Atliktame tyrime TRPM8 antagonistas kanabigerolis, nepsichotropinis kanabinoidas, sustabdė storosios žarnos vėžio vystymąsi

 

Santrumpa

Kanabigerolis (CBG) yra saugus nepsichotropinis iš kanapės augalo išgautas kanabinoidas (CB), kuris sąveikauja su tam tikrais taikiniais, susijusiais su vėžio vystymusi. Konkrečiai, CBG galimai blokuoja neselektyvius joninius kanalus (TRP) M8 (TRPM8), aktyvuoja TRPA1, TRPV1 ir TRPV2 kanalus, blokuoja 5-hidroksitriptamino receptorių 1A (5-HT1A) ir stabdo endokanabinoidų rezorbciją. Šiame tyrime aiškinamasi, ar CBG apsaugo nuo storosios žarnos vėžio vystymosi. Nustatyta, kad CBG paskatino apoptozę, stimuliavo ROS gamybą, padidino CHOP mRNA ir sumažino CRC (storosios žarnos vėžio) ląstelių augimą. CBG poveikis ląstelių augimui buvo nepriklausomas nuo TRPA1, TRPV1 ir TRPV2 kanalų aktyvavimo, buvo dar padidintas CB2 receptoriaus antagonistu ir atkartotas kitais TRPM8 kanalų blokuotojais, bet ne 5-HT1A antagonistu. Be to, pastebėta, kad CBG poveikis ląstelių augimui ir CHOP mRNA raiškai buvo mažesnis ląstelėse, kuriose TRPM8 yra užblokuotas (angl.silenced). In vivo CBG nuslopino ksenograftų tumorų augimą, o taip pat cheminiu būdu sukeltą storosios žarnos vėžio vystymąsi. CBG sustabdė storosios žarnos vėžio progresavimą in vivo ir selektyviai nuslopino CRC ląstelių augimą- tokį poveikį turi ir kiti TRPM8 antagoistai. CBG turėtų būti svarstomas kaip CRC prevencijos ir gydymo priemonė.

Tyrimai ir rezultatai

Susirgimų vėžiu vis daugėja, o storosios žarnos vėžys pasaulyje pagal dažnumą iš visų vėžio rūšių yra trečioje vietoje tarp vyrų ir antroje vietoje tarp moterų. Todėl neatidėliotinai reikalingos naujos gydymo ir chemoprevencinės priemonės. Kanapės augalas turi virš 100 fitokanabinoidų ir kai kurie iš jų yra kandidatai būti nauja nuo vėžio gelbstinčia medžiaga. Be tiesioginio priešvėžinio veikimo, fitokanabinoidai geba sumažinti keletą svarbių šalutinių chemoterapijos poveikių.

Žinoma, kad delta9- tetrahidrokanabinolis (THC), taip pat kaip sintetiniai ir endogeniniai CB receptorių agonistai veikia signalų perdavimo kelius, susijusius su vėžio vystymusi. Tačiau klinikinis THC panaudojimas yra ribotas dėl nepageidaujamo psichotropinio poveikio. Todėl susidomėjimas nepsichotropiniais fitokanabinoidais, kurie turi mažą afinitetą CB receptoriams paskutiniu metu stipriai auga. Vienas iš labiausiai ištirtų kanabinoidų yra kanabidiolis (CBD), kuris, kaip jau pastebėta, turi priešvėžinių savybių. Kiti kanabinoidai yra mažiau ištirti. Vienas iš tokių komponentų yra kanabigerolis (CBG). Ir senesni, ir nauji tyrimai patvirtina analgetinį, priešeriteminį, antibakterinį, antidepresinį, antihipertenzinį CBG poveikį. Yra patvirtintas CBG didelių dozių citotoksinis poveikis žmogaus epitelioidinės karcinomos ląstelėms, CBG taip pat buvo efektyvus prieš krūties vėžį ir sustabdė keratinocitų proliferaciją. Be to, CBG nuslopino eksperimentinį žarnyno uždegimą, kas yra svarbu dėl to, kad neoplazijos, vedančios prieš CRC, išsivystymo rizika tarp opinio kolito pacientų yra padidėjusi. Farmakodinaminiai tyrimai parodė, kad CBG sąveikauja su receptoriais/fermentais, susijusiais su vėžio vystymusi. Konkrečiai, CBG yra silpnas dalinis CB1 ir CB2 receptorių agonistas, slopina endokanabinoidų rezorbciją, yra stiprus 5-HT1A antagonistas ir gali veikti neselektyvius jonų kanalus (TRP). Iš jonų kanalų, CBG yra TRPA1, TRPV1 ir TRPV2 agonistas ir, svarbu, stiprus TRPM8 antagonistas, o TRP kanalai žinomi kaip susiję su vėžinių ląstelių augimu. Šiame tyrime nagrinėtas CBG efektyvumas ir veikimo būdas storosios žarnos vėžio ląstelių augimui, įvertintas galimas chemoprevencinis poveikis storosios žarnos vėžio azoksimetano (AOM) modelyje ir galimas gydomasis efektas storosios žarnos vėžio ksenograftų modelyje.

Šiame tyrime nustatyta, kad CBG sumažino dviejų karcinomos ląstelių kultūrų gyvybingumą, t.y. Caco-2 ir HCT 116 ląstelėse. Kodėl CBG poveikis HTC 116 ląstelėms yra didesnis, palyginus su Caco-2 ląstelėmis kol kas neaišku ir tai negali būti dėl skirtingos TRPM8 raiškos šiose ląstelių kultūrose. Be to, pastebėta, kad CBG stipriau ir efektyviau veikė tada, kai buvo žema serumo koncentracija (1 proc. koncentracija, kuri neveikia, per se, ląstelės gyvybingumo), galimai dėl to, kad serumo proteinai toje terpėje neutralizuoja slopinantį fitokanabinoidų poveikį ląstelių gyvybingumui. Šis pastebėjimas atitinka ankstesnio tyrimo išvadas apie kanabinoidų poveikį gliomos ir prostatos ląstelėms. Be to, atmetama prielaida, kad didesnis CBG citotoksinis poveikis, esant žemai serumo koncentracijai yra dėl padidėjusio ląstelių jautrumo, nes citotoksinio DMSO (dimetilsulfoksidas) poveikis nebuvo keičiamas esant žemai (1 proc.) ar aukštai (10 proc.) FBS (angl. foetal bovine serum)  koncentracijai. Svarbu tai, kad CBG selektyviai veikė storosios žarnos vėžio ląsteles, sveikas žmogaus žarnų epitelio ląstelių kultūras veikdamas labai nežymiai.

Kadangi CBG yra TRPM8 antagonistas, pirmiausiai buvo patikrinta galima šių kanalų įtaka tiriamam CBG veikimui. TRPM8 įtakoja ląstelių proliferaciją/apoptozę ir dabar jis laikomas kovos su vėžiu taikiniu, ypatingai prostatos vėžiu. TRPM8 mRNA aptinkama daugybėje pirminių tumorų, įskaitant CRC audinius. Šiame tyrime pirmą kartą pastebėta, kad TRPM8 mRNA ir baltymų raiška CRC ląstelėse didesnė yra Caco-2, nei HTC 116 ląstelėse. Dar svarbiau, kad CBG poveikis ląstelių gyvybingumui atkartotas sintetiniu TRPM8 antagonistu AMTB, fitokanabinoidais CBD ir CBDV, kurie, kaip ir CBG geba blokuoti TRPM8. CBG buvo toks pat efektyvus, kaip ir CBD, o abu fitokanabinoidai buvo efektyvesni už CBDV ir AMTB. Skirtingai, CBC, fitokanabinoidas, kuris neblokuoja TRPM8, turėjo nedidelį poveikį storosios žarnos ląstelių gyvybingumui. Be to, TRPM8 mRNA užblokavimas lėmė sumažintą citotoksinį CBG poveikį Caco-2 ląstelėse. Apibendrinus, šie rezultatai rodo, kad TRPM8 galimai yra susijęs su CBG sukeliamu CRC ląstelių augimo slopinimu. Galiausiai, tyrime nustatyta, kad CBG turi labai nedidelį citotoksinį poveikį sveikoms žmogaus žarnų epitelio ląstelių kultūroms.

Toliau nagrinėjant šį CBG veikimo pobūdį, aptarti kiti receptoriai (CB receptoriai, TRPA1, TRPV1 ir TRPV2 kanalai, 5-HT1A receptoriai), kurie, remiantis farmakodinaminiais tyrimais yra veikiami CBG. Yra žinoma, kad CB1 ir CB2 receptorių aktyvavimas slopina storosios žarnos vėžio ląstelių augimą. CBG veikia kaip silpnas dalinis CB1 ir CB2 receptorių agonistas. Be to, CBG mažina endokanabinoidų skaidymą, kas buvo pastebėta Caco-2 ląstelėse ir todėl netiesiogiai, per padidėjusį ekstraląstelinį endokanabinoidų lygį aktyvuoja CB receptorius. Nustatyta, kad CBG poveikis ląstelių gyvybingumui nepakito dėl selektyvaus CB1 receptoriaus antagonisto AM251 įtakos ir vėliau padidėjo veikiant CB2 receptoriaus antagonistui AM630. Šie rezultatai paneigia galimybę, kad CBG tiesiogiai ir netiesiogiai veikia per CB receptorių aktyvavimą, kaip tik tikėtina, kad esantis endogeninis CB2 tonas trukdo CBG signalų perdavimui, įtakojančiam ląstelių gyvybingumo mažėjimą. Tokie pat rezultatai pastebėti peritoniniuose makrofagose, kur CBG slopinantis poveikis LPS sukeltai nitrito gamybai buvo vėliau padidintas SR144528, kitu CB2 receptoriaus antagonistu.

Pastebėta, kad CBG veikia kaip santykinai stiprus ir labai efektyvus TRPA1 agonistas ir silpnas TRPV1 ir TRPV2 kanalų agonistas. Tačiau nepanašu, kad CBG veiktų aktyvuojant TRPA1, TRPV1 ir/ar TRPV2 kanalus, nes rutenis raudonasis, neselektyvus TRP kanalų antagonistas, koncentracijomis, kurios buvo keletą kartų didesnės nei IC50, prie kurių blokuojami TRPA1, TRPV1 ir TRPV2 kanalai,  nepakeitė CBG poveikio ląstelių gyvybingumui. Taip pat tai nepanašu, kad CBG poveikis pasireiškia dėl 5-HT1A blokavimo, receptoriaus, susijusio su vėžio vystymusi, nes CBG poveikis nebuvo atkartotas gerai žinomu selektyviu 5-HT1A antagonistu.

Apoptozė ir nekrozė- tai du pagrindiniai procesai, lemiantys ląstelės mirtį. Mokslininkai jau yra nustatę, kad endogeniniai ir iš augalų išgauti kanabinoidai gali sukelti vėžinių ląstelių apoptozę. Tačiau apie CBG informacijos nėra. Naudojant eosino-hematoksicilino dažymo metodą, mokslininkai parodė, kad CBG slopinantis poveikis ląstelių augimui greičiau buvo dėl apoptozės sukėlimo, o ne nekrozės. Pro-apotozinis CBG veikimas buvo patvirtintas pastebėjus padidėjusį 3/7 kaspazės aktyvumą (dvi cisteino proteazės, konkrečiai įtrauktos į apoptozę), DNA skilimą į fragmentus ir CHOP (apoptozę aktyvuojantis baltymas) mRNA raiškos padidėjimą. CBG poveikis CHOP mRNA raiškai buvo anuliuotas Caco-2 ląstelėse, kur TRPM8 RNA yra užblokuota /nutildyta, kas sako apie CBG apoptozinį veikimą per šį kanalą.

ROS yra labai reaktyvios molekulės, paprastai liekančios po normalaus deguonies metabolizmo, kas pirmiausia gaminama mitochondrijose. Taip pat, bazinis ROS lygis, manoma, yra fiziologinis ląstelių proliferacijos ir diferenciacijos reguliatorius, esant balansui su biocheminiais antioksidantais,o didelis ROS kiekis sukelia su mitochondrijomis susijusius procesus, lemiančius apoptozę. Ryšys tarp ROS ir vėžio taip pat nustatytas pastebėjus, kad dauguma chemoprevenciškai veikiančių medžiagų gali būti selektyviai toksiškos vėžio ląstelėms, nes jos padidina oksidacinį stresą ir ROS gamybą, kas atitinkamai nulemia vėžio ląstelių apoptozę. Šioje studijoje mokslininkai parodė, kad CBG koncentracija, gebančia iššaukti apoptozę (žr. aukščiau), selektyviai padidino ROS CRC ląstelėse, o ne sveikose storojo žarnyno ląstelėse, kas leidžia manyti, kad padidinta ROS gamyba gali būti susijusi su CBG sukeliama apoptoze. Kadangi TRPM8 buvo aptikti ant ER (endoplazminio tinklo) ertmės ir ER stresas sukelia ROS ir apoptozę sukeliančio baltymo CHOP gamybą, kurią padidina CBG (pagal gautus rezultatus), keliama hipotezė, kad ER gali būti vienas iš ROS šaltinių.

Pasitvirtinus CBG poveikiui CRC ląstelėse, buvo įvertintas antivėžinis veikimas ir ikiklinikiniame in vivo storosios žarnos vėžio vystymosi modelyje. Pastebėta, kad kasdieninė 3 ir 10 mg/kg injekcija pelėms sumažino įvestų CRC ląstelių ksenograftų augimą. Nors ksenograftų modeliai jau seniai naudojami naujų vaistų bandymuose, tačiau ksenograftų tumorai nesivysto in situ, todėl juose trūksta ląstelių sąveikos su svetimkūnio aplinka. Todėl CBG antivėžinis veikimas buvo išbandytas AOM (azoksimetano) storosios žarnos vėžio vystymosi modelyje, kuriame vėžys vystose žarnos audinyje. Anksčiau, eksperimentiniame storosios žarnos vėžio modelyje mokslininkai pastebėjo, kad farmakologinis endokanabinoidų lygio padidinimas sumažino ikivėžinius pakitimus ir kad kitas kanabinoidas, CBD, pasireiškia chemoprevenciniu poveikiu. Nustatyta, kad skiriama CBG 5 mg/kg dozė visiškai panaikino ACF formavimąsi, neturėjo poveikio polipų formavimuisi ir per pusę sumažino tumorų, sukeltų AOM pelėse. Tokiomis pačiomis dozėmis CBD žymiai sumažino ikivėžinius pakitimus, polipus ir tumorus, o poveikis nepriklausė nuo naudojamų dozių. Neseniai pastebėta, kad 5 mg/kg CBG dozė sumažino kolitą eksperimentiniame pelių modelyje, kas yra svarbu, turint omenyje gerai žinomą žarnyno uždegimo ir storosios žarnos vėžio sąsają.

Išvados

Pagal gautus tyrimų rezultatus, daroma išvada, kad nepsichotropinis Cannabis ingredientas CBG slopina CRC ląstelių vystymąsi, didžiausia dalimi per pro-apoptozinį mechanizmą ir stabdo storosios žarnos vėžio formavimąsi ir augimą in vivo. Slopinantis CBG poveikis tumoro ląstelių augimui siejamas su padidinta ROS gamyba ir yra atkartotas kitu TRPM8 antagonistu, kas leidžia spėti, kad šis receptorius yra, bent jau dalinai susijęs su jo veikimu. Turint omenyje iš kanapės išgautų kanabinoidų saugumą, mokslininkai tikisi radę CBG, kaip daug žadančią veikliąją medžiaga prieš CRC– ir gydančią, ir prevencinę.

 

In vitro neuro-uždegiminis modelis: kanabigerolio poveikis

Jau seniai kanapė (lot. Cannabis Sativa) žinoma kaip augalas, gausus biologiškai aktyvių medžiagų, turinčių teigiamą poveikį sveikatai. Iki šiol iš jos izoliuota apie 120 kanabinoidų, įskaitant Δ9- tetrahidrokanabinolį (Δ9-THC), kanabidiolį (CBD) ir kanabigerolį (CBG). Be THC psichotropinio poveikio, kanabinoidai pasižymi antioksidacinėmis, priešuždegiminėmis savybėmis, kurios lemia neuroprotekcinį veikimą. Iš kanabinoidų, vienas iš geriausiai ištirtų yra CBD ir jo apsaugančios savybės daugeliu sveikatos aspektų, įskaitant neurodegeneracines ligas, yra gerai žinomos. Deja, žinios apie CBG- kitą fitokanabinoidą, taip pat neturintį psichotropinio poveikio, yra ribotos, nors keletas studijų skelbia daug žadančius CBG tyrimų rezultatus, galinčius pasitarnauti žmonių sveikatai.

Šio tyrimo tikslas- pagilinti žinias apie CBG, analizuojant teigiamą jo poveikį in vitro neurouždegimo modelyje.

CBG priešuždegiminės ir antioksidacinės savybės

Oksidacinis stresas ir uždegimas vaidina pagrindinį vaidmenį neurodegeneracinių ligų vystymuisi, įskaitant Alzhaimer‘io, Parkinson‘o ligą ir išsėtinę sklerozę. Kadangi vaistų, gydančių šias ligas nėra, šis tyrimas nukreiptas į naujų veikliųjų medžiagų atradimą, kurios apsaugotų nervų ląsteles nuo degeneracijos ir sustabdytų arba bent jau pavėlintų ligos progresavimą. Sėkmingos strategijos sukūrimui pasitarnautų komponentai, pasižymintys priešuždegiminiu ir antioksidaciniu veikimu. Tokie komponentai gali būti kanabinoidai, išgauti iš Cannabis Sativa. Nors CBD yra jau gerai žinomas dėl savo naudingų savybių, CBG gali turėti dar ir kitokį teigiamą poveikį.

Ankstesniame tyrime mokslininkai nustatė, kad CBG sumažino oksidacinius žymenis, tokius, kaip iNOS, nitrotirozinas ir Poli (ADP-ribozė) polimerazė 1 (PARP-1) ir padidino ląstelių antioksidacinę gynybą moduliuojant SOD1. CBG antioksidacinis veikimas susijęs su CB2 receptoriais. Gydymas CBG apsaugojo IκB-α nuo fosforilinimo ir branduolio faktoriaus- κB (NF- κB) translokacijos bei  moduliavo mitogenų aktyvuojamos baltymų (MAP) kinazės veikimo kelią. Visi šie veiksmai sustabdė ląstelių mirtį.

CBG pasireiškė neuroprotekcinėmis savybėmis eksperimentiniuose Hantington‘o ligos modeliuose ir uždegiminių žarnyno ligų modelyje. Be to,  CBG derivatyvai pasireiškė neuroprotekciniu veikimu Parkinson‘o, Hantington‘o ligos ir išsėtinės sklerozės modeliuose.

Mokslininkai jau nustatė CBG antioksidacines savybes RAW 264.7 makrofaguose, paveiktuose vandenilio peroksidu. Taip pat paskelbta apie priešuždegiminį ir neuroprotekcinį CBG ir jo derivatyvų poveikį in vivo ir in vitro neurodegeneracnių ligų modeliuose.

Priešuždegiminės ir antioksidacinės CBG savybės yra ypatingai svarbios, nes ir uždegimas, ir oksidacinis stresas vaidina pagrindinį vaidmenį nerodegeneracijoje. Šie procesai tarpusavyje yra glaudžiai susiję ir įtakoja vienas kitą. Tai ypač aktualu smegenims, nes jos yra labai jautrios oksidaciniam stresui. Iš tiesų, uždegiminės ląstelės uždegimo vietoje gali gaminti reaktyviąsias formas, sukeliančias oksidacinį stresą, o reaktyviosios deguonies/azoto formos gali lemti tarpląstelinių signalų perdavimo kaskadą, kuri paskatina uždegiminių genų raišką. Imant šiuos procesus atskirai, CBG geba įveikti ir uždegimą, ir oksidacinį stresą, todėl šiuo pagrindu išvystyta strategija yra daug žadanti priemonė prieš neurodegeneracinius sutrikimus.

Uždegiminiame procese dalyvauja skirtingos ląstelių rūšys, įskaitant makrofagus. Jie palaiko homeostazę ir yra tiesiogiai susiję su neurouždegimu, tuo pačiu apytakoje esantys monocitai iš periferijos patenka į centrinę nervų sistemą, padidindami uždegiminį procesą. Todėl šios ląstelės vaidiną pagrindinį vaidmenį centrinės nervų sistemos patologijose, tokiose kaip autoimuninės ir neurodegeneracinės ligos.

Šio tyrimo tikslas- pagilinti žinias apie CBG, analizuojant teigiamą jo poveikį in vitro neurouždegimo modeliuose. Konkrečiai, buvo vertinamas CBG gebėjimas apsaugoti NSC-34 neuronus nuo toksiškumo, sukelto LPS paveiktų RAW 264.7 makrofagų, koncentruojantis į CBG priešuždegimines ir antioksidacines savybes.

Pastebėta, kad CBG padidino gyvybingų ląstelių skaičių, palyginus su kontroline grupe esant visoms testuotoms koncentracijoms. Didžiausias gyvybingų ląstelių skaičius pastebėtas esant 7,5 μM CBG dozei ir ši dozė buvo naudojama tolesniems vertinimams.

Inkubacija LPS stimuliuotų RAW 264.7 makrofagų terpėje lėmė 50 proc. NSC-34 motorinių neuronų ląstelių gyvybingumo sumažėjimą. CBG sumažino neuronų ląstelių žūtį. Šie rezultatai sutampa su kitų tyrimų duomenimis, kur CBG derivatyvai sugebėjo sumažinti M-213 neuronų ląstelių, paveiktų LPS stimuliuotomis BV2 ląstelėmis, žūtį. Be to, buvo pastebėtas CBG ir jo kvinono derivatyvų gebėjimas nuo žūties apsaugoti neurotoksiškomis medžiagomis paveiktas ląsteles- pelių hipokampo HT22 ląsteles ir Neuro-2a neuroblastoma ląsteles, paveiktas glutamatu.

LPS stimuliuotų makrofagų terpė sukelia NSC-34 motorinių neuronų apoptozę, ką rodo suskaidytos kaspazės 3 ir Bax raiška, o Bcl-2 raiška nepastebėta. Išankstinis CBG skyrimas sumažino aktyvios kaspazės 3 baltymo lygį, o Bax raiška nepastebėta, priešingai, Bcl-2 lygis padidėjo. Panašūs rezultatai gauti su RAW 264.7, paveikus H2O2, kur CBG sumažino apoptozę.

Kaip jau anksčiau minėta, motorinių neuronų NSC- 34 paveikimas LPS stimuliuotais makrofagais, padidina uždegiminių citokinų raišką. Išankstinis CBG skyrimas nuslopino uždegimą, sumažinant uždegiminių citokinų IL- 1β, TNF-α, IFN-γ raišką. CBG gebėjimas nuslopinti citokinų išskyrimą paminėtas ir kituose modeliuose. Iš tiesų, eksperimentiniame uždegiminių žarnyno ligų modelyje CBG sumažino IL- 1β, IFN-γ lygius uždegiminiame žarnyne. O Hantington‘o ligos modelyje, CBG sugebėjo sumažinti TNF-α ir interleukino 6 (IL-6) raišką. Be to, CBG derivatyvai parodė priešuždegiminį poveikį: CBG kvinono derivatyvai sumažino TNF-α ir IL- 1β išskyrimą LPS paveiktų VB2 ląstelių terpėje bei TNF-α ir IFN-γ nugaros smegenyse graužikų eksperimentiniame autoimuninio encefalomielito (EAE) modelyje. Abu, ir CBG, ir jo kvinono derivatyvas nusopino IL- 1β, TNF-α ir IL-6 LPS paveiktose mikroglijose. Šio tyrimo eksperimentinėmis sąlygomis pastebėta, kad  NSC-34 motorinius neuronus paveikus LPS stimuliuotų RAW 264.7 terpe, padidėja PPARγ raiška, o išankstinis CBG skyrimas sumažina jų lygį. PPARγ yra ypatingai svarbūs reguliuojant proliferaciją, metabolizmą, diferenciaciją ir uždegiminį atsaką nervų sistemoje. PPARγ agonistai lemia priešuždegiminį ir antioksidacinį atsaką. PPARγ padidėja, paveikus LPS in vivo. Yra žinoma, kad kai kurie kanabinoidai gali aktyvuoti PPARγ, kas lemia, bent jau dalinai priešskausminį, neuroprotekcinį ir priešuždegiminį veikimą. CBG derivatyvai pasireiškia neuroprotekciniu, priešuždegiminiu, išgyvenamumą didinančiu poveikiu, bent jau iš dalies dėl PPARγ aktyvavimo.

NSC-34 ląsteles paveikus LPS stimuliuotų RAW 264.7 terpe, padidėjo oksidacinis stresas, kaip rodo nitrotirozino lygis, kuris žinomas, kaip neurodegeneracinių ligų biologinis žymuo. Taip pat pastebėtas padidėjęs iNOS lygis NSC-34 ląstelėse, paveikus LPS stimuliuotų RAW 264.7 makrofagų terpe. NOS fermentai dalyvauja azoto oksido (NO) sintezėje konvertuojant amino rūgštį L-argininą į L-citruliną. NO gali reaguoti su superoksido anionu ir sudaryti peroksinitritą, potencialų oksidatorių. Yra žinoma, kad iNOS raiška gali būti sukeliama LPS ir citokinų, kaip ir šiame tyrime. Išankstinis CBG skyrimas sumažino ir nitrotirozino, ir iNOS raišką NSC-34 ląstelėse, paveiktose LPS stimuliuotų RAW 264.7 makrofagų terpe. CBG gebėjimas sumažinti pro-oksidacinius žymenis buvo parodytas in vitro H2O2 stimuliuotuose makrofaguose. Taip pat Hantington‘o ligos ir eksperimentiniame uždegiminių žarnyno ligų in vivo modelyje CBG sumažino iNOS raišką. CBG derivatyvai in vivo ir in vitro mažina iNOS. Mokslininkai pastebėjo padidintą SOD1 lygį NSC-34 motoriniuose neuronuose, paveiktuose LPS stimuliuotų RAW 264.7 makrofagų terpe. SOD1 apsaugo ląsteles nuo žalingų superoksido anijonų kiekio, konvertuojant 2 superoksido anijonus į deguonį ir H2O2. Išankstinis CBG skyrimas sumažino SOD1 lygį.

