Cannabinoid-Rezeptoren: Schlüssel zum Verständnis der Wirkung von Cannabis

Cannabinoid-Rezeptoren sind Proteine der Zellmembran, an die sich Cannabinoide binden, um das Endocannabinoid-System zu aktivieren – das Netzwerk, das das innere Gleichgewicht des Körpers (die Homöostase) aufrechterhält. Es gibt zwei Haupttypen – CB1 und CB2 – und von ihnen hängt ab, ob CBD, THC und die von unserem eigenen Körper produzierten Cannabinoide eine Wirkung entfalten. CB1 gehört zu den häufigsten Rezeptoren im Gehirn.

Was sind Cannabinoid-Rezeptoren?

Die Cannabinoid-Rezeptoren sind Bestandteile der Zellwand, die mit den Cannabinoiden interagieren. Diese Rezeptoren sind an der Signalübertragung beteiligt und spielen eine entscheidende Rolle für die Wirkungen und die therapeutischen Eigenschaften der Cannabinoide, darunter Cannabidiol oder CBD und Tetrahydrocannabinol oder THC. Durch die Bindung an die Cannabinoid-Rezeptoren können Cannabinoide verschiedene physiologische und biochemische Funktionen im menschlichen Körper modulieren.

Diese Rezeptoren sind Teil des Endocannabinoid-Systems – zusammen mit den Cannabinoiden und den Cannabinoid-Enzymen.

Vielleicht hast du noch nie von Zellrezeptoren gehört, oder sie kommen dir nur vage aus dem Biologieunterricht in der Schule bekannt vor. Dennoch ist es grundlegend, die Cannabinoid-Rezeptoren zu kennen, um bestimmte Nachrichten über Hanf und die Cannabis-Pharmakologie zu verstehen. Im Folgenden erklären wir dir, was sie sind, wie sie funktionieren und welche Wirkungen die verschiedenen Arten von Cannabinoid-Rezeptoren haben.

Definition der Cannabinoid-Rezeptoren

Cannabinoid-Rezeptoren sind Proteine der Zellmembran, an die sich Cannabinoide binden. Ihre Funktion besteht darin, das Endocannabinoid-System zu aktivieren und all seine Wirkungen hervorzurufen.

Aus biochemischer Sicht sind die Rezeptoren CB1 und CB2 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR), die größte Familie von Zellrezeptoren und Angriffsziel zahlreicher Medikamente. Das hilft zu verstehen, warum das Endocannabinoid-System so viele Prozesse im Organismus beeinflusst.

Ohne die Cannabinoid-Rezeptoren hätten weder CBD noch THC noch irgendein anderes Cannabinoid eine Wirkung im Organismus. Daher sind sie ein wesentlicher Bestandteil des Endocannabinoid-Systems.

Dieses System spielt eine wesentliche Rolle bei zahlreichen physiologischen Prozessen, etwa bei der Modulation der Freisetzung von Neurotransmittern, der Regulierung der Schmerzwahrnehmung und der Herz-Kreislauf-Funktion. Die Cannabinoid-Rezeptoren sind für das Funktionieren dieses Systems von zentraler Bedeutung.

Funktionen der Cannabinoid-Rezeptoren

Die Cannabinoid-Rezeptoren besitzen eine spezifische Struktur, die es ihnen ermöglicht, sich an die Cannabinoide zu binden. Du kannst sie dir wie Schlösser in den Zellmembranen vorstellen, die sich nur mit den richtigen „Schlüsseln“ öffnen lassen: den Endocannabinoiden, die der Körper produziert.

Die wichtigsten Endocannabinoide – die „Schlüssel“, die unser eigener Körper herstellt – sind das Anandamid (AEA) und das 2-AG (2-Arachidonoylglycerol). Es sind die Moleküle, für die diese Rezeptoren von Natur aus vorgesehen sind.

Man hat außerdem entdeckt, dass die Cannabinoide des Cannabis wie Schlüssel wirken und diese Cannabinoid-Rezeptoren aktivieren. Wenn die Cannabinoid-Rezeptoren aktiviert werden, kommt es zu verschiedenen Veränderungen in unserem Organismus, die zu den vielfältigen Wirkungen der Cannabinoide führen.

