate probabil în aceste răspunsuri sunt: interacțiunea cu receptorii clasici canabinoizi, receptorii non-canabinoizi endoteliali, eliberarea de oxid nitric, de activarea factorului derivat al endoteliului, activarea receptorilor vanilloid, metabolizarea endocanabinoidelor la compuși cu proprietăți vasodilatatoare și efectele centrale excitatorii și inhibitorii periferice ale sistemului nervos simpatic.
Administrarea de cannabis sau produsele derivate (inclus fumatul marijuanei) la oameni este asociată cu tahicardie pronunțată (în contrast cu bradicardia observată la animale). Acest efect este însoțit de o creștere a eliberării de noradrenalină, dar prezintă o toleranță care apare foarte rapid la administrări repetate. Motivele pentru care apar aceste diferențe la oameni și la animale s-ar putea datora dozelor mari care au fost utilizate în studiile pe animale și datorită diferențelor de trezire între voluntari umani, animalele anesteziate și cele conștiente [32].
S-au înregistrat și efecte de hipotensiune și sincopă la unii utilizatori. Aceste efecte cardiovasculare pot avea influențe negative asupra consumatorilor care prezintă afecțiuni cardiace, înregistrându-se deja accidente cardiovasculare la unii utilizatori [25].
IV. 3. 2. Efectele respiratorii
Fumatul de cannabis pe termen lung este asociat cu simptome de bronșită cronică, cum ar fi tuse productivită și wheezing. Consumul cronic poate crește riscul de cancer pulmonar și au fost raportate cazuri de cancer la nivelul faringelui la un consum intens [24].
IV. 3. 3. Efectele imunomodulatoare
Canabinoidele, în special THC-ul, pot modula funcțiile celulelor imune prin diferite căi, stimulând sau inhibând răspunsul imun. Dar totuși, rolul canabinoidelor în modularea sistemului imun nu este cunoscut în totalitate. Efectele cronice nu au fost studiate, dar din studiile experimentale bazate pe expunerea acută la THC s-a observat faptul că dozele necesare pentru modularea sistemului imunologic sunt mai mari decât cele necesare pentru efectul psihoactiv. Receptorul CB2 este cel mai abundent în celulele imune decât cel CB1, el fiind responsabil de majoritatea efectelor. Acesta este prezent în toate celulele cu rol imunologic, dar în diferite concentrații, ordinea descrescătoare a acestora fiind: limfocite B, natural killer, monocite, neutrofile polimorfonucleare, celule T8, T4.
Mecanismele prin care liganzii canabinoizi acționează la nivelul acestor receptori au fost discutate în capitolul I, cunoscându-se că acestea duc la scăderea concentrației intracelulare de AMPciclic, care implică mai departe o inhibarea a răspunsului imun.
Numeroase studii pe culturi de celule au arătat rolul acestor canabinoide ca și imunomodulatoare, ele stimulând sau inhibînd diverse componente ale sistemului imun [30].
IV. 3. 3. 1. Efectele asupra limfocitelor B și T
La contactul cu un antigen are loc în primul rând proliferarea limfocitelor, apoi maturarea și diferențierea lor în limfocite B, care eliberează anticorpi, și limfocite T care eliberează citokine. Proliferarea fiziologică, a limfocitelor T, care se produce la contactul cu un antigen sau un mitogen (substanțe care stimulează diviziunea și transformarea celulară), este inhibată de către THC, 11-hidroxi THC, canabinol, 2-AG, cât și de canabinoide de sinteză, cum ar fi: CP55940, WIN55212 și HU-210, cât timp anandamida nu prezintă nici un efect asupra proliferării. Aceste rezultate sunt variabile depinzând de condițiile experimentale, dozele utilizate, mitogenul utilizat, timpul de expunere la canabinoid. În general dozele mici duc la scăderea proliferării, cât timp dozele mai mari (decât 5µM în studiile experimentale pe culturi de celule și mai mari decât 5mg/kg în studii pe animale întregi) duc la suprimarea acesteia. Aceste doze sunt de 100 de ori mai mari decât cele care prvoacă un răspuns psihotrop în cazul oamenilor.
În ceea ce privește limfocitele B, inhibiția proliferării se produce la doze mai mici decît în cazul celor T. Dar dozele mici de THC, CP55940 și WIN 55212, stimulează proliferarea limfocitelor B, în culturi de celule umane, efect mediat de către receptorul CB2. Aceste diferențe se datorează diferențelor între tipul de celule utilizate și proveniența acestora umană sau animală [30].
IV. 3. 3. 2. Efectele asupra celulelor natural killer
Administrări repetate de doze mici de THC (3 mg/kg/zi) sau a unor doze mari (40 mg/kg) suprimă abilitatea celulelor natural killer de a distruge celule exogene. Concentrațiile mai mici decât 10µM de THC nu au nici un efect.
IV. 3. 3. 3. Efectele asupra macrofagelui
Acesta îndeplinește foarte multe funcții printre care și fagocitoza, citoliza, prezentarea antigenului limfocitelor și producția de proteine active în distrugerea microorganismelor, refacerea tisulară și modularea celulelor imune. Aceste funcții pot fi suprimate de către THC la doze similare cu cele care inhibă proliferarea limfocitelor [30].
IV. 3. 3. 4. Efectele asupra citokinelor
Acestea sunt produse de către celulele imune și când sunt eliberate pot altera funcția celorlalte celule cu care vin in contact. Astfel, canabinoidele pot stimula sau inhiba producția de citokine în funcție de condițiile experimentale. Așadar în cazul studiilor pe șoareci, THC-ul inhibă producția de interferon, interleukina-2. Iar în cazul culturilor de celule umane acesta determină stimularea acestora la doze mici și inhibarea lor la doze mari. Pe lângă aceste interleukine, canabinoidele mai modulează și interleukina-1, factorul de necroză tumorală și interleukina-6 prezentînd rezultate diferite în funcție de condițiile experimentale, culturile de celule studiate [30].
IV. 3. 3. 5. Producția de anticorpi
Producția de anticorpi poate fi suprimată la șoareci injectați cu doze relativ mici de THC sau HU-210 și în celule de splină de șoarece expuse la diverse canabinoide: THC, 11-hidroxi THC, canabinol, canabidiol, CP 55940 sau HU-210. Dar s-a observat că producția de anticorpi este inhibată în cazul utilizării antigenilor dependenți de limfocitele T, iar când s-au utilizat antigeni independenți de limfocitele T nu s-a mai observat această scădere a producției, ceea ce semnifică faptul că, limfocitele B sunt relativ insensible la inactivarea produsă de canabinoide [30].
IV. 3. 3. 6. Rezistența la infecții
THC-ul poate să suprime rezistența la infecții, deși efectele depind de doze și frecvența administrărilor. Șoarecii pretratați cu THC (8 mg/kg) cu o zi înainte de administrarea unei doze subletale de Legionella pneumophilia (care determină pneumonie) și apoi cîte o administrare zilnică de THC, au dezvoltat simptomele șocului septic mediat de către citokine și au murit. Cei din grupul de control care nu a fost tratat cu THC, ci numai cu agentul patogen, au devenit imuni la infecții repetate și au supraviețuit. Notabil este faptul că dozele acestea sunt cu mult mai mari decât cele utilizate de consumatorii de marijuana.
Mai puține studii au evaluat efectele THC-ului asupra infecțiilor virale și studii mai aprofundate sunt necesare. În comparație cu animalele sănătoase, THC-ul poate prezenta efecte imunosupresoare la cele care prezintă imunodeficiențe [30].
IV. 3. 3. 7. Efectele antiinflamatoare
După cum am amintit canabinoidele modulează producția de citokine, care reprezintă centrul procesului inflamator. Deși în numeroase studii experimentale, diverse canabinoide și-au dovedit eficiența ca și antiinflamatoare, mecanismul exact al acestui proces nu este cunoscut pe deplin. Una din ipoteze care să explice aceste efecte este faptul că s-a observat că THC-ul și anandamida duc la creșterea nivelelor de corticosteroizi și ACTH, hormoni implicați în reglarea răspunsului inflamator [30].
IV. 3. 4. Efectele asupra sistemului reproducător
La animale dozele mari de THC produc scăderea secreției de testosteron, inhibă producția de spermă, determină întreruperea ciclului ovarian [24].
Și la oameni canabinoidele sunt implicate direct în regularea producției de spermă, motilitatea spermatozoizilor și prevenirea polispermiei. Canabinomimeticele sunt implicate și indirect în procesul de reproducție și funcțiile metabolice prin modularea hormonală la nivel hipotalamic și pituitar. Ele reduc nivele plasmatice de hormon luteinizant, prolactină, hormonul de creștere, TSH și cresc pe cele de corticotropină [12].
IV. 3. 5. Alte efecte
Canabinoidele produc reducerea presiunii intraoculare, probabil prin interacțiunea cu căile de evacuare a lichidelor oculare, mecanismul nefiind elucidat.
Totodată produc și reducerea motilității la nivel intestinal prin inhibarea eliberării de acetilcolină din fibrele autonome, efect mediat de către receptorii CB1.
Alte efecte, deși cu mecanisme nu foarte bine cunoscute, sunt hipotermia, stimularea apetitului și efectele antiemetice. Se presupune că hipotermia indusă de canabinoide se produce prin interacțiunea cu centrii hipotalamici relevanți. Iar efectele antiemetice se pare că sunt mediate deasupra nivelului reflexului de emeză și posibil prin căi inhibitorii descendente ale trunchiului inferior [12].
=== CAPITOLUL V ===
CAPITOLUL V
IMPLICAȚIILE TERAPEUTICE ALE CANABINOIDELOR
Descoperirile din ultimii 16 ani în domeniul vast al farmacologiei canabinoidelor au dus la apariția unor noi oportunități pentru descoperirea unor medicamente bazate pe canabinoide. Datele sugerează o varitate foarte largă de indicații [33].
Direcțiile de terapie în care canabinoidele sunt eficiente sunt: tratamentul durerii, al emezei, controlul apetitului, cancerului, spasticității musculare, afecțiunilor neurologice, glaucomului.
V. 1. Analgezia
Durerea este cel mai comun simptom datorită căruia pacienții recurg la asistență medicală. Ea este asociată cu dezechilibre structurale sau psiho-fiziologice care provin din structurile somatice, viscerale sau neuronale. Durerea somatică este mediată de către receptorii din afara creierului, iar impulsurile sunt transmise creierului prin intermediul nervilor periferici. Durerea viscerală rezultă din activarea receptorilor specifici din intestin. Durerea neuropatică rezultă din afectarea receptorilor, nervilor periferici sau a sistemului nervos central.
Nu există multe studii clinice asupra potenței analgezice a canabinoidelor, dar datele din studiile pe animale indică faptul că acestea pot fi utile ca și analgezice, în general de potență medie. Studiile clinice pe voluntari umani au fost destul de puține și neconcludente, acestea fiind de trei tipuri: studii pe durere acută indusă, durere acută postoperatorie și durere cronică [33].
V. 1. 1. Durerea acută indusă experimental
Studiile preliminare asupra potențialului analgezic al THC-ului nu au reușit să demonstreze eficacitatea acestuia, chiar trei dintre aceste studii efectuate pe voluntari umani și cu modele de experimentale de inducere a durerii prin diverse metode au arătat o creștere a sensibilității dureroase. Două studii au ineficiența acestuia, dar ambele studii ridică o serie de probleme metodologice care fac ca rezultatele lor să fie neconcludente [33].
V. 1. 2. Durerea acută postoperatorie
Studiile se iau ca și model de durere cea resimțită la extracția unui dinte. Un studiu a arătat ineficiența THC-ului, dar rezultatele acestuia nu sunt foarte concludente pentru că s-a utilizat lidocaina, ca și anestezic local, senzația de durere a fost evaluată după 24 de ore. Într-un studiu care a utilizat levonantradolul, un analog sintetic al THC-ului, administrat intramuscular, au fost incluși 56 de pacienți care prezentau durere postoperatorie sau traumatică moderată până la severă. Potența analgezică a levonantredolului a fost evaluată în raport cu placebo și s-a demonstrat eficiența acestuia ca și analgezic, dar nu din acest studiu nu reiese clar un procentaj de răspuns pozitiv [33].
V. 1. 3. Durerea cronică
Studiile cele mai încurajatoare în ceea ce privește potențialul canabinoidelor provin din trei studii pe durerea asociată cancerului. Aceasta se poate datora inflamației, invaziei mecanice ale osului sau a altor structuri sensibile, sau leziunii nervului. Durerea este severă, persistentă și uneori rezistentă la tratamente cu opiode. Primul studiu clinic a inclus 10 pacienți, a fost dublu-orb și controlat prin placebo și s-au măsurat atât intensitatea durerii cât și a efectului de calmare a durerii. Astfel fiecare pacient a primit atât placebo cât și THC în doze de 5, 10, 15 și 20 mg sub formă de tablete. Dozele de THC eficiente au fost de 15 și 20 mg. Nu au fost raporate efecte adverse de tipul grețurilor sau vomei, chiar la mai mult de jumătate din pacienți s-a observat o creștere a apetitului. Dozele de 20 mg au determinat o sedare puternică și un sentiment de depersonalizare, caracterizată printr-o stare de detașare, visătoare [33]. Efectul de calmare a durerii atingea un vârf după trei ore și era maxim după șase ore de la administrare [27].