Nustatyta, kad NSC-34 motoriniuose neuronuose, paveiktuose LPS stimuliuotų RAW 264.7 makrofagų terpe, yra sumažėjęs transkripcijos faktorių Nrf-2 lygis. Nrf-2 atsakingas už ląstelės antioksidacinę gynybos sistemą ir yra reguliatorius raiškos genų, susijusių su apsaugojimu nuo oksidacinio streso ir uždegimo, tam kad palaikyti mitochondrijų funkciją, ląstelės redox (oksidacjos-redukcjos reakcijos) ir baltymų homeostazę. Iš tiesų, Nrf-2 įtakoja genus, kurie koduoja baltymus, atsakingus už detoksikaciją, antioksidacinį ir priešuždegiminį veikimą. Įdomu tai, kad išankstinis CBG skyrimas atstatė branduolio baltymo Nrf-2 raišką sumažinant oksidacinį stresą. Antioksidacinis CBG poveikis yra ypatingai svarbus, turint omenyje, kad smegenys yra labai jautrios ląstelės redox būklės pokyčiui, o redox homeostazės smegenyse palaikymas yra pagrindinis veiksnys, norint apsaugoti nuo oksidacinio streso sukelto ląstelių pažeidimo. Nrf-2 turi priešuždegiminį poveikį, patvirtinant, kad uždegiminių citokinų, tokių kaip TNF-α , IL- 1β, IL-6, interleukino-8 transkripcijos slopinimo mechanizmas mikroglijose, makrofaguose, monocituose ir astrocituose yra susijęs su Nrf-2 aktyvacija. Įdomu tai, kad šiame in vitro neurouždegimo modelyje kartu su padidėjusiu Nrf-2 lygiu, pastebėtas sumažėjęs uždegiminių citokinų lygis.

Šio tyrimo rezultatai atitinka ankstesnių tyrimų duomenis, kuriuose matomas teigiamas priešuždegiminis CBG ir jo derivatyvų veikimas. Pelių kolito, sukelto dinitrobenzeno sulfoninės rūgšties (DNBS) suleidus į žarnas, modelyje, CBG sumažino žarnų svorio/ilgio santykį, mieloperoksidazės aktyvumą ir pasireiškė priešuždegiminiu poveikiu. Be to, CBG sumažino NO gamybą ir iNOS baltymo raišką makrofaguose. CBG parodė neuroprotekcinį poveikį Hantington‘o ligos modelyje, pagerindamas motorikos trūkumą, sumažindamas mikrogliozę ir uždegiminius žymenis. CBG derivatyvas, CBG kvinonas VCE-003 parodė neuroproteksinį veikimą išsėtinės sklerozės modelyje. VCE-003 sumažino ligos simptomus, nuslopino mikroglijų reaktyvumą ir moduliavo genų, susijusių su ligos patologija, raišką. Kitas CBG derivatyvas VCE-003.2, veikiant priešuždegimiškai, apsaugojo nuo neuronų degeneracijos eksperimentiniame Parkinson‘o ligos modelyje.

Išvados

Gauti rezultatai rodo, kad CBG turi apsauginį poveikį in vitro neurouždegimo modelyje. CBG sumažino NSC-34 neuronų ląstelių, paveiktų LPS stimuliuotų makrofagų terpe, žūtį, nuslopinant uždegimą ir oksidacinį stresą. CBG ypatingai gerai atstatė antioksidacinę gynybą, padidinant Nrf-2, sumažino oksidacinį stresą ir uždegiminius žymenis. Šių rezultatų pagrindu, remiantis neuroprotekcinėmis savybėmis, mokslininkai skatina CBG naudoti nuo neurodegeneracijos ir toms patologijoms, kur neurouždegimas ir oksidacinis stresas vaidina svarbiausią vaidmenį.

Kombinuotas gydymas su kanapėmis patrigubina sergančiųjų kasos vėžiu išgyvenamumą

Tarptautinė mokslininkų komanda atrado, kad papildomai taikant vieną, jau beveik kliniškai patvirtintą kanapių komponentą šalia standartinės chemoterapijos, trigubai padidėja pelių išgyvenamumas kasos vėžio bandymuose. Jie teigia, kad, jeigu šie rezultatai pasitvirtintų žmonių atveju, tai greitai taptų įprasta praktika ir žymiai prailgintų pacientų gyvenimą. Sergančių kasos vėžiu žmonių išgyvenamumas yra vienas mažiausių iš visų vėžio rūšių.

Qeen Mary Londono universitete mokslininkų komanda, vadovaujama dr. Marco Falaska, gydė kasos tumorą turinčias peles įprasto gemcitabino (GEM) chemoterapija ir kanabidiolio (CBD), nepsichotropinio kanabinoido, kuris slopina su G baltymu susijusius receptorius GPR55,  kombinacija. Jie atrado, kad, palyginus su negydomomis pelėmis arba su tomis, kurios buvo gydomos tik gemcitabinu, kombinacija su kanabidioliu lėmė “žymų išgyvenamumo padidėjimą”.

“Kanabidiolis yra patvirtintas klinikiniam naudojimui, kas reiškia, kad mes greitai galime jį panaudoti klinikiniuoe žmonių tyrimuose”, praneša dr. Falaska. “Jei šie rezultatai pasitvirtintų žmonių atveju, kanabidiolis gana greitai būtų pritaikytas vėžio gydymui, palyginus su tuo, kiek reiktų laukti kol institucijos patvirtintų jį kaip vaistą.”

Paskelbdami tyrimų rezultatus Oncogene, Qeen Mary universiteto mokslininkai, kartu su kolegomis iš Australijos Curtin Health Innovation Instituto, Curtin universiteto, mokslininkais iš Italijos ir U.K. teigia, kad tai “didelis žingsnis link naujo gydymo taikymo, kuris labai padėtų PDAC pacientams”. Jų paskelbtas straipsnis pavadintas ” GPR55 signalų perdavimas skatina kasos vėžio ląstelių proliferaciją ir tumoro augimą pelių modelyje, o jo slopinimas padidina gemcitabino poveikį.”

Kasos latakų adenokarcinoma (PDAC) yra vien agresyviausių vėžio formų ir pacientų išgyvenamumas nedaug pagerėjo per 40 metų, rašo autoriai. Vienerius metus išgyvena tik apie 19 proc., o 5 metus- apie 5 proc. sergančiųjų, todėl nedelsiant reikalinga nauja gydymo strategija. Iki šiol, GEM buvo vienintelis FDA patvirtintas gydymo būdas pirminei PDAC, bet daugeliu atveju chemoterapija prailgina gyvenimą tik keletu savaičių. Taikomi naujesni gydymo būdai prailgina išgyvenamumą, bet tik 2- 4 mėnesiais, palyginus su gemcitabinu, teigia autoriai.

Daugėja patvirtinimų, kad GPR55 turi lemiamą reikšmę įvairiose vėžio formose, tačiau nežinoma, ar receptorių veikimas gali pagerinti išgyvenamumą ir ar ši strategija gali būti realiai pritaikyta gydymui. “Iš tiesų, kol kas nėra tyrimų, nagrinėjančių, ar GPR55 slopinimas gali pagerinti išgyvenamumą transgeniniuose modeliuose, kurie yra artimi žmonių ligų atvejams, rašo autoriai.

Kad išsiaiškinti šią galimybę, mokslininkai naudojo genetinį ir farmakologinį būdą blokuoti GPR55 receptorius KPC pelių PDAC modeliuose. Pirminės studijos parodė, kad genetinis GPR55 pašalinimas, sustabdė vėžio proliferaciją ir žymiai prailgino išgyvenamumą, patvirtinant hipotezę, kad “GPR55 yra esminis faktorius PDAC vystymuisi ir /ar progresavimui in vivo”, pažymi autoriai.

Tolimesni tyrimai su PDAC ląstelių kultūromis parodė, kad GPR55 lygio sumažinimas, sulėtino proliferaciją ir augimą, sutrikdant ląstelės ciklą, o papildomi eksperimentai su genetiškai modifikuotomis pelėmis parodė, kad GPR55 baltymo raiška natūraliai mažinama tumorą slopinančio baltymo TP53, kuris reguliuoja mikroRNA (miRNA) miR34b-3p, lygį.

Autoriai mano, kad šie atradimai duoda užuominą apie mechanizmą, kai TP53 mutacijos skatina ląstelių augimą dėl “neteisingo miR34b-3p lygio reguliavimo”, o to pasekmė yra padidėjusi GPR55 raiška ir sustiprėję  proliferacijos signalai. “Kadangi jau anksčiau pastebėtas miR34b-3p sumažėjimas PDAC atveju ir jo esminė įtaka PDAC progresavimui, mūsų duomenys leidžia teigti apie naujos p53/ miR34b-3p/GPR55 ašies vaidmenį šiame procese.”

Pasitvirtinus, kad PDAC progresavimą galima sustabdyti in vivo genetiškai panaikinant GPR55 geną, mokslininkai toliau tyrė baltymo GPR55 slopinimo poveikį in vitro  pelių PDAC modelyje. Pirminiai tyrimai su PDAC ląstelių kultūromis parodė, kad kanabinoidinis GPR55 inhibitorius CBD blokavo PDAC ląstelių ciklo progresavimą ir ląstelių augimą, kas “reikštų, kad GPR55 yra naujas taikinys, norint sustabdyti PDAC progresavimą”, komentavo autoriai.

Toliau mokslininkai tyrė vieno CBD ir CBD kartu su gemcitabinu poveikį pelių PDAC modelyje. Rezultatai parodė, kad, jei pelės panašų laiką išgyveno su CBD ar gemcitabinu vienu, tai taikant juos kartu, gautas įspūdingas rezultatas- išgyvenamumas padidėjo tris kartus.

Mokslininkai tyrė pelių tumoro pavyzdžius ir nustatė, kad naudojant ši kombinuotą gydymą, vėžio ląstelių proliferacija nuslopinta daug labiau, nei naudojant CBD ar gemcitabiną atskirai. Detalus imunohistocheminis tyrimas sako apie tai, kad CBD veikia signalų perdavimo kelius, kurie susiję su atsparumo gemcitabinui įgijimu. Tai- svarbus atradimas, nes atsparumo vaistui išsivystymas yra “viena iš pagrindinių tokios “liūdnos prognozės” priežasčių”, pabrėžė autoriai. “Mūsų tyrimas, parodantis, kad CBD ir GEM gali įveikti vaisto atsparumo mechanizmus ir padidinti išgyvenamumą KPC pelių modelyje yra labai svarbus, turint omenyje, kad abu vaistai yra patvirtinti medicininiam naudojimui, todėl jų kombinacija galėtų būti greitai ištirta klinikiniuose tyrimuose.

Jie pažymi, kad jų tyrimai pirmą kartą parodė ir patvirtino GPR55, kaip vėžio gydymo taikinį, kuris turi didelę reikšmę ligos prognozei ir išgyvenamumui. Be to, tai veikia ne tik parengtuose transgeniniuose modeliuose, bet GPR55 slopinimą galima pasiūlyti kaip realią gydymo strategiją, sako autoriai.

Šaltinis:

Mary Ann Liebert, Inc., publishers

https://www.genengnews.com/

Ar kanabidiolio pagrindu galima išvystyti judėjimo sutrikimų gydymo ir prevencijos strategiją ?

Judėjimo sutrikimai, pasireiškiantys sergant Parkinson’o liga, diskinezija yra  kūną alinantys simptomai,  susiję su oksidaciniu stresu ir neurodegeneracija. Šių sutrikimų gydymas vaistais iš esmės yra simptomatinis ir nėra tinkamas visiems pacientams, be to sukelia rimtus šalutinius poveikius. Kanabidiolis yra nepsichotomimetinis Cannabis sativa komponentas, kuris turi antipsichotines, anksiolitines, priešuždegimines ir neuroprotekcines savybes. Nors tyrimų, nagrinėjančių šio komponento poveikį judėjimo sutrikimams yra stebėtinai mažai, kanabidiolis tapo daug žadančia  gydymo ar prevencine priemone. Čia bus apžvelgti klinikiniai ir priešklinikiniai tyrimai bei atkreiptas dėmesys į kanabidiolio panaudojimą minėtose srityse.

Kanabidiolis (CBD)

Kanabidiolis (CBD) yra vienas iš virš 100 fitokanabinioidų, randamų augale Cannabis sativa ir galintis sudaryti iki 40 proc. augalo ekstrakto (priklausomai nuo veislės) . Tai yra antras gausiausias kanabinoidas augale. CBD pirmą kartą buvo išgautas iš marihuanos 1940 m. Adams ir bendr., o jo struktūra išaiškinta Mechoulam’o ir Shvo 1963 m. Po dešimties metų Perez-Reyes ir bendr. pranešė, kad priešingai nei pagrindinis marihuanos komponentas delta 9- tetrahidrokanabinolis (THC), CBD nesukelia psichotropinio poveikio, dėl ko kilo nuomonė, kad CBD yra neveikiantis vaistas. Nežiūrint to, studijos parodė, kad CBD moduliuoja THC veikimą ir pasireiškia plačiu centrinės nervų sistemos veikimu, įskaitant antiepileptinį, anksiolitinį ir antipsichotinį poveikius.

Įdomu, kad CBD nesukelia kito kanabinoido “ketvertuko”, būtent, nejudrumo, katalepsijos, hipotermijos ir antinocicepcinio poveikio. Klinikiniai  ir priešklinikiniai tyrimai parodė teigiamą CBD poveikį gydant judėjimo sutrikimus. Pirmosios studijos, tiriant CBD poveikį distonijai, davė gerus rezultatus. Neseniai tyrimų dėmesys pakrypo į Parkinson’o (PD) ir Hantington’o (HD) ligas. Mechanizmas, paaiškinantis CBD poveikį nėra gautinai ištirtas, iš esmės dėl to, kad minima keletas taikinių, kuriuos veikia CBD. Paminėtina, kad CBD turi priešuždegiminį ir antioksidacinį poveikį, kurie abu susiję su įvairių judėjimo sutrikimų patogeneze, tokių kaip PD, HD ir tardyvinė (vėlyvoji) diskinezija (nekontroliuojami veido ar žandikaulio judesiai ir pan.). Taip pat svarbu pažymėti, kad vaistai, skiriami šiems sutrikimams gydyti yra daugiau simptomatinio pobūdžio ir sukelia žymų nepageidaujamą poveikį. Nežiūrint galimo tinkamumo, studijų apie CBD vaidmenį farmakoterapijoje yra stebėtinai mažai. Čia bus apžvelgti klinikinių ir priešklinikinių tyrimų rezultatai ir atkreiptas dėmesys į CBD galimybes šioje srityje.

CBD veikimo mechanizmas

CBD veikia per keletą molekulinių taikinių, o netrukus bus atskleista dar ir naujų. CBD antagonizuoja CB1 ir CB2 agonistų veikimą ir manoma, kad veikia kaip inversinis šių receptorių agonistas. Be to, paskutiniai duomenys rodo, kad CBD veikia kaip nekonkurentinis neigiamas alosterinis CB1 ir CB2 reguliatorius. CBD yra vaniloidinių TRPV1 receptorių agonistas, o prieš tai paveikus TRPV1 antagonistais, blokuojami kai kurie CBD poveikiai. Paraleliai, CBD stabdo fermentinę hidrolizę ir resorbciją pagrindinio endokanabiniodo anandamido, kuris yra CB1, CB2 ir TRPV1 receptorių agonistas. Anandamido padidinimas CBD dėka, atrodo, lemia kai kuriuos CBD poveikius. Be to, kai kuriuose elgesio modeliuose, anandamido metabolizmo inhibitorių skyrimas turi tokį pat poveikį, kaip CBD.

CBD taip pat pagerina neurotransmisiją, perduodamą per serotonino receptorius 5-HT1A. Iš pradžių manyta, kad CBD veikia kaip 5-HT1A receptorių agonistas, bet vėlesniuose tyrimuose teigiama apie alosterinės sąveikos galimybę arba veikimą per netiesioginį mechanizmą. Nors šis mechanizmas nėra galutinai išaiškintas, dauguma CBD poveikių manoma susiję su 5-HT1A aktyvacija.

Peroksisomų proliferatorių aktyvuojami receptoriai γ (PPARγ) yra branduolio receptoriai, susiję su gliukozės metabolizmu ir riebalų saugojimu, o PPARγ ligandai, kaip nurodoma, turi priešuždegiminį veikimą. Turimi duomenys rodo, kad CBD aktyvuoja šiuos receptorius, nes kai kurie CBD poveikiai užblokuoti PPARγ antagonistų. CBD padidino PPARγ veikimą pelių išsėtinės sklerozės modelyje, kas manoma lemia CBD priešuždegiminį veikimą. Žiurkių Alzhaimerio modelyje CBD per PPARγ stimuliavo hipokampo neurogenezę, nuslopino reaktyvią gliozę, sumažino uždegiminių molekulių skaičių ir atitinkamai sumažino neurodegeneraciją. Be to, in vitro kraujo-smegenų barjero modelyje CBD sumažino išemijos sukeltą pralaidumą ir VCAM-1 lygį- abu poveikiai buvo sumažinti PPARγ antagonistais.

CBD taip pat antagonizuoja su G baltymu susijusius receptorius GPR55. GPR55 manoma yra netipiniai kanabinoidiniai receptoriai, bet ši klasifikacija – kontraversiška. Šiuo metu laikoma, kad GPR55 endogeninis ligandas yra fosfolipidas lizofosfatidilinozitolis. Nors tik keletas studijų sieja CBD poveikį su GPR55, tačiau pažymėtina, kad gyvūnų modelyje GPR55 susijęs su PD ir aksonų augimu in vitro.

Neseniai pranešta, kad CBD veikia su G baltymu susijusius “našlaitėlius” receptorius GPR3, GPR6 ir GPR13, kaip inversinis agonistas. GPR6 susijęs ir su HD, ir su PD. Gyvūnų PD modeliuose, GPR6 trūkumas buvo susijęs ir su sumažėjusia diskinezija sukėlus pažeidimą su 6-OHDA, ir su padidėjusiu jautrumu MPTP neurotoksiškumui. Be to, mokslininkai pastebėjo sumažėjusią GPR6 raišką PD pacientų smegenyse, palyginus su kontroline grupe. GPR3 yra siūlomas išsėtinės sklerozės prognozės biomarkeris.  GPR3, GPR6 ir GPR12 taip pat yra susiję su ląstelės išgyvenamumu ir neuronų išsišakojimu.

Pastebėta, kad CBD veikia mitochondrijas. Pakartotinis ir vienkartinis CBD skyrimas padidina mitochondrinių kompleksų (I, II, II-III ir IV) ir kreatino kinazės aktyvumą žiurkių smegenyse. Graužikų modelyje, kur geležies perteklius sukelia patologinius pažeidimus, panašius į neurodegeneracinius sutrikimus, CBD panaikino geležies sukeltas genetines mitochondrijų DNR modifikacijas, sukcinato dehidrogenazės aktyvumo sumažėjimą. Svarbu paminėti, kad daugelis studijų mitochondrijų disfunkciją sieja su PD patofiziologija.

Paraleliai, keletas studijų parodė priešuždegiminį ir antioksidacinį CBD poveikį. Gydymas CBD mažina uždegiminių citokinų IL-1β, TNF- α, IFN- γ, IL-17 ir IL-6 lygį ir padidina priešuždegiminių citokinų IL-4 ir IL-10 lygį. Be to, jis sumažina iNOS raišką, sukeltą skirtingų mechanizmų. CBD taip pat pasireiškia kaip antioksidantas, atiduodamas elektronus esant įvairiam įtampos potencialui ir užkerta kelią hidroperoksido sukeliamam oksidaciniam pažeidimui. Graužikų PD ir HD modeliuose, CBD padidina antioksidacinio fermento superoksido dismutazės mRNA raišką. Atitinkamai, CBD sumažina oksidacinius parametrus in vitro neurotoksiškumo modeliuose. Priešuždegiminis ir antioksidacinis CBD poveikis lipopolisacharido stimuliuotuose pelių makrofaguose buvo nuslopintas TRPV1 antagonistu. Taip pat pastebėta, kad CBD gali veikti keletą genų, susijusių su cinko homeostaze, kas irgi manoma susiję su priešuždegiminiu ir antioksidaciniu veikimu. CBD veikimo mechanizmas apibendrintas 1 paveiksle.

Parkinson’o liga (PD)

PD yra viena iš dažniausių neurodegeneracinių ligų, kurios dažnumas didėja su amžiumi. PD liečia apie 1 proc. žmonių virš 60 metų. Liga pasireiškia judesių sutrikimais (hipokinezija, tremotas, raumenų sustingimas) ir kitais simptomais (pvz. miego sutrikimais, suvokimo trūkumu, nerimu, depresija, psichotiniais simptomais).

PD patofiziologija iš esmės susijusi su vidurinių smegenų dopaminerginių neuronų praradimu juodosios smegenų medžiagos tankiojoje (kompaktinėje) dalyje (SNpc) ir atitinkamai sumažėjusio dopamino lygiu dryžuotame kūne. Kai atsiranda judesių sutrikimai, jau būna prarasta apie 60 proc. dopaminerginių neuronų, kas reiškia, kad yra apsunkinta ankstyvos diagnozės galimybė. Efektyviausias ir dažniausiai taikomas PD gydymas yra skiriant L-DOPA, dopamino prekursorius, kurie padidina dopamino lygį dryžuotame kūne, palengvinant motorinio sutrikimo simptomus. Tačiau ilgą laiką gydant L-DOPA, jo veikimas tampa nestabilus, kas pasireiškia simptomų kaita (įjungimo/išjungimo efektas). Be to, nevalingi judesiai (vadinama L-DOPA sukelta diskinezija) pasireiškia apie 50 proc. pacientų. Keletas atliktų tyrimų su CBD, skiriamo PD pacientams 4-6 savaites, stebint ne motorinius sutrikimus, parodė sumažėjusius psichotinius simptomus, REM (arba neramaus miego) sutrikimus, pagerėjusią gyvenimo kokybę, manoma dėl anksiolitinio, antipsichotinio bei antipderesinio poveikio.

Graužikų PD modeliuose, tiriant judesių sutrikimų simptomus, CBD skyrimas apsaugojo ir /arba panaikino katalepsinį elgesį. CBD skiriant prieš veikimą kataleptiniais agentais, CBD sutrukdė katalepsijos pasireiškimą priklausomai nuo dozės. Manoma, kad toks poveikis pasireiškė dėl serotonino 5-HT1A receptorių aktyvacijos, nes CBD poveikis buvo užblokuotas prieš tai skyrus 5-HT1A antagonisto. Kituose tyrimuose, CBD sumažino haloperidolio sukeltą katalepsiją ir c-Fos baltymo raišką nugariniame dryžuotame kūne taip pat per mechanizmą, susijusį su 5-HT1A aktyvacija, be to, sumažino padidintą katalepsinį elgesį sukeltą pakartotiniu rezerpino skyrimu.

Priešklinikiniai PD tyrimai su gyvūnais parodė neuroprotekcines CBD savybes. Toksino 6-hidroksidopamino (6-OHDA) injekcija į medialinį priekinių smegenų laidą (pluoštą) sukelia nigrostriatinių dopaminerginių neuronų degeneraciją, kas naudojama, kaip PD modelis. Kai neurotoksinas 6-OHDA ląstelėje oksiduojasi į vandenilio peroksidą ir parakvinoną, tai sukelia  daugiausia katecholaminerginių neuronų žūtį. Ši neurodegeneracija veda prie dopamino nykimo ir tirozino hidroksilazės aktyvumo sumažėjimo uodeguotajame branduolyje- kiaute. Gydymas skiriant CBD 2 savaites kartu veikiant 6-OHDA, apsaugojo nuo šių reiškinių. Kitame tyrime pastebėta, kad CBD teigiamas poveikis po pažeidimo 6-OHDA pasireiškė padidėjusiu antioksidacinio fermento Cu, Zn – superoksido dismutazės mRNA lygiu juodojoje medžiagoje. Šis apsauginis poveikis nėra susijęs su CB1 receptorių aktyvacija. Be to, kad CBD apsaugo nuo domapinerginių neuronų žūties- vertinant   tirozino hidroksilazę imunodažymo metodu – CBD skyrimas po pažeidimo 6-OHDA dar sumažino mikroglijų aktyvaciją smegenų juodojoje medžiagoje.

In vitro tyrime CBD padidino ląstelių išgyvenamumą, paveiktų neurotoksinu MPP+ ir apsaugojo nuo MPP+ sukeliamos kaspazės 3 aktyvacijos ir nervų augimo faktoriaus lygio sumažėjimo (NGF). CBD tai pat paskatino ląstelių diferenciaciją net paveikus MMP+, poveikio, kuris susijęs su trkA receptoriais. MPP+ yra MPTP oksidacijos produktas, kuris slopina dopaminerginių neuronų kvėpavimo grandinės kompleksą I, sukeliant staigią neuronų mirtį. Klinikinių ir priešklinikinių tyrimų duomenys apibendrinti 1 ir 2 lentelėse.

Hantington’o liga

HD yra sunki progresuojanti liga, pasireiškianti judesių sutrikimais, suvokimo praradimu ir psichiniais pokyčiais. HD priežastis- trinukleotidų (CAG) įsiterpimas į huntingtono geno eksoną 4 chromosomoje ir jo paplitimas- 1-10000. Neurodegeneracija HD atveju liečia daugiausia dryžuotojo kūno regioną ir šis neuronų praradimas atsakingas už judesių sutrikimo simptomus. Smegenų žievės degeneracija pastebima vėlesnėse stadijose, o huntingrton’o intarpas matomas nedideliame kiekyje ląstelių, bet visuose HD pacientuose.

Farmakoterapija, taikoma HD atveju yra daugiausia simptomų malšinimo pobūdžio, manoma, kad judesių sutrikimus sukelia dopaminerginis hiperaktyvumas. Tokiam gydymui naudojami tipiniai ir netipiniai antipsichotiniai vaistai, bet kai kuriais atvejais reikalingi dopaminerginiai agonistai. Iš tiesų, dopamino vaidmuo HD nėra visiškai aiškus. Tačiau nei vienas iš tiriamų vaistų nepagerina suvokimo HD atveju.

Paskutiniu metu daugėja tyrimų, siekiančių patvirtinti gydomąjį kanabinoidinių komponentų potencialą HD gydymui, iš esmės dėl kai kurių kanabinoidų hipokinetinių savybių. Kontroliuojamame klinikiniame tyrime pacientai 6 savaites buvo gydomi CBD. Žymaus chorėjos sumažėjimo nebuvo, tačiau ir toksiškumo nepastebėta.

CBD ir kitų kanabinoidų apsauginis poveikis vertintas ląstelių kultūrų HD modelyje, kur ląstelės gamina mutavusį hantingtiną. Šiame modelyje hantingtino įvedimas sukelia greitą didelės ląstelių dalies mirtį. CBD ir kiti 3 tirti kanabinoidai- Δ8-THC, Δ9-THC ir kanabinolis- parodė 54-84 proc. apsauginį poveikį prieš hantingtino sukeltą ląstelių mirtį. Tai vyksta neveikiant CB1 receptorių, nes naudotos ląstelių kultūros PC12 neturėjo CB1 receptorių. Autoriai mano, kad kanabinoidų apsauginis efektas pasireiškia per antioksidacinius mechanizmus.

