CB1-Cannabinoidrezeptoren: was sie sind und warum sie gebraucht werden

Wie wirken CBD-Produkte auf den menschlichen Körper? Was sind die Mechanismen, die sie so wirksam machen? Wie wird das Endocannabinoid-System reguliert?

Wenn Sie erfahren haben, was CBD ist und welche positiven Wirkungen es hat, ist es normal, dass Sie neugierig sind, wie es auf den Körper wirkt.

Der Interaktion zwischen dem menschlichen Körper und Cannabinoiden liegen die Cannabinoidrezeptoren CB1 und CB2 zugrunde.

CB1-Rezeptoren finden sich in größeren Mengen im zentralen Nervensystem, im Gehirn und in der Peripherie.

CB2-Rezeptoren hingegen werden vor allem in Zellen der Milz, des Dickdarms, der Bauchspeicheldrüse und des Immunsystems exprimiert.

Die unterschiedliche Verteilung der Cannabinoidrezeptoren hängt von ihrer Aktivität ab: CB1-Rezeptoren beeinflussen insbesondere die motorische Leistungsfähigkeit, die Funktion der Neuronen, das Fortpflanzungssystem und die Schmerzbehandlung; CB2-Rezeptoren hingegen modulieren die Aktivität des Immunsystems.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf den Cannabinoidrezeptor CB1 und erläutern seine Struktur und den Mechanismus, durch den er mit legalem Cannabis interagiert.

Was ist CB1?

Der CB1-Rezeptor, auch Cannabinoidrezeptor 1 genannt, ist einer der zahlreichsten Rezeptoren des Endocannabinoidsystems in unserem Körper. Er wurde im Gehirn und in vielen anderen Organen und Systemen wie dem Herzen, der Milz, dem Atmungssystem und den Fortpflanzungsorganen gefunden.

Die Hauptfunktion der CB1-Rezeptoren wie auch anderer Cannabinoidrezeptoren besteht darin, den Input im Körper zu steuern. Das heißt, sie greifen in die Aktivität von Neurotransmittern ein, um die Mechanismen zu regulieren, die sie aktivieren oder begrenzen, damit das zentrale Nervensystem nicht überstimuliert wird.

Die Aufmerksamkeit für die CB1-Rezeptoren nahm in den 1990er Jahren zu, nachdem das Endocannabinoid-System und das Netzwerk der Rezeptoren, die zu seiner Bildung beitragen, entdeckt worden waren. Damals konzentrierte sich die Neugier der Wissenschaftler hauptsächlich auf die Wechselwirkung von Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC) mit dem Körper.

Nach der Entdeckung der Endocannabinoide, d. h. einer Gruppe von Cannabinoiden, die direkt vom Körper produziert werden, wurden auch die Mechanismen geklärt, die der Wirksamkeit der Phytocannabinoide zugrunde liegen. Jeder Mensch enthält Signalmoleküle, zu denen Anandamid und 2-Arachidonoylglycerin gehören, die als Endocannabinoide bezeichnet werden.

Ihre Wirkmechanismen ähneln denen der Phytocannabinoide und insbesondere von THC und seinen synthetischen Analoga.

Die Struktur des CB1-Rezeptors

Der CB1-Rezeptor weist dieselbe Struktur wie andere G-Protein-gekoppelte Rezeptoren auf und hat sieben Transmembrandomänen, die durch drei intrazelluläre und ebenso viele extrazelluläre Schleifen verbunden sind. Darüber hinaus hat er einen intrazellulären C-terminalen Schwanz und einen extrazellulären N-terminalen Schwanz.

Es kommt in verschiedenen Formen vor: als Homodimer, Heterodimer oder als verbundene GPCR-Oligomere mit verschiedenen Arten von G-Protein-Bindungen.

In Form von Heterodimeren wurden A _2A –CB ₁ , CB ₁ –D ₂ , OX ₁ –CB ₁ , μOR–CB beobachtet.

Um seine Funktionalität zu aktivieren oder zu verändern, kann der CB1-Rezeptor an allosterische Modulatoren binden.

