Endocannabinoid-Enzyme: Was sie sind und ihr therapeutisches Potenzial

Endocannabinoid-Enzyme sind körpereigene Verbindungen, die für die Synthese und den Abbau von Cannabinoiden zuständig sind. Sie sind untrennbar mit dem Endocannabinoidsystem verbunden, bieten ein enormes therapeutisches Potenzial und erweitern unser Wissen über Cannabidiol (CBD). Cannabidiol (CBD) und seine Wirkungen.

Wahrscheinlich aufgrund ihrer Komplexität erhalten Endocannabinoid-Enzyme jedoch oft nicht die Aufmerksamkeit, die sie verdienen. Wenn Sie sich trauen, etwas zu lernen, erfahren Sie heute im Cannactiva-Blog mehr über die Enzyme, die für den Stoffwechsel der Endocannabinoide in unserem Körper verantwortlich sind. Sie werden die Auswirkungen von Phytocannabinoiden, wie CBD und THC, auf diese Enzyme und ihr therapeutisches Potenzial entdecken. Bereiten Sie sich auf diesen Beitrag über Cannabinoid-Wissenschaft mit einigen CBD-Blüten . Innenpfosten!

Einführung in Cannabinoid-Enzyme

Was sind Endocannabinoid-Enzyme?

Endocannabinoid-Enzyme spielen eine entscheidende Rolle bei der Synthese und dem Abbau von Endocannabinoiden. Endocannabinoide sind die Cannabinoide, die unser Körper auf natürliche Weise produziert.

Endocannabinoid-Enzyme sind für die Produktion und Regulierung von Endocannabinoiden, den vom Körper produzierten Cannabinoiden, verantwortlich.

Ein Enzym ist ein spezialisiertes Protein, das eine Funktion ausübt, das etwas tut. In diesem Fall sind die Endocannabinoid-Enzyme für die Synthese und Umwandlung der Endocannabinoide verantwortlich.

Die Endocannabinoide in unserem Körper werden von Endocannabinoid-Enzymen hergestellt.

Cannabinoid-Enzyme sind an biochemischen Prozessen beteiligt, die Vorläufersubstanzen in aktive Endocannabinoide umwandeln, und sie sind auch für den Abbau dieser Verbindungen verantwortlich, so dass ihre Wirkung abgeschlossen ist. So sind Endocannabinoid-Enzyme für die Produktion und Regulierung von Endocannabinoiden verantwortlich.

Unterschiede zwischen Endocannabinoid-Enzymen und Cannabinoid-Enzymen

Diese Enzyme sind nicht zu verwechseln mit den Enzymen in der Cannabispflanze, die für die Biosynthese der Phytocannabinoide verantwortlich sind. Biosynthese von Phytocannabinoiden. . Die Endocannabinoid-Enzyme, über die wir heute sprechen, werden in unserem Körper produziert und gefunden, nicht in der Cannabispflanze.

Wie funktionieren die Endocannabinoid-Enzyme?

Fangen wir von vorne an: Endocannabinoide. Endocannabinoide sind körpereigene Cannabinoide, die an Rezeptoren des Endocannabinoidsystems, den so genannten Cannabinoidrezeptoren, im Körper binden [1]. Der CB1-Rezeptor ist im Gehirn zu finden, während der CB2-Rezeptor hauptsächlich mit dem Immunsystem in Verbindung gebracht wird [1-4].

Endocannabinoide wurden in verschiedenen Organismen gefunden, und Endocannabinoid-Rezeptoren scheinen vor etwa 500 Millionen Jahren entstanden zu sein [5, 6]. Überraschenderweise hat man festgestellt, dass auch wirbellose Organismen Endocannabinoid-Rezeptoren besitzen und Endocannabinoide produzieren [7]. Es ist interessant zu wissen, dass der Mensch vor etwa 600 Millionen Jahren einen gemeinsamen Vorfahren mit wirbellosen Tieren hatte! Neben den Wirbeltieren haben wir offenbar auch mit wirbellosen Tieren Cannabinoid-Rezeptoren gemeinsam.

Wie bereits in früheren Schriften erwähnt, spielen Endocannabinoide eine wichtige Rolle bei Funktionen wie der Neurotransmission [1, 8], der Appetit- und Stressregulierung, den Funktionen des Stoffwechsels und des Immunsystems [9] und vielen, vielen anderen. Die beiden bekanntesten Endocannabinoide sind Anandamid und 2-AG (2-Arachidonylglycerol) [10].

Endocannabinoid-Enzyme spielen zwei Hauptrollen: die Synthese, “Aktivierung” und den Abbau oder die “Inaktivierung” von Endocannabinoiden im Körper.