Un alt studiu, s-au comparat doze de 10 și 20 mg de THC cu doze de 60, respectiv 120 mg de codeină la 36 de pacienți cu cancer. Din punct de vedere al eficienței dozele de 10 mg de THC corespund la 60 mg de codeină, respectiv 20 mg de THC la 120 mg de codeină. Efectele secundare produse au fost similare, deși s-a înregistrat o somnolență mai marcată în cazul THC-ului, dar în același timp pacienții tratați cu THC au prezentat o îmbunătățire a dispoziției și o scădere a anxietății. Alte două studii au evaluat proprietățile unui analog nitrat al THC-ului, primul utilizând 30 de pacienți, care compară codeina cu acest analog, și al doilea comparând analogul de THC cu placebo sau cu secobarbitalul, un barbituric cu acțiune scurtă durată. În cazul durerii moderate sau severe, analogul de THC a fost superior placebo-ului și echivalent cu 50 mg de codeină sau 50 mg de secobarbital [33] .
În cazul pacienților care suferă de durere abdominală cronică, administrarea orală de extracte de cannabis duce la o scădere a cantității necesare de morfină [27].
Datorită numărului redus de studii clinice, datele furnizate nu sunt convingătoare. Există în schimb sondaje care evaluează rolul analgezic posibil al canabinoidelor. O trecere în revistă a 100 de pacienți care prezentau și scleroză multiplă, a raportat faptul că un număr mare de pacienți prezintă o reducere a spasticității și a durerii membrelor. Câțiva pacienți au spus că THC-ul le-a produs o ușurare a durerii de cap [33].
În concluzie, dovezile furnizate de studiile atît pe animale cât și pe oameni, indică faptul că substanțele canabinoide pot avea un efect analgezic substanțial. În ceea ce privește durerea acută experimental indusă, studiile nu sunt concludente datorită limitării design-ului acestora. Studii clinice viitoare sunt necesare pentru a stabili cu adevărat eficacitatea acestora în diferite situații clinice. O altă limitare a utilizării lor este reprezentată de către efectele adverse: sedarea marcată, alte efecte cum ar fi: anxiolitic, stimularea apetitului, antiemetice și antispastice. Aceste efecte ar putea fi benefice în tratamentul unor categorii mai aparte de pacienți, care prezintă multipatogenie, de exemplu pacienți cu SIDA, cancer, insomnie [33].
Alte canabinoide care au demonstrat proprietăți analgezice sunt CT-3, cunoscut și sub numele de acid ajulemic, care în doze de 40 mg pe zi este eficient pentru tratamentul durerii neuropatice, el prezentând și acțiuni antiinflamatoare [19].
V. 2. Greața și vărsăturile
Acestea survin în diferite situații, în condiții variate cum ar fi boli virale acute, cancer, expunere la radiații, chemoterapia asociată cancerului, convalescenței postoperatorii, sarcinii, mișcării sau intoxicației. Ambele sunt produse prin excitarea unuia sau a unei combinații de mecanisme declanșatoare din tractul gastrointestinal, trunchiul cerebral și centrii cerebrali superiori. Există numeroși receptori canabinoizi la nivelul centrilor care controlează emeza. Deși aceleași mecanisme par a fi implicate atât în declanșarea emezei cât și în a senzației de greață, ele pot surveni și independent. Mecanismele care produc voma sunt mai puțin cunoscute decât cele care produc greața pentru că voma este un proces complex care implică schimbări la nivelul tractului gastrointestinal, mușchilor respiratori și a posturii, cât timp greața este o senzație care implică în primul rând centrii cerebrali superiori și căreia îi lipsește posibilitatea observației directă. În ceea ce privește acțiunea canabinoidelor cele mai numeroase rapoarte sunt bazate pe emeza indusă de tratamentul chimioterapic în cazul pacienților cu cancer.
Canabinoidele prezintă o eficiență moderată în prevenirea emezei la pacienții aflați sub tratament cu chimioterapice. Mai multe canabinoide au fost evaluate ca și antiemetice, cum ar fi: THC (atât Δ9 THC cât și Δ8 THC), analogi sintetici – nabilona și levonantradolul, cât și marijuana sub formă de țigări a fost inclusă în studii.
Multe din studiile clinice nu sunt bazate pe metode experimentale precise. În studii care compară THC-ul cu placebo acesta a prezentat proprietăți antiemetice, dar există și o varitate foarte mare de studii care îl compară cu diverși agenți terapeutici activi, iar alte studii includ un număr de pacienți redus. Unele studii, care demonstrau eficacitatea THC-ului, au fost efectuate pe pacienți care se aflau sub tratament cu metotrexat, care nu prezintă un potențial emetogen foarte puternic. În anii 80, cel mai utilizat antiemetic și cel mai eficient era proclorperazina, deși la ora actuală există medicamente mai eficiente. În comparație cu acesta THC-ul a prezentat aceiași eficiență, dar chiar și administrate în combinație, THC-ul și proclorperazina, au reușit să stopeze vărsăturile numai la două treimi din pacienții tratați. Un studiu mai larg și mai precis a comparat THC-ul cu metoclopramidul și s-a observat un control complet al emezei în 47% din pacienți în cazul metoclopramidei și numai în 13% în cazul THC-ului. Deși studiu în cauză prezintă numeroase lacune a metologiei utilizate, aceste rezultate sugerează faptul că THC-ul prezintă o eficacitate moderată în controlul episoadelor vomitive. În anul 1985, FDA (Food and Drug Administration) din Statele Unite a aprobat utilizarea în terapie a formei sintetice de THC, cunoscută sub numele de dronabinol, pentru această indicație.
În ceea ce privește Δ8 THC-ul acesta a fost testat pe un grup de opt copii cu vârste cuprinse între 3 și 13 ani. Administrarea se făcea în doze de 18mg/m2 de suprafața corporală, înainte de administrarea tratamentului chimioterapic și după la fiecare 6 ore timp de 24 de ore, în total copiii primind un număr total de 480 de tratamente. În aceste condiții Δ8 THC-ul a fost capabil de bloca complet atât emeza acută, cât și cea reziduală, singurele efecte adverse înregistrate fiind iritabilitatea la doi copii de vârste mai mici, 3 și respectiv 4 ani.
Nabilona, comercializată sub numele de Cesamet și levonantradolul au prezentat rezultate similare cu cele ale THC-ului, reducând emeza dar fiind mai puțin eficace decât alți agenți antiemetici. Iar în ceea ce privește marijuana sub formă de țigări eficacitatea este similară, prezentând avantajul administrării pe cale inhalatorie, efectele instalându-se mult mai rapid cât și posibilitatea utilizării pentru pacienții care nu pot înghiți [33].
Alte studii subliniază eficiența superioară atât a dronabinolului, cât și a nabilonei față de fenotiazine, metoclopramidă și domperidonă, deși nu au fost testate și în comparație cu antagonistul receptorilor serotoninergici 5-HT3, ondasetronul, considerat cel mai eficient pentru această indicație. Incidența efectelor adverse este destul de mare, printre care cele mai importante sunt amețeala, letargia și somnolența [27].
În concluzie canabinoidele prezintă o eficacite superioară antiemeticelor convenționale și pacienții le preferă. Dar prezența efectelor adverse destul de severe, chiar și la utilizarea pe termen scurt oral sau intramuscular, sunt capabile să limiteze utilizarea pe scară largă a acestora. Se impune deci o selectare mai atentă a pacienților la care raportul benefic/risc să fie cât mai mare și continuarea cercetărilor pentru liganzi mai specifici [37].
Prezentarea farmaceutică a canabinoidelor care prezintă ca și indicație controlul emezei:
– MARINOL (dronabinol) caps. 2,5 mg, 5 mg, 10 mg,
– CESAMET (nabilona) caps. 1 mg .
V. 3. Apetitul
Agoniștii canabinoizi sunt eficienți în stimularea apetitului în cazul anorexiei determinată de opiode, medicamente antivirale, SIDA și cancer [27]. Iar antagoniștii acestora, în special SR141716A cunoscut sub numele de rimonabant, prezintă efecte anorexigenice [18].
V. 3. 1. Stimularea apetitului
Sindromul cașexic și anorexia sunt prezente în stadiile finale ale unor boli fatale, cum ar fi SIDA sau unele tipuri de cancere metastatice. În cazul sidei, scăderea în greutate chiar numai și cu 5% și greutatea corporală mai mică cu o treime decât cea ideală, duce la diminuare simțitoare a șanșelor de supraviețuire.
În ciuda consumului foarte mare, există foarte puține date publicate asupra eficacității marijuanei sau a cannabinoidelor pentru tratamentul malnutriției și a sindromului cașexic care se întâlnește la pacienții infectați cu HIV. Singurul care a fost evaluat în studii clinice este dronabinolul, care în terapie de scurtă durată (șase săptămâni) sau de lungă durată (un an) a determinat o stimulare a apetitului și o stabilizare a greutății, iar un mic studiu de numai cinci săptămâni pe numai cinci pacienți a dus la o creștere în greutate cu 1%. În anul 1992, FDA a aprobat o nouă indicație pentru compusul Marinol (dronabinol), mai exact, tratamentul sindromului cașexic la pacienții cu SIDA. Grupul cel mai mare de pacienți care utilizează dronabinolul este reprezentat de cei infectați cu HIV sau cei cu SIDA. Totuși unii dintre ei îl resping datorită intensității efectelor psihologice, dificultății de dozare a dozelor orale, instalarea lentă a efectului și durata prelungită de acțiune. În plus canabinoidele produc deprimarea sistemului imun, efect care poate fi o problemă în cazul pacienților imuno-compromiși.
În ceea ce privește marijuana administrată pe cale inhalatorie sub formă de țigări există anumite date neștiințifice care evocă eficacitatea acesteia în stimularea apetitului, dar nu există studii clinice care să demonstreze superioritatea acesteia. Unii pacienții preferă utilizarea acesteia spunând că este mai ușor de dozat prin administrarea inhalatorie. Dar unele din problemele pe care le ridică este faptul că la pacienții infectați cu HIV, aceștia ar putea fi mai vulnerabili la efectele imunosupresive ale marijuanei sau la agenți infecțioși asociați plantelor de cannabis [33].
Și nabilona ar putea fi eficientă, dar datele clinice lipsesc [27].
Anandamida, canabinoid engogen prezintă și aceste efecte, dar ea fiind rapid inactivată de către enzima FAAH, nu se poate utiliza ca atare. Dar compușii care inhibă această enzimă ar putea prezenta potențial terapeutic. Sau oleamida, o lipidă care se găsește în lichidul cerebrospinal, produce efectele anandamidei la șoareci.
Sau acizii grași înrudiți cu 2-AG, care nu prezintă singuri activitate, ci se pare că previn metabolizarea 2-AG-ului și astfel potența acțiunea acestora [38]. Acestea ar fi numai câteva din posibilele direcții de orietare a viitoarelor studii clinice.
V. 3. 2. Inhibarea apetitului
Spre deosebire de sistemul canabinoid, celelalte sisteme care stimulează apetitul, cum ar fi neuropeptidul relaționat cu gena Y/agouti sunt inhibate în condiții de exces de alimentare. Deci, manipularea farmacologică a sistemului canabinoid ar putea fi utilă în tratamentul obezității datorate stilului de viață [38].
Astfel antagoniștii receptorilor canabinoizi prezintă efecte anorexigene. Cel mai important reprezentant este SR141716A sau rimonabant, care în studiile pe animale a demonstrat o scădere a apetitului cât și a greutății corporale. La șoareci toleranța în ceea ce privește efectul anorexic se instalează mult mai rapid decât cel de reducere a greutății. Scăderea în greutate se datorează inițial anorexiei puternice produse, iar apoi datorită unor mecanisme diferite, cum ar fi: declanșarea termogenezei, creșterea consumului de oxigen, preluarea glucozei de către mușchi. Totodată administrarea repetată de rimonabant stimulează expresia unei proteine plasmatice, numite Acrp30, secretată de către țesutul adipos și care stimulează oxidarea acizilor grași, scad hiperglicemia și hiperinsulinemia, reduce greutatea corporală.
În ceea ce privește utilizarea sa în subiecți umani studii recente dublu-orb, controlate prin placebo, au investigat efectul rimonabantului asupra unor diferiți parametrii în pacienți supraponderali sau obezi. În studiile pe perioada de 16 săptămâni a dus la o scădere în greutate de 4 kg. În alte studii rimonabantul a fost administrat o dată pe zi în doze de 5 până la 20 mg pentru 1-2 ani. Scăderea în greutate a fost semnificativ mai mare în cazul pacienților tratați cu 20 mg de rimonabant decât în cazul celor care au primit placebo. Mai mult tratamentul cu 20 mg de rimonabant a dus la creșterea semnificativă a valorilor HDL colesterolului cât și o scădere a trigliceridemiei. Aceste efecte au fost intuite și de compania Sanofi-Aventis, care a descoperit acest medicament. Se estimează că medicamentul sub numele de Acomplia va fi lansat pe piață în anul 2006 [31].
Alți compuși care ar putea fi utili sunt AM-251 și AM-281, dar care și-au dovedit proprietățile numai în studii pe animale [18].
V. 4. Afecțiunile neurologice
Afecțiunile neurologice afectează creierul, măduva spinării, nervii sau mușchii periferici care se găsesc în corp. Ariile în care canabinoidele sunt considerate că ar putea fi eficiente sunt: spasticitatea musculară, care se întâlnește în cazul pacienților cu scleroză multiplă și a celor care prezintă afecțiuni ale măduvei spinării; tulburări motorii, cum ar fi boala Parkinson, Huntington sau sindromul Tourette și epilepsia. Marijuana și canabinoidele nu sunt propuse ca și remedii ale acestor afecțiuni, ci ca și tratament al simptomelor asociate [33].
V. 4. 1. Spasticitatea musculară
Contracțiile musculare care însoțesc aceste fenomen sunt de obicei epuizante și însoțite de durere, necesitând terapie pentru a calma spasmele și durerea. Există foarte multe relatări neștiințifice asupra proprietăților marijuanei de a reduce spasticitatea asociată sclerozei multiple sau a bolilor în care măduva spinării este afectată, iar studiile pe animale arată afectarea ariilor motorii de către canabinoide [33].