Über diese Rezeptoren hilft das Endocannabinoid-System, zahlreiche Funktionen des Organismus zu regulieren, darunter:

• Schmerz und Entzündung
• Appetit und Verdauung
• Schlaf und Erholung
• Stimmung und Stressreaktion
• Gedächtnis und Lernen
• Die Reaktion des Immunsystems
• Die Herz-Kreislauf-Funktion

Bedeutung der Cannabinoid-Rezeptoren

Die Cannabinoid-Rezeptoren sind für die Erforschung der Wirkungen von Cannabinoiden von großer Bedeutung. Je nachdem, welcher Rezeptortyp aktiviert wird, haben die Cannabinoide unterschiedliche Wirkungen. Hier zeigt sich der Unterschied zwischen einem Cannabinoid wie THC und einem anderen wie CBD. Obwohl beide psychoaktiv sind und auf das zentrale Nervensystem wirken, hat nur THC nennenswerte psychoaktive Wirkungen, während CBD nicht high macht.

Außerdem sind immer mehr Substanzen bekannt, die die Wirkungen der Cannabinoide verändern, indem sie auf die Cannabinoid-Rezeptoren einwirken. Diese Substanzen können die Wirkungen der Cannabinoide verstärken oder blockieren. So spricht man beispielsweise von den Synergien zwischen Terpenen und Cannabinoiden – dem sogenannten Entourage-Effekt – im Vollspektrum-CBD-Öl. Ein weiteres interessantes Beispiel ist, wie CBD die Toxizität von THC verringert (1).

Das heißt, Cannabinoide wirken nicht allein: Ihre Wirkungen sind das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels zwischen Cannabinoid-Rezeptoren, Enzymen und den Cannabinoiden selbst. Die Cannabinoid-Rezeptoren, sowohl CB1 als auch CB2, spielen eine wichtige Rolle im Organismus und sind für die unterschiedlichen Wirkungen der Cannabinoide verantwortlich. Das ist die faszinierende Welt der Cannabinoid-Rezeptoren und alles, was sie für das Endocannabinoid-System bedeutet!

Arten von Cannabinoid-Rezeptoren

Es gibt zwei Haupttypen von Cannabinoid-Rezeptoren: CB1 und CB2. Die Komplexität des Themas der Cannabinoid-Rezeptoren liegt darin, dass jeder Rezeptortyp im Organismus unterschiedlich verteilt ist und jeder für andere Funktionen zuständig ist (2).

Cannabinoid-Rezeptoren CB1

Die Cannabinoid-Rezeptoren CB1 befinden sich hauptsächlich im Gehirn und stehen in engem Zusammenhang mit den psychoaktiven Wirkungen des THC.

Die Cannabinoid-Rezeptoren vom Typ CB1 sind hauptsächlich im Gehirn verteilt, kommen aber auch in vielen anderen Teilen des Körpers vor.

Sie verteilen sich auf verschiedene Hirnregionen (wie den Hippocampus, die Basalganglien, den Kortex, das Kleinhirn und andere Regionen sowohl des Telenzephalons als auch des Dienzephalons) und finden sich außerdem in anderen Organen und Geweben des Körpers wie den Adipozyten (Fettzellen), der Leber, der Lunge, der glatten Muskulatur des Verdauungstrakts, den Betazellen der Bauchspeicheldrüse (verantwortlich für die Insulinausschüttung und die Regulierung des Blutzuckers), dem Gefäßendothel (das unsere Arterien und Venen auskleidet) sowie in den Fortpflanzungsorganen, im Immunsystem und in den peripheren sensorischen Nerven und den sympathischen Nerven anderer Körperteile.

Die Cannabinoid-Rezeptoren CB1 scheinen an biologischen Aktivitäten beteiligt zu sein, die mit dem Herz-Kreislauf-System, dem Magen-Darm-Trakt und der Leber zusammenhängen. Konkret beeinflussen sie in der Leber die De-novo-Lipogenese (3). Außerdem scheinen sie eine wichtige Rolle bei der Schmerzempfindung, dem Geruchsgedächtnis und der Stressreaktion zu spielen (4, 5, 6). Diese Rezeptoren sind außerdem für die euphorisierenden und antikonvulsiven Wirkungen von Cannabis verantwortlich.

Das Vorhandensein von Cannabinoid-Rezeptoren CB1 im Herz-Kreislauf-System würde eine der bekanntesten Nebenwirkungen von THC erklären: die Lipothymie. Die Lipothymie ist ein kurzer Bewusstseinsverlust, der auftritt, wenn die Durchblutung des Gehirns abnimmt, und kann ausgelöst werden, wenn man viel Cannabis raucht, da THC eine dämpfende Wirkung auf die Wände der Blutgefäße (mit vielen CB1-Rezeptoren) ausübt.

Das Verdauungssystem enthält Cannabinoid-Rezeptoren CB1 und CB2, was die Verwendung von medizinischem Cannabis bei Anorexie erklären würde.