Bei der Synthese katalysieren diese Enzyme spezifische chemische Reaktionen, die Vorstufen in “aktive Endocannabinoide” umwandeln , die dann an die Cannabinoidrezeptoren im Körper binden können.

Was den Abbau betrifft, so sind Endocannabinoid-Enzyme dafür verantwortlich, Endocannabinoide abzubauen, wenn sie ihre Funktion erfüllt haben oder ihre Funktion endet. Zu diesem Zweck katalysieren sie Reaktionen, die Endocannabinoide in andere Produkte umwandeln, und ermöglichen so eine präzise Regulierung des Endocannabinoid-Spiegels im Körper.

Dieses Thema ist recht komplex, denn nach meiner Zusammenfassung der Literatur gibt es noch viele Unbekannte darüber, wie diese Enzyme wirken, was genau sie produzieren und ob sie möglicherweise mit anderen, noch nicht bekannten oder untersuchten Verbindungen interagieren [10].

Wie viele Cannabinoid-Enzyme gibt es?

Es scheint fünf (5) Enzyme zu geben, die am Endocannabinoid-Stoffwechsel beteiligt sind [10]:

  • NAPE-PLD (N-Acylphosphati-dilethanolamin-selektive Phospholipase D)
  • DAGL α und β (Diacylglycerinlipasen)
  • FAAH (Fettsäureamid-Hydrolase, was auf Englisch so viel wieFettsäureamid-Hydrolase heißen müsste).
  • MAGL (Monoacylglycerinlipase)

Endocannabinoide und ihre Enzyme

Wie ich bereits erwähnt habe, ist Anandamid eines der bekanntesten Endocannabinoide. Die Enzyme NAPE-PLD und FAAH wirken auf ihn ein.

Das andere bekannte Endocannabinoid ist 2-AG (2-Arachidonylglycerol), und die physiologischen Konzentrationen von 2-AG sind höher als die von Anandamid [13]. Die Enzyme DAGL α und β und MAGL wirken auf 2-AG ein [10, 14].

Arten von Endocannabinoid-Enzymen

FAAH (Fettsäure-Amid-Hydrolase)

Das Enzym FAAH ist ein an die Zellmembran gebundenes Protein, dessen wichtigste bekannte Funktion darin besteht, Anandamid abzubauen.

Es wurde im Gehirn und in der Leber von Mäusen gefunden, während es bei Schweinen im Gehirn nachgewiesen wurde [15]. Beim Menschen findet sich FAAH im Gehirn, in der Leber und auch in der Plazenta, zusammen mit dem CB1-Rezeptor. Dies deutet darauf hin, dass die menschliche Plazenta auf Moleküle reagiert, die an diese Rezeptoren binden [16]. Daher könnte das Enzym FAAH eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle des Anandamidspiegels und des Schwangerschaftsverlaufs spielen. Es ist jedoch noch nicht bekannt, was mit hohen Anandamidspiegeln oder Spiegeln anderer Cannabinoide geschieht, die an CB1-Rezeptoren in der Plazenta binden können [16].

Die Phytocannabinoide THC, CBD und CBN hemmen die Aktivität des Enzyms FAAH [15], was therapeutische Auswirkungen haben könnte. Durch die Hemmung von FAAH können Phytocannabinoide den Gehalt an Endocannabinoiden, wie z. B. Anandamid, im Körper sowie deren Wirkung erhöhen. Erhöhte Endocannabinoide können Auswirkungen auf Schmerzempfinden, Entzündungen, Stimmung und Appetit haben. Dies bietet eine Grundlage für die weitere Erforschung des potenziellen therapeutischen Einsatzes dieser Phytocannabinoide bei der Behandlung verschiedener Erkrankungen.

Eine weitere merkwürdige Tatsache über FAAH ist, dass die Gene, die dafür bei Menschen und Mäusen kodieren, sehr ähnlich sind [17], und sie haben auch viele Exons und Introns, worüber ich in einem früheren Beitrag berichtet habe.

Siehe den Artikel auf CBG

MAGL (Monoacylglycerin-Lipase)

Das Enzym MAGL katalysiert die Hydrolyse von Glycerin zu Fettsäuren und ist im Endocannabinoid-System für den Abbau von 2-AG (2-Arachidonylglycerol) verantwortlich. Es findet sich im Gehirn und anderen peripheren Geweben wie Nieren, Eierstöcken, Hoden und Herz [18].

Dieses Enzym wird mit Erkrankungen wie Schmerzen, Entzündungen, neuronaler Degeneration und Krankheiten wie der Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht. Morbus Parkinson und Alzheimer-Krankheit . Darüber hinaus wurden erhöhte Werte dieses Enzyms bei Brust-, Eierstock- und Melanomkrebs gefunden [19].