V. 4. 1. 1. Scleroza multiplă
Studiile pe animale, care utilizează modele experimentale de scleroză multiplă au demonstrat eficacitatea agoniștilor receptorilor CB1 în tratamentul simptomelor asociate, cum ar fi spasticitatea și tremorului membrelor. Mecanismele prin care canabinoidele sunt imlicate în calmarea spasticității sunt pe o parte legate de receptorii CB1, dar în același timp și de nivelele de endocanabinoide, care sunt crescute la animale care suferă de scleroză multiplă. Ameliorarea acestor simptome poate fi realizată de către agoniștii receptorilor CB1 sau de compușii care cresc nivelul de endocanabinoide prin inhibarea hidrolizei sau a transportului intracelular a acestora. Un alt efect benefic al canabinoidelor este acela de a limita afectarea neuronală, împiedicând astfel progresia bolii, agoniștii canabinoizi și endocanabinoidele posedând un rol neuroprotector.
Spre deosebire de studiile pe animale care au prezentat rezultate destul de clare, concluziile în urma studiilor clinice sunt destul de confuze, prezentând atât rezultate pozitive cât și negative. Este important de remarcat faptul că în studiile clinice mai recente, calea de administrare cea mai utilizată a fost cea orală, ingestia de capsule cu THC sau extracte din planta de cannabis, și mai puțin frecventă fumatul țigărilor de marijuana care se dorește a fi descurajat datorită efectelor secundare datorate fumatului. Cel mai mare dezavantaj al căii orale este absorbția lentă, efectul destul de pronunțat al primul pasaj și imposibilitatea autodozării de către pacient pentru a preveni efectele secundare.
Până acum câțiva ani, studiile evaluând utilitatea clinică a cannabisului cuprindeau un număr mic de subiecți și nu au demonstrat o eficacitate deosebită. În anul 2002 cel mai mare studiu la aceea dată a fost unul care a inclus 16 pacienți care au fost tratați cu Marinol (forma sintetică a THC-ului) pe cale orală sau extract de cannabis sub numele de Cannador. Efectele adverse au fost mai grave în cazul extractului de cannabis, iar percepția pacienților a fost de agravare a simptomelor.
Într-un alt studiu care a utilizat extractul Cannador, administrat oral, pacienții care au completat studiul (numai 65%) au raportat o îmbunătățire a mobilității și o reducere a spasmelor.
Cel mai larg studiu, cunoscut sub numele de CAMS, a inclus 667 de pacienți a utilizat capsule de Marinol, Cannador și placebo pe o periodă de cel puțin 15 săptămâni. Nu au fost raportate îmbunătățiri globale asupra spasticității și nici efecte asupra tremorului. Spasticitatea a fost evaluată cu ajutorul scalei Ashworth (de la 0 la 4, 4 semnificând o rigiditate marcată a membrelor), dar care nu este foarte precisă pentru că, în studii cu Baclofen, agonist GABA, considerat de elecție în tratamentul sclerozei multiple, a fost neconcludentă. Deși în studiul CAMS de mai sus nu a fost orb, părerea subiectivă a pacienților, în grupurile tratate cu Marinol sau Cannador, a fost o îmbunătățire a simptomelor specifice (durerea, spasticitatea, perturbarea somnului) și un efect benefic asupra mersului. În urma continuării timp de un an a studiului CAMS, s-a observat că două treimi din pacienții inițiali au optat să continue studiul și s-au raportat îmbunătățiri obiective ale spasticității (scala Ashworth) și ale indicilor generali de invaliditate. Aceste rezultate pozitive s-au înregistrat numai în cazul pacienților cărora li s-au administrat Marinol. Aceste rezultate duc la ipoteza că responsabil de efectele benefice este THC-ul, iar canabidiolul nu are are efect, ba chiar duce la limitarea potențialului terapeutic al THC-ului.
Un compromis între calea de administrare orală și cea inhalatorie este un spray sublingual care conține o soluție alcoolică extractivă de cannabis, care prezintă avantajele unei biodisponibilăți mărite și a reducerii efectului primului pasaj. Un studiu care a inclus 160 de pacienți a comparat spray-ul sublingual Sativex cu placebo, iar pacienții au raportat îmbunătățiri, dar rezultatele evaluate cu scala Ashworth nu au fost pozitive.
În urma acestor cercetări se pot trasa anumite ipoteze și direcții noi de cercetare: în evaluarea studiilor clinice ar trebui găsite criterii mai sensibile pentru că scala Ashworth s-ar putea să nu fie destul de precisă. Calea de administrare ar putea fi inhalatorie sub formă de aerosol, care ar putea duce la o bună dozare pentru a limita efectele adverse. Este dorit, de asemenea, să utilizeze agoniști mai puțin activi ai receptorilor CB1, care să aibă un domeniu terapeutic mai larg față de THC [39].
V. 4. 1. 2. Afectarea măduvei spinării
Afectarea măduvei spinării, cu paralizia membrelor, este o altă afecțiune în care spasmele musculare produc durere și disconfort. S-au urmărit pacienți paraplegici care prezentau aceste simptome și a rezultat că THC-ul este mai eficient ca și codeina în reducerea spasmelor musculare. Pacienții cu măduva spinării afectată au declarat că fumatul țigărilor cu marijuana a dus la îmbunătățirea somnului și la reducerea spasmelor și a durerii [33].
V. 4. 2. Tulburări ale activității motorii
Acestea sunt un grup de afecțiuni neurologice cauzate de dezechilibre în ganglia bazală și conexiunile subcorticale, prin intermediului talamusului, ariile corticale motorii. Consecințele acestor dezechilibre rezultă în mișcări anormale ale mușchilor de la nivelul feței, membrelor și trunchiului. Canabinoidele sunt luate în considerare pentru ameliorarea unora dintre aceste tulburări, cum ar fi: distonia, boala Huntington, boala Parkinson și sindromul Tourette [33].
V. 4. 2. 1. Distonia
Distonia poate fi o afecțiune de sine stătătoare sau secundară unor boli ca și boala Huntington sau diskinezia tardivă și se manifestă prin contracții musculare involuntare și lente, care duc la anormalități posturale ale membrelor, trunchiului și gâtului. Distonia duce la invaliditate moderată până la severă și câteodată produce durere musculară.
Există un singur studiu pe numai cinci pacienți distonici în care canabidiolul a produs o ameliorare redusă. Studiile pe hamsteri, agonistul WIN 55212-2 posedă efecte antidistonice.
V. 4. 2. 2. Boala Huntington
Această boală este una ereditară, degenerativă care apare de obicei în jurul vârstei de 50 de ani și se manifestă prin atrofia sau deteriorarea neuronilor din nucleul caudat, putamen și cortexul cerebral. Simptomele prin care se caracterizează sunt contracții musculare rapide și aritmice (coree), tulburări emoționale și demență.
Studiile pe animale sugerează faptul că substanțele canabinoide au activitate anticoreeică, probabil prin activarea receptorilor CB1 din ganglia bazală. Bazându-se pe rezultatele pozitive pe care un studiu pe patru pacienți l-a avut canabidiolul față de placebo, s-a inițiat un studiu mai mare cu 15 pacienți cu boala Huntington, iar după tratamentul cu canabidiol nu s-a remarcat nici o influența asupra simptomelor.
Efectele celorlalte canabinoide sunt necunoscute, dar totuși THC-ul și alți agoniști ai receptorilor CB1 probabil sunt mai eficienți pentru că prezintă o mai mare afinitate pentru receptorii CB1. Acești receptori fiind distribuiți chiar pe neuronii care sunt distruși în această boală, dar există prea puține date experimentale care să încurajeze eventuale studii clinice [33].
V. 4. 2. 3. Boala Parkinson
Aceasta este o boală degenerativă care se manifestă prin bradikinezie, akinezie, tremor, rigiditate musculară și instabilitate posturală. Teoretic, canabinoidele ar trebui să fie eficiente în tratamentul bolii Parkinson pentru că agoniștii canabinoizi inhibă specific căile dintre nucleii subtalamici și substanța neagră și probabil căile dintre nucleii subtalamici și cei din glodus pallidus. Dar cum aceste nu sunt foarte bine cunoscute este deocamdată dificil să se stabilească rolul canabinoidelor în această patologie [33].
Un singur studiu clinic a fost efectual pentru a vedea implicațiile canabinoidelor în tratamentul diskineziei produse de tratamentul cu levodopa la pacienții cu Parkinson. Acești au fost tratați cu extract de cannabis standardizat care conține atât THC, cât și canabidiol timp de opt săptămâni cu pauze de două săptămâni la interval de cele patru săptămâni. Concluziile studiului au fost că substanțele canabinoide nu au nici un efect terapeutic în diskinezia asociată tratamentului cu levodopa la pacienții cu Parkinson [40].
V. 4. 2. 4. Sindromul Tourette
Acest sindrom începe de obicei în copilărie și este caracterizat prin ticuri motorii și vocale, etiologia și cauzele nefiind elucidate până în momentul de față.
Nu s-a stabilit o legătură clară între mecanismul de acțiune al canabinoidelor și sindromul Tourette, deși în studii clinice de mică amploare acestea au un efect benefic prin reducerea numărului de ticuri. S-a presupus că efectele pozitive se datorează în special proprietăților anxiolitice ale marijuanei și nu unor presupuse efecte antiticuri [33].
V. 5. Epilepsia
Epilepsia se caracterizează prin descărcări neuronale a unui număr variabil de neuroni, aceste evenimente anormale luând forma crizelor epileptice, care în funcție de mărimea ariei de neuroni afectați, pot fi parțiale sau generalizate.
Eficiența canabinoidelor pentru tratamentul epilepsiei este constituită mai mult din relatări neștiințifice și mai puțin din studii clinice. Puținele studii care au fost efectuate cuprind fie un număr de pacieți foarte mic, fie nu sunt corecte din punct de vedere metodologic.
Există aumite opinii ca marijuana sau canabinoidele prezintă proprietăți anticonvulsivante, există un singur studiu clinic care să evalueze aceste efecte. Astfel au fost evaluați 308 pacienți care au fost internați în urma unei crize epileptice, grupul de control fiind format din 294 pacienți internați pentru alte probleme. În urma studiului s-a observat că marijuana exercită efecte protectoare împotriva epilepsiei numai în cazul bărbaților, observându-se reducerea numărului de crize epileptice la cei care consumau marijuana, față de cei care nu. Dar cum spuneam și mai sus, studiul prezintă numeroase lacune metodologice [33].
Alte studii au evidențiat potențialul terapeutic al canabidiolului, acesta nu interacționează cu receptorii CB1, având un profil anticonvulsivant diferit în studiile pe animale [27].
Cercetări ulterioare vor stabili mai bine probabil legătura dintre mecanismul canabinoidelor și crizele epileptice, dar nu există garanții că aceste cercetări ar deține un potențial terapeutic [33].
V. 6. Glaucomul
După cataractă glaucomul este afecțiunea cea mai gravă care poate duce la orbire. Mecanismul de producere nu este complet cunoscut, dar factorul de risc cel mai important este presiunea intraoculară crescută și majoritatea medicamentelor sunt orientate în reducerea acesteia [33].
Mecanismul de reducere a presiunii intraoculare de către canabinoide nu este complet elucidat, fiind valabile mai multe ipoteze: efecte mediate de către receptorii CB1 care se găsesc la nivelul ochiului, o acțiune locală directă la nivelul ochiului, sau unele canabinoide își pot exercita efectele printr-un proces mediat de către prostaglandine [41].
S-a observat că marijuana și THC-ul reduc presiunea intraoculară în medie cu 24% la pacienți cu valori normale ale presiunii intraoculare. Într-un studiu care a inclus pacienți sănătoși și pacienți cu glaucom, presiunea intraoculară a fost redusă cu 25% după fumatul unei țigări de marijuana, care conținea aproximativ 2% THC. Prin tratamentul cu alte substanțe indicate în glaucom și utilizate la ora actuală se obține o reducere a presiunii intraoculare similară. Rezultate asemănătoare s-au obținut atunci când marijuana a fost ingerată sau THC-ul a fost administrat sub formă de capsule (10-40 mg). Dar efectele sunt de scurtă durată, de numai trei sau patru ore, iar hiperpresiunea intraoculară este o afecțiune cronică care trebuie monitorizată continuu.
Administrarea intravenoasă de ∆9 THC, ∆8 THC sau 11-hidroxi THC la adulți sănătoși scade presiunea intraoculară pe când canabinolul, canabidiolul sau β-hidroxi THC au un efect redus. Au fost investigate și canabinoidele sintetice: nabilona, BW29Y și BW146Y care au fost administrare oral la pacienți care prezentau presiune intraoculară crescută, nabilona și BW146Y având aceeași eficiență ca și marijuana sau THC-ul, efectul fiind tot de scurtă durată, iar BW29Y nu a avut nici un efect. Dar și administrarea sistemică ridică anumite probleme pentru că, pe lângă reducerea presiunii intraoculare, produc hipotensiune, tahicardie, efecte psihotrope, creșterea anxietății la persoane vârstnice.
S-a încercat și administrarea de preparate topice care conțin canabinoide, dar acestea nu au avut efect, iar suspensiile de THC s-au dovedit a fi iritante [33].
Singurul canabinoid care a avut la nivel local este agonistul CB1, WIN55212-2, care se află în prezent în studii clinice [19].