Wo sind CB1-Rezeptoren zu finden?

CB1-Rezeptoren sind in Verbindung mit Siebenmembran-G-Proteinen (GPCRs) in verschiedenen Teilen des Körpers zu finden

• im zentralen Nervensystem
• im Hirnstamm;
• im Neokortex;
• im Hippocampus;
• im Kleinhirn;
• in den Ganglien;
• in den Hoden;
• in den Augen;
• im Endothel der Blutgefäße;
• in der Lunge;
• im Knochenmark;
• in der Thymusdrüse;
• in der Milz.

Einige Forscher haben auch das Vorhandensein von CB1-Rezeptoren auf der Oberfläche und im Inneren der Zellen festgestellt.

Ein Kuriosum ist jedoch, dass es im Hirnstamm keine Spuren des CB1-Rezeptors gibt.

Jeder dieser Orte ist mit sehr wichtigen Funktionen im Körper verbunden, auf die Cannabinoide wirken (z. B. regelt das Kleinhirn die motorische Koordination, der Hippocampus das Gedächtnis, die Großhirnrinde die kognitiven Funktionen).

Wie wirken die CB1-Rezeptoren?

Der CB1-Cannabinoidrezeptor wird durch die Stimulierung von Cannabinoiden aktiviert, die vom Körper produziert (Endocannabinoide), pflanzlichen Ursprungs wie Cannabis (Phytocannabinoide) oder im Labor hergestellt (synthetische Cannabinoide) sein können.

Die Wirkung der Cannabinoide beruht auf der Aktivierung von G _i/o-Proteinen, insbesondere des G _i-Proteins. Letzteres senkt den Spiegel der Adenylatzyklase, eines an der cAMP-Produktion beteiligten Enzyms, indem es seine Botenstoffaktivitäten hemmt. Es neigt auch dazu, den Spiegel der Mitogen-aktivierten Proteinkinase (MAP-Kinase) zu stimulieren.

In der Praxis führt die Hemmung der cAMP-Aktivität zu einer Beeinträchtigung der synaptischen Übertragung, da sich der Kalziumeintritt in die Zellen verlangsamt. Die Botschaft der Cannabinoide besteht also darin, eine übermäßige physiologische Aktivität zu bremsen, damit der Körper und das zentrale Nervensystem nicht übermäßig auf Reize reagieren.

Die Funktion der CB1-Cannabinoidrezeptoren besteht also darin, die Reaktion des Körpers auf Entzündungen und Muskelversteifungen zu modulieren, den Druck zu senken und die Nerven und Muskeln zu beruhigen.

CB1-Expression

Auf genetischer Ebene wird der CB1-Rezeptor von einem Gen auf dem menschlichen Chromosom Nr. 6, dem CNR1-Gen, codiert. Diese Gene sind nicht nur beim Menschen vorhanden, sondern werden von fast allen Säugetieren genutzt.

Schauen wir uns an, wie der CB1-Rezeptor im menschlichen Körper funktioniert.

Gehirn und zentrales Nervensystem

Der Teil des Körpers, in dem die Interaktion mit dem CB1-Rezeptor am stärksten ist, ist das zentrale Nervensystem, was zu den interessanten Auswirkungen von Cannabinoiden auf das Gehirn führt.

Der Mechanismus wird durch depolarisierte Neuronen ausgelöst, wenn Cannabinoide freigesetzt werden, die dann an CB1-Rezeptoren binden, die sich auf Neuronen in verschiedenen Bereichen des Gehirns befinden. Dadurch sinkt der GABA- oder Glutamatspiegel.

Dies führt zu einer geringeren Hemmung und einer Verringerung der Aktivität der Neuronen.

Die CB1-Expression wurde auch in der Hirnrinde, im Hirnstamm, im Riechkolben, in den Basalganglien sowie in kortikalen und subkortikalen Regionen beobachtet.

Hippocampus-Bildung

Der Hippocampus ist eine der Regionen, in denen die meisten CB1-Rezeptoren vorhanden sind, was die Wirkung des Krauts auf Erinnerungen und das Kurzzeitgedächtnis erklärt.