Gyvūnų modeliuose skiriant 3-nitropropiono rūgštį (3-NP), kvėpavimo komplekso II inhibitorių, sukeliamas dryžuotojo kūmo pažeidimas- daugiausiai dėl kalpaino aktyvacijos ir oksidacinio pažeidimo- kas yra panašu į HD studiją. Sub- chroniškas 3-NP skyrimas žiurkių modelyje sumažina GABA kiekį ir keleto dryžuotojo kūno GABA neuronų žymenų projekcijų mRNA lygį. Be to, 3-NP sumažina antioksidanto fermento superoksido dismutazės -1 (SOD-1) ir -2 (SOD-2) mRNA lygį. CBD skyrimas panaikina arba sušvelnina šiuos 3-NP pažeidimus. CBD neuroprotekciniai mechanizmai nebuvo užblokuoti skyrus CB1, TRPV1 arba A2A receptorių antagonistų.

Visai neseniai klinikiniuose ir ikiklinikiniuose tyrimuose pradėtas nagrinėti CBD kartu su Δ9-THC, santykiu, apytiksliai 1:1 (toliau –CBD/THC). Atitinkamai, kas stebėta su CBD vienu, CBD/THC skyrimas sumažino visus 3-NP sukeltus neurocheminius, histologinius ir molekulinius pokyčius. Šie poveikiai atrodo nėra susiję su CB1 ir CB2 receptorių aktyvacija. Autoriai taip pat mini apsauginį CBD/THC poveikį mažinant padidėjusią iNOS genų raišką, sukeltą malonato. Malonato skyrimas lemia dryžuotojo kūno pažeidimą per apoptozę ir uždegiminius procesus, susijusius su glijų aktyvacija, kas naudojama, kaip ūmios HD modelis.

Sekančiame tyrime nustatyta, kad skiriant panašią kombinaciją, sumažinami visi malonato sukelti pokyčiai, t.y.: padidėjusi edema, sumažėjęs ląstelių išgyvenamumas, padidėjęs nykstančių ląstelių kiekis, didelė glijų aktyvacija ir padidėjęs uždegiminių žymenų (iNOS, IGF-1) skaičius. Nors teigiamas CBD/THC poveikis ląstelių išgyvenamumui buvo blokuoti CB1 ir CB2 antagonistų, CB2 receptoriai atrodo turi didesnį apsauginį vaidmenį.

Teigiamas CBD/THC vaidmuo aprašytas ir R6/2 pelių, transgeniniame HD modelyje. Nors gydymas CBD/THC panašiu deriniu taip pat nepagerino gyvūnų rotacinio testo (angl. rotaroid performance) rezultatų, tačiau sušvelnino elgesį, kuris atspindi distoniją. Be to, gydymas sušvelnina R6/2 pelių metabolinio aktyvumo sumažėjimą smegenų pamato branduoliuose ir smegenų integralumo žymenų pasikeitimus.

Nežiūrint įkvepiančių priešklinikinių tyrimų rezultatų, pilotinėje studijoje su 25 HD pacientais, gydomais 12 savaičių, nepastebėta simptomų pagerėjimo ar molekulinių biožymenų pokyčių. Tačiau, CBD/THC nesukėlė ir neigiamo šalutinio poveikio ar klinikinio pablogėjimo. Autoriai mano, kad reikalingi tolesni tyrimai, naudojant didesnes dozes ir /ar ilgesnį terminą. Neseniai, viename tyrime buvo aprašyti 7 pacientų gydymo kanabinoidais rezultatai (2 iš jų buvo skiriamas CBD/THC, kitiems- dronabinolis arba nabilonas, kanabinoidinių receptorių agonistai): pastebėti pagerėjimai UHDRS judėjimo skalėje ir distonijos subskalėje.

Kiti judėjimo sutrikimai

Distonijai būdingas nenormalus raumenų tonusas, sukeliantis nevalingus raumenų susitraukimus, ir dėl to pasireiškiantys pasikartojantys judesiai arba nenormali poza. Distonija gali būti pirminė, pavyzdžiui paroksizminė diskinezija arba antrinė, dėl kitų sutrikimų ar vaistų vartojimo, tokia kaip tardyvinė (vėlyvoji) diskinezija po ilgalaikio gydymo antipsichotiniais vaistais.

Consroe ir bendraaut. buvo pirmieji, kurie įvertino vieno CBD poveikį judėjimo sutrikimų atveju. Šiame atvirame tyrime 5 pacientams su pasireiškiančiais distoniniais judesiais po 6 savaičių gydymo CBD, 20-50 proc, pagerėjo distoniniai simptomai. Pažymėtina, kad 2 pacientams su PD ženklais pastebėtas hipokinezjos ir/ar ramybės tremoro pablogėjimas, kai gaudavo didesnes CBD dozes. Kitose dvejose DP studijose judėjimo pablogėjimo nepastebėta. Kitame tyrime, skiriant trumpalaikį didelių dozių gydymą  CBD,  konstatuojamas distonijos simptomų pagerėjimas dviems pacientams- vienam su idiopatiniu spastiniu tortikoliu ir vienam su bendrąja torsionine distonija.

CBD poveikis distoniniams judesiams taip pat įvertintas priešklinikiniuose tyrimuose. Žiurkėnų su idiopatine paroksizmine distonija modelyje didelė dozė CBD parodė distonijos progresavimo pavėlinimo tendenciją. Be to, CBD apsaugo nuo betikslio kramtymo judesių padidėjimo, t.y. diskinezijos, sukeltos pakartotiniu rezerpino skyrimu. CBD teigiamas poveikis taip pat pastebėtas L-DOPA sukeltoje diskinezijoje graužikų modelyje, bet tik tada, kai CBD skiriamas kartu su kapsazepinu, TRPV1 receptorių antagonistu. Šis veikimas, manoma, susijęs su CB1 ir PPARγ receptoriais. Be to, gydymas kapsazepinu ir CBD sumažina uždegiminių žymenų, kas pagrindžia  nuostatą, kad priešuždegiminis CBD veikimas gali būti naudingas diskinezijos gydymui.

Be to, CBD/THC naudojamas spastiškumo simptomams gydyti išsėtinės sklerozės atveju. Spastiškumas- tai simptomas, kuris pasireiškia 80 proc. pacientų, sergančių išsėtine skleroze ir tai lemia prastą gyvenimo kokybę. Daugumai žmonių, sergančių išsėtine skleroze, antispazminiai konvenciniai vaistai nepadeda, o kai kurios terapijos yra invazinės, sukeliančios komplikacijų riziką. Paskutiniai duomenys rodo, kad CBD/TCH yra veiksmingas ir gerai toleruojamas gydymo variantas. CBD/THC geba gydyti spazmus, pagerinant gyvenimo kokybę ir turi mažą šalutinio poveikio tikimybę (1,2 lenteles).

Saugumas ir šalutinis poveikis

Svarbus klausimas- ar CBD paremta gydymo strategija yra saugi. Keletas klinikinių ir priešklinikinių tryimų parodė, kad CBD nekeičia metabolinių ir fiziologinių parametrų, tokių kaip glikemija, prolaktino lygis, kraujo spaudimas, širdies ritmas. Taip pat CBD nekeičia hematokrito, leukocitų ir eritrocitų lygio bei bilirubino ir kreatinino lygio kraujyje žmonių atveju. CBD nekeičia šlapimo osmoliariškumo, pH, albumino lygio, leukocitų ir eritrocitų lygio. Be to, in vitro tyrimai rodo, kad CBD neįtakoja embrioninio vystymosi ir nevėžinių (sveikų) ląstelių gyvybingumo. Dažniausiai pasitaikantys šalutiniai CBD poveikiai- nuovargis, viduriavimas, apetito pasikeitimai. CBD, manoma, nesukelia toleracijos.

Judėjimo sutrikimų, einančių kartu su suvokimo sutrikimo simptomais kontekste, kaip minėta anksčiau, svarbu įvertinti galimus CBD  judėjimo ir suvokimo šalutinius poveikius. CBD nesukelia katalepsinio elgesio graužikų modeliuose- netgi geba sumažinti kai kurių medžiagų, sukeliančių katalepsiją, kaip jau rašyta anksčiau. CBD nesukelia ekstrapiramidinių simptomų žmonėse.

Vertinant suvokimą, CBD jo neblogina, o kai kuriais atvejais netgi gerina. Ikiklinikiniai tyrimai rodo, kad CBD panaikina deficitą naujo objekto pažinimo teste pelių, kurioms skirtas MK-801 modelyje (protokolas, naudojamas šizofrenijos modelyje), žiurkių, kurioms neonataliniame periode paskirta geležies perteklius, transgeniniame pelių Alzhaimerio modelyje ir pelių cerebrinės maliarijos modelyje. CBD taip pat atstato pažeistą socialinio bendravimo aspektą pelių Alzhaimerio modelyje ir panaikina deficitą vertinant Morris’o vandens labirinte, graužikų Alzhaimerio ligos, smegenų išemijos ir cerebrinės maliarijos modeliuose. Be to, tyrimai rodo, kad CBD per se nekeičia suvokimo užduočių rezultatų ir nesukelia atmetimo po ilgalaikio gydymo. Atitinkamai, viename nesename tyrime, kur CBD buvo naudojamas, kaip pagalbinė priemonė šizofrenijos gydymui, pastebėtas suvokimo funkcijos pagerėjimas (vertinant pagal BACS- trumpas suvokimo vertinimas šizofrenijos atveju), tačiau tai buvo nežymus pagerėjimas. CBD taip pat pagerina kanapių (marihuanos) vartotojų veido emocijų atpažinimą.

Kai kuriais atvejais, ypač kas liečia išsėtinę sklerozę ir HD, klinikinėse studijose, CBD per se neparodė gerų rezultatų. Tačiau skiriant kartu su Δ9-THC santykiu 1:1, pastebėtas teigiamas poveikis. Todėl yra svarbu įvertinti CBD ir Δ9-THC sąveiką ir neigiamus mišinio aspektus. Daug tyrimų nurodo neigiamą Δ9-THC poveikį suvokimui, ypatingai atminčiai ir emocijų atpažinimui. Iš kitos pusės, tyrimai su graužikais ir beždžionėmis rodo, kad CBD geba apsaugoti nuo Δ9-THC  sukelto suvokimo pažeidimo. Nežiūrint to, šis apsauginis poveikis priklauso nuo dozės intervale tarp CBD ir Δ9-THC skyrimo, o taip pat nuo naudojamų elgesio paradigmų. Kai kurios studijos nepastebi CBD apsauginio poveikio prieš Δ9-THC, o nurodo, kad jį pastiprina. Kai kurie tyrimai konstatuoja, kad CBD nepablogina Δ9-THC sukeliamo suvokimo pablogėjimo, o priklausomai nuo dozės, apsaugo nuo jo. Daugkartiniai klinikiniai CBD/THC tyrimai nenustatė motorinių ar suvokimo šalutinių poveikių. Nežiūrint to, vienas atviras tyrimas palygino išsėtinės sklerozės pacientų, vartojančių CBD/THC ir  nutraukusių jų vartojimą rezultatus ir pastebėjo blogesnį balansą jų pablogėjusius suvokimą rodiklius tęsiančių tarpe. Vienoje apžvalginėje studijoje, apimančioje didelę Italijos pacientų, sergančių išsėtine skleroze dalį, suvokimo/psichiniai sutrikimai pastebėti 3,9 proc. atvejų.

Išvados

Čia apžvelgti duomenys rodo apsauginį CBD vaidmenį gydant ir/arba išvengiant kai kurių judėjimo surikimų. Nors tyrimų nedaug, tačiau manoma, CBD yra naudingas gydant distoninius sutrikimus- ir pirminius, ir antrinius. Kai kuriais atvejais, ypač išsėtinės sklerozės, HD, teigiamas gydomasis poveikis pastebėtas, kai CBD naudojamas kartu su THC santykiu 1:1 (CBD/THC). Gali būti, kad šis poveikis pasireiškia dėl THC, nes tai pastebėta ir su kitais kanabinoidiniais agonistais. Nežiūrint to, CBD sumažina nepageidaujamą THC poveikį, tokį kaip apatija, atminties sutrikimai ir psichozė. Duomenų apie HD yra mažai, tačiau rezultatai naudojant CBD/THC išsėtinės sklerozės gydymui yra įkvepiantys. Šio derinio naudojimas paskutiniais dešimtmečiais aprašomas kaip efektyvus gydant spastiškumą, gerinant gyvenimo kokybę kartu su labai silpnu pašalinių poveikių pasireiškimu.

Kas liečia PD, ikiklinikiniai tyrimai- daug žadantys, tik kelete tyrimų nepastebėtas motorinių simptomų paderėjimas gydant CBD. Yra gana didelis skirtumas tarp PD ikiklinikinių ir klinikinių tyrimų. Gyvūnų tyrimuose teigiamas poveikis pastebėtas, kai CBD skiriamas prieš arba iš karto po to, kai sukeliami PD simptomai. Kai CBD skiriamas po savaitės po 6-OHDA suleidimo, apsauginis poveikis nepastebėtas. Šie duomenys rodo, kad CBD gali būti daugiau prevencinio pobūdžio priemonė. Klinikinėje praktikoje, PD diagnozuojamas, kai jau pasireiškę motorikos sutrikimai- kurie atsiranda maždaug  po 10 metų po prasidėjusios neurodegeneracijos ir ne motorinių simptomų atsiradimo. Kai diagnozė nustatoma, 60 proc. dopaminerginių neuronų jau būna prarasta. Faktas, kad klinikiniuose tyrimuose CBD skiriamas jau žymioje ligos progresavimo stadijoje paaiškina šiuos skirtingus rezultatus. Deja, ankstyvas ligos nustatymas yra sudėtingas, todėl sunku taikyti prevencines priemones. Nustačius ankstyvo PD diagnozavimo kriterijus, padidėtų CBD taikymo galimybes.

Molekuliniai mechanizmai, kurie susiję su CBD motorinių judesių pagerinimu, matyt yra daugiaplaniai. Tyrimų rezultatai rodo, kad tai gali būti susiję su CBD veikimu 5-HT1A, CB1, CB2 ir/ar PPARγ receptorių. Be to, visi judėjimo sutrikimai daugiau ar mažiau susiję su oksidaciniu stresu ir uždegimu, o CBD pasireiškia priešuždegiminiu, antioksidaciniu poveikiu in vitro ir gyvūnų judėjimo sutrikimų modeliuose.

Tyrimų, nagrinėjančių CBD poveikį judėjimo sutrikimams nėra daug. Be to, skirtingas dozavimas ir trukmė, naudojama tyrimuose, o taip pat tai, kad ligos stadija (PD pacientai gydomi tik jau esant pažengusiai ligos stadijai) apriboja teigiamo CBD poveikio pasiekimą ir paaiškina rezultatų neatitikimus. Nežiūrint to, neuroprotekcinis CBD veikimo profilis yra daug žadantis. Be abejonės, reikalingi tolimesni tyrimai, kurie patvirtintų šiuos pirminius duomenis ir paaiškintų mechanizmus, susijusius su prevenciniu ir/ar gydomuoju CBD poveikiu judėjimo sutrikimų atveju.

Paveikslai ir lentelės:

1 pav. CBD veikimo mechanizmas CBD veikia kaip TRPV1, PPARγ ir 5-HT1A receptorių agonistas ir GPR55 antagonistas. CBD yra inversinis receptorių GPR3, GPR6 ir GPR12 agonistas. Be to, CBD antagonizuoja CB1 ir CB2 receptorių agonistus, ir , manoma, kad veikia kaip inversinis agonistas ir neigiamas alosterinis šių receptorių reguliuotojas. CBD slopina FAAH, kas lemia anandamido padidėjimą. Anandamidas aktyvuoja CB1 ir CB2 ir TRPV1 receptorius. Veikiant mitochondriją, CBD padidina mitochondrinių kompleksų aktyvumą. Be to, CBD pasireiškia antioksidaciniu ir priešuždegiminiu poveikiu- kas dalinai susiję su TRPV1, mitochondrijos, PPARγ veikimu.

CBD veikimo mechanizmas

1 lentelė. Klinikiniai tyrimai, kuriuose tiriamas CBD poveikis judėjimo sutrikimams

1 lentelė. Klinikiniai tyrimai, kuriuose tiriamas CBD poveikis judėjimo sutrikimams

2 lentelė. Ikiklinikiniai tyrimai, kuriuose tiriamas CBD poveikis judėjimo sutrikimams

2 lentelė. Ikiklinikiniai tyrimai, kuriuose tiriamas CBD poveikis judėjimo sutrikimams

Paruošta pagal straipsnį “Cannabidiol as a Promising Strategy to Treat and Prevent Movement Disorders?”Fernanda F. Peres 1,2*†, Alvaro C. Lima1†, Jaime E. C. Hallak2,3, José A. Crippa2,3,Regina H. Silva1 and Vanessa C. Abílio1,2

1 Laboratory of Behavioral Neurosciences, Department of Pharmacology, Federal University of São Paulo, São Paulo, Brazil, 2 National Institute for Translational Medicine (INCT-TM, CNPq, FAPESP, CAPES), Ribeirão Preto, Brazil, 3 Department of Neuroscience and Behavior, University of São Paulo, Ribeirão Preto, Brazil

Kanapės gali būti naudojamos kaulų lūžių gydymui

Tel Avivo universiteto mokslininkai nustatė, kad nepsichotropinis kanapės komponentas gali padėti gydyti kaulų pažeidimus

Santrumpa

Naujas Tel Avivo ir Hebrajų universitetų mokslininkų tyrimas, paskelbtas žurnale Kaulų ir mineralų tyrimai, atskleidžia naują kanapės medicininio taikymo būdą. Jame teigiama, kad skiriant šį nepsichotropinį komponentą, žymiai pagerėja kaulų gijimas.

Kanapės visame pasaulyje nuo seno buvo naudojamos medicininiais tikslais. Tačiau 1930 ir 1940 metais jos buvo uždraustos dėl kanapės (marihuanos) pripratimo pavojaus. Tik neseniai buvo atrasta medicininė kanapės nauda mažinant Parkinson’o ligos simptomus, vėžį, išsėtinę sklerozę.

Tel Avivo universiteto tyrime teigiama, kad nepsichotropinis kanapės kanabinoidas kanabidiolis (CBD) žymiai pagerina kaulų lūžių gijimą. Tyrimas su žiurkių šlaunikaulio lūžiu parodė, kad CBD, net vienas, atkirai be tetrahidrokanabinolio (THC), pagrindinio psichotropinio kanapės (marihuanos) komponento, žymiai pagreitino šlaunikaulio lūžio gijimą iki aštuonių savaičių.

Nepaneigiamos klinikinės galimybės

Ta pati mokslininkų komanda, dar ankstesniame tyrime atrado, kad kanabinoidų receptoriai, esantys kūne, stimuliuoja kaulų formavimąsi ir stabdo jų nykimą. Tai duoda pagrindą ateityje kanabinoidų pagrindu  pagamintus vaistus naudoti kovai su osteoporoze ir kitomis kaulų ligomis.

“Šis gydomasis kanabinoidinių komponentų potencialas yra paprasčiausiai nenuginčijamas “, teigia Dr. Gabet. “Nors dar daug reikia nuveikti, kad išvystyti tokią terapiją, tačiau aišku, kad, galima išvengti kanapių psichoaktyvumo klausimo. CBD, pagrindinis mūsų studijos objektas, pirmiausia yra priešuždegiminis agentas ir neturi psichoaktyvaus poveikio.”

Dr. Gabet teigia- “Mūsų kūnuose funkcionuoja kanabinoidinė sistema, kuri reguliuoja gyvybiškai svarbias ir mažiau svarbias sistemas. Mes reaguojame į kanapes dėl to, kad mumyse yra vidiniai komponentai ir receptoriai, kurie gali būti taip pat aktyvuojami kanapėse esančių komponentų”. Mokslininkai nustatė, kad kanabinoidai reguliuoja patį skeletą. Net ne per smegenis veikiantys nepsichogeniniai komponentai gali veikti skeletą.

Atskirų komponentų tyrimas

“Mes nustatėme, kad izoliuotas CBD stiprina kaulus jiems gyjant- padidindami kolageninių skaidulų subrendimą, kurios užtikrina kaulo audinio mineralizaciją”, teigia Dr. Gabet. Gydant lūžusį kaulą  CBD, ateityje  jis bus atsparesnis lūžiams.

Tyrėjai vienai grupei žiurkių suleido vieno CBD , o kitai CBD kartu su THC. Įvertinus THC ir CBD veikimo rezultatus, nustatyta, kad ir vienas CBD užtikrino reikiamą gydomąjį stimulą.

“Mes nustatėme, kad ir vienas CBD atskirai gali būti pakankamai efektyvus pagerinant lūžio gijimą”, sako Dr. Gabet. “Kitos studijos taip pat parodė CBD esant saugia substancija, kas duoda pagrindą tolimesnėms klinikinėms studijoms jo naudingumo pagerinant kaulų lūžių gijimą įvertinimui.”

Šaltinis:

American Friends of Tel Aviv University. “No bones about it: Cannabis may be used to treat fractures: Tel Aviv University researcher finds non-psychotropic compound in marijuana can help heal bone fissures.” ScienceDaily. ScienceDaily, 16 July 2015. www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150716124359.htm

Priklausomybė nuo alkoholio ir narkotikų- atkryčio prevencija naudojant CBD

 

Įveikusiems alkoholio ir narkotikų priklausomybę žmonėms išlikti blaiviems yra iššūkis visą likusį gyvenimą. Net metų metus išliekant blaiviems, egzistuoja atkryčio rizika.

Išlikti švariems ir blaiviems 12 mėnesių, priklausomiems nuo alkoholio ir narkotikų žmonėms yra didelis darbas, kurį tenka atlikti reabilitacijoje. Amerikos medicinos asociacijos žurnale paskelbtoje studijoje teigiama, kad nuo 40 iki 60 proc. žmonių, kurie gydėsi nuo šių priklausomybių, patyrė atkrytį pirmais metais. Ir nors atkrytis paprastai įvyksta anksčiau, tačiau žmonės ilgą laiką išlaikę blaivybę, bet kada gali atnaujinti narkotikų ar alkoholio vartojimą.

Kodėl tiek daug priklausomų nuo alkoholio ir narkotikų žmonių besigydant patiria atkrytį ?

Vienas iš atsakymų- smegenų priklausomybės chemija. Narkotikų ir alkoholio vartojimas susijęs su dopamino išskyrimu smegenyse. Tai atitinkamai reguliuoja smegenų atlygio ir malonumo centrus, tuo pačiu ir emocinį atsaką. Tokių žmonių troškimas pojūčių, kurie pasireiškia išsiskyrus dopaminui, tampa svarbesni  nei bet kas kitas- net ir žinant, kad jie rizikuoja atkryčiu, darbo ir šeimos praradimu ir net mirtimi.

Kaip gyjantiems nuo priklausomybių žmonėms išlikti blaiviems ?

Nors turinys priklausomybę žmonės kurį laiką išlieka blaivūs – ar tai pasiekiant gydantis, lankant 12 žingsnių palaikymo grupes, ar derinant abu, išlikti blaiviam visą laiką yra iššūkis. Daugelis šių  žmonių palaiko savo sąmoningumą naudojantis vienu ar keletu iš šių priemonių:

  • 12 žingsnių programos. Dalyvaujama grupiniuose susitikimuose, taikoma asmeninė parama vienas kitam, 12 žingsnių programos veikia tuo pagrindu, kad žmonės padėtų vieni kitiems pasiekti ir išlaikyti blaivybę.
  • Vaistų paskyrimas. Naltreksonas ir Vivitrolis gali padėti vartojantiems opiatus nugalėti priklausomybę.
  • Metadonas. Metadonas gali padėti priklausomiems nuo heroino atsisakyti narkotikų, palengvinant opiatų nutraukimo simptomus ir blokuojant euforinį opiatų poveikį.
  • Gyvenimo būdo pakeitimas. Priklausomybes turėję žmonės turi vengti situacijų ir draugijos, kurie galėtų juos paskatinti vėl vartoti narkotikus ar gerti alkoholį.
  • Sunkumų įveikimo strategijos. Stresas, depresija, nuovargis, vienatvė- visa tai atkrytį skatinantys veiksniai. Turėję priklausomybes žmonės turi išmokti alternatyvių susidorojimo su sunkumais strategijų, kad įveikti gyvenimo nuopolius.

Tačiau, priklausomybes turėję žmonės visada lieka jautrūs atkryčiui- net ir tie, kurie sėkmingai taiko šią taktiką, kad iškilti blaiviems. Mokslininkai toliau bando rasti geresnius ir efektyvesnius gydymo būdus, kad padėti priklausomybių kamuojamiems žmonės išlaikyti blaivumą visą gyvenimą.

Ar CBD gali padėti priklausomiems nuo alkoholio ir narkotikų išvengti atkryčio ?

CBD yra kanapėse esanti medžiaga. Skirtingai, nei THC, kuris yra dažniausiai sutinkamas kanabinoidas, CBD nėra toksiškas. Jis taip pat turi stiprias antiskausmines ir priešuždegimines savybes. Dabar tiriamos jo galimybės gydyti epilepsiją, autizmą ir įprastus psichiatrinius susirgimus. Taip pat atliekami CBD tyrimai dėl galimo jo panaudojimo narkotikų priklausomybei gydyti.

Nesename Scripps tyrimų institute, vadovaujant F. Weiss, atliktas mokslinis  tyrimas, norint įvertinti CBD poveikį žiurkėms, pripratintoms prie alkoholio ir kokaino. Gauti rezultatai -daug žadantys.

Tyrimas parodė, kad žiurkės, pripratintos prie alkoholio ir kokaino, gavusios CBD, buvo mažiau linkę patirti atkrytį. Tai netgi veikė tuo atveju, kai buvo sukurtos sąlygos atkryčiui- stresas, padidintas nerimas- kas paprastai žmonių atveju tą paskatina.

Mokslininkai naudojo gelį su CBD, kuris 7 dienas buvo tepamas ant žiurkių odos. Šios žiurkės buvo anksčiau pripratintos prie alkoholio ir kokaino, kuriuos jos reguliariai ir savanoriškai vartojo. Mokslininkai naudojo įvairius testus, kad nustatyti, kaip gyvūnai reaguoja į stresines ir nerimą provokuojančias situacijas. Jie taip pat įvertino impulsyvumo lygį- psichologinį pėdsaką, kuris gali vesti prie priklausomybės. Rezultatai parodė, kad CBD efektyviai mažina streso atkrytį kartu mažinant nerimą ir impulsyvumą.