În glaucom pierderea vederii se datorează, în final, moartea celulelor din retină prin apopteoză. Aceasta este provocată de leziuni axonale la nivelul discului optic sau de ischemie. Ischemia se traduce prin eliberarea de glutamat cu activarea receptorilor NMDA, care sunt implicați și în generarea radicalilor liberi. Substanțele canabinoidele, ca HU-211, THC-ul sau canabidiolul exercită proprietăți neuroprotectoare și antioxidante și astfel ar putea deține potențial terapeutic în tratamentul ischemiei nervului optic din glaucom.
Direcțiile de cercetare viitoare trebuie să cont de proprietățile terapeutice ale canabinoidelor, de limitele acestora: efectele secundare care apar la administrare sistemică (psihotropice, reducerea presiunii arteriale), toleranța care se instalează relativ repede, dificultatea de a formula preparate topice stabile și eficiente. De exemplu HU 211 și canabidiolul nu prezintă efecte psihoactive, dar reduc presiunea intraoculară, deci o cercetare aprofundată a acestor compuși s-ar impune [41].
V. 7. Cancer
Deși substanțele canabinoidele prezintă efecte antitumorale demonstrate în studii experimentale în vitro pe culturi de celule sau în vivo pe șoareci, nu există până la acestă dată nici un studiu clinic publicat asupra efectelor anticanceroase la oameni, deși se pare că există câteva în curs de desfășurare [35].
V. 8. Astmul bronșic
Administrarea acută de cannabis și de THC produce un efect bronhodilatator asupra căilor respiratorii din plămîni. Un studiu pe 14 pacienți afectați de astm bronșic a comparat isoprenalina 0,5% cu THC sub formă de capsule ( 15 mg) și sub formă de țigară de marijuana (2% THC). S-a observat că atât marijuana cât și THC-ul ca atare produc o bronhodilatație care durează două ore. Dar totuși fumatul marijuanei nu reprezintă o opțiune terapeutică datorită celorlalți componenți nocivi din tutun [27].
V. 9. Alte afecțiuni
Au fost susținute ca și efecte ale cannabisului și ale canabinoidelor cele antidepresive, anxiolitice și sedative deși nu există dovezi clinice în aceste sens.
Este probabilă o utilizare terapeutică a antagoniștilor sau a agoniștilor inverși ai receptorilor canabinoizi în tratamentul schizofreniei și în ameliorarea simptomelor cognitive și a tulburărilor de memorie asociate bolii Alzheimer [27].
Studiile pe animale cu antagonistul rimonabant, care este în curs de autorizare, au arătat că acesta prezintă o opțiune viabilă în tratamentul dependenței de heroină, morfină, cocaină, nicotină și alcool. Rimonabant, care va fi comercializat sub numele de Acomplia avînd ca indicație principală tratamentul obezității, a fost inclus într-un studiu clinic pentru a-i evalua eficiența în tratamentul dependenței de nicotină. Acesta a inclus 787 de fumători (numărul mediu de țigări fumate pe zi: 23), cărora li s-au administrat câte 20 mg de rimonabant zilnic timp de 10 săptămâni. Procentul celor care au renunțat la fumat după terminarea studiului a fost de 36, 2% în comparație cu grupul placebo unde procentul a fost numai de 20,6%. Compusul a fost bine tolerat, producînd efecte secundare puține, moderate și tranzitorii [27].
Viitorul terapeutic a canabinoidelor și a utilizării lor efective constă în clarificarea mai multor aspecte. Trebuie evaluată posibilitatea administrării lor sub formă de aerosoli, supozitoare, plasturi transdermici sau picături oculare.
Iar studiile clinice ar trebui să fie mai riguroase și să respecte condițiile metodologice, eventual studiile să se facă în lipsa placebo-ului, urmărindu-se toate efectele acestora.
Un alt aspect important al cercetărilor ulterioare este să se facă delimitarea netă între efectele terapeutice scontate și cele secundare nedorite, mai ales cele psihotrope. Acestea se pot realiza prin sintetizarea unor compuși activi care nu traverseze bariera hematoencefalică, administrarea de preparate topice, sau a unor agoniști selectivi CB2, sau compuși care potențează efectele endocanabinoidelor prin prevenirea degradării acestora. Ar fi interesant de evaluat posibilitățile de sinergism cu alte medicamente cu efecte similare în diverse patologii [27].
=== CAPITOLUL V corectat ===
CAPITOLUL V
IMPLICAȚIILE TERAPEUTICE ALE CANABINOIDELOR
Descoperirile din ultimii 16 ani în domeniul vast al farmacologiei canabinoidelor au dus la apariția unor noi oportunități pentru descoperirea unor medicamente bazate pe canabinoide. Datele sugerează o varietate foarte largă de indicații [30].
Direcțiile de terapie în care canabinoidele sunt eficiente sunt: tratamentul durerii, al emezei, controlul apetitului, cancerului, spasticității musculare, afecțiunilor neurologice, glaucomului.
V. 1. Analgezia
Durerea este cel mai comun simptom datorită căruia pacienții recurg la asistență medicală. Ea este asociată cu dezechilibre structurale sau psiho-fiziologice care provin din structurile somatice, viscerale sau neuronale. Durerea somatică este mediată de către receptorii din afara creierului, iar impulsurile sunt transmise creierului prin intermediul nervilor periferici. Durerea viscerală rezultă din activarea receptorilor specifici din intestin. Durerea neuropatică rezultă din afectarea receptorilor, nervilor periferici sau a sistemului nervos central.
Nu există multe studii clinice asupra potenței analgezice a canabinoidelor, dar datele din studiile pe animale indică faptul că acestea pot fi utile ca și analgezice, în general de potență medie. Studiile clinice pe voluntari umani au fost destul de puține și neconcludente, acestea fiind de trei tipuri: studii pe durere acută indusă, durere acută postoperatorie și durere cronică [30].
V. 1. 1. Durerea acută indusă experimental
Studiile preliminare asupra potențialului analgezic al THC-ului nu au reușit să demonstreze eficacitatea acestuia, chiar trei dintre aceste studii efectuate pe voluntari umani și cu modele de experimentale de inducere a durerii prin diverse metode au arătat o creștere a sensibilității dureroase. Două studii au ineficiența acestuia, dar ambele studii ridică o serie de probleme metodologice care fac ca rezultatele lor să fie neconcludente [30].
V. 1. 2. Durerea acută postoperatorie
Studiile iau ca și model de durere cea resimțită la extracția unui dinte. Un studiu a arătat ineficiența THC-ului, dar rezultatele acestuia nu sunt foarte concludente pentru că s-a utilizat lidocaina, ca și anestezic local, senzația de durere a fost evaluată după 24 de ore. Într-un studiu care a utilizat levonantradolul, un analog sintetic al THC-ului, administrat intramuscular, au fost incluși 56 de pacienți care prezentau durere postoperatorie sau traumatică moderată până la severă. Potența analgezică a levonantredolului a fost evaluată în raport cu placebo și s-a demonstrat eficiența acestuia ca și analgezic, dar nu din acest studiu nu reiese clar un procentaj de răspuns pozitiv [30].
V. 1. 3. Durerea cronică
Studiile cele mai încurajatoare în ceea ce privește potențialul canabinoidelor provin din trei studii pe durerea asociată cancerului. Aceasta se poate datora inflamației, invaziei mecanice a osului sau a altor structuri sensibile, sau leziunii nervului. Durerea este severă, persistentă și uneori rezistentă la tratamente cu opiode. Primul studiu clinic a inclus 10 pacienți, a fost dublu-orb și controlat prin placebo și s-au măsurat atât intensitatea durerii cât și a efectului de calmare a durerii. Astfel fiecare pacient a primit atât placebo cât și THC în doze de 5, 10, 15 și 20 mg sub formă de tablete. Dozele de THC eficiente au fost de 15 și 20 mg. Nu au fost raporate efecte adverse de tipul grețurilor sau vomei, chiar la mai mult de jumătate din pacienți s-a observat o creștere a apetitului. Dozele de 20 mg au determinat o sedare puternică și un sentiment de depersonalizare, caracterizată printr-o stare de detașare, visătoare [30]. Efectul de calmare a durerii atingea un vârf după trei ore și era maxim după șase ore de la administrare [24].
Un alt studiu, s-au comparat doze de 10 și 20 mg de THC cu doze de 60, respectiv 120 mg de codeină la 36 de pacienți cu cancer. Din punct de vedere al eficienței dozele de 10 mg de THC corespund la 60 mg de codeină, respectiv 20 mg de THC la 120 mg de codeină. Efectele secundare produse au fost similare, deși s-a înregistrat o somnolență mai marcată în cazul THC-ului, dar în același timp pacienții tratați cu THC au prezentat o îmbunătățire a dispoziției și o scădere a anxietății. Alte două studii au evaluat proprietățile unui analog nitrat al THC-ului, primul utilizând 30 de pacienți, care compară codeina cu acest analog, și al doilea comparând analogul de THC cu placebo sau cu secobarbitalul, un barbituric cu acțiune scurtă durată. În cazul durerii moderate sau severe, analogul de THC a fost superior placebo-ului și echivalent cu 50 mg de codeină sau 50 mg de secobarbital [30] .
În cazul pacienților care suferă de durere abdominală cronică, administrarea orală de extracte de cannabis duce la o scădere a cantității necesare de morfină [24].
Datorită numărului redus de studii clinice, datele furnizate nu sunt convingătoare. Există în schimb sondaje care evaluează rolul analgezic posibil al canabinoidelor. O trecere în revistă a 100 de pacienți care prezentau și scleroză multiplă, a raportat faptul că un număr mare de pacienți prezintă o reducere a spasticității și a durerii membrelor. Câțiva pacienți au spus că THC-ul le-a produs o ușurare a durerii de cap [30].
În concluzie, dovezile furnizate de studiile atît pe animale cât și pe oameni, indică faptul că substanțele canabinoide pot avea un efect analgezic substanțial. În ceea ce privește durerea acută experimental indusă, studiile nu sunt concludente datorită limitării design-ului acestora. Studii clinice viitoare sunt necesare pentru a stabili cu adevărat eficacitatea acestora în diferite situații clinice. O altă limitare a utilizării lor este reprezentată de către efectele adverse: sedarea marcată, alte efecte cum ar fi: anxiolitic, stimularea apetitului, antiemetice și antispastice. Aceste efecte ar putea fi benefice în tratamentul unor categorii mai aparte de pacienți, care prezintă multipatogenie, de exemplu pacienți cu SIDA, cancer, insomnie [30].
Alte canabinoide care au demonstrat proprietăți analgezice sunt CT-3, cunoscut și sub numele de acid ajulemic, care în doze de 40 mg pe zi este eficient pentru tratamentul durerii neuropatice, el prezentând și acțiuni antiinflamatoare [16].
V. 2. Greața și vărsăturile
Acestea survin în diferite situații, în condiții variate cum ar fi boli virale acute, cancer, expunere la radiații, chemoterapia asociată cancerului, convalescenței postoperatorii, sarcinii, mișcării sau intoxicației. Ambele sunt produse prin excitarea unuia sau a unei combinații de mecanisme declanșatoare din tractul gastrointestinal, trunchiul cerebral și centrii cerebrali superiori [34, 35]. Există numeroși receptori canabinoizi la nivelul centrilor care controlează emeza. Deși aceleași mecanisme par a fi implicate atât în declanșarea emezei cât și în a senzației de greață, ele pot surveni și independent. Mecanismele care produc voma sunt mai puțin cunoscute decât cele care produc greața pentru că voma este un proces complex care implică schimbări la nivelul tractului gastrointestinal, mușchilor respiratori și a posturii, cât timp greața este o senzație care implică în primul rând centrii cerebrali superiori și căreia îi lipsește posibilitatea observației directă. În ceea ce privește acțiunea canabinoidelor cele mai numeroase rapoarte sunt bazate pe emeza indusă de tratamentul chimioterapic în cazul pacienților cu cancer.
Canabinoidele prezintă o eficiență moderată în prevenirea emezei la pacienții aflați sub tratament cu chimioterapice. Mai multe canabinoide au fost evaluate ca și antiemetice, cum ar fi: THC (atât Δ9 THC cât și Δ8 THC), analogi sintetici – nabilona și levonantradolul, cât și marijuana sub formă de țigări a fost inclusă în studii.
Multe din studiile clinice nu sunt bazate pe metode experimentale precise. În studii care compară THC-ul cu placebo acesta a prezentat proprietăți antiemetice, dar există și o varitate foarte mare de studii care îl compară cu diverși agenți terapeutici activi, iar alte studii includ un număr de pacienți redus. Unele studii, care demonstrau eficacitatea THC-ului, au fost efectuate pe pacienți care se aflau sub tratament cu metotrexat, care nu prezintă un potențial emetogen foarte puternic. În anii 80, cel mai utilizat antiemetic și cel mai eficient era proclorperazina, deși la ora actuală există medicamente mai eficiente. În comparație cu acesta THC-ul a prezentat aceiași eficiență, dar chiar și administrate în combinație, THC-ul și proclorperazina, au reușit să stopeze vărsăturile numai la două treimi din pacienții tratați. Un studiu mai larg și mai precis a comparat THC-ul cu metoclopramidul și s-a observat un control complet al emezei în 47% din pacienți în cazul metoclopramidei și numai în 13% în cazul THC-ului. Deși studiul în cauză prezintă numeroase lacune a metologiei utilizate, aceste rezultate sugerează faptul că THC-ul prezintă o eficacitate moderată în controlul episoadelor vomitive. În anul 1985, FDA (Food and Drug Administration) din Statele Unite a aprobat utilizarea în terapie a formei sintetice de THC, cunoscută sub numele de dronabinol, pentru această indicație.