Andererseits erklärt das Vorhandensein von Cannabinoid-Rezeptoren CB1 und CB2 in den Verdauungsorganen, die die Nährstoffaufnahme und das Energiegleichgewicht regulieren, einige der therapeutischen Wirkungen der Cannabinoide. THC ist in der Medizin weithin dafür bekannt, einen gesteigerten Appetit hervorzurufen, und wird deshalb in Behandlungen gegen Anorexie und zehrende Krankheiten wie HIV und Krebs eingesetzt.

Cannabinoid-Rezeptoren CB2

Andererseits befinden sich die Cannabinoid-Rezeptoren CB2 hauptsächlich im Immunsystem und in peripheren Geweben, einschließlich des Endocannabinoid-Systems der Haut. Diese Rezeptoren werden mit entzündungshemmenden Eigenschaften in Verbindung gebracht und können eine Rolle bei der Schmerzlinderung und der Modulation der Immunantwort spielen.

Die CB2-Rezeptoren finden sich in peripheren Geweben, vor allem im Immunsystem, und es hat sich gezeigt, dass sie eine starke Fähigkeit besitzen, die Reaktion der Abwehrzellen zu modulieren.

Konkret sind die CB2-Rezeptoren in den Zellen des Knochenmarks, im Thymus, in der Milz, in den Mandeln, in T- und B-Lymphozyten, Monozyten, NK-Zellen, PMN und Mastzellen vorhanden – allesamt grundlegende Bestandteile des Immunsystems. Die Stimulation der CB2-Rezeptoren wird vor allem mit Schmerzlinderung und entzündungshemmenden Wirkungen in Verbindung gebracht.

71 % der Cannabinoid-Rezeptoren CB2 wurden in den Lymphknoten lokalisiert.

Im Gegensatz zu den CB1 sind die CB2-Rezeptoren im zentralen Nervensystem fast nicht vorhanden (ZNS). Obwohl CB2 in den Gliazellen und Astrozyten des Gehirns nachgewiesen wurden, ist ihr Vorkommen in den Neuronen nicht eindeutig geklärt. Jüngste Forschungen deuten darauf hin, dass der Cannabinoid-Rezeptor CB2 die Emotionen modulieren kann und mit Schizophrenie, Angst, Depression und dem Gedächtnis in Verbindung stehen könnte.

CBD und Cannabinoid-Rezeptoren

Was CBD betrifft: Es bindet sich zwar kaum direkt an die Cannabinoid-Rezeptoren CB1 oder CB2, doch hat man entdeckt, dass es die Aktivität dieser Rezeptoren und anderer verwandter Rezeptoren modulieren kann. Das erklärt zum Teil, warum CBD vielfältige therapeutische Wirkungen haben kann und wie es die Reaktion des Organismus auf Cannabinoide beeinflussen kann.

Wie Substanzen mit den Cannabinoid-Rezeptoren interagieren können

Es gibt verschiedene Substanzen, die auf die Cannabinoid-Rezeptoren einwirken. Diese Wechselwirkungen können unterschiedlicher Art sein:

• Natürliche Agonisten: Die Endocannabinoide sind die natürlichen agonistischen Liganden der Cannabinoid-Rezeptoren, denn sie sind die physiologischen oder endogenen Substanzen (die unser Körper produziert), für die der Zellrezeptor „konzipiert“ ist.
• Agonisten: Die Cannabinoide des Cannabis und künstliche Cannabinoide sind agonistische Liganden der Cannabinoid-Rezeptoren. Ein Agonist ist eine Substanz, die sich an einen Zellrezeptor binden und eine bestimmte Wirkung in der Zelle auslösen kann, die in der Regel derjenigen einer physiologischen Substanz ähnelt. Obwohl sich die Phytocannabinoide strukturell stark von den Endocannabinoiden unterscheiden, können sie sich an dieselben Rezeptoren binden. Diese Bindung kann vollständig oder teilweise sein.
• Allosterische Modulatoren: Einige Cannabinoide (und andere Substanzen wie die Terpene) können sich teilweise an einen Rezeptor binden und dabei die Form des Rezeptors und seine Bindung an die Cannabinoide verändern. Man bezeichnet sie als allosterische Modulatoren. Die Modulatoren können positiv sein (sie erhöhen die Affinität der Cannabinoide zum Rezeptor und verstärken ihre Wirkungen) oder negativ (sie verringern die Affinität der Cannabinoide zum Rezeptor und schwächen ihre Wirkungen ab).
• Antagonisten: Schließlich gibt es die antagonistischen Liganden der Cannabinoid-Rezeptoren, also Moleküle, die den Rezeptor blockieren und so verhindern, dass sich die Cannabinoide binden. Dabei handelt es sich um ein natürliches Selbstregulationssystem der Zellen, um eine übermäßige Aktivierung dieser Rezeptoren zu begrenzen; es lässt sich aber auch pharmakologisch nutzen, um die Wirkungen der Cannabinoide abzuschwächen. Die Antagonisten können kompetitiv sein (sie konkurrieren mit den Cannabinoiden um die Bindung an die Rezeptoren) oder nicht kompetitiv. Sie können außerdem reversibel sein oder nicht …

CBD ist ein Beispiel für einen negativen allosterischen Modulator des CB1-Rezeptors. Das bedeutet, dass seine Bindung den Rezeptor nicht aktiviert, sondern dessen Aktivität verringert. Deshalb schwächt CBD die psychoaktiven Wirkungen des THC ab.