Be to, kai po 3 dienų baigus gelio aplikacijas žiurkių kraujyje ir smegenyse jau nebuvo CBD,  teigiamas jo poveikis tęsėsi žymiai ilgiau. Net po 5 mėnesių gyvūnai, kurie buvo gydyti CBD, vis dar rodė atkryčio sumažėjimą.

Spaudoje Weiss pranešė, kad “priklausomybes turintys žmonės patiria atkryčio rizikos būsenas dėl įvairiausių priežasčių. Todėl jas švelninantis poveikis, kuris gaunamas su CBD, yra daug efektyvesnis išvengiant atkryčio, nei priemonės, orientuotos veikti vieną iš būsenų.”

Tyrimo rezultatus galite skaityti čia: https://www.springer.com/gp/about-springer/media/research-news/all-english-research-news/non-psychoactive-cannabis-ingredient-could-help-addicts-stay-clean/15548156

Šie rezultatai gali paskatinti priklausomybių kamuojamus žmones pakeisti gyvenseną. Jei tolimesni tyrimai patvirtins šiuos teiginius ir žmonių atveju pasitvirtins tokie pat geri rezultatai, CBD galės padėti šiems žmonėms išlaikyti blaivumą net ir stresinėse bei nerimą keliančiose situacijose. CBD teigiamas poveikis yra ilgai išliekantis net ir po trumpo gydymo.

Šaltinis:

“Drug and alcohol addiction – relapse prevention with CBD”

https://satimedusa.com/blogs/research/cbd-and-the-prevention-of-drug-and-alcohol-relapse-initial-studies-show-promise

Kanabidiolio įtakojami plastiškumo ir neuroprotekciniai mechanizmai psichinių sutrikimų atveju

Teigiamas kanabidiolio (CBD) poveikis aprašytas daugelio psichinių sutrikimų atveju, įskaitant nerimą, psichozę ir depresiją.

Šio veikimo mechanizmai, deja, vis dar menkai išaiškinti. Neseni tyrimai aiškiai parodė, kad, kaip ir klinikiniai antidepresantai ar netipiniai antipsichotiniai vaistai,  CBD ir vienkartinai, ir kartotinai skiriami, lemia plastiškumo pokyčius. Pavyzdžiui, CBD slopina hipokampo neurogenezės ir dendritų “spygliukų” tankumo mažėjimą, sukeliamą nuolatinio streso ir apsaugo nuo mikroglijų aktyvacijos ir parvalbumino GABA neuronų (angl. parvalbumin-positive GABA neurons) skaičiaus sumažėjimo farmakologiniame šizofrenijos modelyje. Neseniai atrasta, kad CBD moduliuoja ląstelės likimo reguliavimo kelius, tokius, kaip autofagija ir kitus esminius neuronų išgyvenimo mechanizmus neurodegeneraciniuose modeliuose, kas leidžia teigti apie CBD naudą psichiatrinių/suvokimo simptomų, susijusių su neurodegeneracija, gydyme. Straipsnyje aptariami šie mechanizmai ir jų galimas ryšys su CBD teigiamu poveikiu.

Įžanga

Plastiškumas susijęs su tam tikra charakteristika medžiagos, kuri, esant apkrovimui, apsaugo nuo deformacijos. Neurologijoje neuroplastiškumo terminas naudojamas išreikšti smegenų sugebėjimą adaptuotis prie pasikeitimų, kaip atsakui į tam tikrą patirtį. Pirmasis šį terminą pasiūlė William James 1980 m., gindamas idėją, kad smegenų funkcijos nėra nekintančios per visą gyvenimą. Kai kurie mokslininkai ištisus dešimtmečius tai neigė. Santiago Ramon y Cajal šį neuroplastiškumo terminą naudojo smegenų pakitimų, kurie susiję su patologija apibrėžimui. Jis taip pat manė, kad maži išsikišimai neuronų dendrituose, nudažyti Golgi metodu, kuriuos jis vėliau pavadino dendritiniais spygliukais, yra susiję su sinapsių jungtimi ir funkcija.

Dabar idėja, kad smegenys nuolatos keičiasi gyvenimo eigoje, yra pilnai priimtina. Pažymėtina, kad neuroplastiškumo terminas išsiplėtė ir apima ne tik morfologinį lygį, bet ir biochemines ir farmakologines adaptacijas (viduląsteliniai signalų perdavimo keliai, receptoriai, sinapsių baltymai), neuronų tinklų pasikeitimaus (jungčių pasikeitimai, dendritų persitvarkymai, dendritų spygliukų skaičius ir morfologija), o taip pat naujų neuronų gamyba (suaugusių neurogenezė). Šie neuroplastiniai pasikeitimai gali būti adaptaciniai ir teigiama, ir neigiama linkme. Todėl, mechanizmų, atsakingų už šiuos pokyčius išaiškinimas, atvertų  galimybę protinių ligų patofiziologijos supratimui ir gydymui.

Neuroplastiškumas ir psichotropiniai vaistai

Psichinius sutrikimus gali lemti žymūs neuroplastiniai pasikeitimai, kurie veda prie naujų smegenų funkcijų atskaitos taškų (angl. set points). Pavyzdžiui, kai kurie neuropsichiatriniai sutrikimai yra susiję su streso sukeltais dendritų persitvarkmo/moduliacijos pasikeitimais ir sumažėjusia subrendusio hipokampo neurogeneze. Patvirtinant šią hipotezę, sumažėjusi hipokampo apimtis ir neurogeninių nišų proliferacinė veikla, minima nuotaikos sutrikimų, potrauminio streso (PTSD) ir šizofrenijos aprašymuose.

Gydomajam kai kurių psichotropinių vaistų poveikiui kliniškai pastebėti prireikia 2-4 savaičių. Tai reikštų, kad vaistų poveikio pasireiškimui turi įvykti laiko reikalaujanti struktūrinė neuronų grandinių reorganizacija ir biocheminiai sinapsių pasikeitimai.

Antidepresantai, matyt, yra labiausiai ištirta vaistų klasė, susijusi su smegenų plastiškumo pasikeitimais. Pavyzdžiui, ilgalaikis, o ne trumpalaikis, gydymas antidepresantais, tokiais kaip, serotonino resorbcijos selektyvūs inhibitoriai (SSRIs) ir tricikliai antidepresantai, padidina smegenų gaminamo neurotropinio faktoriaus (BDNF) kiekį hipokampe ir prefrontalinėje smegenų žievėje (PFC). Gaužikų modelyje kartotinis gydymas antidepresantais taip pat apsaugojo nuo streso sukeltos hipokampo dendritų atrofijos ir paskatino subrendusio hipokampo neurogenezę. Be standartinių antidepresantų, greitas ir pastovus antidepresnis ketamino poveikis taip pat galimai yra susijęs su neuroplastinis vyksmais. Ketaminas veikia PFC ir hipokampe, modifikuodamas dendritinių spygliukų skaičių ir BDNF raišką palengvinant mTOR (mechaninis rapamicino taikinys) viduląstelinį signalų perdavimo kelią.

Antipsichotiniai vaistai tai pat lemia neuroplastinius pasikeitimus. Haloperidolis keičia dendritų spygliukų skaičių/formą ir sinapsių stiprumą bei padidina sinapsių proteinų raišką.

Subrendusio hipokampo neurogenezės tyrimų rezultatai yra kontraversiški. Malberg ir bendraaut. neaptiko pasikeitimų haloperidoliu gydomose suaugusiose žiurkėse, o gerbiliuose haloperidolis paskatino neurogenezę. Kalbant apie netipinius antipsichotinius vaistus, klozapinas skatina proliferaciją graužikų hipokampo dantytojo vingio subgranuliarinėje zonoje praėjus po 24 val. po gydymo ir apsaugo nuo fenciklidino sukeliamos hipokampo neurogenezės sumažėjimo.

Kanabidiolio poveikis psichiatriniams sutrikimams

Kanabidiolis (CBD) – vienas gausiausių iš 100 komponentų, vadinamų kanabinoidais, randamų augale Cannabis Sativa. CBD skiriasi nuo pagrindinio psichoaktyvaus komponento delta-9- tertrahidrokanabinolio  (THC), nes CBD nesukelia psichotomimetinio bei stipraus anksiogeninio poveikio bei priklausomybės po ilgalaikio vartojimo. Be to, jis yra saugesnis, nei kiti knabinoidai, tokie, kaip THC. Pavyzdžiui, didelės  CBD dozės (1500 mg/per dieną) ir gyvūnų, ir žmonių  yra gerai toleruojamos.

Šiuo metu CBD yra vienas iš kanabinoidų su plačiausiu gydomojo poveikio spektru. Dabar vykdoma  daug klinikinių trimų su CBD, kaip atskiru komponentu bei su kanbinoidų deriniu. CBD pritraukė nemažai dėmėsio, kai sužinota, kad CBD praturtintas marihuanos ekstraktas žymiai sumažina priepuolių skaičių ir stiprumą pacientams su Dravet bei Gaston- Leroux  sindromu. Pažymėtina, kad JAV Maisto ir vaistų kontrolės tarnyba patvirtino CBD vartojimą (Epidolex, GW) tokiems sveikatos sutrikimams gydyti. Dauguma šių gydomųjų savybių  pirmiausia buvo aprašytos gyvūnų modeliuose, o klinkinės studijos patvirtino teigiamą CBD poveikį esant nerimui, šizofrenijai, epilepsijai ir išsėtinei sklerozei. Remiantis šias atradimais, tyrimai aiškiai parodė, kad CBD veikia smegenų sritis, susijusias su psichiatrinų susirgimų neurobiologija. Crippa ir bendrauut. konstatavo, kad vienkartinė CBD geriama dozė sveikiems savanoriams keičia ramybės būsenos limbinės ir paralimbinės smegenų srities aktyvumą tuo pačiu mažinant nerimą susijusį su skenavimo procedūra. CBD mažina kairiojo migdolinio kūno-hipokampo komplekso, pagumburio bei galinės juostinės žievės aktyvumą kartu didindamas kairiojo  parahipokampo vingio aktyvumą, palyginus su placebu. Sveikiems savanoriams skyrus CBD ir pateikus baisių veidų atvaizdus, pastebėtas migdolinio kūno bei priekinės bei galinės juostinės žievės ir migdolinio kūno – priekinės juostinės žievės  jungties aktyvumo mažėjimas. Tolesnės studijos su vaizdiniais taip pat parodė, kad CBD keičia aktyvumą kitose smegenų srityse, susijusiose su neuropsichiatriniais sutrikimais, tokiose, kaip vidurinė ir kairė smilkinio ir kaktos srities smegenų žievė bei sala (galinių smegenų skiltis) (1 lentelė).

CBD veikimo mechanizmas esant neuropsichiatriniams surikimams

CBD veikimo mechanizmas kol kas nėra aiškus. Neuroplastinio poveikio paaiškinimui siūloma nemažai singalų perdavimo kelių. Galimi CBD veikimo taikiniai plačiai tiriami. Šioje apžvalgoje bus koncentruojamasi ties neuropsichiarinio CBD veikimo mechanizmu, ypatingai kas susiję su neuroplastiniu efektu.

Nors keletas CBD veikimo mechanizmų nėra susiję su standartiniais CB1/CB2 receptoriais, CBD gali veikti endokanabinoidų (ECB) lygį. Nors rezultatai kontraversiški, tačiau spėjama, kad CBD pasireiškia antagonistiniu arba negatyviu moduliaciniu veikimu, tačiau mažu afinitetu CB1 ir CB2 receptoriams. Didelės CBD dozės gali paskatinti ECB veiksmus in vitro, įskaitant CB1 neuromoduliaciją per jų hidrolizės mažinimą, veikiant riebalų rūgščių amido hidrolazę (FAAH) ir monoacilglicerolio lipazę (MAGL) arba rezorbciją. Kitas galimas mechanizmas, kuriuo CBD mažina anandamido resorbciją/metabolizmą žmonėse (bet ne graužikų modeliuose) yra prisijungimas prie riebalų rūgščių surišimo baltymų (FABPs), kurie reikalingi ECB transportavimui iki viduląstelinio FAAH. Iš augalo išgautų kanabinoidų ir ECB metabolizuojančių fermentų sąveika dalinai paaiškina kai kuriuos anksiolitinius CBD poveikius, kurie vyksta per CB1 receptorius.

Kaip ir kitų kanabinoidų, CBD  poveikio kreivė yra varpo formos ir priklausomai nuo koncentracijos arba kitų kanabinoidų-ligandų bendro veikimo, gali veikti skirtingi mechanizmai. CBD tiesiogiai arba netiesiogiai gali įtakoti peroksisomų proliferatorių reguliuojaus receptorius gama (PPAR γ), serotonino 5HT1A receptorius, adenosino transporterius, TRPV narius ir metabotropinius CB1 ir CB2 receptorius.

5HT1A receptoriai ir CBD poveikis jiems

Staigus anksiolitinis ir antidepresinis didelių dozių CBD poveikis, manoma, yra sukeliamas veikiant serotonino 5HT1A receptorius. Tačiau tarpusavio sąveika tarp kanabinoidų ir serotoninerginio signalų perdavimo yra sudėtinga. Žiurkių modelyje CBD suleidimas į nugaros periakveduktinę pilkąją medžiaga (dPAG) iššaukė neigiamą  poveikį mažinančias reakcijas pakeltų labirintų modelyje ir reaguojant į vietinę stimuliaciją elektra. Šis poveikis buvo panaikintas WAY-100635, 5HT1A antagonistu. Kitose smegenų dalyse, tokiose kaip smegenų pamato mazgai, melsvo galinio ruoželio pamatinio branduolio dalis, PFC priešlimbinė sritis ir nugarinis siūlės branduolys, CBD veikimas taip pat sąlygojamas  5HT1A receptorių. Atitinkamai 5HT1A receptorių antagonistas panaikino raminantį, antistresinį ir antidepresinį CBD poveikį, skirto didele doze ir dienas 7 nuolatinai bei 14 dienų nuolatinai.

Molekulinis mechanizmas, kaip CBD veikia aktyvuojant 5HT1A receptorius lieka neaiškus. Tyrimai rodo, kad tai gali vykti per alosterinį šių receptorių reguliavimą, skatinant 5HT1A agonistinį [35S]GTP γS prisirišimą, didinant 5-HT išskyrimą ir /arba lėtinant resorbciją arba netiesiogiai formuojant heterodimerius, sudarytus iš 5HT1A ir kitų receptorių, tokių kaip CB1.

TRPV1 ir CBD poveikis

CBD ir kiti nepsichotomimetiniai kanabinoidai bent jai kai kuriais atvejais gali veikti per vaniliodinius TRPV šeimos jonų receptorinius kanalus. CBD ir kanbidivarinas (CBDV) aktyvuoja ir desensitizuoja TRPV1 in vitro. TRPV1 receptorių aktyvacija CBD duoda nuo dozės piklausomą varpo formos anksiolitinio poveikio kreivę. Gyvūnų modelyje didelių CBD dozių poveikio panaikinimas pastebėtas skyrus TRPV1 antagonisto. Taip pat tikėtina, kad TRPV1 dalyvauja CBD veikiant  anti-hiperalgeziškai (mažina per didielį jautrumą skausmui) , o taip pat dalyvauja CBD veikiant NMDA antagonistų sukeltą sensorimotorinio praėjimo sutrikdymą.

Neuroplastiškumas ir CBD poveikis nuolatiniam stresui

Keletas studijų nagrinėjo CBD veikimą įvairaus streso modeluose. Šiuose modeliuose lėtinis nenuspėjamas stresas (CUS) sukelia nerimą ir į depresiją panašų elgesį bei suvokimo sutrikimus, kurie yra susiję su sumažėjusiu neutrofinų lygiu (t.y. BDNF  ir kitų svarbių medžiagų neuronų išgyvenamumui), sutrikusia hipokampo neurogeneze, dendritų išsišakojimu ir neurouždegiminiu atsaku (mikroglioze ir astrioglioze). Ilgalaikis CBD skyrimas suaugusioms pelėms, kompleksiškai veikiant per daugelį skirtingų mechanizmų, neutralizavo elgesio ir neuroplastines CUS pasekmes.

CBD ir suaugusiųjų hipokampo neurogenezė

Suaugusiųjų neurogenezė yra sudėtingas procesas, apimantis dalijimąsi, išgyvenamumą (ne visos ląstelės, kurios dalijasi, išgyvena), migraciją ir diferenciaciją į kitas ląsteles. Nors neuronų proliferacija gali vykti įvairiose smegenų zonose, sutinkama, kad dvi pagrindinės sritys fiziologinėmis sąlygomis turi didžiausią neurogeninį potencialą: poskilvelinė zona (SVZ), sudaranti šoninio skilvelio šonines sieneles ir hipokampo dantytojo vingio subgranuliarinė zona (SGZ). Abi šios sritys turi nedidelį kamieninių/pirmtakų ląstelių kiekį, iš kurių gaminasi neuronai, astrocitai ir oligodendrocitai.

Hipokampo neurogenezė yra būtina atiminčiai ir mokymuisi. Be to, sumažėjusi hipokampo neurogenezė yra susijusi psichiniais sutrikimais, su tokiais kaip nerimas, šizofrenoja, nuotaikų sutrikimai. Sutrikdyta suaugusiųjų neurogenezė galimai yra viena iš sumažėjusios hipokampo apimties priežasčių, kas būdinga sergantiems šiomis ligomis. Gyvūnų modeliuose, ilgalaikis stresas sukėlė depresinį elgesį ir nerimą bei dantytojo vingio subgranuliarinės zonos (SGZ) pažeidimą. Snyder ir bendraaut. parodė, kad pelės, kurių neurogenezė sumažėjusi, linkusios į padidintą streso sukeltą depresinį elgesį ir pažeistą pagumburio -hipofizės-antinksčių ašies atsaką į stresą. Įdomu tai, kad  klasikinių antidepresantų neurogenezės didinimas užtrunka panašiai tiek, kiek reikia gydomajam poveikiui pastebėti. Be to, kai neurogenezė sustabdoma, kai kurie fluoksetino ir imipramino poveikiai elgesiui išnyko.

Nors buvo keletas tyrimų, nagrinėjančių galimą C. Sativa išvestinių produktų poveikį nuotaikai ir nerimui, kanabinoidų hipokampo neurogenezės veikimas buvo neatskleista sritis iki 2000 m. vidurio. Jiang ir bendraaut. parodė, kad ilgalaikis gydymas sintetiniu kanabinoidu HU210 padidino žiurkių neurogenezę. Wolf ir bendraaut. tyrė 6 savaites CBD praturintu maistu maitinamas peles ir konstatavo  timidino analogui bromodeoksiuridinui (BrdU) pozityvių ląstelių padidėjimą hipokampe, atspindintį nervinių ląstelių pirmtakų proliferaciją. Šis hipokampo neurogenezės pagerinimas, manoma, yra susijęs su CB1 receptoriumi, nes to nebuvo gyvūnams, kurie meturi šio receptoriaus.  Kitas tyrimas, graužikų Alzhaimerio ligos modelyje, parodė, kad  kartotinis CBD skyrimas, veikiant per PPAR γ mechanizmą, apsaugojo nuo neurogenezės sumažėjimo.

Pirmieji tyrimai, siekiant konkrečiai išsiaiškinti, ar kartotinis CBD vartojimo poveikis elgesiui yra susijęs su proneurogeniniu veikimu, atlikti Campos ir bendraaut. Laukinių pelių CUS modelyje jie parodė, kad CBD sustabdė nerimą ir neurogenezės mažėjimą. Įdomu tai, kad stiprinant CBD proneurogeninį veikimą transgeginėms GFAP (glijos skaidulinis rūgštusis baltymas) /timidino kinazės pelėms, kur neurogenezė panaikinta, antistresinis efektas nepastebėtas. CBD veikimas buvo nuslopintas farmakologiniais CB1 ir CB2 receptorių antagonistais, kas reikštų, kad antistresinis CBD hipokampo neurogenezės pagerinimas vyksta per ECB lygio padidinimo mechanizmą. Demirakca ir bendraaut. padarė išvadą ir susiejo chroniškų kanapių (marihuanos) vartotojų naudojamą žymiai didesnę THC koncentraciją nei CBD su sumažėjusia hipokampo pilkąja medžiaga ir mažais suvokimo pajėgumais ir priešingai, aukštesnė CBD koncentracija kanapių vartotojų pavydžiuose, apsaugojo nuo THC sukeliamo neurotoksiškumo. Autorių nuomone, CBD neuroprotekcinės savybės pasireiškia per hipokampo neurogenezės pagerinimą. Kaip bus aptariama toliau, neurogenezės įtaka CBD poveikyje yra sudėtinga ir daug priklauso nuo streso lygio.

CBD ir sinapsių permodeliavimas

Sinapsių plastškumas gali būti pagrindinis taikinys gydant protines ligas. Iš tiesų, priešklininkiniai tyrimai rodo, kad be neurogenezės moduliavimo, paprasti (SSRIs) ir greitai veikiantys antidepresantai, tokie kaip ketaminas, per plastiškumo moduliaciją, gali padidinti arba atkurti sinapsių funkciją, paveiktą nuolatinio streso. Šie poveikiai gali apimti dendritų spygliukų tankumą, dendritų ilgumą ir šakotumą, neurotrofinį faktorių (BNDF) ir sinapsių baltymus, tokius kaip sinapsinas, sinaptofizinas, posinapsinis baltymas 95 (PSD95) ir metabotropiniai glutamato receptoriai (mGluR) hipokampe ir PFC. Tai vyksta per keletą viduląstelinių singalų perdavimo kelių, kurie kontroliuoja neuronų plastiškumą, apsaugą ir išgyvenamumą, įskaitant proteino kinazę B (Akt), tarpląstelinių signalų perdavimus reguliuojančias kinazes (Erk1/2), glikogeno sintezės kinazę 3β (GSK3β) ir žinduolių rapamicino taikinį (mTOR).

Faktai rodo, kad CBD gali užlkirsti kelią streso sukeltam sinapsių permodeliavimui. CBD normalizavo žiurkių sinaptofizino lygį geležies pertekliaus sukelto smegenų pažeidimo modelyje ir lėmė neurogeninį poveikį PC12 ląstelėse, padidinant sinaptofizino ir sinapsino I kiekį. Šis poveikis buvo panaikintas TrkA antagonistu. Be to, CBD gali moduliuoti viduląstelinius signalų perdavimo kelius, tiesiogiai susijusius su sinapsių permodeliavimu, tokius kaip Erk1/2 ir Akt, skirtingų vėžio rūšių ląstelėse. Kaip jis tiksliai veikia įvairiose smegenų srityse, kol kas nėra aišku. Pavyzdžiui, nuolatinis CBD skyrimas (14 dienų) pagerino kontekstinių sąlygų baimės atsaką ir sumažino fosforilintų formų Erk1/2 lygį PFC. Kadangi baimės buvo išgyventos CBD skyrimo metu, mokymosi/atminties pagerėjimas gali būti susijęs su šiuo atradimu.

Nuolatinio streso pelių modelyje, kartotinis CBD skyrimas paskatino dendritų permodeliavimą ir padidino PSD95 raišką, sinapsino I/II ir p-GSK3β gyvūnų hipokampe CUS modelyje (sukeliamo nuolatinio nenuspėjamo streso).

CBD ir antidepresinis poveikis

Pirmas eksperimentinis įrodymas, kad CBD veikia kaip antidepresantas, gautas žiurkių modelyje, kur šis poveikis pasireiškė CBD gebėjimu sumažinti autonominį ir elgesio atsaką į prieš tai sukeltą neišvengiamą stresą. Šis CBD poveikis buvo panaikintas prieš tai skyrus WAY100635, 5HT1A antagonisto. Po to sekė kiti CBD tyrimai, naudojant gyvūnų priverstinio plaukimo testą (FST), plačiai taikomą nustatant antidepresinį poveikį. Sisteminis CBD skyrimas sumažino pelių nejudrumo laiką ir pasireiškė, kaip triciklinis antidepresantas imipraminas. Tokie patys rezultatai pasiekti naudojant pelių FST ir TST (angl. tail suspension test). Neseniai antidepresinis CBD poveikis pastebėtas pelių modelyje, kurioms pašalintas uodžiamasis stormuo (angl. olfactory bulbectomy model) ir įgyto bejėgiškumo modelyje. CBD taip pat efektyviai veikė Wistar-Kyoto  rūšies žiurkių, kurios natūraliai elgiasi depresiškai, modelyje. Apibendrinus, šie faktai patvirtina, kad CBD gali turėti antodepresinį poveikį. Kaip bebūtų, šis poveikis tik neseniai pradėtas tyrinėti. Kaip paminėta aukščiau, kaip  stiprus nerimas, taip ir antidepresinis CBD poveikis, manoma, yra susijęs su 5HT1A receptoriais perduodama neurotransmisija.

Priešklinikiniai ir klinikiniai tyrimai rodo, kad priekinėse smegenyse esantys 5HT1A  receptoriai yra svarbūs antidepresinių vaistų taikiniai. Šio poveikio mechanizmai vis dar nėra aiškūs, bet šie receptoriai įtakoja neuroplastinius pokyčius, susijusius su antidepresiniu poveikiu, tokiu, kaip BDNF išskyrimas ir neurogenezė. Tačiau didelės vienkartinės dozės ar  ilgesnio laikotarpio dozių (angl. sub-chronic) CBD skyrimas nepakeitė hipokampo BDNF lygio. Reus ir bendraaut. konstatavo tokius pačius rezultatus trijose smegenų srityse (PFC, hipokampe ir migdoliniame kūne)  po didelių dozių skyrimo, kurios žiurkių FST modelyje veikė antidepresiškai. Nežiūrint neigiamų rezultatų, CBD poveikis plastiniams pokyčiams dėl BDNF, negali būti atmestas. Metodologiniai niuansai, tokie kaip bendro BDNF turinio matavimas (neatskiriant esamo ir išskiriamo),  problemos su mėginio paėmimo metodu ir galimybė, kad CBD padidina BDNF išskyrimą specifinėse zonose, rodo, kad šį reiškinį reikia papildomai tyrinėti.