În ceea ce privește Δ8 THC-ul acesta a fost testat pe un grup de opt copii cu vârste cuprinse între 3 și 13 ani. Administrarea se făcea în doze de 18mg/m2 de suprafața corporală, înainte de administrarea tratamentului chimioterapic și după la fiecare 6 ore timp de 24 de ore, în total copiii primind un număr total de 480 de tratamente. În aceste condiții Δ8 THC-ul a fost capabil de bloca complet atât emeza acută, cât și cea reziduală, singurele efecte adverse înregistrate fiind iritabilitatea la doi copii de vârste mai mici, 3 și respectiv 4 ani.
Nabilona, comercializată sub numele de Cesamet și levonantradolul au prezentat rezultate similare cu cele ale THC-ului, reducând emeza dar fiind mai puțin eficace decât alți agenți antiemetici. Iar în ceea ce privește marijuana sub formă de țigări eficacitatea este similară, prezentând avantajul administrării pe cale inhalatorie, efectele instalându-se mult mai rapid cât și posibilitatea utilizării pentru pacienții care nu pot înghiți [30, 36].
Alte studii subliniază eficiența superioară atât a dronabinolului, cât și a nabilonei față de fenotiazine, metoclopramidă și domperidonă, deși nu au fost testate și în comparație cu antagonistul receptorilor serotoninergici 5-HT3, ondasetronul, considerat cel mai eficient pentru această indicație. Incidența efectelor adverse este destul de mare, printre care cele mai importante sunt amețeala, letargia și somnolența [24, 37].
În concluzie canabinoidele prezintă o eficacite superioară antiemeticelor convenționale și pacienții le preferă. Dar prezența efectelor adverse destul de severe, chiar și la utilizarea pe termen scurt oral sau intramuscular, sunt capabile să limiteze utilizarea pe scară largă a acestora. Se impune deci o selectare mai atentă a pacienților la care raportul benefic/risc să fie cât mai mare și continuarea cercetărilor pentru liganzi mai specifici [38].
Prezentarea farmaceutică a canabinoidelor care prezintă ca și indicație controlul emezei:
– MARINOL (dronabinol) caps. 2,5 mg, 5 mg, 10 mg,
– CESAMET (nabilona) caps. 1 mg [39].
V. 3. Apetitul
Agoniștii canabinoizi sunt eficienți în stimularea apetitului în cazul anorexiei determinată de opiode, medicamente antivirale, SIDA și cancer [24]. Iar antagoniștii acestora, în special SR141716A cunoscut sub numele de rimonabant, prezintă efecte anorexigenice [15].
V. 3. 1. Stimularea apetitului
Sindromul cașexic și anorexia sunt prezente în stadiile finale ale unor boli fatale, cum ar fi SIDA sau unele tipuri de cancere metastatice. În cazul sidei, scăderea în greutate chiar numai și cu 5% și greutatea corporală mai mică cu o treime decât cea ideală, duce la diminuare simțitoare a șanselor de supraviețuire.
În ciuda consumului foarte mare, există foarte puține date publicate asupra eficacității marijuanei sau a canabinoidelor pentru tratamentul malnutriției și a sindromului cașexic care se întâlnește la pacienții infectați cu HIV. Singurul care a fost evaluat în studii clinice este dronabinolul, care în terapie de scurtă durată (șase săptămâni) sau de lungă durată (un an) a determinat o stimulare a apetitului și o stabilizare a greutății, iar un mic studiu de numai cinci săptămâni pe numai cinci pacienți a dus la o creștere în greutate cu 1%. În anul 1992, FDA a aprobat o nouă indicație pentru compusul Marinol (dronabinol), mai exact, tratamentul sindromului cașexic la pacienții cu SIDA. Grupul cel mai mare de pacienți care utilizează dronabinolul este reprezentat de cei infectați cu HIV sau cei cu SIDA. Totuși unii dintre ei îl resping datorită intensității efectelor psihologice, dificultății de dozare a dozelor orale, instalarea lentă a efectului și durata prelungită de acțiune. În plus canabinoidele produc deprimarea sistemului imun, efect care poate fi o problemă în cazul pacienților imuno-compromiși.
În ceea ce privește marijuana administrată pe cale inhalatorie sub formă de țigări există anumite date neștiințifice care evocă eficacitatea acesteia în stimularea apetitului, dar nu există studii clinice care să demonstreze superioritatea acesteia. Unii pacienții preferă utilizarea acesteia spunând că este mai ușor de dozat prin administrarea inhalatorie. Dar unele din problemele pe care le ridică este faptul că la pacienții infectați cu HIV, aceștia ar putea fi mai vulnerabili la efectele imunosupresive ale marijuanei sau la agenți infecțioși asociați plantelor de cannabis [30].
Și nabilona ar putea fi eficientă, dar datele clinice lipsesc [24].
Anandamida, canabinoid endogen prezintă și aceste efecte, dar ea fiind rapid inactivată de către enzima FAAH, nu se poate utiliza ca atare. Dar compușii care inhibă această enzimă ar putea prezenta potențial terapeutic. Sau oleamida, o lipidă care se găsește în lichidul cerebrospinal, produce efectele anandamidei la șoareci.
Sau acizii grași înrudiți cu 2-AG, care nu prezintă singuri activitate, ci se pare că previn metabolizarea 2-AG-ului și astfel potența acțiunea acestora [40]. Acestea ar fi numai câteva din posibilele direcții de orientare a viitoarelor studii clinice.
V. 3. 2. Inhibarea apetitului
Spre deosebire de sistemul canabinoid, celelalte sisteme care stimulează apetitul, cum ar fi neuropeptidul relaționat cu gena Y/agouti sunt inhibate în condiții de exces de alimentare. Deci, manipularea farmacologică a sistemului canabinoid ar putea fi utilă în tratamentul obezității datorate stilului de viață [40].
Astfel antagoniștii receptorilor canabinoizi prezintă efecte anorexigene. Cel mai important reprezentant este SR141716A sau rimonabant, care în studiile pe animale a demonstrat o scădere a apetitului cât și a greutății corporale. La șoareci toleranța în ceea ce privește efectul anorexic se instalează mult mai rapid decât cel de reducere a greutății. Scăderea în greutate se datorează inițial anorexiei puternice produse, iar apoi datorită unor mecanisme diferite, cum ar fi: declanșarea termogenezei, creșterea consumului de oxigen, preluarea glucozei de către mușchi. Totodată administrarea repetată de rimonabant stimulează expresia unei proteine plasmatice, numite Acrp30, secretată de către țesutul adipos și care stimulează oxidarea acizilor grași, scad hiperglicemia și hiperinsulinemia, reduce greutatea corporală.
În ceea ce privește utilizarea sa în subiecți umani studii recente dublu-orb, controlate prin placebo, au investigat efectul rimonabantului asupra unor diferiți parametrii în pacienți supraponderali sau obezi. În studiile pe perioada de 16 săptămâni a dus la o scădere în greutate de 4 kg. În alte studii rimonabantul a fost administrat o dată pe zi în doze de 5 până la 20 mg pentru 1-2 ani. Scăderea în greutate a fost semnificativ mai mare în cazul pacienților tratați cu 20 mg de rimonabant decât în cazul celor care au primit placebo. Mai mult tratamentul cu 20 mg de rimonabant a dus la creșterea semnificativă a valorilor HDL colesterolului cât și o scădere a trigliceridemiei. Aceste efecte au fost intuite și de compania Sanofi-Aventis, care a descoperit acest medicament. Se estimează că medicamentul sub numele de Acomplia va fi lansat pe piață în anul 2006 [28].
Alți compuși care ar putea fi utili sunt AM-251 și AM-281, dar care și-au dovedit proprietățile numai în studii pe animale [15].
V. 4. Afecțiunile neurologice
Afecțiunile neurologice afectează creierul, măduva spinării, nervii sau mușchii periferici care se găsesc în corp. Ariile în care canabinoidele sunt considerate că ar putea fi eficiente sunt: spasticitatea musculară, care se întâlnește în cazul pacienților cu scleroză multiplă și a celor care prezintă afecțiuni ale măduvei spinării, tulburări motorii, cum ar fi boala Parkinson, Huntington sau sindromul Tourette și epilepsia. Marijuana și canabinoidele nu sunt propuse ca și remedii ale acestor afecțiuni, ci ca și tratament al simptomelor asociate [30].
V. 4. 1. Spasticitatea musculară
Contracțiile musculare care însoțesc aceste fenomen sunt de obicei epuizante și însoțite de durere, necesitând terapie pentru a calma spasmele și durerea. Există foarte multe relatări neștiințifice asupra proprietăților marijuanei de a reduce spasticitatea asociată sclerozei multiple sau a bolilor în care măduva spinării este afectată, iar studiile pe animale arată influența asupra ariilor motorii de către canabinoide [30].
V. 4. 1. 1. Scleroza multiplă
Studiile pe animale, care utilizează modele experimentale de scleroză multiplă au demonstrat eficacitatea agoniștilor receptorilor CB1 în tratamentul simptomelor asociate, cum ar fi spasticitatea și tremorului membrelor. Mecanismele prin care canabinoidele sunt implicate în calmarea spasticității sunt pe o parte legate de receptorii CB1, dar în același timp și de nivelele de endocanabinoide, care sunt crescute la animale care suferă de scleroză multiplă. Ameliorarea acestor simptome poate fi realizată de către agoniștii receptorilor CB1 sau de compușii care cresc nivelul de endocanabinoide prin inhibarea hidrolizei sau a transportului intracelular a acestora. Un alt efect benefic al canabinoidelor este acela de a limita afectarea neuronală, împiedicând astfel progresia bolii, agoniștii canabinoizi și endocanabinoidele posedând un rol neuroprotector.
Spre deosebire de studiile pe animale care au prezentat rezultate destul de clare, concluziile în urma studiilor clinice sunt destul de confuze, prezentând atât rezultate pozitive cât și negative. Este important de remarcat faptul că în studiile clinice mai recente, calea de administrare cea mai utilizată a fost cea orală, ingestia de capsule cu THC sau extracte din planta de cannabis, și mai puțin frecventă fumatul țigărilor de marijuana care se dorește a fi descurajat datorită efectelor secundare datorate fumatului. Cel mai mare dezavantaj al căii orale este absorbția lentă, efectul destul de pronunțat al primul pasaj și imposibilitatea autodozării de către pacient pentru a preveni efectele secundare.
Până acum câțiva ani, studiile evaluând utilitatea clinică a cannabisului cuprindeau un număr mic de subiecți și nu au demonstrat o eficacitate deosebită. În anul 2002 cel mai mare studiu la aceea dată a fost unul care a inclus 16 pacienți care au fost tratați cu Marinol (forma sintetică a THC-ului) pe cale orală sau extract de cannabis sub numele de Cannador. Efectele adverse au fost mai grave în cazul extractului de cannabis, iar percepția pacienților a fost de agravare a simptomelor.
Într-un alt studiu care a utilizat extractul Cannador, administrat oral, pacienții care au completat studiul (numai 65%) au raportat o îmbunătățire a mobilității și o reducere a spasmelor.
Cel mai larg studiu, cunoscut sub numele de CAMS, a inclus 667 de pacienți a utilizat capsule de Marinol, Cannador și placebo pe o periodă de cel puțin 15 săptămâni. Nu au fost raportate îmbunătățiri globale asupra spasticității și nici efecte asupra tremorului. Spasticitatea a fost evaluată cu ajutorul scalei Ashworth (de la 0 la 4, 4 semnificând o rigiditate marcată a membrelor), dar care nu este foarte precisă pentru că, în studii cu Baclofen, agonist GABA, considerat de elecție în tratamentul sclerozei multiple, a fost neconcludentă. Deși în studiul CAMS de mai sus nu a fost orb, părerea subiectivă a pacienților, în grupurile tratate cu Marinol sau Cannador, a fost o îmbunătățire a simptomelor specifice (durerea, spasticitatea, perturbarea somnului) și un efect benefic asupra mersului. În urma continuării timp de un an a studiului CAMS, s-a observat că două treimi din pacienții inițiali au optat să continue studiul și s-au raportat îmbunătățiri obiective ale spasticității (scala Ashworth) și ale indicilor generali de invaliditate. Aceste rezultate pozitive s-au înregistrat numai în cazul pacienților cărora li s-au administrat Marinol. Aceste rezultate duc la ipoteza că responsabil de efectele benefice este THC-ul, iar canabidiolul nu are are efect, ba chiar duce la limitarea potențialului terapeutic al THC-ului.
Un compromis între calea de administrare orală și cea inhalatorie este un spray sublingual care conține o soluție alcoolică extractivă de cannabis, care prezintă avantajele unei biodisponibilăți mărite și a reducerii efectului primului pasaj. Un studiu care a inclus 160 de pacienți a comparat spray-ul sublingual Sativex cu placebo, iar pacienții au raportat îmbunătățiri, dar rezultatele evaluate cu scala Ashworth nu au fost pozitive.
În urma acestor cercetări se pot trasa anumite ipoteze și direcții noi de cercetare: în evaluarea studiilor clinice ar trebui găsite criterii mai sensibile pentru că scala Ashworth s-ar putea să nu fie destul de precisă. Calea de administrare ar putea fi inhalatorie sub formă de aerosol, care ar putea duce la o bună dozare pentru a limita efectele adverse. Este dorit, de asemenea, să utilizeze agoniști mai puțin activi ai receptorilor CB1, care să aibă un domeniu terapeutic mai larg față de THC [41].
V. 4. 1. 2. Afectarea măduvei spinării
Afectarea măduvei spinării, cu paralizia membrelor, este o altă afecțiune în care spasmele musculare produc durere și disconfort. S-au urmărit pacienți paraplegici care prezentau aceste simptome și a rezultat că THC-ul este mai eficient ca și codeina în reducerea spasmelor musculare. Pacienții cu măduva spinării afectată au declarat că fumatul țigărilor cu marijuana a dus la îmbunătățirea somnului și la reducerea spasmelor și a durerii [30].