DAGL α und β (Diacylglycerinlipasen)

Die Enzyme DAGL α und β (alpha und beta) spalten Diacylglycerin in 2-AG, das Endocannabinoid mit der höchsten Affinität für CB1- und CB2-Rezeptoren. .

Dieses Enzym ist an der Regulation während der Embryonalentwicklung beteiligt und wird für die Bildung von Neuronen im Gehirn benötigt. Darüber hinaus steht es in Zusammenhang mit einem Stoffwechselweg, der mit der neuronalen Degeneration bei der Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht wird. [20].

Mögliche therapeutische Auswirkungen von Endocannabinoid-Enzymen

Endocannabinoid-Enzyme spielen eine entscheidende Rolle im Endocannabinoid-System des menschlichen Körpers.

Die Hemmung dieser Endocannabinoid-Enzyme könnte wichtige therapeutische Auswirkungen und potenzielle medizinische Anwendungen für die Entwicklung von Arzneimitteln mit neuartigen Angriffspunkten haben.

Zwei Schlüsselenzyme, FAAH und MAGL, spielen eine herausragende Rolle und sind die am besten untersuchten.

Die Hemmung des MAGL-Enzyms führt dazu, dass das Endocannabinoid 2-AG nicht mehr abgebaut wird und somit der Spiegel steigt. Dieses Endocannabinoid hat die Fähigkeit, an CB1- und CB2-Rezeptoren zu binden, was zu einer Verringerung der Schmerzen führt [13].

Andererseits erhöht die Hemmung des FAAH-Enzyms den Anandamid-Spiegel im Gehirn, was ebenfalls zu CB1-Rezeptor-vermittelten analgetischen Effekten sowie zu anxiolytischen und antidepressiven Wirkungen führt [21]. Die Hemmung von FAAH und MAGL erhöht den Anandamid- und 2-AG-Spiegel im Gehirn, was eine ähnliche Wirkung hat wie die direkte Aktivierung des CB1-Rezeptors durch CB1-Rezeptor-ähnliche Substanzen (sogenannte Agonisten) [21].

Die Hemmung von Endocannabinoid-Enzymen kann potenziell therapeutisch genutzt werden

Die Hemmung dieser Enzyme kann Signale im Endocannabinoidsystem steuern, was zu therapeutischen Möglichkeiten führen kann. So kann die Hemmung des Enzyms FAAH beispielsweise analgetische, anxiolytische, antidepressive, schlaffördernde und entzündungshemmende Wirkungen haben. Diese Wirkungen treten ohne nachteilige Folgen wie Gewichtszunahme oder kognitive Beeinträchtigung auf. Daher könnte die FAAH-Hemmung eine Strategie sein, um CB1-Rezeptoreigenschaften zu induzieren, ohne dass viele der Nebenwirkungen auftreten, die bei direkten Rezeptoragonisten beobachtet wurden [22].

Welchen Nutzen haben die Endocannabinoid-Enzyme?

Endocannabinoid-Enzyme haben das Potenzial, eine Vielzahl von Vorteilen für Gesundheit und Wohlbefinden zu bieten. Indem sie die Produktion und den Abbau von Endocannabinoiden regulieren, können diese Enzyme neben anderen physiologischen Mechanismen die Neurotransmission, die Schmerzkontrolle, die Entzündungsreaktion, die Immunfunktion, die Stimmung und die Appetitregulierung beeinflussen. Durch die Aufrechterhaltung eines angemessenen Gleichgewichts der Endocannabinoide im Körper können Endocannabinoid-Enzyme therapeutische Auswirkungen auf die Behandlung verschiedener Erkrankungen haben. Es ist jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Daten über den spezifischen Nutzen der Endocannabinoid-Enzyme noch nicht vorliegen und weitere Forschung erforderlich ist, um ihr therapeutisches Potenzial vollständig zu verstehen.

Was ist die Zukunft der Cannabinoid-Enzyme?

In dem Maße, wie sich das Verständnis dieser Enzyme und ihrer Wechselwirkung mit Phytocannabinoiden und Endocannabinoiden vertieft, eröffnen sich neue Perspektiven für mögliche therapeutische Anwendungen.

Die Hemmung dieser Endocannabinoid-Enzyme ist therapeutisch vielversprechend, und da die von der Cannabis sativa-Pflanze produzierten Phytocannabinoide einige dieser Enzyme hemmen, eröffnen sich neue medizinische Möglichkeiten.

Ich hoffe, dass dieser Artikel eine Tür des Wissens über das faszinierende Forschungsgebiet Cannabis und seine Wirkungen geöffnet hat. Bis zum nächsten Mal!