Kitas CBD staigaus antidepresantinio veikimo paaiškinimas yra greitas neurocheminės terpės/aplinkos moduliavimas limbinėje smegenų dalyje. Paskutiniame Linge ir bendrauut. tyrime nustatyta, kad vienkartinė CBD dozė turėjo greitą antidepresinį poveikį pelių modelyje, kurioms pašalintas uodžiamasis stormuo (angl. olfactory bulbectomy model). Poveikis susijęs su padidėjusiu užląsteliniu 5-HT ir glutamato lygiu ventromedialinėje kaktos srities smegenų žievėje (vmPFC). 5HT1A receptorių antagonistas WAY100635 panaikino elgesio ir neurocheminį CBD poveikį. Šį veikimą autoriai paaiškina kaip CBD įtakojamą 5-HT ir glutamaterginės neurotransmisijos slopinimo panaikinimą vmPFC moduliuojant 5HT1A receptorius. Atsižvelgiant į šį pastebėjimą, padarytos bilateralinės CBD mikroinjekcijos į vmPFC žiurkių FST modelyje veikė kaip antidepresantai. Šis poveikis buvo panaikintas prieš tai skyrus WAY100635 arba CB1 antagonisto AM251.  Kadangi antidepresinis veikimas, įtakotas endogeninio kanabinoido anandamido buvo taip pat blokuotas

5HT1A receptorių antagonistu, manoma, kad CBD veikia 5HT1A receptorius netiesiogiai moduliuojant vietinį 5-HT lygį per CB1 receptorių aktyvaciją. Todėl šie tyrimų rezultatai patvirtina hipotezę, kad  greitas CBD veikimas susijęs su staigiais  neurocheminiais pokyčiais ECB ir serotonerginėse sistemose ir vmPFC. CBD poveikis kitose smegenų srityse kol kas lieka neišaiškintas.

Kartojamų CBD dozių skyrimas gali apsaugoti nuo neurogenezės pažeidimo, sukelto CUS. Nedidelė CBD dozė sumažino nestresuotų Šveicariškų pelių depresinį elgesį TST modelyje ir padidino Ki67, BrdU ir dablkortin’ui -pozityvių ląstelių skaičių, kas atspindi padidintą SGZ neurogenezę. Šioje studijoje didesnė CBD dozė taip pat turėjo antidepresinį poveikį, tačiau sumažino hipokampo neurogenezės pozityvių žymenų ląstelių skaičių. Todėl reikia atlikti daugiau tyrimų, siekiant išsiaiškinti hipokampo neurogenezės įtaką antidepresiniam CBD poveikiui. Kaip minėta anksčiau, turėtų būti nagrinėjama, kokią įtaką CBD staigiam poveikiui turi momentiniai/greiti plastiškumo pokyčiai, tokie kaip sinapsių permodeliavimas.

Epigenetiniai mechanizmai taip pat gali įtakoti antidepresinį CBD veikimą. Psichiniai sutrikimai, manoma, atsiranda dėl sudėtingo sąryšio tarp genetinio polinkio ir išorės faktorių, tokių kaip patiriamas stresas. Šie faktoriai taip pat gali keisti genų raišką per epigenetinius mechanizmus. Tai apima kovalentines DNR modifikacijas (pvz. DNR metilinimas), postransliacines histonų uodegėlių modifikacijas (pvz. metilinimas, ubikvitilinimas, acetilinimas, fosforilinimas), o taip pat netransliacinius genų slopinimo  mechanizmus (pvz. mikro-RNR, ribonukleino rūgštis). Epigenetiniai pokyčiai susiję su įvairių neuropsichinių sutrikimų neurobiologija, įskaitant depresiją, o antidepresiniai vaistai gali paveikti šiuos pokyčius. Pavyzdžiui, antidepresantai mažina DNR metiltransferazių aktyvumą in vitro ir keičia genų transkripciją per epigenetinius mechanizmus skirtingose smegenų struktūrose, susijusiose su depresija. Sutinkamai su idėja, kad mažinant streso sukeltą DNR metilinimą galima paskatinti antidepresinį poveikį, DNMT (DNR metiltansferazės) inhibitorių skyrimas, o taip pat DNMT1 pašalinimas įtakojo antidepresinį elgesį FST.

Paskutiniame savo tyrime Pucci parodė, kad CBD taip pat gali  moduliuoti epigenetinius mechanizmus mažinant bendrą DNR metilinimą žmogaus keratinocitų ląstelėse. Kadangi stresas didina DNR metilinimą, šis atradimas teigia apie galimybę, kad antidepresinis CBD poveikis apima epigenetinį mechanizmą, tokį kaip DNR metilinimas.

CBD ir antipsichotinis poveikis

Ikiklinikiniai  ir klinikiniai tyrimai rodo, kad CBD gali būti naudingas gydant šizofreniją. CBD, taip kaip netipiniai antipsichotiniai vaistai, sušvelnina su šizofrenija susijusius elgesio nukypimus (pvz. psichikos sutrikimo sukeltas betikslis motorinis aktyvumas, sumažėjęs sensorimotorinis signalų perdavimas, suvokimo funkcijų pablogėjimas ir bendravimo sumažėjimas) farmakologiniuose, genetiniuose ir neurovystymosi gyvūnų modeliuose. Žmonių tyrime antipsichotinis CBD poveikis buvo patvirtintas dvigubai aklame klinikiniame tyrime, kur CBD sumažino simptomus taip pat efektyviai, kaip netipinis antipsichotinis vaistas amisulpridas, bet su žymiai mažesniu šalutiniu poveikiu.  Vėlesnis klinikinis tyrimas su placebo kontrole atliktas tiriant 88 hšizofrenija sergančius pacientus, kuriems buvo paliktas antipsichotinių vaistų vartojimas, papildomai skiriant CBD arba placebą. Tyrimas parodė, kad CBD nuosekliai geriau mažino psichotinius simptomus palyginus su placebu. Paaiškėjo, kad CBD pagerina neigiamus simptomus ir suvokimą. Pastarųjų simptomų pagerinimas dabartiniais antipsichotiniais vaistais yra ribotas.

CBD antipsichotinio veikimo mechanizmas nėra žinomas. Leweke ir bendraaut. darbas parodė, kad CBD antipsichotinis veikimas stipriai susijęs su AEA lygio serume padidėjimu. Tame pačiame tyrime jie patvirtino, kad CBD slopina FAAH veiklą in vitro. Todėl, netiesiogiai veikiant CB1 receptorius- per AEA lygio padidinimą, CBD gali moduliuoti kitas neurotransmiterių sistemas. Be to, kitas nesenas  tyrimas, kuriame naudojamas amfetamino sensibilizacijos šizofrenijos modelis, teigia apie tai, kad jo antipsichotinis veikimas priklauso nuo mTOR signalų perdavimo kelio. Tačiau ir kiti mechanizmai, tokie, kaip priešuždegiminis ir neuroprotekcinis taip pat gali prisidėti prie teigimo CBD  poveikio šizofrenijos atveju. CBD antipsichotinis veikimas gali būti susijęs ir su parvalbumino tipo (anlg. parvalbumin positive) GABA neuronais. Tai yra GABA interneuronai (angl. fast -spiking GABAergic interneurons),  kurie prisitvirtina ant ląstelės kūno arba piramidinio neurono aksono pirminio segmento ir sinchronizuoja bei atlieka informacijos srauto, patenkančio per piramidinį neuroną, laikiną kontrolę. Šizofrenija sergančių pacientų parvalbumino tipo GABA neuronai yra pakitę ir gali lemti nenormalią sinchroniškumo grandinę ir suvokimo stoką, pasireiškiančią segantiems šia liga. Kaip pacientų tarpe, taip ir skirtinguose modeliuose su graužikais, šizofrenijos atveju matomas šių ląstelių funkcijos deficitas.

Neseniai pastebėjome, kad CBD nuslopino parvalbumino tipo ląstelių mažėjimą mPFC, sukeltą kartotinai skiriant NMDA receptorių antagonistą MK-801 pelių modelyje. Parvalbumino praradimas, sukeltas NMDA antagonistų, susijęs su padidėjusiu oksidaciniu stresu. Didelis energijos kiekio poreikis parvalbumino interneuronus daro ypatingai jautriais šiam procesui. Antioksidacinės sistemos pakenkimas gali lemti perteklinį rektyviųjų deguonies formų išsiskyrimą už parvalbumno ląstelės ribų ir sukelti glijų aktyvaciją. Kaip bebūtų,  glijų pasikeitimai gali būti ir didelio vietinio glutamato lygio pasekmė dėl parvalbumino interneuronų disfunkcijos, kas lemia glutamato išskyrimo inhibicijos stoką iš piramidinio neurono, o tai yra interneuronų taikinys.

Mūsų tyrime, be parvalbumino ekspresijos pasikeitimų, MK-801 skyrimas padidino astrocitų ir mikroglijų ląstelių žymenis mPFC, taip pat, kaip buvo pastebėta mirusių šizofrenija sirgusių pacientų smegenyse. Šis poveikis buvo sumažintas kartotinai skiriant CBD, kurio veikimo mechanizmai dabar tiriami. Tinkami kandidatai paaiškinimui yra antioksidacinės savybės, PPAR γ  arba  CB1/CB2 receptorių netiesioginė aktyvacija per AEA didinimą. Šie CBD veikimo mechanizmai taip pat gali būti susiję su padidinto glijų aktyvumo mažinimu kitų neuropatologinių susirgimų gyvūnų modeliuose.

CBD ir neuroprotekciniai mechanizmai

Neuroprorekcija apima svarbų neuropsichiatrinių vaistų veikimo mechanizmą apsaugoti nervų ląstelių sruktūras ir funkcijas, paskatinant apsaugą nuo oksidacinio streso, geležies, ekscitotoksiciškumo, baltymų kaupimosi, organelių pažeidimo ir uždegimo. Šių procesų disbalansas pastebėtas depresijos, nerimo, insulto ir neurodegenracinių ligų- Alzhaimer’io, Huntington’o, Parkinson’o, išsėtinės sklerozės gyvūnų modeliuose.

Antioksidaciniai komponentai kovoja prieš oksidacinį stresą, pasireiškiantį padidinta reaktyvių deguonies/azoto formų (ROS/RNS) gamybos būkle ir atitinkamai, polinesočiųjų riebalų rūgščių peroksidacija, DNR oksidacija, baltymų karbonilinimu/ nitrinimu, vedančiu prie ląstelės pažeidimo ar žūties. Viena pirmųjų studijų, tirianti CBD ir neuroprotekciją parodė, kad jis veikia kaip antioksidantas, apsaugantis nuo NMDA ir kainato receptorių perduodamo neurotoksiškumo ir hidroperoksido sukeliamo oksidacinio pažeidimo žiurkių smegenų žievės neuronų struktūrose, veikiant per mechanizmą, nesusijusiį su kanabinoidiniais receptoriais. Šiuose bandymuose CBD parodė žymiai geresnes neuroprotekcines savybes, nei kiti žinomi antioksidantai – alfa- tokoferolis ir askorbatas. Kitos studijos parodė, kad CBD neuroprotekcinės savybės susiję su antioksidacinėmis savybėmis (2 lentelė). CBD mažina neuronų pažeidimus, sukeltus β- amiliodinio baltymo telkinių ir mažina tirozino hidroksilazės, dopamino ir GABA lygio išeikvojimą, moduliuojant  indukuojamųjų azoto oksido sintazės izoformų raišką ir mažinant ROS gaminančias NADPH oksidazes. Šis poveikis, tikėtina, dalinai yra susijęs su PPAR γ receptorių aktyvacija ir amiloidinio baltymo pirmtako ubikvitinavimu. CBD apsauginės reakcijos taip pat yra susiję su ląstelės išgyvenamumo padidinimu per ROS/RNS gamybos slopinimą, malondialdehido ir kaspazės-3 lygio mažinimą, DNR fragmentacijos inhibiciją, NF- κB aktyvumo mažinimą. Be to, CBD pasireiškia antioksidacinėmis savybėmis kovojant su toksiškumu ir/arba oksidaciniu stresu, sukeltu H2O2, tert-butil hidroperoksido ir amfetamino. Dar daugiau, išankstinis CBD skyrimas sumažino didelio gliukozės kiekio sukeltą mitochondrinę superoksido gamybą ir NF- κB aktyvaciją, kartu su adhezijos molekulių ICAM-1 ir VCAM-1 raiška.

Lipopolisacharido (LPS) naudojimo modeliuose, CBD padidino mikroglijų išgyvenamumą ir migraciją, o taip pat sumažino azoto oksido gamybą ir STAT1aktyvaciją, sukleltą LPS. Kai kurie iš šių poveikių yra įtakoti A2A, CB1 ir/arba CB2 receptorių. Be to, CBD parodė neuroprotekcines savybes naujagimių pelių priekinių smegenų sluoksniuose, esant hipoksiniam-išeminiam smegenų sužalojimui, sumažinant glutamato, IL-6 lygį, TNFα, COX-2 ir iNOS raišką per CB2 ir  A2A adenosino receptorių aktyvaciją. Be šių in vitro modelių, CBD taip pat parodė neuroprotekcines savybes in vitro gyvūnų neurodegeneracinių ligų Alzhaimer’io, Parkinson’o, išemijos, encefalopatijos modeliuose, skiriant didelės dozės ir nuolatinį gydymą. Hipokampo β- amiliodo inokuliacijos modelyje CBD sumažino IL-1beta, GFAP ir iNOS lygius. Parkinson’o ligos modelyje CBD sustabdė tirozino hidroksilazės aktyvumo sumažėjimą ir dopamino išeikvojimą juodojoje medžiagoje  ir dryžuotajame kūne po 6-hidroksidopamino suleidimo, o juodojoje medžiagoje padidino superoksido dismutazę (SOD) mRNA iki reikiamo lygio. Ta pačia kryptimi CBD veikė ir sustabdant 3-nitropropiono rūgšties sukeltą GABA sumažėjimą ir P substancijos mRNA lygį, neuronų specifinę enolazę ir superoksido dismutazę 2, poveikius kurie nebuvo susiję su CB1, TRPV1 ir A2A receptoriais.

Be to, hipoksinės išemijos gyvūnų modeliuose CBD apsaugojo nuo gyvybingų neuronų sumažėjimo,  ekscitotoksiškumo, oksidacinio streso ir uždegimo, veikiant per mechanizmus, susijusius su CB2 ir 5HT1A receptoriais.Vidurinės smegenų arterijos okliuzijos modelyje, naudojamame įvertinti išeminį reperfuzinį pažeidimą, CBD sustabdė galvos smegenų kraujotakos mažėjimą po reperfuzijos, nuslopino mieloperoksidazės (MPO) aktyvumą neutrofiluose ir sumažino MPO imunopozityvių ląstelių skaičių. Taip pat, gvūnų encefalopatijos modelyje, CBD pagerino suvokimą, motorinį aktyvumą, atstatė 5-HT ir BDNF lygį per  5HT1A  receptorių aktyvaciją.

Be šių mechanizmų, neuroprotekcinis veikimas gali būti paskatintas autofagijos funkcijų padidinimu. Autofagija, tiksliau makroautofagija yra lizosominis naikinimo kelias, būtinas pašalinti pažeistas organeles ir paskatinti ląstelės išgyvenamumą, apsaugant nuo ląstelių funcijų sutrikimo ar žūties streso sąlygomis. Iš tiesų, kai kurie SSRIs (selektyvūs serotonino rezorbcijos inhibitoriai) ir nuotaikų stabilizatoriai, tokie, kaip lithium, padidina autofagiją smegenyse. Nors yra nedaug CBD ir autofagijos neuropsichiatriniuose sutrikimuose studijų, CBD gali moduliuoti šį procesą. Specifiškai smegenyse, CBD pasireiškė antikonvulsiniu poveikiu susjusiu su autofagijos kelio aktyvacija hipokampe lėtinėje pilokarpino sukelto priepuolio fazėje. Genetiniame tauopatijos modelyje, naudojamame frontotemporalinei demencijai, parkinsonizmui, motorinių neuronų ligai įvertinti, mėnesį kas dieną skirtos Sativex injekcijos, 1:1 CBD ir THC mišinys, padidino sumažinto/oksiduoto glutationo santytkį ir paskatino autofagiją smegenyse. Toje pačioje studijoje Sativex sumažino elgesio nukrypimus ir sumažino laisvuosius radikalus, pasigaminusius dopamino metabolizmo procese, iNOS lygį ir Tau baltymo sankaupas hipokampe ir smegenų žievėje.  Iš to seka tikimybė, kad nuolatinis CBD vartojimas padidina autofagiją gyvūnų CUS modelyje, kaip paaiškėjo- dėl jo įtakos fosforilintai mTOR formai, Beclin-1 ir LC3, signalus perduodantiems baltymams, susijusiems su autofagijos skatinimu.

CBD neuroprotekciniai mechanizmai taip pat gali būti įtakoti ir neurouždegiminių mechanizmų. CBD vartojimas užkerta kelią žalojančioms neurouždegimo pasekmėms, mažinant įgyto imuniteto Th2 ląstelių fenotipą ir mikroglijų/makrofagų įgimtą imunitetą.

CBD slopina adenosino transporterių aktyvumą mikroglijų ląstelių kultūrose, taip padidinant A2A receptorių signalų perdavimą ir sumažinant TNFα citokinų gamybą. Panašiai, signalų perdavimas  adenosino A2 receptoriais yra susijęs su apsauginiu CBD poveikiu Theiler viruso išsėtinės sklerozės modelyje, išvengiant leukocitų ir mikroglijų sukeliamų veiksmų. Iš kitos pusės, CBD apsaugo oligodendrocitų pirmtakų ląsteles nepriklausomu nuo CB1 ar CB2, PPAR γ ir TRPV1 receptorių būdu.

Išvados

Be CBD, kaip vieno komponento privalumų, didelį susidomėjimą sukėlė ir jo gebėjimas moduliuoti psichoaktyvaus THC poveikį. CBD sumažina žalingas (suvokimo pakenkimus, psichozę) THC pasekmes, kartu išsaugant teigiamas savybes. Pavyzdžiui, THC:CBD skyrimas santykiu 1:1 (tokia pati yra Sativex sudėtis) APPxPS1 pasireiškė geresnu poveikiu, nei atskirų kanapių komponentų atskirai. Taip pat THC:CBD kombinacija turėjo apsauginį poveikį toksinų sukeltai neurodegeneracijai dryžuotame kūne. Nesename dvigubai aklame pilotiniame klinikiniame tyrime, Sativex skyrimas Huntington’o liga sergantiems pacientams pasirodė esantis saugus ir gerai toleruojamas, tuo pačiu nepastebėta jokių žymių poveikių ar biožymenų pokyčių. Taip pat kaip CBD, ir kiti ne psichotomimetiniai fitokanabinoidai kliniškai yra įdomūs savo stipriu neuropastiškumo adaptavimosi mechanizmu. Kanabigerolis (CBG), kanabinoidas, veikiantis ne per  CB1/CB2 receptorius, kaip ir CBD, aktyvuoja PPAR γ ir buvo vertinamas priešklinikiniuose neurodegeneracijos tyrimuose. Naujos molekulės, išgautos iš CBG struktūros buvo testuojamos išsėtinės sklerozės ir Huntington’o ligų modelyje (toksinų ir mutacinio huntingtino sukeltoje dryžuotojo kūno neurodegeneracijoje). Apibūdinant neuroprotekcinius VCE3.2 komponento mechanizmus, galima pasakyti, kad jis veikia kaip PPAR γ moduliatorius be kitų, antrinių veiksmų, kurie būna veikiant pilniems PPAR γ agonistams, tuo paaiškinant, kaip veikia ne psichotomimetiniai kanabinoidai.

Visi iki šiol atlikti klinikiniai ir priešklinikiniai tyrimai patvirtina gerą CBD saugumo lygį. CBD ir kitų ne psichotomimetinių fitokanabinoidų poveikis smegenų vystymuisi  nėra išsamiai nagrinėtas. Šis tyrimų stygius tampa esminiu, nes endogeninė kanabinoidinė sistema reguliuoja svarbius nervinės sistemos vystymosi žingsnius. Psichoaktyvaus THC poveikis smegenų vystymuisi ir suaugusiųjų psichikai yra plačiai ištirtas. Neseni tyrimai parodė, kad, nors CBD yra saugus suaugusiųjų smegenims ir neturi nepageidaujamo šalutinio poveikio, diferencijuojančiuose neuronuose ateityje gali padidinti jautrumą oksidaciniam poveikiui. Iš tiesų, CBD saugumo tyrimai smegenų vystymuisi yra svarbiausi.

Net ir neturint kai kurių atsakymų, aišku, kad CBD gebėjimas sumažinti su uždegimu susijusią neurodegeneraciją bei jo antioksidacines savybes, poveikis be psichotropinio efekto, o taip pat bendras platus teigiamas poveikis rodo, kad CBD galėtų būti vaistu, atveriančiu naują neurodegeneracinių ligų gydymo galimybę. Neseniai buvo gautos CBD išvestinės molekulės, skirtos padidinti natūralių fitokanabinoidų efektuvumą/veikimą.

Kaip minėta aukščiau, CBD veikia per daugelį mechanizmų (1 paveikslas). Iki šiol atliktų tyrimų duomenys rodo, kad be geriau išnagrinėtų staigaus veikimo mechanizmų (per 5HT1A  perduodamą neurotransmisiją, TRPV1 receptorius ir anandamido metabolizmo slopinimą), ilgesnio periodo perspektyvoje, vyksta plastiškumo pokyčiai ir todėl nuolatinis gydymas CBD duoda elgesio pasikeitimų poveikį. Ir nors sudijų, tiriančių ilgalaikį CBD poveikį nėra daug, yra aišku, kad nei vienas iš plataus CBD farmakologinio veikimo mechanizmų nėra vienintelis. Todėl CBD galima priskirti plataus poveikio vaistams, koks, pavyzdžiui, yra klozapinas. Šie vaistai verčia pakeisti nuostatą, kad  farmakologinis vienatikslis veikimas yra visada pageidautinas ir sutikti su teiginiu, kad daugialypiškymas gali būti esminis dalykas.

 

Daugiaplanis veikimo mechanimas, paaiškinantis CBD poveikį neuropsichiatrinėms ligoms
1 paveikslas. Daugiaplanis veikimo mechanimas, paaiškinantis CBD poveikį neuropsichiatrinėms ligoms. CBD veikia per įvairius tikslinius taškus. Jis gali veikti kaip pozityvus 5HT1A perduodamos neurotransimijos reguliatorius arba TRPV1 ir PPAR γ receptorių agonistas. Be to, CBD gali pagerinti anandamido (AEA) perduodamą neurotransmisiją (slopinant FAAH) ir sukelti antioksidacinus veiksmus. CBD taip pat lemia pasikeitimų kompleksą esminiuose ląsteliniuose signalų perdavimo keliuose, pvz , mTOR, autofagijoje ir GSB3β, kas įtakoja neuroprotekciją, sumažintą uždegiminį atsaką ir pagerina neuroplastinius vyksmus. Šie visi mechanizmai kartu lemia bendrą teigiamą CBD poveikį neuropsichiatrinių ligų atveju. Nedaug yra žinoma apie TRPV1 ir 5HT1A įtaką CBD veikiant glijų reaktyvumą ir apie suaugusiųjų hipokampo neurogenezę. CBD gebėjimas sumažinti glijų reaktyvumą ir apsaugoti nuo steso arba amiloido- β sukelto suaugusiųjų hipokampo neurogenezės sumažėjimo, manoma, yra susijęs su CB1/CB2 (netiesiogiai) ir su PPAR γ. Kadangi CB1 ir CB2 yra pasiskirstę ir nervų ląstelių pirmtakų ląstelėse (NPCs) , ir glijų ląstelėse, CBD poveikis suaugusiųjų hipokampo neurogenezei gali būti jo veikimo NPCs ir/ar glijų reaktyvumo sumažinimo rezultatas.

1 lentelė. CBD poveikis psichiatrinių ligų atveju

1 lentelė. CBD poveikis psichiatrinių ligų atveju1 lentelė. CBD poveikis psichiatrinių ligų atveju2 lentelė. CBD ir neuroprotekciniai mechanizmai

CBD ir neuroprotekciniai mechanizmaiCBD ir neuroprotekciniai mechanizmai

Šaltinis:

“Plastic and Neuroprotective Mechanisms Involved in the Therapeutic Effects of Cannabidiol in Psychiatric Disorders”,  Alline C. Campos, Manoela V. Fogaça, Franciele F. Scarante1, Sâmia R. L. Joca, Amanda J. Sales, Felipe V. Gomes, Andreza B. Sonego1, Naielly S. Rodrigues, Ismael Galve-Roperh, Francisco S. Guimarães

Endokanabinoidinės sistemos įtaka smegenų- virškinamojo trakto ašiai

Santrumpa

ECS (endokanabinoidinė sistema) yra svarbus  žarnyno veiklos ir smegenų- virškinamojo trakto ašies reguliatorius. Tai- plačiai pasiskirsčiusi homeostatinė sistema, kuri reguliuoja nervinius signalus, susijusiais su GI (virškinamojo trakto)  fiziologija. ECS reguliuoja svarbias žarnyno funkcijas, įskaitant visceralinį jautrumą, skausmą, motoriką ir uždegimą.

Genetiniai ir/ar epigenetiniai pasikeitimai, kurie įtakoja ECS veiklą gali būti susiję su IBS (dirgliojo žarnyno sindromo) patogeneze. Pasikeitimai ECS gali įtakoti ryšį tarp streso ir visceralinio skausmo, būdingo daugelio GI ligų atveju. Žarnyno uždegimas keičia ECS skaidymo fermentų raišką, kas lemia žymius šių vietinių pleotropinių lipidų mediatorių lygių pokyčius. Reikalingi tolimesni tyrimai, leidžiantys geriau suprasti ECS įtaką GI ligoms.

Gliukokortikoidiniai receptoriai reguliuoja CNR1 (koduoja CB1) raišką, o chroniškas stresas yra susijęs su DMNT-1 perduodamu metilinimu genų promotoriuose, kurie koduoja gliukokortikoidinius receptorius (NR3C1) ir CB1 (CNR1), kas lemia gliukokortikoidinių ir CB1 receptorių raiškos sumažėjimą. Chroniško streso sukeliamus šių signalų perdavimo kelių pokyčius, kurie yra specifiški vietos ir ląstelės tipo atžvilgiu, galima paveikti gydančiosiomis medžiagomis.

Epigenetiniai faktoriai nustato, kaip gliukokortikoidiniai receptoriai sąveikauja su tiksliniais genais, įskaitant CNR1. Centrinių ir periferinių gliukokortikoidinių receptorių reguliatorių išsiderinimas turi gana reikšmingas pasekmes su stresu susijusiems sutrikimams, kurie veikia smegenų-virškinamojo trakto ašį ir ECS.

Kanabinoidai yra skiriami GI negalavimams, ypač pykinimo ir vėmimo malšinimui, apetito kėlimui ir visceralinio skausmo gydymui. Yra duomenų, kad tiesioginis ir netiesioginis CB1 ir, galimai, CB2 aktyvavimas mažina visceralinį jautrumą ir skausmą graužikų modeliuose.