V. 4. 2. Tulburări ale activității motorii
Acestea sunt un grup de afecțiuni neurologice cauzate de dezechilibre în ganglioni bazali și conexiunile subcorticale, prin intermediului talamusului, ariile corticale motorii. Consecințele acestor dezechilibre rezultă în mișcări anormale ale mușchilor de la nivelul feței, membrelor și trunchiului. Canabinoidele sunt luate în considerare pentru ameliorarea unora dintre aceste tulburări, cum ar fi: distonia, boala Huntington, boala Parkinson și sindromul Tourette [30].
V. 4. 2. 1. Distonia
Distonia poate fi o afecțiune de sine stătătoare sau secundară unor boli ca și boala Huntington sau diskinezia tardivă și se manifestă prin contracții musculare involuntare și lente, care duc la anormalități posturale ale membrelor, trunchiului și gâtului. Distonia duce la invaliditate moderată până la severă și câteodată produce durere musculară.
Există un singur studiu pe numai cinci pacienți distonici în care canabidiolul a produs o ameliorare redusă. Studiile pe hamsteri, agonistul WIN 55212-2 posedă efecte antidistonice.
V. 4. 2. 2. Boala Huntington
Această boală este una ereditară, degenerativă care apare de obicei în jurul vârstei de 50 de ani și se manifestă prin atrofia sau deteriorarea neuronilor din nucleul caudat, putamen și cortexul cerebral. Simptomele prin care se caracterizează sunt contracții musculare rapide și aritmice (coree), tulburări emoționale și demență.
Studiile pe animale sugerează faptul că substanțele canabinoide au activitate anticoreeică, probabil prin activarea receptorilor CB1 din ganglionii bazali. Bazându-se pe rezultatele pozitive pe care un studiu pe patru pacienți l-a avut canabidiolul față de placebo, s-a inițiat un studiu mai mare cu 15 pacienți cu boala Huntington, iar după tratamentul cu canabidiol nu s-a remarcat nici o influența asupra simptomelor.
Efectele celorlalte canabinoide sunt necunoscute, dar totuși THC-ul și alți agoniști ai receptorilor CB1 probabil sunt mai eficienți pentru că prezintă o mai mare afinitate pentru receptorii CB1. Acești receptori fiind distribuiți chiar pe neuronii care sunt distruși în această boală, dar există prea puține date experimentale care să încurajeze eventuale studii clinice [30].
V. 4. 2. 3. Boala Parkinson
Aceasta este o boală degenerativă care se manifestă prin bradikinezie, akinezie, tremor, rigiditate musculară și instabilitate posturală. Teoretic, canabinoidele ar trebui să fie eficiente în tratamentul bolii Parkinson pentru că agoniștii canabinoizi inhibă specific căile dintre nucleii subtalamici și substanța neagră și probabil căile dintre nucleii subtalamici și cei din glodus pallidus. Dar cum aceste nu sunt foarte bine cunoscute este deocamdată dificil să se stabilească rolul canabinoidelor în această patologie [30].
Un singur studiu clinic a fost efectuat pentru a vedea implicațiile canabinoidelor în tratamentul diskineziei produse de tratamentul cu levodopa la pacienții cu Parkinson. Acești au fost tratați cu extract de cannabis standardizat care conține atât THC, cât și canabidiol timp de opt săptămâni cu pauze de două săptămâni la interval de cele patru săptămâni. Concluzia studiului a fost că substanțele canabinoide nu au nici un efect terapeutic în diskinezia asociată tratamentului cu levodopa la pacienții cu Parkinson [42].
V. 4. 2. 4. Sindromul Tourette
Acest sindrom începe de obicei în copilărie și este caracterizat prin ticuri motorii și vocale, etiologia și cauzele nefiind elucidate până în momentul de față.
Nu s-a stabilit o legătură clară între mecanismul de acțiune al canabinoidelor și sindromul Tourette, deși în studii clinice de mică amploare acestea au un efect benefic prin reducerea numărului de ticuri. S-a presupus că efectele pozitive se datorează în special proprietăților anxiolitice ale marijuanei și a unor presupuse efecte antiticuri [30].
V. 5. Epilepsia
Epilepsia se caracterizează prin descărcări neuronale a unui număr variabil de neuroni, aceste evenimente anormale luând forma crizelor epileptice, care în funcție de mărimea ariei de neuroni afectați, pot fi parțiale sau generalizate.
Eficiența canabinoidelor pentru tratamentul epilepsiei este constituită mai mult din relatări neștiințifice și mai puțin din studii clinice. Puținele studii care au fost efectuate cuprind fie un număr de pacieți foarte mic, fie nu sunt corecte din punct de vedere metodologic.
Există anumite opinii că marijuana sau canabinoidele prezintă proprietăți anticonvulsivante, există un singur studiu clinic care să evalueze aceste efecte. Astfel au fost evaluați 308 pacienți care au fost internați în urma unei crize epileptice, grupul de control fiind format din 294 pacienți internați pentru alte probleme. În urma studiului s-a observat că marijuana exercită efecte protectoare împotriva epilepsiei numai în cazul bărbaților, observându-se reducerea numărului de crize epileptice la cei care consumau marijuana, față de cei care nu. Dar cum spuneam și mai sus, studiul prezintă numeroase lacune metodologice [30].
Alte studii au evidențiat potențialul terapeutic al canabidiolului, acesta nu interacționează cu receptorii CB1, având un profil anticonvulsivant diferit în studiile pe animale [24].
Cercetări ulterioare vor stabili mai bine probabil legătura dintre mecanismul canabinoidelor și crizele epileptice, dar nu există garanții că aceste cercetări ar deține un potențial terapeutic [30].
V. 6. Glaucomul
După cataractă, glaucomul este afecțiunea cea mai gravă care poate duce la orbire. Mecanismul de producere nu este complet cunoscut, dar factorul de risc cel mai important este presiunea intraoculară crescută și majoritatea medicamentelor sunt orientate în reducerea acesteia [30].
Mecanismul de reducere a presiunii intraoculare de către canabinoide nu este complet elucidat, fiind valabile mai multe ipoteze: efecte mediate de către receptorii CB1 care se găsesc la nivelul ochiului, o acțiune locală directă la nivelul ochiului, sau unele canabinoide își pot exercita efectele printr-un proces mediat de către prostaglandine [43].
S-a observat că marijuana și THC-ul reduc presiunea intraoculară în medie cu 24% la pacienți cu valori normale ale presiunii intraoculare. Într-un studiu care a inclus pacienți sănătoși și pacienți cu glaucom, presiunea intraoculară a fost redusă cu 25% după fumatul unei țigări de marijuana, care conținea aproximativ 2% THC. Prin tratamentul cu alte substanțe indicate în glaucom și utilizate la ora actuală se obține o reducere a presiunii intraoculare similară. Rezultate asemănătoare s-au obținut atunci când marijuana a fost ingerată sau THC-ul a fost administrat sub formă de capsule (10-40 mg). Dar efectele sunt de scurtă durată, de numai trei sau patru ore, iar hiperpresiunea intraoculară este o afecțiune cronică care trebuie monitorizată continuu.
Administrarea intravenoasă de ∆9 THC, ∆8 THC sau 11-hidroxi THC la adulți sănătoși scade presiunea intraoculară pe când canabinolul, canabidiolul sau β-hidroxi THC au un efect redus. Au fost investigate și canabinoidele sintetice: nabilona, BW29Y și BW146Y care au fost administrare oral la pacienți care prezentau presiune intraoculară crescută, nabilona și BW146Y având aceeași eficiență ca și marijuana sau THC-ul, efectul fiind tot de scurtă durată, iar BW29Y nu a avut nici un efect. Dar și administrarea sistemică ridică anumite probleme pentru că, pe lângă reducerea presiunii intraoculare, produc hipotensiune, tahicardie, efecte psihotrope, creșterea anxietății la persoane vârstnice.
S-a încercat și administrarea de preparate topice care conțin canabinoide, dar acestea nu au avut efect, iar suspensiile de THC s-au dovedit a fi iritante [30].
Singurul canabinoid care a avut la nivel local este agonistul CB1, WIN55212-2, care se află în prezent în studii clinice [16].
În glaucom pierderea vederii se datorează, în final, moartea celulelor din retină prin apopteoză. Aceasta este provocată de leziuni axonale la nivelul discului optic sau de ischemie. Ischemia se traduce prin eliberarea de glutamat cu activarea receptorilor NMDA, care sunt implicați și în generarea radicalilor liberi. Substanțele canabinoidele, ca HU-211, THC-ul sau canabidiolul exercită proprietăți neuroprotectoare și antioxidante și astfel ar putea deține potențial terapeutic în tratamentul ischemiei nervului optic din glaucom.
Direcțiile de cercetare viitoare trebuie să cont de proprietățile terapeutice ale canabinoidelor, de limitele acestora: efectele secundare care apar la administrare sistemică (psihotropice, reducerea presiunii arteriale), toleranța care se instalează relativ repede, dificultatea de a formula preparate topice stabile și eficiente. De exemplu HU 211 și canabidiolul nu prezintă efecte psihoactive, dar reduc presiunea intraoculară, deci o cercetare aprofundată a acestor compuși s-ar impune [43].
V. 7. Cancer
Deși substanțele canabinoidele prezintă efecte antitumorale demonstrate în studii experimentale în vitro pe culturi de celule sau în vivo pe șoareci, nu există până la acestă dată nici un studiu clinic publicat asupra efectelor anticanceroase la oameni, deși se pare că există câteva în curs de desfășurare [32].
V. 8. Astmul bronșic
Administrarea acută de cannabis și de THC produce un efect bronhodilatator asupra căilor respiratorii din plămîni. Un studiu pe 14 pacienți afectați de astm bronșic a comparat isoprenalina 0,5% cu THC sub formă de capsule (15 mg) și sub formă de țigară de marijuana (2% THC). S-a observat că atât marijuana cât și THC-ul ca atare produc o bronhodilatație care durează două ore. Dar totuși fumatul marijuanei nu reprezintă o opțiune terapeutică datorită celorlalți componenți nocivi din tutun [24].
V. 9. Alte afecțiuni
Au fost susținute ca și efecte ale cannabisului și ale canabinoidelor cele antidepresive, anxiolitice și sedative deși nu există dovezi clinice în aceste sens.
Este probabilă o utilizare terapeutică a antagoniștilor sau a agoniștilor inverși ai receptorilor canabinoizi în tratamentul schizofreniei și în ameliorarea simptomelor cognitive și a tulburărilor de memorie asociate bolii Alzheimer [24].
Studiile pe animale cu antagonistul rimonabant, care este în curs de autorizare, au arătat că acesta prezintă o opțiune viabilă în tratamentul dependenței de heroină, morfină, cocaină, nicotină și alcool. Rimonabant, care va fi comercializat sub numele de Acomplia avînd ca indicație principală tratamentul obezității, a fost inclus într-un studiu clinic pentru a-i evalua eficiența în tratamentul dependenței de nicotină. Acesta a inclus 787 de fumători (numărul mediu de țigări fumate pe zi: 23), cărora li s-au administrat câte 20 mg de rimonabant zilnic timp de 10 săptămâni. Procentul celor care au renunțat la fumat după terminarea studiului a fost de 36, 2% în comparație cu grupul placebo unde procentul a fost numai de 20,6%. Compusul a fost bine tolerat, producînd efecte secundare puține, moderate și tranzitorii [24].
Viitorul terapeutic a canabinoidelor și a utilizării lor efective constă în clarificarea mai multor aspecte. Trebuie evaluată posibilitatea administrării lor sub formă de aerosoli, supozitoare, plasturi transdermici sau picături oculare.
Iar studiile clinice ar trebui să fie mai riguroase și să respecte condițiile metodologice, eventual studiile să se facă în lipsa placebo-ului, urmărindu-se toate efectele acestora.
Un alt aspect important al cercetărilor ulterioare este să se facă delimitarea netă între efectele terapeutice scontate și cele secundare nedorite, mai ales cele psihotrope. Acestea se pot realiza prin sintetizarea unor compuși activi care nu traverseze bariera hematoencefalică, administrarea de preparate topice, sau a unor agoniști selectivi CB2, sau compuși care potențează efectele endocanabinoidelor prin prevenirea degradării acestora. Ar fi interesant de evaluat posibilitățile de sinergism cu alte medicamente cu efecte similare în diverse patologii [24].
=== CONCLUZII ===
CONCLUZII
Sub denumirea de canabinoide sunt grupate substanțele conținute în planta de Cannabis și substanțele endogene și de sinteză care interacționează cu receptorii canabinoizi.
Cei mai cunoscuți receptori canabinoizi sunt CB1 și CB2, receptori cuplați cu proteina G.
În general receptorul CB1 este prezent în principal în creier, în diverse regiuni ale acestuia. Aceștia sunt localizați în general pe neuronii presinaptici. Există două subtipuri ale acestui receptor, CB1a și CB1b, aceștia prezentând diferențe structurale și funcționale cu receptorul CB1, rolul acestora nu este pe deplin elucidat.
Receptorul CB2 este localizat periferic mai ales la nivelul celulelor cu rol imunologic.
La interacțiunea canabinoidelor cu receptorilor canabinoizi are activarea proteinei G. Aceasta duce la o serie de modificări la nivelul enzimelor și canalelor ionice dinb celulă. Are loc inhibarea adenilat ciclazei cu scăderea concentrației intracelulare de AMPciclic și activarea canalelor de potasiu, ducând la creșterea concentrației extracelulare de ioni de potasiu. Produc și blocarea canalelor de calciu, cu scăderea influxului intracelular, efect care ca și consecință inhibarea eliberării de neurotransmițători. Alte efecte sunt activarea MAP kinazei, eliberarea de acid arahidonic, stimularea metabolismului glucidic și stimularea producției de oxid nitric.