Das Gedächtnis wird also durch die Wirkung der Cannabinoide beeinflusst und besonders selektiv gemacht.

Die Rezeptoren werden hauptsächlich von GABAergen Interneuronen und in geringerem Maße von den wichtigsten glutamatergen Neuronen exprimiert und beeinflussen die Aktivität des Hippocampus auf zweierlei Weise: Sie erhöhen die Synapsenaktivität deutlich, verringern aber die Aktivität des Hippocampus.

Basalganglien

Cannabinoidrezeptoren sind in den Ganglien vorhanden, und ihre Aktivität kann direkte und indirekte motorische Kreisläufe beeinflussen. Ihr Mechanismus funktioniert auf die gleiche Weise wie im Hippocampus, d. h. die vorhandenen Rezeptoren regulieren den Glutamatspiegel (GABA-Transmitter), indem sie die motorische Kapazität verringern.

Die Wirkungen hängen von der Dosierung des CBD und der anderen Cannabinoide ab; bei hohen Dosen kommt es zu einer Verlangsamung der Bewegungen, während bei einer mäßigen Dosierung eine Verbesserung der motorischen Leistungsfähigkeit eintritt.

Kleinhirn und Neokortex

Das Kleinhirn und vor allem der Neokortex sind zwei Regionen, in denen der CB1-Rezeptor exprimiert wird. Diese beiden Regionen sind für den frühen Teil des Chinesischen und die Fähigkeit, Bewegungen zu koordinieren, verantwortlich.

Dorsale Wirbelsäule

Die Entdeckung des Vorhandenseins von CB1-Rezeptoren im Rückenmark war die Folge der Beobachtung der schmerzlindernden Wirkung von Cannabinoiden auf Schmerzen in diesem Bereich.

Die CB1-Rezeptoren befinden sich insbesondere am Hinterhorn, einem Teil des Rückenmarks, in dem die Identifizierung des schädlichen Reizes erfolgt. Die Botschaften des Dorsalhorns und der Spinalganglien werden an das zentrale Nervensystem weitergeleitet.

Die Endocannabinoide reagieren auf diese Reize, indem sie die Produktion von GABA und Glutamat begrenzen, so dass der Schmerzpegel gesenkt wird.

Netzhaut

Viele CB1-Rezeptoren wurden in der menschlichen Netzhaut lokalisiert, aber es gibt auch viele untersuchte Tierarten, die diese Rezeptoren im Augenbereich haben (Mäuse, Ratten, Affen, Salamander, Goldfische, Küken). Bei den verschiedenen Arten fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Rezeptoren hauptsächlich in den Photorezeptoren, in der äußeren und inneren plexiformen Schicht und in der GCL konzentriert sind.

Die Forscher haben auch das Vorhandensein von CB2-Rezeptoren in der Netzhaut nachgewiesen, doch gibt es dazu weniger Studien.

Das Vorhandensein von CB1-Rezeptoren in den Photorezeptoren kann in Gegenwart von Cannabinoid-Agonisten zu einer veränderten Sehwahrnehmung führen.

Andere Bereiche, in denen der CB1-Rezeptor exprimiert wird

Obwohl der CB1-Rezeptor vor allem in der Wirbelsäule und im Zentralnervensystem exprimiert wird, gibt es viele andere Bereiche des menschlichen Körpers, in denen seine Wirkung zu finden ist. Dazu gehören mehrere Schlüsseldrüsen wie die Schilddrüse, die Hypophyse und die Nebennieren.

Ein im März 2006 im International Journal of Obesity veröffentlichter Artikel wies darauf hin, dass der CB1-Rezeptor an Stoffwechselprozessen beteiligt ist, was seine Wirksamkeit bei der Behandlung von Fettleibigkeit und metabolischem Syndrom unterstreicht. CB1-Cannabinoidrezeptoren sind auch in Leberzellen, im Verdauungstrakt und in Fettzellen vorhanden, also dort, wo sich viele der an Stoffwechselprozessen beteiligten Zellen befinden.