Augant susidomėjinui kanapėmis vakarų šalyse, reikalingi išsamiau išsiaiškinti šio sudėtingo augalo daugelio komponentų poveikį viškinimo trakto sveikatai ir ligoms. Pilnos žinios apie ECS pagilintų mūsų žinias apie smegenų- viškinamojo trakto ašį ir galėtų duoti naują kryptį daugelio GI ligų gydymui.

Endokanabinoidinės sistemos įtaka smegenų- virškinamojo trakto ašiai

Kanapės veikia per receptorius, kurie yra endogeninės kanabinoidinės sistemos dalis. Endokanabinoidinę sistemą (ECS) sudaro natūraliai gaminami ligandai N- arachidonoiletanolaminas (anandamidas) ir 2- arachidonoilglicerolis (2-AG), juos sintetinantys ir skaidantys fermentai bei kanabinoidiniai receptoriai CB1 ir CB2. ECS yra plačiai pasiskirsčiusi transmiterių sistema, kuri periferiškai ir per centrinę nervų sistemą  kontroliuoja virškininamojo trakto funkcijas. Ji yra svarbus fiziologinis virškinamoji trakto peristaltikos reguliatorius. Geno, koduojančio CB1 (CNR1) polimorfizmas susijęs su kai kuriomis dirgliojo žarnyno sindromo formomis. ECS susijusi su pykinimo, vėmimo ir visceralinio jautrumo reguliavimu. ECS homeostatinis vaidmuo siekia ir žarnyno uždegimo kontrolės funkciją. Bus apžvelgti ir mechanizmai, kaip  ECS susijusi su stresu ir visceraliniu skausmu. CB1 sensorinėse ganglijose kontroliuoja visceralinį jautrumą, o CNR1 geno transkripcija, esant chroniškam stresui, modifikuojama per epigenetinius procesus. Šie procesai susieja stresą su pilvo skausmu. ECS taip pat per centrinę nervų sistemą yra susijusi su streso pasireiškimu, o endokanabinoidinės sistemos signalų perdavimas per specifines vietas smegenyse, tokias, kaip kaktos srities smegenų žievė, migdolinis kūnas, pagumburis, mažina pagumburio-hipofizės- skydliaukės ašies aktyvumą. Aktyviųjų medžiagų, kurios skirtos virškinamojo trakto ligų gydymui moduliuojant ECS, vystymas yra ankstyvojoje stadijoje. Supratimo apie ECS gerinimas pagilintų žinias apie smegenų ir virškinamojo trakto sąsają ir galėtų pasitarnauti naujų virškinimo ligų gydymo priemonių radimui.

Kanapės jau prieš tūkstantmečius buvo naudojamos virškinamojo trakto (GI) uždegiminių ir funkcinių sutrikimų simptomų gydymui, įskaitant pilvo skausmą, spazmus, viduriavimą, pykinimą, vėmimą. Maždaug prieš 25 metus mokslininkai atrado kanabinoidinius CB1 ir CB2 receptorius. CB1 ir CB2 receptoriai, jų ligandai N- arachidonoiletanolaminas (anandamidas) ir 2- arachidonoilglicerolis (2-AG), juos sintetinantys ir naikinantys fermentai yra pagrindiniai endokanabinoidinės sistemos (ECS) komponentai. Žinios apie ECS paskutiniais metais augo eksponentiškai ir dabar pripažįstamas ECS vaidmuo smegenų – virškinamojo trakto ašyje ir virškinamojo trakto patofiziologijoje. ECB vaidmuo yra daugiausia homeostazės palaikymas, turintis didelę įtaką peristaltikos ir GI trakto uždegimo reguliavimui. Tačiau CB1 aktyvacija žarnyno epitelyje įtakoja tai, kas sukelia metabolinį sindromą ir nutukimą. Centrinėje nervų sistemoje (CNS) ECS susijusi su streso patofiziologija.

Mes apžvelgsime pagrindines ECS savybes ir apibūdinsime jos vaidmenį visceralinio skausmo periferiniuose mechanizmuose, atkreipiant dėmesį į nugaros smegenų šaknelių nervinius mazgus (angl. dorsal root ganglia), kuriuos sudaro sensorinių nervų ląstelės, kurie inervuoja virškinamąjį traktą. Mazguose, kontroliuojančiuose  visceralinį jautrumą, genas, koduojantis CB1 (CNR1), esant chroniško streso sąlygoms, yra reguliuojamas epigenetiškai – šis atradimas gali paaiškinti mechanizmą, kuris susieja stresą ir visceralinį skausmą. ECS tai pat reguliuoja pykinimą ir vėmimą. Nežiūrint iššūkių terapiškai veikti ECS, didėjantis supratimas kaip ECS reguliuoja smegenų ir virškinamojo trakto ašį gali pasitarnauti  atrandant naujus GI ligų mechanizmus ir gydymo jų būdus.

Kanabinoidai ir endokanabinoidinė sistema

Kanapėse yra daugybė kanabinoidų, terpenų, pinenų, flavanoidų ir kitų komponentų- apie 500 skirtingų veikliųjų medžiagų. Biologinio aktyvumo požiūriu, geriausiai žinomi yra THC ir kanabidiolis (CBD), tačiau ir kiti, tokie kaip kanabichromenas, delta 9- tetrahidrokanabivarinas, kanabigerolis, kanabidivarinas, yra vis dažniau tiriami dėl savo teigiamo poveikio, įskaitant ir GI trakto gydymą. Geriausiai žinomi receptoriai, per kuriuos veikia šios molekulės, yra CB1, CB2 (receptoriai, kuriuos veikia THC ir daugumą kitų kanabinoidų), vaniloidininiai receptoriniai jonų kanalai (per kuriuos veikia dauguma kanabinoidų), su G baltymu susiję receptoriai 55 (prie kurių rišasi kai kurie kanabinoidai) ir 5-hidroksitriptamino receptorius 1A (receptorius, kurį veikia kanabinoidai). Mažai tikėtina, kad visi receptoriai, per kuriuos veikia kanabinoidai yra žinomi. Kanabinoidai pasiekia tikslinius organus skirtingais kiekiais ir skirtingu laiku, priklausomai nuo skyrimo būdo ir metabolizmo.

Endokanaboinoidai yra sintetinami iš membranos lipidų, veikiant tam tikriems signalams- jie nėra saugomi pūslelėse, kaip kiti neurotransmiteriai ir hormonai (1 pav.). Anandamidas paprastai sintetinamas iš N- arachidonoilfosfatidiletanolamino (NAPE), kuris gaunamas iš arachidono rūgšties veikiant N- aciltransferazei. Hidrolizuojantis NAPE, veikiant N- acilfosfatidiletanolaminą hidrolizuojančiai fosfolipazei D, yra gaminamas anandamidas. Beje, yra ir kiti anandamido sintetinimo keliai. Pagrindinis anandamido skaidymo fermentas yra riebalų rūgščių amido hidrolazė (FAAH). FAAH ir NAPE hidrolizuojanti fosfolipazė D yra randama GI ir CNS.

 

Fermentų, atsakingų už endokanabinoidų sintezę ir skaidymą pasiskirstymas nervinėje sistemoje.
1 pav. Fermentų, atsakingų už endokanabinoidų sintezę ir skaidymą pasiskirstymas nervinėje sistemoje. 2-AG vaidmuo, kaip dominuojančio retrogradinio sinapsinio transmiterio ir manomas anandamido (AEA) vaidmuo, kaip anteogradinio ir viduląstelinio transmiterio. Anandamidas sitetinamas iš NAPE, veikiant specifinei fosfolipazei D, o skaidomas FAAH. 2-AG sitetinama DAGL-alfa, o skaidoma MAGL, ABHD-6 ir ABHD-12. Anandamidas ir 2-AG taip pat gali būti metabolizuojami COX-2, kuris parodytas posinapsiniuose neuronuose, tačiau gali būti ir presinapsėje. AA, arachidono rūgštis; AGs, 2-acilgliceroliai, DAGs, diacilgliceroliai; ER, endoplazminis tinklas; MAPK, mitogenų aktyvuotos proteinkinazės; PIP2, fosfoinostido bisfosfatas; PKA, proteinkinazė A; PPARS, peroksisomų proliferatorių aktyvuojami receptoriai; TRPS, receptoriniai jonų kanalai; VGCCS, nuo įtampos priklausomi kalcio kanalai. Punktyrinė linija žymi inaktyvaciją.

2-AG sintezei reikalinga fosfoinositolio fosfolipazė C, kuri hidrolizuoja inositolio fosfolipidus iš sn-2 pozicijos diacilglicerolio gamybai. Diacilglicerolio hidrolizė, veikiant sn-1 selektyvioms diacilglicerolio lipazėms (DAGL)-alfa (ir galimai DAGL-beta), lemia 2-AG gamybą. Yra ir kiti 2-AG sintetinimo keliai. 2-AG dažniausiai skaidomas monoacilglicerolio lipazės (MAGL), tačiau pelės smegenyse apie 15 proc. skaidymo vyksta femento alfa/beta hidrolazės domeną turinčio baltymo- 6 (ABHD-6) ir ABHD- 12 pagalba. Reikalingi tyrimai, kad nustatyti atitinkamų fermentų, kurie skaido 2-AG žmogaus smegenyse ir GI, veikimą. 2-AG taip pat gali būti oksiduojama ciklooksigenazės-2 (COX2) biologiškai aktyvių prostaglandino glicerilio esterių, kurie reguliuoja uždegimą, gamybai.

Endokanabinoidai signalus perduoda per CB1 ir CB2, esančius GI. Šie receptoriai buvo aptikti ant enterinių nervų ir epitelio ląstelių, o CB1 buvo rastas ant kai kurių enteroendokrininių ląstelių. CB1 yra receptorius, kuris  aktyviausiai reaguoja į fiziologines sąlygas. Anandamidas yra natūralus receptorinių jonų kanalų nario 1 V potipyje (TRPV1) ligandas.

CB1 yra labiausiai paplitę su G baltymu susiję receptoriai smegenyse, kas sako apie jų svarbą centrinės nervų sistemos neurotransmisijos kontrolėje. Jie taip pat gausiai pasiskirstę enterinėje nervų sistemoje, visose enterinių nervų klasėse, išskyrus slopinančius motorinius neuronus. Toks gausus CB1 pasiskirstymas sako apie platų kanabinoidinių ligandų veikimo spektrą ir įvairų kanapių poveikį.

CB2 randamas ant enterinių neuronų ir taip pat yra imuninėse ir epitelio ląstelėse GI trakte. Tik keletas studijų nagrinėjo CB2 vaidmenį smegenų- virškinamojo trakto sąveikoje. Vienas įdomiausių yra visceralinio skausmo tyrimas. Žiurkių modelyje, skyrus probiotinių Lactobacillus rūšių praryjant, kurios sumažino visceralinį jautrumą, buvo pastebėta, CB2 receptorių (ir μ-opioidinių receptorių) pagausėjimas žarnų epitelyje. CB2 blokavimas nuslopina visceralinio jautrumo slenksčio sumažėjimą, įtakotą virškinamojo  trakto mikrobiomos pasikeitimų. Apie šio įdomaus poveikio mechanizmą žinoma mažai.

Lygiai taip pat, chroniškas stresas ir antibiotikų sukelta disbiozė padidino CNR2 informacinių RNA (koduojančių CB2) kiekį GI trakte. Įdomu pastebėti, kad klinikiniame tyrime tos pačios Lactobacillus rūšys, kurios sumažino visceralinį jautrumą žiurkių modelyje, žmonių tyrime jos sumažimo CB2 raišką. Tačiau bakterijos vis tiek sumažino visceralinį jautrumą ir padidino μ-opioidinių receptorių raišką. Reikalingi papildomi tyrimai išsiaiškinti, ar tai būdinga tik šiems probiotikams ir ar CB2 reguliuoja žmonių visceralinį jautrumą.

Periferinis mechanizmas, siejantis chronišką stresą su skausmu

Daugelis pacientų, patiriančių chronišką visceralinį skaumą, aptinka, kad jį pagilina stresas. Daugėja duomenų, kad ECS moduliuoja chroniško su stresu susijusio pilvo skausmo (visceralinė hiperalgezija) padidėjimą (pav. 2).

 

Chroniško streso poveikis periferiniam endokanbinoidinės sistemos signalų perdavimui visceraliniuose pirminiuose aferentiniuose neuronuose.
2 pav. Chroniško streso poveikis periferiniam endokanbinoidinės sistemos signalų perdavimui visceraliniuose pirminiuose aferentiniuose neuronuose. Esant chronihškam stresui, 2- AG ir anandamido (AEA) lygis padidėja, o endokanbinoidus skaidančių fermentų COX ir FAAH lygis yra sumažėjęs nociceptiniuose nugaros smegenų šaknelių nervinių mazgų (DRG) neuronuose, kurie inervuoja gaubtinę žarną ir dubenį. To pasekoje nociceptiniuose pirminiuose aferentiniuose neuronuose CB1 kiekis yra sumažėjęs, o TRPV1 raiška ir fosforilinimas padidėję. Šie poveikiai vyksta dalyvaujant kortikosteroidams, susijusiems su HPA signalų perdavimo keliais.

CB1 yra išsidėstę ant nugaros smegenų šaknelių nervinių mazgų ląstelių. Įprastomis sąlygomis tai yra vidutinio ir didesnio dydžio neuronai. O ši yra mažesnio diametro nociceptinių neuronų populiacija, kuriuose yra CB1 raiška kartu su TRPV1 ir kurie turi peptidų, tokių kaip substancija P ir su kalcitonino genu susijusių peptidų. Esant uždegimui jų periferiniuose kanaluose, CB1 turinčių neuronų proporcija padidėja ir daug didesne proporcija lokolizuojasi kartu su TRPV1. CB1 aktyvacija slopina skausmo pojūtį (nocicepciją), o  TRPV1 aktyvacija didina skausmo pojūtį. CB1 sąveikauja su TRPV1 receptoriais ir slopina juos tiesiogiai bei netiesiogiai, per ciklinio AMP- proteinkinazės A signalų perdavimo kelią.

Žiurkių modelyje chroniškas su pertrūkiais vandens vengimo stresas siejamas su abipusiais 2- AG ir anandamido lygio pasikeitimais (padidėjimu) ir endokanabinoidų skaidymo fermentų COX2 ir FAAH pasikeitimais (sumažėjimu). Šiame modelyje taip pat pastebėta streso sąsaja su CB1 sumažėjimu ir TRPV1 raiškos padidėjimu ir fosforilinimu nociceptiniuose lumbosakraliniuose pirminiuose aferentiniuose neuronuose, jaudinančiuose žarnyną ir dubenį, bet ne tuose, kurie jaudina žemiau esančias galūnes. CB1 ir TRPV1 pasikeitimai atkurti kontroliuojančius sensorinius neuronus veikiant anandamidu. Skirtingai, kontroliuojančių nugaros smegenų šaknelių nervinių mazgų veikimas CB1 ir CB2 agonistu WIN 55,212-2 in vitro, sumažino TRPV1 lygį ir jo fosforilinimą. Stresuotų žiurkių gydymas su WIN 55,212-2 arba TRPV1 antagonistu kapsazepinu apsaugojo nuo hiperalgezijos.

CB1-TRPV1 signalų perdavimo kelio sąsaja su pagumburio- hipofizės- antinksčių (HPA) sudirginimu/stresu buvo patvirtinta eksperimentuose, rodančiuose, kad gliukokortikoidinio receptoriaus antagonisto RU-486 skyrimas stresuotoms žiurkėms apsaugojo nuo abipusių CB1 ir TRPV1 raiškos pasikeitimų ir visceralinės hiperalgezijos.

Kontrolinei žiurkių grupei gavusiai serijas kortikosterono injekcijų, kurios imitavo chronišką stresą, išsivystė visceralinė hiperalgezija, padidėjo anandamido kiekis ir TRPV1 raiška, sumažėjo CB1 lygis. RU-486 apsaugojo nuo šių pokyčių. Apibendrinus, šie duomenys rodo, kad chroniškas stresas sukelia visceralinę hiperalgeziją, kuri apima diferencijuotus, tam tikroms vietoms būdingus endovaniloidinių (endogenianiai TRPV1 ligandai) ir endokanabinoidinių signalų perdavimo kelių pasikeitimus sensoriniuose neuronuose, jaudinančiuose dubens vidaus organus. Šie atradimai sako apie chroniško streso ir visceralinės hiperalgezijos sąsają ir čia iškyla nauja gydymo idėja. Taip pat kyla klausimas, kas palaiko šiuos chroniškus pasikeitimus. Yra duomenų, kad priežastis gali būti epigenetiniai pasikeitimai sensoriniuose neuronuose.

Epigenetinis chroniškos streso sukeltos visceralinės hiperalgezijos reguliavimas

Epigenetinės modifikacijos sukelia ilgalaikį genų raiškos poveikį nekeičiant DNR sekos (3 pav.). Susidomėjimas epigenetiniais reguliavimo būdais išaugo greitai, nes pastebėta jų akivaizdi reikšmė fiziologiniuose procesuose.

Chroniško streso poveikis epigenetiniam geno koduojamo CB1 (CNR1) reguliavimui.

3 pav. Chroniško streso poveikis epigenetiniam geno koduojamo CB1 (CNR1) reguliavimui. Euchromantinas apibrėžiamas DNazės hipersensityvumo, o specifinės histonų kombinacijos rodo, ką nulemia aktyvūs genomo reguliavimo elementai, tokie kaip promotoriai H3K27ac + H3K4me3 ir enhanceriai H3K27ac + H3K4me1. Enhanceris gali ir didinti transkripciją, ir slopinti. Paskutiniai tyrimai rodo, kad smegenyse DNR CAC sritis yra įprasta metilinimo vieta, skirtingai negu kituose audiniuose, kur daugiausiai metilinama CpG. Be to, smegenyse metilinama reaktyvi rūšis 5- hidroksimetilcitozinas (5hmC). Skirtingai periferijoje, įprasta metilinimo vieta yra metilcitozinas (hmC). DNR metilinimas katalizuojamas DNMTs. Chroniškas stresas susijęs su DNMT1 įtakojamu CNR1 metilinimimo padidėjimu, kas lemia raiškos sumažėjimą.Svarbią vietą epigenetiniuose pasikeitimuose užima DNR metilinimas, katalizuojamas DNR tranferazių (DNMTs), tokių kaip DNMT1, kurios atsakingos už metilinimo išsaugojimą (dalijantis) ir DNMT3a ir DNMT3b, kurios atsakingos už de novo metilinimo pavydžius. Metilinimas paprastai nutildo genus (padaro atkarpą neaktyvia), o histonų acetilinimas, katalizuojamas acetiltransferazių, aktyvuoja genus. DNR metilinimas ir histonų acetilinimas laikomi stabiliais, bet pakeičiamais procesais; o fermentai, kurie juos kontroliuoja gali būti aktyvuojami arba slopinami biocheminiais ir aplinkos faktoriais.

Chroniškas stresas siejamas su padidintu Cnr1 geno promotoriaus metilinimu, veikiamu DNMT1 ir  lemiančiu sumažėjusį CB1 kiekį sensoriniuose neuronuose, kurie inervuoja dubens organus, įskaitant žarnyną, bet ne neuronus, kurie inervuoja žemiau einančias galūnes. Gliukokortikoidinis receptorius, (koduojamas Nr3c1) yra transkripcijos faktorius, kuris taip pat reguliuoja Cnr1 geną. Chroniškas stresas, manoma, yra susijęs su padidėjusiu DMNT1 katalizuojamu Nr3c1 promotoriaus metilinimu ir sumažinta šio geno raiška nociceptiniuose pirminiuose aferentiniuose neuronuose.

Chroniškas stresas taip pat siejamas su histonų acetiltransferazės EP300 raiškos padidėjimu ir histonų acetilinimo Trpv1 promotoriuose skatinimu, kas lemia padidėjusį TRPV1 lygį šiuose neuronuose.

Tam tikrose vietose DNMT1 ir EP300 genų išjungimas visceraliniuose pirminiuose aferentiniuose neuronuose inervuojančiuose dubenį, sumažino atitinkamai DNR metilinimą ir histonų acetilinimą, ir apsaugojo nuo chroniško streso sukelto visceralinio skausmo padidėjimo. Šie tyrimų duomenys rodo, kad chroniškas stresas skatina DNR metilinimą ir priešskausminio Cnr1 geno raiškos mažinimą ir konkurencinio pro-skausminio Trpv1 histonų acetilinimo didinimą tam tikrose vietose ir tam tikrose ląstelėse, sukeliant hiperalgeziją.

Endokanabinoidai, chroniškas stresas ir skausmas

ECS yra susijusi su CNS atsaku į stresą ir skausmą (4 pav.). Stresas išaukia anandamido  ir 2-AG lygio pasikeitimus, sumažinant anandamidą ir padidinant 2-AG. Chroniškas stresas sumažina CB1 raišką arba juos panaikina. Šie pokyčiai pasireiškia plačiai ir vyksta smegenyse.

Chroniško streso poveikis endokanabinoidinei sistemai smegenyse.
4 pav. Chroniško streso poveikis endokanabinoidinei sistemai smegenyse. Chroniškas stresas susijęs su pastoviu anandamido lygio mažėjimu (AEA) ir atitinkamai su skaidymo fermento FAAH didėjimu. Šie poveikiai perduodami CHR per CHR1 receptorių (CHRR1). Kortikosteronas (graužikų); kortikosterolis (žmonių) CORT įtakoja CHR didėjimą Padidėjęs CORT lygis susięs su 2- AG padidėjimu. Chroniškas stresas susijęs su sumažėjusia CB1 ir gliukokortikoidinio receptoriaus (GR) raiška smegenyse.

Funkcinės to pasekmės yra streso atsako pasireiškimas, įskaitant HPA streso atsako aktyvaciją ir nerimą. Padidėjęs 2-AG signalų perdavimas koreliuoja su HPA ašies aktyvumo pasibaigimu ir adaptacija ir keičia skausmo jutimą. Šis poveikis matyt pasireiškia per likusius CB1 receptorius, kurių jautrumas padidėjęs.

Patvirtinant šį pastebėjimą, kad endokanabinoidai, kurie veikia per CB1 receptorių, turi analgezinį poveikį skausmo signalų perdavime, endokanabinoidų skaidymo slopinimas mažina su stresu susijusią hiperalgeziją. Anandamido signalų perdavimo didinimas, naudojant URB597, FAAH inhibitorių, sumažino chroniško streso sukeltą nerimą ir terminę hiperalgeziją pelių modelyje. Endokanabinoidų moduliacija, naudojant FAAH ir MAGL taip pat veikia analgezinėje smegenų kamieno cerebrospinalinio kanalo pilkosios medžiagos srityje paskatinant analgeziją. Cerebrospinalinio kanalo pilkoji medžiaga aktyvuojasi atsakant į kenksmingą visceralinę stimuliaciją ir prisideda prie nervinių signalų perdavimo kelių slopinimo mažinimo, kurie uždaro/kontroliuoja periferinį sensorinį signalo gavimą į CNS. Ir atskiras, ir abiejų- FAAH ir/ar MAGL aktyvumo mažinimas padidino toninę disinhibiciją cerebrospinalinio kanalo pilkojoje medžiagoje- poveikį, kuris siejamas su analgezijos skatinimu. Patvirtinant teiginį, kad kombinuotas slopinimas didina efektyvumą, bendras FAAH ir MAGL inhibitorius JZL195 stipriau nuslopino alodiniją (bendro skausmo jautrumas po skausmingos, ypač pakartotinės stimuliacijos), nei selektyvūs FAAH ir MAGL inhibitoriai atskirai. Toks dvigubas slopinimas terapiniu veikimo atžvilgiu apėmė daugiau, nei kanabinoidinių receptorių agonistus pelių neuropatinio skausmo modelyje ir gyvūnų visceralinio skausmo modeliuose.

Endokanabinoidinė sistema susijusi su stresu, patirtu ankstyvame amžiuje ir priklauso nuo lyties ir vietovės. Stresas, patirtas ankstyvame amžiuje, yra svarbus veiksnys dirgliojo žarnyno sindromo (IBS) vystymuisi ir susijęs su epigenetiniais pokyčiais, kurie lemia visceralinį jautrumą. Tyrimas parodė, kad Wistar vyriškos ir moteriškos lyties žiurkių, augintų normaliomis sąlygomis ir atskirtų nuo motinos, endokanabinoidinė sistema skiriasi. Buvo stebima endokanabinoidinės sistemos genų (Cnr1, Cnr2a, Cnr2b ir GPR55, kurie koduoja kanabinoidinius receptorius ir GPR55) raiška skirtingose suaugusių žiurkių smegenų vietose (kaktos srities žievėje, ventralinėje ir nugarinėje dryžuotojo kūno dalyje, nugariniame hipokampe ir migdoliniame kūne. Atskyrimas nuo motinos padidino visų endokanabinoidinių receptorių genų raišką, stebėtų vyriškos lyties žiurkių kaktos srities žievėje, moteriškos lyties žiurkių receptorių raiškos padidėjimas pastebėtas tik hipokampe. Atsižvelgiant į šiuos atradimus, galima daryti svarbias išvadas apie lyčių atžvilgiu skirtingą streso poveikį skausmo jautrumui ir mechanizmus, kurie susiję su ankstyvo amžiaus įtaka šiam atsakui.

ECS per skirtingus mechanizmus slopina HPA signalų perdavimo kelius kaktos srities smegenų žievėje, migdoliniame kūne, pagumburyje ir hipokampe. ECS veikimas tam tikrose CNS vietose susijęs su aprašytu kanabinoidų poveikiu nerimui, apetitui, pykinimui ir skausmui.

Endokanabinoidų įtaka pykinimo ir vėmimo valdymui

Vėmimo mechanizmas smegenų kamiene yra gerai ištirtas. ECS yra susijusi su pykinimo reflekso reguliavimu, nes kaip rodo tyrimai, CB1 antagonistai sukelia vėmimą žmonėms, o gyvūnam pablogina būklę. Įdomu tai, kad ne vien CB1 agonistai blokuoja pykinimą, tačiau ir egzogeniniai ir endogeniniai CB2 agonistai. Kadangi CB2 aktyvacija nesukelia psichotropinio poveikio, o tai atveria naują patrauklų gydymo kelią.