Există și alte tipuri de receptori denumiți non-CB1 și non-CB2 care se găsesc la nivel endotelial, care produc vasodilație, și la nivel SNC care sunt implicați în anxietate.
Receptorii canabinoizi împreună cu liganzii lor endogeni formează ceea ce reprezintă sistemul endocananinoid. Endocanabinidele, derivați de acid arahidonic, sunt anandamina (etanolamina acidului arahidonic), esterul acidului arahidonic cu 2-glicerolul (2-AG), eterul acidului arahidonic cu glicerol (noladin, 2-AGE), O-arahidon etanolamida (virhodamina) și N-arahidonol dopamina (NADA). Acestea sunt sintetizate la cerere, factorii care declanșează acest proces nu se cunosc foarte bine. Sinteza are loc în diverse celule și constă într-o serie de reacții enzimatice pornind de la fosfolipide. Ele acționează asupra receptorilor canabinoizi, dar prezintă activitate și asupra receptorilor de tip vanilloid. Ei joacă rolul de mesageri retrograzi fiind sintetizate în neuronii postsinaptici și acționând asupra receptorilor presinaptici.
Rolul endocanabinoidelor nu este foarte clar, dar ele sunt implicate într-o serie de procese fiziologice și patologice. Acțiunea neuromodulatoare a endocanabinoidelor se traduce prin inhibarea eliberării de GABA, și a altor neurotransmițători sau chiar stimularea eliberării a unora, cu efecte care se traduc prin reglarea senzației dureroase, funcțiilor cardiovasculare, gastrointestinale și respiratorii. Totodată efectele lor asupra eliberării de hormoni și peptide hipotalamice și reglarea nivelelor lor de către hormonii steroizi sugerează influența asupra apetitului și a funcției reproducătoare. Iar în ceea ce privește efectele imunologice, cât și cele privind durerea cronică și inflamația, aceastea abia încep să fie conturate.
Inactivarea lor are loc în principal prin intrarea în celulă prin mecanisme cunoscute parțial. Pentru anandamidă, care a fost cea mai studiată, s-au propus diferite ipoteze asupra mecanismului de transport, printre care și existența unor transporteri specifici pentru anandamidă.
În celulă, are loc degradarea acestora în principal prin hidroliză sub acțiunea unor enzime specifice, sau prin reacții de oxidare sau esterificare.
În ceea ce privește canabinoidele exogene, acestea sunt reprezentate de către ∆9 tetrahidrocanabinol, compusul psihoactiv din Cannabis. Pornind de la acest compus, prin modulări structurale s-au sintetizat o serie de compuși, clasificați în șase mari grupe structurale. Dintre aceștia fac parte agoniștii parțiali sau totali CB1 sau CB2, sau antagoniștii acestora, precum și compușii care acționează asupra diferitelor componente ale sistemului endocanabinoid.
Canabinoidele acționează la nivelul tuturor sistemelor producînd o varietate mare de efecte, de la efectele cognitive, euforizante, la modularea activității neuronale, efectele analgezice, antitumorale, la cele de la nivel cardiovascular, reproducător, respirator și imunologic.
În ceea ce privește semnificația clinică a domeniului vast, și incomplet elucidat, al transmisiei canabinoid-ergice datele sunt promițătoare. Studiile pe animale indică o serie de efecte terapeutice, dar multe dintre acestea necesită a fi studiate mai în amănunt. Indicații terapeutice dovedite sunt în tratamentul durerii, vomei, anorexia indusă de SIDA sau de cancer. Dar există o serie de alte patologii în care canabinoidele pot fi eficiente, dar aceste posibilități sunt în decurs de cercetare.
Studierea farmacologiei canabinoidelor a dus la descoperirea unui sistem foarte vast, cu multiple implicații fiziologice, fiziopatologice și terapeutice. Datele disponibile până la această dată sunt numeroase, dar sunt departe de a fi complete, cercetările în acest domeniu fiind foarte intense. Acestea vor deschide noi direcții de dezvoltare și o cunoaștere mai bună a rolului și a potențialului terapeutic al transmisiei canabinoid-ergice.
=== concluzii finale ===
CONCLUZII
Sub denumirea de canabinoide sunt grupate substanțele conținute în planta Cannabis sativa și substanțele endogene sau de sinteză care interacționează cu receptorii canabinoizi.
Cei mai cunoscuți receptori canabinoizi sunt CB1 și CB2, receptori cuplați cu proteina G. În general receptorul CB1 este prezent în principal în creier, în diverse regiuni ale acestuia. Receptorul CB2 este localizat periferic mai ales la nivelul celulelor cu rol imunologic.
La interacțiunea canabinoidelor cu receptorilor canabinoizi are loc activarea proteinei G. Aceasta duce la o serie de modificări la nivelul enzimelor și canalelor ionice din celulă. Are loc inhibarea adenilat ciclazei cu scăderea concentrației intracelulare de AMPciclic și activarea canalelor de potasiu, ducând la creșterea concentrației extracelulare de ioni de potasiu. Alte efecte sunt activarea MAP kinazei, eliberarea de acid arahidonic, stimularea metabolismului glucidic și stimularea producției de oxid nitric.
Receptorii canabinoizi împreună cu liganzii lor endogeni formează ceea ce reprezintă sistemul endocanabinoid. Endocanabinoidele, derivați de acid arahidonic, sunt anandamida (etanolamina acidului arahidonic), esterul acidului arahidonic cu 2-glicerolul (2-AG), eterul acidului arahidonic cu glicerol (noladin, 2-AGE), O-arahidon etanolamida (virhodamina) și N-arahidonol dopamina (NADA). Acestea sunt sintetizate la cerere, iar factorii care declanșează acest proces sunt insuficient cunoscuti.
Rolul endocanabinoidelor nu este foarte clar, dar ele sunt implicate într-o serie de procese fiziologice și patologice. Acțiunea neuromodulatoare a endocanabinoidelor se traduce prin inhibarea eliberării de GABA, și a altor neurotransmițători sau chiar stimularea eliberării unora, cu efecte care se traduc prin reglarea senzației dureroase, funcțiilor cardiovasculare, gastrointestinale și respiratorii. Totodată efectele lor asupra eliberării de hormoni și peptide hipotalamice și reglarea nivelelor lor de către hormonii steroizi sugerează influențe asupra apetitului și a funcției reproducătoare.
Canabinoidele exogene sunt reprezentate în primul rand de către ∆9 tetrahidrocanabinol, compusul psihoactiv din Cannabis. Pornind de la acest compus, prin modulări structurale s-au sintetizat o serie de compuși, clasificați în șase mari grupe structurale. Dintre aceștia fac parte agoniștii parțiali sau totali CB1 sau CB2, sau antagoniștii acestora, precum și compușii care acționează asupra diferitelor componente ale sistemului endocanabinoid.
În ceea ce privește semnificația clinică a domeniului vast, și incomplet elucidat al transmisiei canabinoid-ergice datele sunt promițătoare. Studiile pe animale indică o serie de efecte terapeutice, dar multe dintre acestea necesită a fi studiate mai în amănunt. Aplicații terapeutice dovedite sunt: tratamentul durerii, vomei, anorexia indusă de SIDA sau de cancer. Există însă o serie de alte patologii în care canabinoidele pot fi eficiente, posibilități aflate în curs de cercetare.
=== discurs ===
BUNA ZIUA!
VA VOI PREZENTA LUCRAREA
SLIDE
CANNABISUL SI PREPARATELE DIN CANNABIS AU FOST UTILIZATE DE FOARTE MULT TIMP IN DIFERITE SCOPURI
SCOP RECRETIONAL, FIIND DROGUL CU CEL MAI MARE CONSUM IN PREZENT
SCOP TERAPEUTIC
NUMAI IN A DOUA JUMATATE A SECOLULUI XX, O DATA CU IZOLAREA COMPUSULUI PSIHOACTIV DIN CANNABIS, CU DESCOPERIREA RECEPTORILOR CANABINOIZI UMANI SI A LIGANZILOR ENDOGENI SE PUN BAZELE FARMACOLOGICE ALE TRANSMISIEI CANABINOID-ERGICE
SLIDE
ASPECTELE CELE MAI IMPORTANTE IN CEEA CE PRIVESTE TRANSMISIA CANABINOID-ERGICA SUNT:
RECEPTORII CANABINOIZI SI TRANSDUCTIA SEMNALULUI
LIGANZII ENDOGENI SI ROLUL LOR IN ORGANISM
LIGANZII EXOGENI SI EFECTELE ACESTORA
IMPLICATIILE TERAPEUTICE ALE MODULARII TRANSMISIEI
SLIDE
RECEPTORII CANABINOIZI SUNT DE 2 TIPURI, NOTATI PRIN ABREVIERE CB1 SI CB2
ACESTIA FAC PARTE DIN FAMILIA RECEPTORILOR CU 7 DOMENII TRANSMEMBRANARE, CUPLATI CU PROTEINA G
PREZINTA O OMOLOGIE STRUCTURALA DE 44%, RECEPTORUL CB1 FIIND MAI MARE, DUPA CUM SE OBSERVA SI IN FIGURA
SLIDE
DIN PUNCT DE VEDERE AL LOCALIZARII SUNT FOARTE DIFERITI
RECEPTORUL CB1 SE GASESTE PREPONDERENT IN CREIER LA NIVELUL HIPOTALAMUSULUI, HIPOCAMPUSULUI SI CEREBELULUI
IAR CEL CB2 SE AFLA NUMAI IN PERIFERIE LA NIVELUL CELULELOR CU ROL IMUNOLOGIC, IN DIFERITE CONCENTRATII
SLIDE
INTERACTIUNEA CANABINOIDELOR CU RECEPTORII SPECIFICI DUCE LA ACTIVAREA PROTEINEI G CARE DETERMINA URMATOARELE EFECTE:
INHIBAREA ADENILAT CICLAZEI CU SCADEREA CONCENTRATIEI DE AMP CICLIC
CRESTEREA CONCENTRATIEI EXTRACELULARE DE IONI DE K, PRIN STIMULAREA CANALELOR DE IONI DE K
INHIBAREA CANALELOR DE CALCIU
ACTIVAREA MAP KINAZEI CARE DUCE LA TRANSCRIPTIA ANUMITOR GENE
ALTE EFECTE PRINTRE CARE CRESTEREA ELIBERARII DE ACID ARAHIDONIC, STIMULAREA METABOLISMULUI GLUCIDIC SI A PRODUCTIEI DE OXID NITRIC
SLIDE
LIGANZII CANABINOIZI ENDOGENI SAU ENDOCANABINOIDELE SUNT DERIVATI DE ACID ARAHIDONIC.
PANA IN PREZENT SE CUNOSC ANANDAMIDA, 2-ARAHIDON GLICEROLUL, VIRODHAMINA, NOLADINA SI NADA
CEL MAI CUNOSCUT ESTE ANANDAMIDA, NUMELE FIIND DE ORIGINE SANSCRITA SI INSEAMNA BEATITUDINE.
CONCENTRATIILE CELE MAI MARI SE INTALNESC IN CREIER LA NIVELUL HIPOTALAMUSULUI, TALAMUSULUI, CEREBELULUI SI STRIATULUI
SLIDE
ENDOCANABINOIDELE SUNT SINTETIZATE LA CERERE SUB INFLUENTA UNOR FACTORI INCOMPLET CUNOSCUTI
METABOLIZAREA ARE LOC PRIN RECAPTAREA INTRACELULARA A ACESTORA URMATA DE HIDROLIZA ENZIMATICA SUB INFLUENTA ENZIMEI SPECIFICE FAAH
S-A OBSERVAT CA IN ANUMITE SITUATII PREZINTA O HIPERACTIVITATE SI NIVELURI CRESCUTE, FAPT CARE POATE AVEA IMPLICATII BENEFICE IN PARKINSON, ALZEIHMER SAU SCLEROZA MULTIPLA DAR SI NEGATIVE IN BOALA HUNTINGTON
PRIN INTERMEDIUL RECEPTORILOR CANABINOIZI DUC LA INHIBAREA ELIBERARII DE GABA SI ALTI NEUROTRANSMITATORI SI INTERVIN IN REGLAREA SENZATIEI DUREROASE, FUNCTIILOR CARDIOVASCULARE, GASTROINTESTINALE SI REPRODUCATOARE
SLIDE
LIGANZII EXOGENI POT FI NATURALI SAU DE SINTEZA. CEI NATURALI SUNT REPREZENTANTI DE COMPUSUL CEL MAI ACTIV DIN CANNABIS TETRAHIDROCANABINOLUL.
CEI DE SINTEZA SUNT CLASIFICATI IN 6 CLASE STRUCTURALE, SI ANUME:
CANABINOIDELE CLASICE, REPREZENTANT NABILONA
CELE NON-CLASICE , CEL MAI IMPORTANT ESTE CP 55940
CANABINOIDELE HIBRIDE
EICOSANOIDELE – CEL CUNOSCUT ESTE R-METENANANDAMIDA
AMINOALCHIL-INDOLII, REPREZENTATI DE COMPUSUL WIN 55212
DIARIL-PIRAZOLII, CEL MAI IMPORTANT ESTE RIMONABANTUL
DIN PRIMELE 4 CLASE STRUCTURALE FAC PARTE AGONISTII, IAR DIN ULTIMELE 2 ANTAGONISTII CANABINOIZI.