CB1-Rezeptoren finden sich auch im Fortpflanzungssystem, sowohl bei Männern als auch bei Frauen, und sind auch an der Entwicklung des Embryos und der Plazenta während der Schwangerschaft beteiligt.

Kopplung zwischen CB1-Rezeptoren und G-Proteinen

G-Proteine (GPCRs) des zentralen Nervensystems sind eine der wichtigsten Substanzen, mit denen CB1-Rezeptoren zu koppeln pflegen. Diese Art der Kopplung ist sehr interessant, da sie die Wirkung der Rezeptoren und ihre Reaktion auf Cannabinoide bestimmt.

Bis vor kurzem ging man davon aus, dass die Wirkung von Cannabinoiden ausschließlich von der Art der Rezeptoren abhängt, die anerkanntermaßen enorme intrinsische Eigenschaften haben. Im Laufe der Zeit und mit der Entwicklung der wissenschaftlichen Forschung wurde entdeckt, dass die Wirkung der Rezeptoren eng mit den Zellen verbunden ist, in denen sie exprimiert werden. Daher ist es wichtig zu wissen, in welchen Bereichen des Körpers CB1 exprimiert wird und an welche Zellen es sich bindet.

Die Kopplung mit G-Proteinen (GPCRs) erfolgt vor allem im zentralen Nervensystem, an peripheren Nervenenden, in den Basalganglien, im Hirnstamm, im Neokortex, im Hippocampus, im Kleinhirn, in den männlichen Genitalien, in der Milz, in den Augen und im Gefäßendothel.

Endogene allosterische Modulation von CB1-Rezeptoren

Die Wirkung von CB1-Rezeptoren kann durch ihre Fähigkeit, physiologische und endogene Mechanismen zu regulieren, eingeschränkt oder verstärkt werden. Je nach den Molekülen, an die sie binden, wird ihre Wirkung auch in anderen Teilen des Körpers moduliert, und zwar auf der Grundlage der so genannten allosterischen Modulation.

Zu den allosterischen Modulatoren der CB1-Rezeptoren gehören beispielsweise das endogene entzündungshemmende Lipoxin A4, das die Wirkung des CB1-Rezeptors verstärkt, und das Neurosteroid Pregnenolon, ein allosterischer Modulator, der die Wirkung des CB1-Rezeptors im Falle einer Überstimulation der CB1-Rezeptoren durch Cannabinoide hemmt. Studien über Pregnenolon haben einen Anstieg dieser Substanz in Anwesenheit einer hohen Dosis von Cannabinoiden, insbesondere THC, beobachtet; andererseits wird die Wirkung von Cannabinoiden durch Pregnenolon eingedämmt.

Gibt es noch andere Cannabinoid-Rezeptoren?

Derzeit sind zwei Arten von Rezeptoren identifiziert und untersucht worden: CB1 und CB2. Diese Rezeptortypen sind in fast allen Regionen des Körpers zu finden, angefangen beim Gehirn bis hin zu den Zellen der Epidermis oder des Skelettsystems.

Sie unterscheiden sich in ihrer Lokalisierung und folglich auch in der Art ihrer Wirkung: CB1 ist vor allem im Gehirn, im zentralen und peripheren Nervensystem zu finden, CB2-Rezeptoren hingegen vor allem in den Zellen des Immunsystems, der Milz, den Mandeln und in geringerem Maße im Rückenmark.

Der CB2-Rezeptor wird in den Makrophagen des zentralen Nervensystems exprimiert, von wo aus er eine modulierende Wirkung auf das Immunsystem ausübt. Diese Aktivität ist besonders interessant für die Behandlung von Krankheiten, die mit den Basalganglien zusammenhängen, wie die Alzheimer-Krankheit.

Die Forschung setzt jedoch die Analyse der Rolle von CB2 bei der Modulation der verschiedenen Reaktionen des Körpers auf Reize fort.