Skirtingai negu vėmimo, pykinimo mechanizmas smegenyse nėra gerai žinomas, bet yra tiriamas magnetinio rezonanso pagalba žmonių tyrimuose ir gyvūnų modeliuose. Šiose studijose pykinimas siejamas su daugelio sudėtingų nervinių veikimo grandinių aktyvavimu, įskaitant smegenų kamieno, limbinius, interoceptinius, somatosensorinius ir suvokimo nervinius tinklus. Žiurkių pykinimo tyrimo modelyje, sistemiškai padidinus endokanabioidų lygį skiriant FAAH inhibitorių, pykinimas sumažėjo. Tačiau šis poveikis pasireiškė veikiant ne CB1 receptorių, nes to neblokavo antagonistai. Skirtingai, MAGL blokavimas, kuris padidina 2-AG lygį, veikia per CB1 receptorių. Žmonių ir gyvūnų tyrimai parodė, kad smegenų salos žievė yra susijusi su pykinimo jutimu (žmonių tyrimai) ir fiziologiniu atsaku į pykinimą (gyvūnų studijos). ECS aktyvacija salos žievėje gali reguliuoti pykinimą (gyvūnų tyrimai). Įdomu tai, kad daugiau 2-AG, o ne anandamidas įtakoja šią reguliuojančią kontrolės sistemą.(5 pav.)

Endokanabinoidų įtaka pykinimo ir vėmimo kontroliavimui.

5 pav. Endokanabinoidų įtaka pykinimo ir vėmimo kontroliavimui. Smegenų kamieno vietose, atsakingose už pykinimo ir vėmimo kontroliavimą, CB1 ir galimai CB2 aktyvacija slopina emetinį refleksą sumažinant jaudinančių transmiterių išskyrimą. Priekinėse smegenyse 2-AG išskyrimas į visceralinę salos žievę retrogrdiniu būdu slopina neurotranmiterių, įskaitant serotoniną išskyrimą (5- HT), kuris veikia 5- HT3 receptorius, kas sukelia pykinimą. Pažymėtina, kad iki šiol šis modelis buvo tirtas su žiurkėmis, o žmonėms, CB1 agonistas delta9-tetrahidrokanabinolis mažino pykinimą. 5- HT3. receptorių antagonistai yra geri antiemetinai, bet ne tokie efektyvūs mažinant pykinimą.MAGL, o ne FAAH inhibitoriai, suleisti į visceralinę salos žievę, blokuoja pykinimą gyvūnų modeliuose. Reikalingi tolimesni tyrimai, kad išsiaiškinti, kaip atsiranda šis selektyvumas, nes abu ligandai yra CB1 agonistai, tačiau procesas gali priklausyti nuo receptorių vietos ir /ar nuo endokanabinoidų metabolizmo šioje smegenų srityje.

Kanabinoidai ir virškinamojo trakto motorikos reguliavimas

Kanapės mažina spazmus ir slopina GI judrumą. Toks poveikis paskatino išsamesnes ECS vaidmens, reguliuojant judrumą ir ypač IBS, studijas. Buvo tiriami CNR1 ir FAAH genų variantai pacientų su

dominuojančios diarėjos ir besikaitaliojančiomis IBS formomis. Pacientų, su dominuojančio viduriavimo IBS,  FAAH gero informacinių RNA lygis žarnyno audiniuose yra sumažėjęs.  Šie genetiniai polimorfizmai ir pasikeitimai genų raiškoje yra susiję su GI judrumo pasikeitimu ir jautrumu, patvirtinant ECS pasikeitimų patologinę  reikšmę žarnyne.

Pelių atveju, Cnr1 panaikinimas padidina žarnyno judrumą. Atitinkamai, pacientams, gavusiems CB1 antagonistų, pasireiškė diarėja.  Pažymėtina, kad Cnr1 panaikinimas vagus nervo sistemoje (aferentiniai ir eferentiniai neuronai) taip pat padidina GI motoriką, bet neaišku, ar tai tik dėl tos priežasties. Kaip bebūtų, žarnyno ESC yra potencialus gydymo taikinys IBS ir kitų žarnyno ligų gydymui.

Mokslininkai tyrė, ar periferiniai kanabinoidai arba lokaliai gaminami endokanabinoidai keičia žarnyno judrumą. Bandyme buvo tirti stiprūs CB1 agonistai, neveikiantys centrinės nervų sistemos žiurkių ir pelių modeliuose su padidėjusi žarnyno motorika, sukelta streso, o taip pat kontrolinėje grupėje. Įdomu tai, kad agonistai buvo veiksmingesni stresuotuose gyvūnuose, nei kontrolinėje grupėje, o ypatingai mažos dozės (kurios neturėjo poveikio kontrolinėms pelėms) normalizavo plonojo ir storojo žarnyno judrumą. Tikslaus paaiškinimo nėra, tačiau galimai taip yra dėl padidėjusio CB1 skaičiaus ar afiniteto, arba antrinių signalų perdavėjų sistemų įsijungimas į efektorių atsaką.

Žarnyno uždegimo reguliavimas kanabinoidais ir riebalų rūgščių etanolamidais

Homeostatinis ECS vaidmuo svarbus ir kontroliuojant žarnyno uždegimą (pav. Nr. 6). Nors ir egzogeniniai kanabinoidai gali sumažinti kolitą, viena iš gydymo strategijų buvo padidinti endokanabinoidų kiekį, slopinant jų skaidymą. Slopinant FAAH, kas padidina anandamido ir kitų riebalų rūgščių etanolamidų lygį, stabdo kolito vystymąsi pelių uždegiminių žarnyno ligų modelyje. Homeostatinis sistemos vaidmuo pagrindžiamas tyrimais, kuriuose pelėms be FAAH išsivystė žymiai švelnesnis kolitas, negu kontrolinių pelių. Priešuždegiminis FAAH slopinimo poveikis pasireiškia per CB1 ir CB2. MAGL inhibitoriai taip pat blokuoja kolito vystymąsi pelių modelyje, bet homeostatinio MAGL vaidmens išsiaiškinimui reikalingi detalesni tyrimai.

Endokanabinoidų poveikis GI trakte, pasireiškiantis per CB1 ir CB2.
6 pav. Endokanabinoidų poveikis GI trakte, pasireiškiantis per CB1 ir CB2. Kanabinoidiniai receptoriai plačiai pasiskirstę GI trakte. CB1 pasiskirstę visose cholinerginių žarnyno neuronų klasėse žarnų raumeninio dangalo rezginyje ir pogleivinės rezginyje (pirminiai aferentiniai neuronai (mėlyni), interneuronai (violetiniai), sekretomotoriniai (geltoni) ir jaudinantys motoriniai neuronai (žali), jų nėra ant slopinančių motorinių neuronų (raudoni)). CB1 randama ir ant kai kurių enteroendokrininių ląstelių bei ant epitelio. Išoriniai nervo klajoklio ir nugaros pirminiai aferentiniai neuronai turi CB1, kuriuos reguliuoja maitinimasis (nervo klajoklio) ir stresas (nugaros) atitinkamai. CB2 raiška matoma ant GI enterinių neuronų ir imuninių ląstelių. Esant uždegimui ir pažeidimui, CB2 epitelyje padaugėja ir jų funkcijos enteriniuose neuronuose padidėja. Enterinių neuronų klasės, turinčios CB2 raišką, nėra nustatytos. Poveikiai, pasireiškiantys aktyvuojant kanabnoidinius receptorius GI trakte, yra žarnyno judrumo sumažinimas, uždegimo sumažinimas ir imuninės aktyvacijos sumažinimas.

Šie tyrimai iškėlė klausimą, ar kolitas išsivystė dalinai dėl endogeninės priešuždegimines sistemos praradimo. Pacientai, sergantys ūmiu opiniu kolitu, turėjo padidintą FAAH reaktyvių imuninių ląstelių kiekį gleivinės dangale, bet FAAH raiška skirtingose studijose buvo pastebėta padidėjusi arba sumažėjusi. Taip pat, pacientų sergančių kolitu, anandamido kiekis, taip pat pastebėtas padidėjęs arba sumažėjęs. Kad suprasti šiuos skirtingus rezultatus, reikalingi tolimesni tyrimai.

Neseniai studijose buvo įvertintas dvigubas FAAH ir COX inhibitoių poveikis pelių kolito atveju. Šis derinys sumažino kolito sunkumą padidinant anandamido lygį, kuris veikė CB1 ir padidino riebalų rūgščių etanolamidų palmitoiletanolamido (PEA) ir oleoiletanolamido lygius, kurie veikė per peroksisomų proliferatorių aktyvuojamus receptorius -alfa. Pacientų, sergančių opiniu kolitu, PEA lygis žarnyno audiniuose yra padidėjęs. PEA yra stiprus antioksidantas, kuris sumažina kolito pasireiškimą pelių kolito atveju ir uždegiminių citokinų išskyrimą. PEA rišasi prie proliferatorių aktyvuojamų receptorių -alfa ir slopina S100B ir Toll-like receptorių 4 raišką žarnyno glijose, sumažinant uždegimą, sukeltą branduolių faktoriaus kB.  Tai – sudėtinga sistema, nes PEA, kaip ir anandamidas veikia žarnyno glijas ir neuronus per skirtingus receptorius, priklausomai nuo ląstelės tipo. PEA yra skaidomas ne tik FAAH, bet ir N-aciletanolaminus hidrolizuojančios rūgšties amidazės. N-aciletanolaminus hidrolizuojančios rūgšties amidazės slopinimas žymiai sumažino kolitą, duodant užuominą apie naują tyrimų kryptį.

Nors daugiausia buvo aptariamas GI traktas, yra pastebėta, kad kanabinoidinio agonisto CB13 skyrimas CNS sustabdė kolito vystymąsi. Šio proceso mechanizmas nėra išaiškintas, bet šis reikšmingas atradimas pabrėžia centrinių ir periferinių CB receptorių svarbą moduliuojant žarnyno funkcijas ir uždegimą.

Ateities gairės

ECS yra svarbus  žarnyno veiklos ir smegenų- virškinamojo trakto ašies reguliatorius. Tai- plačiai pasiskirsčiusi homeostatinė sistema, kuri paprastai slopina nervinius signalus keliais, susijusiais su GI trakto fiziologiniu reguliavimu. ECS reguliuoja svarbias žarnyno funkcijas, įskaitant visceralinį jautrumą, skausmą, motoriką ir uždegimą. Tačiau, trūksta detalesnių žinių apie įvairių ECS komponentų pasiskirstymą ir funkcijas, ypač apie anandamido ir 2-AG biosintezės fermentus.

Genetiniai ir/ar epigenetiniai pasikeitimai, kurie įtakoja ECS veiklą gali būti susiję su IBS patogeneze. Kaip minėta aukščiau, pasikeitimai ECS gali įtakoti ryšį tarp streso ir visceralinio skausmo, būdingo daugelio GI ligų atveju. Žarnyno uždegimas keičia ECS skaidymo fermentų raišką, kas lemia žymius šių vietinių pleotropinių lipidų mediatorių lygių pokyčius. Reikalingi tolimesni tyrimai, kad geriau suprasti ECS įtaką GI ligoms.

Gliukokortikoidiniai receptoriai reguliuoja CNR1 raišką, o chroniškas stresas yra susijęs su DMNT-1 perduodamu metilinimu genų promotoriuose, kurie koduoja gliukokortikoidinius receptorius (NR3C1) ir CB1 (CNR1), kas lemia gliukokortikoidinių ir CB1 receptorių raiškos sumažėjimą. Chroniško streso sukeliamus šių signalų perdavimo kelių pokyčius, kurie yra specifiški vietos ir ląstelės tipo atžvilgiu, galima paveikti gydančiosiomis medžiagomis.

Epigenetiniai faktoriai nustato, kaip gliukokortikoidiniai receptoriai sąveikauja su tiksliniais genais, įskaitant CNR1. Centrinių ir periferinių gliukokortikoidinių receptorių reguliatorių išsiderinimas turi gana reikšmingas pasekmes su stresu susijusiems sutrikimams, kurie veikia smegenų-virškinamojo trakto ašį ir ECS.

Kanabinoidai yra skiriami GI negalavimams, ypač pykinimo ir vėmimo malšinimui, apetito kėlimui ir visceralinio skausmo gydymui. Yra duomenų, kad tiesioginis ir netiesioginis CB1 ir galimai CB2 aktyvavimas mažina visceralinį jautrumą ir skausmą graužikų modeliuose.

Augant susidomėjinui kanapėmis vakarų šalyse, reikalingi išsamiau išsiaiškinti šio sudėtingo augalo daugelio komponentų poveikį viškinimo trakto sveikatai ir ligoms. Pilnos žinios apie ECS pagilintų mūsų žinias apie smegenų- viškinamojo trakto ašį ir galėtų duoti naują kryptį daugelio GI ligų gydymui.

Šaltinis:

The Role of the Endocannabinoid System in the Brain–Gut Axis

Keith A. Sharkey (1) and John W. Wiley (2)

(1)Hotchkiss Brain Institute and Snyder Institute of Chronic Diseases, Department of Physiology and Pharmacology, University of Calgary, Calgary, Alberta, Canada;

and (2)Department of Internal Medicine, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan

Endokanabinoidinė sistema – naujoviškų anksiolitinių vaistų taikinys

Santrumpa

Endokanabinoidinė sistema (eCB) ir ją veikiantys vaistai dėl savo teigiamo poveikio elgesiui bei  smegenų veiklai ir tuo pačiu dėl galimybės gydyti periferines ir neuropsichiatrines ligas sulaukia milžiniško dėmesio ir mokslo bendruomenės, ir visuomenės. Mokslinio medicininės vertės tyrimo pradžią galima skaičiuoti nuo kanabinoidų delta-9-tetrahidrokanabinolio (THC) ir kanabidiolio (CBD), kaip kanapių pagrindinių aktyvių komponentų ir kanabinoidinių receptorių bei endogeninių substancijų (eCBs), veikiančių juos kūne ir smegenyse, atradimo. Ypatingą vietą eCB klinikiniuose ir priešklinikiniuose tyrimuose turi baimės, nerimo, streso tyrimai ir su tuo susiję psichiniai sutrikimai, tokie kaip nerimas, potrauminis stresas, dabar priskiriami traumų ir su stresu susijusiems sutrikimams. Deja, esančios gydomosios ir tuo labiau farmacinės priemonės pacientams adekvačiai pagelbėti negali. Straipsnyje aptariama, kaip per eCB reabsorbcijos slopinimą vykstantis– veikiant FAAH ir MAGL- eCBs kiekio padidinimas susijęs su nerimo mažėjimu graužikų modeliuose ir stebint žmonių nerimo simptomus. Taip pat aptariami nekanoniniai eCB reabsorbcijos reguliavimo mechanizmai, susiję su ciklooksigenaze (COX-2) bei eCB signalų perdavimo mechanizmas, kuris nesusijęs su kanabinoidiniu receptoriumi CB1R, o veikiant CB2R ir vaniloidinius receptorinius jonų kanalus TRPV1. Bus apžvelgiami duomenys ir galimybė, kaip kanabidiolis (CBD) gali būti priemonė reguliuoti eCB ir veikti neurotransmiterių sistemą nerimo mažinimui. Visos šios priemonės sako apie  galimybę išvystyti naujoviškas veikliąsias medžiagas, kurios pasitvirtintų, kaip tinkamas vaistas nerimo ir kitų sutrikimų gydymui.

Pagrindiniai teiginiai

  • Endokanabinoidinė (eCB) sistema yra nerimo gydymo taikinys
  • Čia aprašomi eCB sistemos komponentai, kurie gali būti naujų anksiolitinių vaistų taikinys
  • eCBs veiklos aktyvinimas įtakojant eCB skaidymą, atliekamą FAAH ir MAGL, susijęs su nerimo sumažėjimu
  • Nestandartinis eCB skaidymo reguliavimo ir nerimo įtakojimo kelias apima ciklooksigenazės veikimą (COX-2)
  • Nerimą taip pat galima įtakoti veikiant CB2R potipį ir vaniloidinių jonų kanalų potipį 1 -TRPV1
  • Kanabidiolis (CBD) atstovauja kitą galimą kelią moduliuojant eCBs sumažinti nerimą

Įžanga

Endokanabinoidinė sistema (eCB) ir ją veikiantys vaistai dėl savo teigiamo poveikio elgsenai ir smegenų veiklai, ir tuo pačiu dėl galimybės gydyti periferines ir neuropsichiatrines ligas, sulaukia milžiniško dėmesio mokslo bendruomenėje bei visuomenėje. Ši kryptis akivaizdi, nes ir žinių apie endokanabinoidinės sistemos veikimą daugėja, taip pat visuomenė palankiau ima žiūrėti į kanabinoidų vartojimą ir pramoginiais, ir medicininiais tikslais. Iš tiesų, Cannabis sativa gydomosios savybės daugeliui sveikatos sutrikimų buvo naudojamos ir žinomos jau prieš tūkstantmečius. Mokslinio medicininės vertės tyrimo pradžią galima skaičiuoti nuo kanabinoidų delta-9-tetrahidrokanabinolio (THC) ir kanabidiolio (CBD), kaip kanapių pagrindinių aktyvių komponentų ir kanabinoidinių receptorių bei endogeninių substancijų (eCBs), veikiančių juos visame kūne ir smegenyse, atradimo.

Įpusėjant amžiui, matomas didelis eCB sistemos veikimo mechanizmų atskleidimo ir panaudojimo gydyme postūmis, ką patvirtina  kanabinoidinių komponentų teigiamo veikimo klinikiniai patvirtinimai sumažėjusio apetito, pykinimo, vėmimo, skausmo, spastiškumo vėžio atveju, AIDS,  išsėtinės sklerozės ir kitų ligų gydymui, tuo pačiu aktyviai atliekant tyrimus dėl panaudojimo ir kitų sveikatos sutrikimų gydymui. Ypatingą vietą eCB klinikiniuose ir priešklinikiniuose tyrimuose turi baimės, nerimo, streso tyrimai ir su tuo susiję psichiniai sutrikimai, tokie kaip nerimas, potrauminis stresas, dabar priskiriami traumų ir su stresu susijusiems sutrikimams. Šie sutrikimai reprezentuoja dažniausias protines ligas, bet to dažnai yra susiję su piktnaudžiavimu alkoholiu ir kitomis veikliosiomis medžiagomis. Deja, esančios gydomosios ir tuo labiau farmacinės priemonės pacientams adekvačiai pagelbėti negali.

Keletas klinikinių apžvalgų nurodo ryšį tarp kanapių vartojimo ir su stresu susijusių sutrikimų. Pavyzdžiui PTSD pacientams dažniau matomas ryšys tarp kanapių vartojimo ir PTSD.  Tokie epidemiologiniai duomenys nepaaiškina, ar toks reiškinys yra etiologinis faktorius, ar kaip savigydos priemonė, tačiau simptomų stiprumas koreliuoja su noru vartoti kanapes, kad nugalėti emocinį negalavimą. Preliminarūs duomenys rodo, kad kanapės ir jų komponentai gali veikti PTSD simptomus, susijusius su padidintu jautrumu ir nerimu, kaip atsaku į aplinkos veiksnius ir traumą primenančius faktorius. Nors šie klinikiniai pastebėjimai turėtų būti praplėsti su didesniu pacientų skaičiumi, bet visgi, tai teigia apie kanapių streso ir nerimo mažinimo poveikį. Iš tiesų, kanapės jau seniai naudojamos visuomenėje, kaip priemonė mažinti nerimą ir pakelti nuotaiką ir iš dalies todėl paskutiniu metu eCBs pritraukė didelį susidomėjimą, kaip galimybė atrasti naujus vaistus nerimo ir su stresu susijusių negalavimų gydymui (1 pav.)

Publikacijų skaičiaus grafikas
1 pav. PubMed citavimų rezultatai pagal paiešką “kanabinoidai ir nerimas” 1990-2015 m.

Mūsų šios trumpos apžvalgos tikslas- aptarti įvairius eCB sistemos komponentus, kurie galėtų būti anksiolitinio ir antidepresinio veikimo taikiniai ir mažiau žinomus variantus, kurie turi ne mažesnes galimybes tapti vaistais (pav.2). Apžvaga pradedama nuo intriguojančios idėjos- selektyvių eCB komponentų didinimas, veikiant molekulinio eCB skaidymo mechanizmus. Bus aptariami du gerai žinomi eCB hidrolizuojantys fermentai- riebalų rūgščių amido hidrolazė (FAAH) ir monoacilglicerolio lipazė (MAGL), o taip pat kiek mažiau žinomas ciklooksigenazės-2 (COX) veikimo mechanizmas. Mes perkeliame dėmesį nuo standartinių ir plačiai aprašytų kanabinoidinių receptorių subtipo 1 (CB1R) prie kitų svarbių receptorių, labiausiai – vaniloidinių receptorių tipo 1 (TRPV1). Galiausiai, mes aptarsime daug žadančią galimybę moduliuoti eCB ir veikti neurotransmitinę sistemą, naudojant pagrindinį kanapių komponentą- kanabidiolį (CBD).

 

Terapinis eCB veikimas nerimo mažinimui
2 pav. Terapinė galimybė mažinti nerimą per eCB veikimą

FAAH inhibitoriai reguliuoja transmiterių išleidimą padidinant AEA lygį ir gaunamas nerimą mažinantis efektas, ypač esant stresui. COX-2 inhibitoriai veda prie AEA lygio padidėjimo ir pasireiškia toks pat poveikis, kaip ir FAAH inhibitorių. eCB aktyvumo blokavimas TRPV1 lemia nerimą mažinantį efektą per presinapsinį ir posinapsinį signalų perdavimo moduliavimą. Galiausiai, CBD nerimą mažinantis poveikis pasiekiamas įvairiais keliais- per 5-HT1AR aktyvumą ir adenosino reguliavimą, taip pat per CB1R ir galimai per TRPV1.

FAAH ir MAGL: in ir jan eCB hidrolizėje

Kol AEA biosintezė kurį laiko buvo paslaptis, paskutinę dekadą kanoniniai AEA metabolizmo keliai  buvo plačiai aprašyti. Pirmiausiai apibūdintas Cravatt ir kolegų, kaip fermentas, kuris metabolizuoja oleamidą, FAAH yra prie membranos prisirišusi serino hidrolazė, kuri hidrolizuoja didelę riebalų rūgščių amidų klasę, įskaitant AEA. FAAH pirmiausiai yra pririšta prie endoplazminio tinklo membranos ir plačiai pasiskirsčiusi smegenyse, turinti didelę raišką piramidinių neuronų posinapsinėje dalyje. Kadangi genetinė arba farmakologinė FAAH inaktyvacija lemia aukštą AEA, bet ne 2-AG lygio padidėjimą, todėl manoma, kad FAAH yra pagrindinis AEA metabolizuojantis fermentas.

Yra gerai žinoma, kad FAAH slopinimas ir AEA signalų perdavimo padidinimas gali žymiai pagerinti baimės elgesio rodiklius ir su nerimu susijusį elgesį graužikų modeliuose. Atsižvelgiant į pirmojo sąlyginai selektyvaus FAAH inhibitoriaus apibūdinimą, URB597, Piomelli grupė prieš daugiau kaip dešimtmetį atrado, kad AEA hidrolizės slopinimas lemia anksiolitinį elgesį žiurkių modelyje. Paskutinių metų sekantys tyrimai parodė, kad šis veikimas turi daug specifiškumo-  FAAH geno panaikinimas arba nuslopinimas lėmė anksiolitinį poveikį daugiau ypatingai priešiškos aplinkos atveju.

Mechanizmas, paaiškinantis kodėl FAAH nuslopinimas anksiolitiškai veikia tik esant didelio priešiškumo sąlygomis, lieka neaiškus, tačiau esamas darbinis modelis teigia, kad vietoj to, kad tiesiai sukelti anksiolitinį efektą, AEA atstato homeostazę nerimo signalų perdavimo grandinėje atsakant į stresą. Specifiškai, esant stresui, pastebėta, kad smegenų srityse, atsakingose už streso valdymą, tokiose, kaip migdolinis kūnas, FAAH aktyvumas stipriai padidėja, kas atitinkamai sumažina AEA signalų perdavimą. Todėl, tampa aišku, kad AEA signalų perdavimo sumažinimas atsakant į priešišką aplinką sukelia nerimo būseną, o FAAH veiklos slopinimas ir atitinkamai AEA signalų perdavimo padidinimas veikia kaip AEA signalų perdavimo normalizavimas ir lemia su nerimu susijusio elgesio mažinimą. Terapiniu požiūriu, galimybė  padidinant AEA, sumažinus FAAH, moduliuoti didelio nerimo būklę, duoda pagrindą gydymo krypčiai, kuri būtų paremta selektyviu patologinės didelio nerimo būklės veikimu be pašalinių efektų, kurie būdingi daugeliui konvencinių anksiolitikų.

FAAH/AEA signalų perdavimo ir nerimo ryšį patvirtina daugelis šaltinių. Pirmiausia, daugelyje  tyrimų nustatyta, kad pacientų, kurie sirgo su stresu susijusia psichikos liga, įskaitant depresiją, AEA lygis buvo sumažėjęs. Tarp atskirų pacientų pastebėtas sąlyginai mažas apytakoje esantis AEA lygis, kuris koreliuoja su aukštesniu nerimo lygiu depresijos atveju ir įtampos simptomai esant PTSD. Antra, aptiktas FAAH geno genetinis variantas, kuris destabilizuoja FAAH proteiną, sumažina FAAH įtakojamą AEA hidrolizę ir padidina AEA signalų perdavimą. Šis polimorfizmas daug kartų buvo siejamas su sumažėjusiu polinkio nerimui indeksu, o taip pat su padidėjusiu kaktos srities smegenų žievės ir migdolinio kūno funkcinės jungties aktyvumo padidėjimu bei migdolinio kūno kraujo deguonies lygio priklausomybės (BOLD) (angl. blood-oxygen-level dependent) atsako į grėsmės signalus aktyvumo sumažėjimu ir pagreitintu prisitaikymu/įpratimu.

Šie epidemiologiniai ir genetiniai duomenys rodo, kad genetiškai geresnis AEA signalų perdavimas lemia sumažinto nerimo fenotipą ir duoda šiam veikimui neurologinį pagrindą. Iš tiesų, esminį migdolinio kūno vaidmenį patvirtina tyrimai su graužikais, kur bazolateralinis migdolinis kūnas nustatytas kaip pagrindinė vieta, susijusi su FAAH signalų perdavimu reguliuojamu baimės ir nerimo elgesiu. Apibendrinus, panašūs graužikų ir žmonių tyrimų duomenys duoda pagrindą FAAH slopinimą laikyti galima nerimo mažinimo strategija, o farmacinės kompanijos aktyviai domisi ir atlieka klinikinius tyrimus, siekiant šio mechanizmo patvirtinimo.