SLIDE
CANABINOIDELE EXERCITA NUMEROASE EFECTELE LA NIVELUL DIFERITELOR SISTEME DIN ORGANISM
LA NIVEL SNC, INITIAL PRODUC EUFORIE SI HALUCINATII URMATE DE DEPRIMARE SNC GENERALIZATA CU DETERIORAREA MEMORIEI SI A PERFOMANTELOR
EFECTELE ANALGEZICE SUNT SIMILARE CU CELE ALE CODEINEI
PREZINTA EFECTE ANTIEMETICE SI OREXIGENE
LA NIVEL CARDIOVASCULAR PRODUC TAHICARDIE SI VASODILATATIE PERIFERICA
SLIDE
AU ACTIVITATE ANTICANCEROASA SI ANTIGLAUCOMATOASA
DUC LA SUPRIMAREA OVULATIEI SI A SCADERII CANTITATII DE SPERMA
PRIN INHIBAREA LIMFOCITELOR B SI T, INHIBAREA ACTIVITATII CELULELOR NATURAL KILLER SI A MACROFAGELOR SI SCADEREA PRODUCTIEI DE ANTICORPI AU ACTIVITATE IMUNOMODULATOARE
SLIDE
IN PREZENT UTILIZAREA TERAPEUTICA ESTE LIMITATA. IN TRATAMENTUL EMEZEI ASOCIATA CHIMIOTERAPIEI, AU EFICIENTA SUPERIOARA ANTIEMETICELOR CLASICE SI INFERIOARA SETRONILOR. SE UTILIZEAZA DRONABINOLUL, CARE ESTE THC-UL SINTETIC, SAU MARINOL SI NABILONA SAU CESAMET. IAR IN CURS DE CERCETARE ESTE LEVONANTRADOLUL.
PENTRU TRATAMENTUL ANOREXIEI LA PACIENTII CU SIDA SE UTILIZEAZA DRONABINOLUL. IAR IN TRATAMENTUL OBEZITATII SI-A DOVEDIT EFICIENTA ANTAGONISTUL RIMONABANT, MEDICAMENT CARE VA FI COMERCIALIZAT ANUL VIITOR.
SLIDE
REZULTATELE STUDIILOR PE ANIMALE SUGEREAZA POSIBILITATEA UTILIZARII LOR IN TRATAMENTUL ALTOR AFECTIUNI CUM AR FI:
DUREREA CRONICA NEOPLAZICA
SCLEROZA MULTIPLA
GLAUCOM
SINDROMUL TOURETTE
BOALA ALZEIHMER
SCHIZOFRENIA
IAR RIMONABANTUL SE AFLA IN FAZA DE STUDII CLINICE IN TRATAMENTUL DEPENDENTEI DE NICOTINA, OPIOIDE SI COCAINA
SLIDE
SE POATE ASTFEL CONCLUZIONA CA SUBSTANTELE CANABINOIDE PREZINTA O NUMEROASE IMPLICATII FIZIO-PATOLOGICE, ROLURILE SI FUNCTIILE ACESTORA NU SUNT COMPLET ELUCIDATE
STUDIILE PRECLINICE SUGEREAZA NUMEROASE IMPLICATII TERAPEUTICE, DAR CARE NU AU FOST EXPLOATATE CLINIC
ASTFEL MODULAREA TRANSMISIEI CANABINOID-ERGICE AR PUTEA DUCE LA APARITIA DE NOI APLICATII TERAPEUTICE
=== farmacocinetica_bibli_26 ===
Pharmacokinetics and pharmacodynamics of cannabinoids.
Grotenhermen F.
Nova-Institut, Hurth, Germany. [anonimizat]
Delta(9)-Tetrahydrocannabinol (THC) is the main source of the pharmacological effects caused by the consumption of cannabis, both the marijuana-like action and the medicinal benefits of the plant. However, its acid metabolite THC-COOH, the non-psychotropic cannabidiol (CBD), several cannabinoid analogues and newly discovered modulators of the endogenous cannabinoid system are also promising candidates for clinical research and therapeutic uses. Cannabinoids exert many effects through activation of G-protein-coupled cannabinoid receptors in the brain and peripheral tissues. Additionally, there is evidence for non-receptor-dependent mechanisms. Natural cannabis products and single cannabinoids are usually inhaled or taken orally; the rectal route, sublingual administration, transdermal delivery, eye drops and aerosols have only been used in a few studies and are of little relevance in practice today. The pharmacokinetics of THC vary as a function of its route of administration. Pulmonary assimilation of inhaled THC causes a maximum plasma concentration within minutes, psychotropic effects start within seconds to a few minutes, reach a maximum after 15-30 minutes, and taper off within 2-3 hours. Following oral ingestion, psychotropic effects set in with a delay of 30-90 minutes, reach their maximum after 2-3 hours and last for about 4-12 hours, depending on dose and specific effect. At doses exceeding the psychotropic threshold, ingestion of cannabis usually causes enhanced well-being and relaxation with an intensification of ordinary sensory experiences. The most important acute adverse effects caused by overdosing are anxiety and panic attacks, and with regard to somatic effects increased heart rate and changes in blood pressure. Regular use of cannabis may lead to dependency and to a mild withdrawal syndrome. The existence and the intensity of possible long-term adverse effects on psyche and cognition, immune system, fertility and pregnancy remain controversial. They are reported to be low in humans and do not preclude legitimate therapeutic use of cannabis-based drugs. Properties of cannabis that might be of therapeutic use include analgesia, muscle relaxation, immunosuppression, sedation, improvement of mood, stimulation of appetite, antiemesis, lowering of intraocular pressure, bronchodilation, neuroprotection and induction of apoptosis in cancer cells.
Publication Types:
Review
PMID: 12648025 [PubMed – indexed for MEDLINE]
=== Medical marijuana ===
Medical marijuana-moving beyond the smoke
Billy R Martin. The Lancet London:Jul 6, 2002. Vol. 360, Iss. 9326,
p. 4-5 (2 pp.)
! All documents are reproduced with the permission of the copyright
owner.
Further reproduction or distribution is prohibited without permission.
==============================================================================
Citation style: ProQuest Standard
Document 1 of 1
Medical marijuana-moving beyond the smoke
Billy R Martin. The Lancet London:Jul 6, 2002. Vol. 360, Iss. 9326,
p. 4-
5 (2 pp.)
Subjects: Marijuana, Prescriptions
Author(s): Billy R Martin
Article Commentary
types:
Publication The Lancet. London: Jul 6, 2002. Vol. 360, Iss. 9326; pg.
4, 2 pgs
title:
Source Periodical
Type:
ISSN/ISBN: 01406736
ProQuest 134440021
document
ID:
Text Word 986
Count
Article http://proquest.umi.com/
URL:
pqdweb?RQT=309&VInst=PROD&VName=PQD&VType=PQD&Fmt=3&did=000000134440021&clientId=65090
Abstract (Article Summary)
Although the principles that are used to evaluate all other
pharmacotherapies
have largely been ignored for medical marijuana use, there have been
several
reports weighing the potential medical benefits and possible adverse
effects of
marijuana.1-6 These reports assess the importance of examining the
basis for
argument that marijuana is widely efficacious, effective when all other
medications fail, and devoid of adverse effects. The primary evidence
for
marijuana's medical efficacy is derived from patients' self-reporting
or
physicians' case reports. Generally, the limitations of self-reporting
or case
reports are met in intervention trials. Unfortunately, well–
controlled
studies of marijuana used medicinally have not been carried out. The
few such
studies that have been done, although yielding some promising results,
do not
provide sufficient data to draw any firm conclusion about the validity
of these
self-reports.7 None of the studies included standard therapies as
positive
controls, or even evaluated marijuana in patients unresponsive to other
medications. Therefore, the consensus of these reports is that further
studies
are needed to establish any therapeutic efficacy for marijuana.
Full Text (986 words)
Copyright Lancet Ltd. Jul 6, 2002
Although the use of marijuana for medical purposes has been recorded
for
centuries, it has become of intense interest only in recent times.
There are
active initiatives in several western countries designed to make
marijuana
legally available for medical purposes. In view of the controversy
surrounding
the recreational use of marijuana, it is not surprising that there has
been
intense debate about marijuana's potential as a therapeutic agent.
Advocates
describe medical marijuana as a highly effective treatment for a vast
array of
diseases that are refractory to all other medications. Moreover, they
stress
that terminally ill patients are being denied a valuable medication
that is
without adverse effects. These arguments have resonated with the
public, the
result of which is laws in several countries that sanction medical
marijuana.
Others counter that marijuana has not been proven to be effective for
any
disorder and that it poses serious health risks.
Although the principles that are used to evaluate all other
pharmacotherapies
have largely been ignored for medical marijuana use, there have been
several
reports weighing the potential medical benefits and possible adverse
effects of
marijuana.1-6 These reports assess the importance of examining the
basis for
argument that marijuana is widely efficacious, effective when all other
medications fail, and devoid of adverse effects. The primary evidence
for
marijuana's medical efficacy is derived from patients' self-reporting
or
physicians' case reports. Generally, the limitations of self-reporting
or case
reports are met in intervention trials. Unfortunately, well–
controlled
studies of marijuana used medicinally have not been carried out. The
few such
studies that have been done, although yielding some promising results,
do not
provide sufficient data to draw any firm conclusion about the validity
of these
self-reports.7 None of the studies included standard therapies as
positive
controls, or even evaluated marijuana in patients unresponsive to other
medications. Therefore, the consensus of these reports is that further
studies
are needed to establish any therapeutic efficacy for marijuana.
The safety of marijuana also needs additional clarification. The fact
that
marijuana has not been shown to produce serious health effects in
casual users
who tend to be young and healthy does not mean it will be devoid of
adverse
consequences in ill patients or in at-risk populations who may use
marijuana on
a continual basis. Long-term inhalation of marijuana smoke has adverse
consequences on the lunge,8 potential for suppression of the immune
system,9
and abstinence symptoms on cessation.10 Nadia Solowij and colleagues,
in an
observational study, now report impairment of cognitive function in
long-term
heavy cannabis users.11
On the other hand, an argument can be made that marijuana probably has
some
efficacy based on the fact that its primary active constituent,
delta(9)-
tetrahydrocannabinol (THC), has undergone careful evaluation and been
approved
for clinical use. The question then becomes whether the oral
preparation of THC
(dronabinol) is a suitable substitute for smoked marijuana. The oral
preparation is likely to be suitable when a long duration of action is
required, such as suppression of delayed-onset nausea and vomiting and
treatment for protracted pain, whereas the rapid onset provided by
smoking may
be preferable in others situations. Therefore, efforts underway to
develop an
inhaled form of THC should obviate the need to deliver THC in smoke.6
It is now well established that there is an endogenous cannabinoid
system
consisting of receptors, endogenous ligands, and synthetic and
degradative
pathways. Moreover, evidence is mounting that this endogenous
cannabinoid
system plays a physiological role in cognition, pain perception,
appetite, and
neuronal electro– excitability.12 The future holds considerable
promise for
developing drugs that manipulate the endogenous cannabinoid system
without the
health consequences posed by smoke exposure. Clinical trials with
marijuana,
and/or the development of non-smoked rapid-onset cannabinoid
delivery-systems
will require much work. To accommodate patients with debilitating
symptoms who
might benefit from smoked marijuana, the Institute of Medicine report
recommended marijuana be made available to patients who have a
debilitating
disease that is refractory to conventional therapy and when the patient
is
under direct medical supervision so that treatment effectiveness can be
assessed.6
Thought needs to be given to consideration of the scientific basis for
the
medical use of marijuana. Basic principles of medicine should take
precedence
over political expediency in the development of a rational strategy for
any
therapeutic agent, even one as controversial as marijuana.
[Reference]
1 Health Council of the Netherlands, Standing Committee on Medicine.
Marijuana
as medicine. Rijswikj: Health Council of the Netherlands, 1996.
[Reference]
2 Report of the Council of Scientific Affairs. Report to the American
Medical
Association House of Delegates. Subject: medical marijuana. Chicago:
American
Medical Association, 1997.
3 British Medical Association. Therapeutic uses of cannabis. London:
BMA, 1997.
4 Workshop on the medical utility of marijuana. Bethesda, MD: National
Institutes of Health, 1997.
5 WHO. Cannabis: a health perspective and research agenda. Geneva: WHO,
1997.
[Reference]
6 Joy JE, Watson SJ Jr, Benson JA Jr. Marijuana and medicine.
Washington, DC:
National Academy Press, 1999.
7 Martin BR, Lichtman AH. Cannabinoid transmission and pain perception.
Neurobiol Dis 1998; 5(6 Pt B): 447-61.
8 Tashkin DP, Coulson AH, Clark VA, et al. Respiratory symptoms and
lung
function in habitual heavy smokers of marijuana alone, smokers of
marijuana and
tobacco, smokers of tobacco alone, and nonsmokers. Am Rev Respir Dis
1987; 135:
209-16.
9 Cabral G, Dove Pettit DA. Drugs and immunity: cannabinoids and their
role in
decreased resistance to infectious diseases. J Neuroimmunol 1998; 83:
116-23.
10 Haney M, Ward AS, Comer SD, Foltin RW, Fischman MW. Abstinence
symptoms
following smoked marijuana in humans. Psychopharmacology (Berl) 1999;
141: 395-
404.
11 Solowij N, Stephens RS, Roffman RA, et al. Cognitive functioning of
long-
term heavy cannabis users seeking treatment. JAMA 2002; 287: 1123-31.
12 Martin BR, Dewey WL, Di Matzo V. Marijuana. In: Davis KL, Charney D,
Coyle
JT, Nemeroff C, eds. Neuropsychopharmacology: the fifth generation of
progress.
Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins, 2002: 1519-31.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Implicatiile Farmacologice ALE Transmisiei Canabinoid Ergice (ID: 155326)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.