Derzeit wird über die Existenz eines dritten Cannabinoidrezeptors CB3 oder GPR55 spekuliert, an den Cannabinoide wie das körpereigene Cannabinoid Anandamid und CBD erfolgreich binden. Es handelt sich hierbei jedoch um Forschungsarbeiten, die sich noch in der Definitionsphase befinden.

Warum ist es wichtig, über das Endocannabinoid-System Bescheid zu wissen?

Das Endocannabinoid-System (ECS), das in den 1990er Jahren von der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft anerkannt wurde, hat grundlegende Funktionen im menschlichen Körper. Es ist ein biologisches System, das als Modulator des Immun-, Nerven- und Hormonsystems wirkt. Eine seiner Funktionen besteht also darin, eine Vielzahl von Prozessen zu regulieren, die den Körper betreffen.

Das Endocannabinoid-System ist nicht nur beim Menschen, sondern auch bei vielen Tierarten vorhanden.

Es setzt sich aus Cannabinoiden, Enzymen und Cannabinoidrezeptoren zusammen.

Wissenschaftlern zufolge hat das Endocannabinoid-System eine grundlegende Funktion in der Evolution von Menschen und Tierarten, da es den Organismus in die Lage versetzt, sich an äußere Veränderungen anzupassen. Insbesondere sorgt das Endocannabinoid-System dafür, dass der Organismus in einem Zustand des Gleichgewichts und der Stabilität bleibt (dies wird als Homöostase oder biologisches Gleichgewicht bezeichnet), so dass er sein Wohlbefinden aufrechterhält.

Darüber hinaus ist das Endocannabinoid-System an der Regulierung der Stimmung, des Gedächtnisses und des Lernens beteiligt; es spielt eine entscheidende Rolle bei der Schmerzwahrnehmung und schützt die Funktion der Neuronen vor Neurodegeneration.

CBD und das Endocannabinoidsystem

Wie wirken Cannabinoide auf das Endocannabinoidsystem?

CBD und CBG stimulieren wie THC die Funktionalität der Cannabinoidrezeptoren und aktivieren die modulierende Funktion des Endocannabinoidsystems.

Cannabidiol wird nicht nur eine Funktion zugeschrieben, aber die therapeutischen Eigenschaften von CBD sind vielfältig: Seine Verwendung hat eine allgemeine Wirkung auf das Endocannabinoid-System, wodurch es die bestehenden Ungleichgewichte wieder ausgleicht. Diese Substanz wirkt mit einem Modulationsmechanismus, der bewirkt, dass sie auf Entzündungen und Ungleichgewichte im System einwirkt, was enorme positive Effekte mit sich bringt.

CBD ist eine nebenwirkungsfreie Substanz, die wirksam mit den Cannabinoidrezeptoren interagiert, wodurch sie den zirkadianen Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert, auf den Appetit einwirkt und die Stoffwechselfunktionen reguliert, Schmerzen lindert und eine schmerzstillende Wirkung hat, die Reaktion auf Entzündungen verbessert und der Zellalterung entgegenwirkt.

Zu den Krankheiten, die mit Cannabinoiden behandelt werden können, gehören die Parkinson-Krankheit, die Alzheimer-Krankheit, die Huntington-Krankheit und die Epilepsie.

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Wie Sie vielleicht schon erraten haben, hat das Endocannabinoid-System eine außergewöhnliche Wirkung auf den Körper, dank der Cannabinoid-Rezeptoren, die es ihm ermöglichen, verschiedene Teile des Körpers zu erreichen.

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CBD-Öl hingegen ist ein wirksames Mittel gegen Schmerzen, Entzündungen, Angst und Stress. Es lindert Krämpfe, wirkt Schlaflosigkeit entgegen und bekämpft die Zellalterung. Es eignet sich auch hervorragend zur Appetitregulierung und regt den Hunger bei Appetitlosigkeit an, kann aber auch bei Fettleibigkeit eingesetzt werden. Es stimuliert und stärkt das Immunsystem und hilft bei der Vorbeugung oder Heilung von Krankheiten verschiedener Art.

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