So weit die wichtigsten Wechselwirkungen mit den Cannabinoid-Rezeptoren. Ähnliche Wechselwirkungen gibt es auch mit den Cannabinoiden selbst und mit den Enzymen, die sie abbauen. Spätestens jetzt kannst du dir vorstellen, wie komplex die Forschung an neuen cannabinoiden Substanzen ist …

Fazit …

Die Cannabinoid-Rezeptoren sind Schlüsselkomponenten des Endocannabinoid-Systems und spielen eine entscheidende Rolle bei der Modulation physiologischer und biochemischer Funktionen im menschlichen Körper. Ihre spezifische Verteilung und ihre Funktionen – sowohl im Gehirn als auch im Immunsystem und in anderen Geweben – sind grundlegend, um die Wirkungen der Cannabinoide und ihr therapeutisches Potenzial zu verstehen.

Wenn dieses Gleichgewicht gestört wird, vermuten einige Forscher die Existenz eines klinischen Endocannabinoid-Mangels – eine Theorie, die eine Fehlfunktion des Endocannabinoid-Systems mit bestimmten Beschwerden in Verbindung bringt.

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Häufig gestellte Fragen zu Cannabinoid-Rezeptoren (FAQ)

Warum haben wir Cannabinoid-Rezeptoren?

Sie haben sich nicht „für“ Cannabis entwickelt. Sie sind bei allen Wirbeltieren seit über 600 Millionen Jahren vorhanden und existieren, um auf die Endocannabinoide zu reagieren, die der Körper selbst herstellt, wie das Anandamid. Ihre Aufgabe besteht darin, das innere Gleichgewicht des Organismus – die Homöostase – aufrechtzuerhalten, indem sie Prozesse wie Schmerz, Stimmung, Appetit oder Schlaf regulieren. Dass die Cannabinoide der Pflanze in sie passen, ist ein biologischer Zufall.

Können Cannabinoid-Rezeptoren desensibilisiert werden?

Ja. Ein chronischer und hoher THC-Konsum kann die Anzahl und die Empfindlichkeit der CB1-Rezeptoren verringern (ein Prozess, der als Herunterregulierung oder downregulation bezeichnet wird), was mit der Toleranz zusammenhängt. In der Regel ist er nach einer Zeit der Abstinenz reversibel. Da CBD diese Rezeptoren nicht direkt aktiviert, ruft es diesen Effekt nicht hervor.

Was ist der Unterschied zwischen einem Cannabinoid-Rezeptor und einem Endocannabinoid?

Der Rezeptor ist das „Schloss“ in der Zellmembran; das Endocannabinoid (wie das Anandamid oder das 2-AG) ist der „Schlüssel“, den der Körper herstellt, um es zu aktivieren. Die Phytocannabinoide des Cannabis (THC, CBD) sind externe Schlüssel, die ebenfalls in diese Schlösser passen.

Quellen

1. Boggs, D. L., et al. (2018). Clinical and Preclinical Evidence for Functional Interactions of Cannabidiol and Δ9-Tetrahydrocannabinol. Neuropsychopharmacology, 43(1), 142-154. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28875990/.
2. Pertwee, R. G. (1997). Pharmacology of cannabinoid CB1 and CB2 receptors. Pharmacology & Therapeutics, 74(2), 129-180. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9336020/.
3. Shi, D., et al. (2014). Inhibiting CB1 receptors improves lipogenesis in an in vitro non-alcoholic fatty liver disease model. Lipids in Health and Disease, 13, 173. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25406988/.
4. Woodhams, S. G., et al. (2015). The role of the endocannabinoid system in pain. Handbook of Experimental Pharmacology, 227, 119-143. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25846617/.
5. Terral, G., et al. (2020). Cannabinoid Control of Olfactory Processes: The Where Matters. Genes (Basel), 11(4). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7230191/.
6. Hillard, C. J. (2014). Stress regulates endocannabinoid-CB1 receptor signaling. Seminars in Immunology, 26(5), 380-388. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4247817/.