Referencias
  1. Iversen, L., Cannabis und das Gehirn. Gehirn, 2003. 126(6): p. 1252-1270.
  2. Matsuda, L.A., et al., Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature, 1990. 346(6284): p. 561-564.
  3. Munro, S., K.L. Thomas, und M. Abu-Shaar, Molekulare Charakterisierung eines peripheren Rezeptors für Cannabinoide. 1993.
  4. Pertwee, R.G., Pharmakologie der Cannabinoid-Rezeptor-Liganden. Aktuelle medizinische Chemie, 1999. 6(8): p. 635-664.
  5. Salzet, M., et al., Vergleichende Biologie des Endocannabinoid-Systems. Europäische Zeitschrift für Biochemie, 2000. 267(16): p. 4917-4927.
  6. McPartland, J.M., et al., Evolutionary origins of the endocannabinoid system. Gene, 2006. 370: p. 64-74.
  7. Salzet, M. und G. Stefano, The endocannabinoid system in invertebrates. Prostaglandine, Leukotriene und essentielle Fettsäuren (Plefa), 2002. 66(2-3): p. 353-361.
  8. Miller, L.L. und R.J. Branconnier, Cannabis: Auswirkungen auf das Gedächtnis und das cholinerge limbische System. Psychologisches Bulletin, 1983. 93(3): p. 441.
  9. Szaflarski, J.P. und E.M. Bebin, Cannabis, Cannabidiol und Epilepsie – von den Rezeptoren zur klinischen Reaktion. Epilepsy & Behavior, 2014. 41: p. 277-282.
  10. Di Marzo, V. und F. Piscitelli, Das Endocannabinoid-System und seine Modulation durch Phytocannabinoide. Neurotherapeutika, 2015. 12: p. 692-698.
  11. Rog, D.J., Cannabis-basierte Arzneimittel bei Multipler Sklerose – ein Überblick über klinische Studien. Immunbiologie, 2010. 215(8): p. 658-672.
  12. Reggio, P.H., Endocannabinoid-Bindung an die Cannabinoid-Rezeptoren: Was ist bekannt und was bleibt unbekannt. Aktuelle medizinische Chemie, 2010. 17(14): p. 1468-1486.
  13. Gil-Ordóñez, A., et al., Monoacylglycerinlipase (MAGL) als vielversprechendes therapeutisches Ziel. Biochemische Pharmakologie, 2018. 157: p. 18-32.
  14. Ligresti, A., M.G. Cascio, und V.D. Marzo, Endocannabinoid-Stoffwechselwege und -enzyme. Current Drug Targets-CNS & Neurological Disorders, 2005. 4(6): p. 615-623.
  15. Deutsch, D., N. Ueda, und S. Yamamoto, Die Fettsäureamid-Hydrolase (FAAH). Prostaglandine, Leukotriene und essentielle Fettsäuren (PLEFA), 2002. 66(2-3): p. 201-210.
  16. Park, B., et al., Identifizierung des CB1-Cannabinoidrezeptors und der Fettsäureamidhydrolase (FAAH) in der menschlichen Plazenta. Placenta, 2003. 24(5): p. 473-478.
  17. Basavarajappa, B.S., Kritische Enzyme, die am Endocannabinoid-Stoffwechsel beteiligt sind. Protein- und Peptidbriefe, 2007. 14(3): p. 237-246.
  18. Fowler, C.J., Monoacylglycerinlipase – ein Ziel für die Arzneimittelentwicklung? Britische Zeitschrift für Pharmakologie, 2012. 166(5): p. 1568-1585.
  19. Jha, V., et al., Discovery of monoacylglycerol lipase (MAGL) inhibitors based on a pharmacophore-guided virtual screening study. Molecules, 2020. 26(1): p. 78.
  20. Reisenberg, M., et al., The diacylglycerol lipases: structure, regulation and roles in and beyond endocannabinoid signalling. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2012. 367(1607): p. 3264-3275.
  21. Marrs, W.R., et al., The serine hydrolase ABHD6 controls the accumulation and efficacy of 2-AG at cannabinoid receptors. Nature Neuroscience, 2010. 13(8): p. 951-957.

Ahn, K., D.S. Johnson, und B.F. Cravatt, Fatty acid amide hydrolase as a potential therapeutic target for the treatment of pain and CNS disorders. Expertenmeinung zur Arzneimittelforschung, 2009. 4(7): p. 763-784.

Andrea Rezes Esmeraldino
Cannabisforscher und Ausbilder: Experte für CBD-Produkte bei Cannactiva. Mit ihrer umfangreichen Erfahrung in der Cannabiswelt ist Andrea eine Expertin für die CBD-Produkte von Cannactiva. Er hat jeden Tag mit Kunden [...]

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