Apie AEA signalų perdavimo ir nerimo sąryšį sukaupta nemažai duomenų, tuo tarpu apie 2-AG žinoma žymiai mažiau. Tačiau, skirtingai negu AEA, fermentinės kaskados, susijusios su 2-AG biosinteze ir degradavimu, yra gana plačiai aprašytos, apimant diacilglicerolio lipazę (DAGL), kuri yra pirminis sintezuojantis fermentas ir MAGL, kuri yra pirminis fermentas, susijęs su 2-AG hidrolize. Nustatyta, kad chroniškas nenuspėjamas stresas pažeidžia 2-AG signalų perdavimą ir buvo pagaminti selektyvūs MAGL inhibitoriai, kad ištirti jų galimą su nerimu susijusį veikimą. Iki šiol atlikti tyrimai rodo, kad 2-AG signalų perdavimo padidinimas slopinant MAGL, duoda anksiolitinį poveikį, kuris taip pat, kaip FAAH slopinimas, ypatingai pastebimas arba išskirtinai veikia aukšto aplinkos priešiškumo sąlygomis- galimai atspindint 2-AG sintezę pagal poreikį, kai jis išauga esant stresui. Tačiau, kai kurie tyrimai parodė, kad MAGL inhibtoriai neveikia nerimo ir kad padidintas emocinis susijaudinimas galimai stabdo anksiolitinį MAGL inhibitorių poveikį, kurie buvo suleisti tiesiai į basolateralinį migdolinį kūną. Be to, nustatyta, kad MAGL slopinimas greičiau panaikina, nei pagerina pirminį baimės išnykimo įgavimą (angl. initial fear extinction acquisition) ir padidina baimę per 2-AG agonistinį CBR1 veikimą GABA neuronuose.

Iliustratyviame MAGL slopinimo poveikio pavyzdyje pelės, kurioms išsivystė patologinė nerimo forma dėl pakartotinio socialinės gynybos streso, pastebėtas per 2-AG perduodamo plastiškumo trūkumas požieviniuose smegenų branduoliuose, o MAGL inhibitorių skyrimas gali normalizuoti šį elgesio fenotipą, o taip pat per 2-AG perduodamą sinapsinį plastiškumą požieviniuose smegenų branduoliuose. Ir atvirkščiai, pastebėti aiškūs nerimo požymiai pelių, kurioms ištrintas DALG genas ir yra sumažėjęs 2-AG signalų perdavimas. Apibendrinus galima teigti, kad 2-AG signalų perdavimas taip pat yra emocinio elgesio reguliatorius ir 2-AG signalų perdavimo pastiprinimas gali sumažinti su nerimu susijusius požymius, ypač po streso stimulo patyrimo.

Koks yra 2-AG, MAGL ir su stresu susijusių požymių ryšys žmonių atveju? Kol žmonių funkciniai MAGL genų variantai dabar yra tiriami, dvi nepriklausomos studijos nustatė, kad 2-AG lygis pagrindine depresija sergančių žmonių yra sumažėjęs, o kitoje studijoje teigiama, kad žemas apytakoje esantis 2-AG kiekis nusako apie depresijos dydį po širdies operacijos. Sumažintas 2-AG lygis taip pat pastebėtas pacientuose su PTSD sindromu. Galiausiai, tyrimai su sveikais savanoriais parodė, kad nuolatiniai stresoriai jiems sumažino 2-AG lygį, kuris koreliavo su pozityvių emocijų mažėjimu.

Todėl, vis labiau palaikoma hipotezė apie 2-AG ir su stresu susijusių rodiklių sąsają žmonių, o taip pat graužikų atvejais, kas duoda užuominą apie tai, jog MAGL inhibitoriai gali būti kitas galimas kelias gydyti su nerimu susijusius sutrikimus ir būsenas, kurioms būdinga nenormaliai priešiška reakcija į stresorius. Tačiau entuziazmą šiek tiek mažina faktas, kad ilgalaikis didelių dozių inhibitorių skyrimas desensitizuoja CBR1 ir sukuria fenotipą, kuris daugiau yra CB1R antagonistinis, nei agonistinis. Kita vertus, mažos MAGL inhibitorių dozės nesukelia desensitizacijos ir todėl parametrai ir kinetika, kuria MAGL inhibitoriai gali reguliuoti 2-AG signalų perdavimą ir CB1R efektyvumą lieka svarbia užduotimi tam, kad eiti pirmyn vystant šią klinikinę strategiją.

COX-2: alternatyvus kelias eCB skaidymui

FAAH ir MAGL laikomi kanoniniais inaktyvaciniais mechanizmais reguliuoti atitinkamai AEA ir 2-AG, tačiau neseniai buvo aprašyti ir nekanoniniai eCB inaktyvacijos būdai, įskaitant lipoksigenazę ir fermentą p450. Čia bus aptarti aiškėjantys duomenys apie vieną iš tokių būdų- COX-2, kuriuo reguliuojamas eCB signalų perdavimas sinapsių, neurocheminiame ir elgesio lygiuose tam tikru būdu, kuris tik dalinai persidengia su FAAH ir MAGL slopinimu, tačiau nežiūrinti to, gali būti aktualus reguliuojant su nerimu susijusį elgesį ir streso atsaką.

COX-2 yra prostaglandino sintazės-2 (PTGS2) staigaus ankstyvojo atsako geno produktas , kuris pasireiškia priklausimai nuo aktyvacijos įvairiuose audiniuose, įskaitant neuronus. COX-2 įtaka reguliuojant nerimą daugeliu atveju aiškinama uždegiminių prostaglandinų mažinimu. Kaip bebūtų, didelių egzogeninių prostaglandinų E2 ir D2 dozių skyrimas turėjo anksiolitinį poveikį, o prostaglandino E2 receptorių neturinčiose pelėse mutantėse pasireiškė sumažinto nerimo elgesys. Šie duomenys rodo, kad mechanizmas, kaip COX-2 reguliuoja su nerimu susijusį elgesį, yra sudėtingas ir kol kas neišaiškintas iki galo, be to, panašu, kad poveikis ir COX-2 slopinimo veikimo mechanizmas priklauso nuo gydymo trukmės ir endogeninės uždegiminės būklės.

Kas liečia COX-2 ir eCB ryšį, COX-2 pirmiausiai yra išsidėstęs posinapsinėje dalyje ir yra ant dendritų spygliukų ir dendritų, raiška, labai panašia į FAAH. COX-2 vaidina pagrindinį vaidmenį prostaglandinų gamyboje oksiduojant arachidono rūgštį (AA), o taip panaudoja 2-AG ir AEA substratus prostaglandino -glicerolio (PG-G) ir prostaglandino etanolamido (PG-EA) gamybai atitinkamai.

Svarbu yra tai, kad COX-2 nuslopinimas įtakoja eCBs komponnetų padidėjimą, pirma, padidinant AEA kiekį audiniuose ir mažesniu laipsniu, 2-AG , ir antra, per eCB perduodamo retrogradinio sinapsinio  slopinimo padidinimą- depoliarizacijos įtakota inhibicijos slopinimo (DSI) forma ir glutamato išskyrimo toniniu eCB slopinimu. Neseniai išaiškėjo įdomus faktas, jog su P21 susijusi kinazė, padidina toninį AEA signalų perdavimą hipokampo GABA neuronų sinapsėse sumažinant sinapsinį COX-2 lygį ir atitinkamai sumažinant COX-2 susijusią AEA signalų perdavimo inaktyvaciją.

Šie duomenys rodo, kad COX -2 atliekamas eCB signalų perdavimo reguliavimas yra alternatyvus mechanizmas pasiekti eCB padidinimą gydymo tikslais, įskaitant nerimo atvejus. Svarbu paminėti, kad pirminėse studijose tiriant COX-2 eCB reguliavimą, tipiškai naudojo tradicinius COX-2 inhibitorius, kurie, nors yra selektyvūs labiau COX-2, nei COX-1, slopina COX-2 galimybę oksiduoti AA, o taip pat ir eCBs, tokiu būdu pakeliant abiejų substratų lygį. Ši farmakologinė savybė gali būti apeita parenkant substratui selektyvius COX-2 inhibitorius (SSCIs), kurie blokuoja eCB oksidaciją be sekančio AA veikimo. Dvi preliminarios studijos naudojo abu- SSCIs ir tradicinius COX-2 inhibitorius, tiriant COX-2 vaidmenį graužikų su nerimu susijusiam elgesiui. Pirmoje ataskaitoje sisteminis prototipinio SSCI, LM-4131 skyrimas sumažino pelių su nerimu susijusį elgesį kelete bandymų (atviro lauko, šviesos tamsos ir pakelto labirinto). Sekantis darbas parodė, kad LM-4131, taip pat kaip du tradiciniai COX-2 inhibitoriai, Lumiracoxib ir Celecoxib, lėmė anksiolitinį veikimą naujos aplinkos sukeltos hipofagijos teste su pelėmis, kurioms buvo sukeltas pėdų elektros šokas prieš 8-24 val. Be to, nei vienas iš testuotų vaistų neveikė sacharozės pasirinkimo ar sąstingio laiko pelių uodegos laikymo testuose- rodiklių, kurie daugiau yra susiję su antidepresiniu, nei anksiolitiniu efektyvumo matavimu.

Šie atradimai rodo, kad SSCIs ir agentai, panašūs į tradicinius COX-2 inhibitorius lemia anksiolitinį poveikį įvairiomis sąlygomis, bet ar jie funkciškai susiję su eCB sistemos pastiprinimu ? Matyt, vienareikšmio atsakymo nėra. Iš vienos pusės, anksiolitinis LM-4131 poveikis buvo pilnai anuliuotas (šviesos- tamsos teste) kartu skyrus CBR1 antagonisto- kas atitinkamai rodo eCB priklausomybę nuo  COX-2 inhibitorių poveikio. Iš kitos pusės, LM-4131 ir Lumiracoxib gebėjimas sumažinti streso sukeltą nerimą naujumo hipofagijos teste, nebuvo užblokuotas CBR1 antagonistų, arba TRPV1 bei CBR2 antagonistų. Skirtingai, LM-4131 poveikis buvo anuliuotas skyrus mažo laidumo kalcio valdomų  (SK) kalio kanalų blokuotojo, Apamino ir buvo imituotas skiriant SK kanalų aktyvatoriaus 1-EBIO. Apibendrinus šiuos preliminarius duomenis galima pasakyti, kad esant nestresinėms sąlygoms, COX-2 inhibitoriai lemia anksiolitinį poveikį per CBR1 vykstantį eCB signalų perdavimą, bet esant stresui, šis poveikis nesiejamas su šiais kanoniniais veikimo mechanizmais.

Tačiau tai nėra pabaiga, nes SK pats gali būti AEA molekulinis taikinys. Be to, COX-2 blokavimas apribos aktyvius oksidacinius AEA metabolitus (prostaglandin-Gs)  ir 2-AG (prostaglandin -EAs), kurie pasireiškia savu poveikiu per receptorius, kurie dar nenustatyti. Tai sako apie  intriguojančią galimybę, jog anksčiau minėtos nerimą malšinančios ir antidepresinės AEA savybės, tam tikromis sąlygomis gali pasireikšti per SK signalų perdavimą ir kitus, nesijusius su CB1R kelius, kuriuos pasiekia COX-2 inhibitoriai. Kol tyrimai dėl nerimo malšinimo aspektų, susijusių su COX-2 yra ankstyvojoje stadijoje, esantys duomenys skatina tęsti tyrimus. Kol kas klinikiniai tyrimai iš esmės neliečia klausimo, ar COX-2 inhibitoriais galima būtų gydyti su nerimu susijusius sutrikimus. Klinikiniai tyrimai dėl potencialių tradicinių COX-2 inhibitorių anksiolitinio poveikio gali būti pradėti netrukus, kaip bebūtų, remiantis tuo faktu, kad Lumiracoxib ir Celecoxib yra patvirtinti kaip priešuždegiminiai vaistai.

eCB receptoriai: vive la difference !

CB1R yra  žinomiausia eCB jungimosi vieta smegenyse. Receptoriai gausiai pasiskirstę įvairiose  neuronų subpopuliacijose, taip pat astroglijose ir ląstelių organėlėse, tokiose, kaip mitochondrijos. Pastaroji CB1R klasė ypatingai įdomi dėl paskutinių duomenų apie glijų ir mitochondrijų CB1R su eCB susijusiuose mnenominiuose procesuose kartu su astrocitų ir mitochondtrijų vaidmeniu streso ir nerimo procesuose. Tačiau šalia CB1R, eCB veikia per kitas, mažiau žinomas vietas, įskaitant CB2R ir TRPV1 (3 pav.) ir kiekviena iš jų gali būti susijusi su nerimo reguliavimu.

 

TRPV1 vaidmuo eCB signalų perdavime
3 pav. TRPV1 vaidmuo eCB signalų perdavime

AEA gali būti endogeninis CB1R ir TRPV1 ligandas, aktyvuojant CB1R presinapsėje taip nuslopinant transmiterių išleidimą. TRPV1 aktyvavimas lemia padidėjusį transmiterių išleidimą (jei yra presinapsėje) arba didina depoliarizaciją posinapsiniame terminale (jei yra posinapsėje). TRPV1 ir CB1R sąveika glutamaterginiuose terminaluose, priešingai nei GABA terminaluose, priklauso nuo ligando koncentracijos. Mažomis koncentracijomis endogeniniai ir egzogeniniai eCBs pasireiškia anksiolitiniu poveikiu per CB1R glutamaterginiuose terminaluose (dalinai dėl geresnio G baltymo prisirišimo prie CB1R receptorių glutamaterginiuose terminaluose). Didesnėmis koncentracijomis TRPV1 gali lemti su nerimu susijusią veikimo grandinę būti atsparia per CB1R atliekamam glutamato išskyrimo reguliavimui ir eCBs  gali veikti parakrininiu būdu per CB1R  GABA terminaluose slopinimo sumažinimui. Glijų ląstelių įtaka per eCB perduodamam nerimo valdymui, kol kas laukia išaiškinimo ateityje.

Kurį laiką buvo manoma, kad CB2R pasiskirstymas apsiriboja imuninėmis ląstelėmis ir jų nėra centrinėje nervų sistemoje, tačiau vėliau tai tapo abejotina dėl naudojamų antikūnų specifiškumo trūkumo. Ar per CB2R perduodamas smegenyse ar periferijoje aktopinis genetinis CB2R raiškos pelėse padidėjimas gali sušvelninti reakcijas į chronišką stresą. Taip pat svarbios yra studijos, kuriose parodoma, kad genetinės ir farmakologinės manipuliacijos CB2R funkcijomis graužikų modeliuose keičia socialinį bendravimą ir agresiją, slopinančio vengimo mokymosi (angl. Inhibitory Avoidance Training) testo ir prepulso išgąsčio slopinimo testų rezultatus. Kaip galimas iš visų potencialių variantų yra ir ryšys tarp žmogaus CNR2 ir pagrindinės depresijos. Viena iš hipotezių yra tokia, kad turint omenyje imuninės sistemos vaidmenį įvairių psichikos sutrikimų etiologijoje ir tai, kad CB2R yra išsidėstę ant imuninių ląstelių, ypač mikroglijų, tai gali reikšti CB2R reguliavimo įtaką elgesiui. Neseniai išvestos pelės su CB2R  mutacija, pasitarnaus patikrinti hipotezę, kai selektyviai panaikinamas CB2R mikroglijose ir neuronuose.

Nagrinėjant CB2R, vienu metu buvo aptariami ir neselektyvių katijonų kanalų TRPV1 raiška CNS.

Pelių bandymų linijos, paruoštos pamatyti TRPV1, parodė, kad TRPV1 teigiami neuronai yra išnykę arba retai pasiskirstę su nerimu susijusiose smegenų dalyse, įskaitant smegenų kamieno cerebrospinalinio kanalo srities pilkąją medžiagą (PAG), pagumburį ir hipokampą. Kaip bebūtų, funkcinė išraiška gali būti per mažai vertinama, jei TRPV1 yra pasiskirstę presinapsinėje ir posinapsinėje dalyse ir veikia iš toliau, nei yra sintezės vietos. Iš tiesų, ataskaitose minima apie TRPV1 raišką melsvo galinio ruoželio pamatinio branduolio (BNST), hipokampo dantytajame vingyje ir hipokampo CA1 regione posinapsiniuose terminaluose abejose- slopinančiose ir jaudinančiose sinapsėse. Tai pat yra duomenų apie TRPV1 raišką presinapsinėje pavienio trakto branduolio dalyje ir PAG.

Sutinkamai su pasiskirstymu smegenų dalyse, atsakingose už nerimą, peršasi išvada, kad TRPV1 veikia kaip joninis sąveikos su CB1R dalyvis, lemiantis baimės ir nerimo atsaką graužikų modeliuose. Manoma veikimo mechanizmo schema yra tokia, kad su nerimu susijusį elgesį lemia balansas tarp eCB perduodamo slopinimo (per CB1R) ir jaudinimo (per TRPV1) nerimo signalus perduodančioje grandinėje, kuri, veikdama teisingai, naudojama kaip sistema perjungiant elgesio atsaką nuo pasyvaus (pvz. sustingimo) ir aktyvaus (pvz. pabėgimo), priklausomai nuo grėsmės artumo. Deja, šio TRPV1/CB1R balanso išsireguliavimas gali lemti padidintą nerimą ir streso įveikimo deficitą. Tam, kad atsakyti į šį klausimą, reikalinga išsami elgesio analizė klinikiniuose tyrimuose, tuo aspektu, kaip smegenys ir periferiniai TRPV1 įtakoja motorinį elgesį ir vegetatyvines funkcijas.

Kitas esminis dalykas- viršesni  mechanizmai, kurie lemia signalų perdavimą per TRPV1, veikiantį  su nerimu susijusį elgesį.  Vienas iš tikėtinų kelių, kuris yra minimas literatūroje, apžvelgtoje aukščiau,  yra kelias per AEA, kuris yra pilnas ir CB1R, ir TRPV1 agonistas, tačiau su skirtingu afinitetu. Posinapsėse išskirtas AEA prisijungia prie presinapsėje ir posinapsėje esančių TRPV1 atitinkamai retrogradiškai ir anterogradiškai. Be to, atsišžvelgiant į tai, kad AEA gali būti gaminama presinapsėje (dėl to, kad presinapsėje yra AEA sintetinantis fermentas NAPE-PLD), presinapsinės kilmės AEA gali taip pat rištis prie  presinapsinio TRPV1. Tam kad išsiaiškinti šiuos besikaitaliojančius AEA signalų perdavimo per TRPV1 režimus nerimo atveju, būsimiems tyrimams pasitarnaus fotoreguliuojami TRPV1 agonistai ir antagonistai, trumposios segtuko formos RNR (angl. shRNA – short hairpin RNA), sumažinus TRPV1 raišką laiko ir erdvės apribojimo būdu ir sąlyginė TRPV1 nuline mutacija (sustabdymas).

Labai svarbus momentas  yra rasti tinkamus TRPV1 veikiančius vaistus klinikiniam nerimo mažinimo naudojimui. Kaip faktai rodo, TRPV1 poveikis elgesiui yra atvirkščias nei veikiant per CB1R, todėl vienas iš kelių būtų rasti komponentus, blokuojančius TRPV1 ir tuo pačiu metu blokuojančius FAAH (CB1R stimuliacijai) taip, kad AEA padidėjimo ir signalų perdavimo per CB1R neatsvertų TRPV1 aktyvacija. Šiuo atveju N-arachidonoil-serotoninas (AA-5-HT)  gali būti naudingas dvigubo veikimo režimo pavyzdys.

CBD: kitoks nei THC

Vienas niuansas, kuris komplikuoja į eCB nukreiptų vaistų panaudojimo galimybę yra tas, kad kanapės (marihuana) nemažina nerimo stipriai ir kartais gali kaip tik sukelti nerimą sveikiems ir padidinti simptomų aštrumą PTSD pacientams. Šie kintamieji labai stipriai priklauso nuo individo ir vartotų vaistų, tačiau šioje srityje vis dar mažai žinių.

Kai kurie tyrėjai tai aiškina eCB signalų perdavimo sistemos nusilpimu, lemiančiu toleranciją nerimą mažinančių vaistų veikimui, o kai kuriais atvejais demaskuojančiais turimas savybes nerimui pasireikšti. Alternatyvus, tačiau nebūtinai vienintelis paaiškinimas yra toks, kad anksiolitinis kanapių  poveikis priklauso nuo neurobiologinės sąveikos ar santykio tarp dviejų pagrindinių fitokanabinoidų- THC ir CBD. Palyginus, duomenų, kaip CBD veikia nerimą nėra daug, o taip pat ir žinių, kaip CBD poveikį moduliuoja THC ir kiti kanabinoidai, randami kanapėse- farmakologinį efektą, vadinamą enturažu.

Kaip bebūtų, keletas klinikinių ataskaitų patvirtino anksiolitinį CBD poveikį. Pavyzdžiui, CBD panaikina THC sukeltą nerimą ir glosofobiją (viešo kalbėjimo baimę) ir mažina smegenų reaktyvumą baimės stimulams funkcinio magnetinio rezonanso vaizdavimo studijose. Guimaraes ir kolegų tyrimai su graužikais patvirtina šiuos teiginius. Sisteminis CBD skyrimas žiurkėms pasireiškia anksiolitiniu poveikiu pakelto labirinto bandymuose, Vogel konflikto teste ir stiklinio kamuoliuko užkasimo teste, taip pat sumažina sąlyginę kontekstinę baimę. Toks pat poveikis pasireiškia suleidus mikroinjekcijas į tam tikras smegenų vietas, įskaitant centrinį migdolinio kūno branduolį, melsvo galinio ruoželio pamatinį branduolį (BNST), smegenų kamieno cerebrospinalinio kanalo srities pilkosios medžiagos nugarinę dalį (d PAG). Nerimą mažinantis CBD poveikis yra priklausomas nuo dozės.

Mechanizmai, kuriais CBD mažina nerimą, lieka neapibrėžti galutinai. CBD ortosteriškai mažai arba visai nesiriša prie CB1R ir CB2R ir gali prie tam tikrų sąlygų efektyviai antagonizuoti receptorius netgi esant mažoms nM koncentracijoms. Todėl CBD gali būti vadinamas alosteriniu CB1R reguliatoriumi, farmakologine savybe, kuria gali būti paaiškinama, kodėl CBD mažina kai kuriuos THC poveikius, kuris veikia, kaip dalinis CB1R agonistas. Be to, CBD yra TRPV1 agonistas tokiu pat afinitetu, koks yra dirginančių medžiagų, randamų čili pipiruose, kapsaicino, bet neturi skausmą sukeliančių savybių ir gali desensitizuoti TRPV1 net mažomis koncentracijomis. Turint omenyje TRPV1 įtaką reguliuojant baimę ir nerimą, būtų labai naudinga išnagrinėti galimas šio receptoriaus ir CBD sąveikas.

Be poveikio CB1R ir TRPV1, CBD nerimą gali veikti stulbinančiu kiekiu būdų. Pvz. CBD yra adenosino skaidymo /grąžinimo inhibitorius, o adenosino signalų perdavimo pagerinimas lemia anksiolitinį veikimą. Kitas svarbus CBD taikinys yra 5- hidroksitriptamino 1A receptoriaus potipis (5-HT1A-R) – metabotropinis septynių transmembranų receptorius, negatyviai prisirišęs prie G baltymų (Gi/Go), kas seniai jau buvo dėmesio centre dėl nerimą mažinančių savybių. CBD greitai padidina  tarpląstelinio serotonino ir glutamato lygius pelių smegenų žievėje ir padidina per 5- HT1A- R perduodamą GABA interneuronų slopinimą tam, kad atlaisvinti glutaminerginius signalus einančius į tolesnes struktūras. Panašu, kad tai atitinamai padidina 5- HT neuronų aktyvumą nugariniame siūlės branduolyje (DRN), padidinant 5- HT kortikolimbinėje projekcijos dalyje, taip užbaigiant sistemos funkcinę kilpą. Be to, CBD galimai veikia 5- HT1A- Rs, esančius netoli DRN, o taip pat ir 5- HT1A- Rs, esančius DRN 5- HT neuronuose. Todėl, CBD ir 5- HT sistemos sąveika yra labai sudėtinga ir vyksta daugelyje lygmenų.

Yra pirminiai duomenys, patvirtinantys funkcinę CBD ir 5- HT1A- R priklausomybę reguliuojant nerimą. Nerimą mažinantis poveikis, gautas CBD injekcijomis į žiurkių infralimbinę ir prelimbinę smegenų žievę, BNST ir dPAG, sumažintas kartu veikiančiu 5- HT1A- R antagonizmu. Vienas galimas šios sąveikos paaiškinimas yra tas, kad CBD veikia kaip pozityvus alosterinis 5- HT1A- R aktyvuotojas. Tai reikštų, jog tam, kad CBD nerimą mažinantis poveikis būtų veiksmingas, turi būti

bazinis susijungimas su 5- HT1A- R. Tai yra svarbu, nes 5- HT1A- R agonistai, tokie kaip Buspirone, taip pat duoda nerimą mažinantį poveikį įvairiuose priešklinikiniuose tyrimuose ir yra skiriami esant įvairiems nerimo sutrikimams ir duodantys pakankamai gerus rezultatus. Papildomas privalumas yra tai, kad CBD ribotai veikia psichiką, palyginus su THC ir neduoda šalutinio poveikio. Kitas žingsnis būtų patikrinti šiuos teiginius klinikiniuose ir paraleliniuose priešklinikiniuose tyrimuose.

Išvados

Šiuo metu eCB sistema- sulaukęs didelio dėmesio taikinys, siejamas su  nerimu, traumomis ir stresu susijusiais sutrikimais, kurio pagrindas yra gausybė priešklinikinės ir klinikinės literatūros, kuri pagrindžia ryšį tarp eCB ir baimės, nerimo bei streso. Šioje trumpoje apžvalgoje ieškoma eCB sistemos veikimo būdų, kuriais galima būtų pasiremti išvystant naujus vaistus minėtų sveikatos sutrikimų gydymui. Tai būtų siekis didinti AEA ir 2-AG pagal poreikį, o taip pat slopinti hidrolizuojančius fermentus, riebalų rūgščių amido hidrolazę (FAAH) ir monoacilglicerolio lipazę (MAGL) arba slopinti ciklooksigenazę -2 (COX-2). Alternatyviai, TRPV1 receptorių aktyvacijos blokavimas, kartu su AEA padidinimu, gali būti efektyvus padidinto nerimo ir streso mažinimo būdas. Galiausiai, yra galimybė, panaudojant kanapėse esantį komponentą CBD, gydyti su nerimu susijusius sutrikimus, nors ir per neuro- mechanizmus, kurie gali būti nepriklausomi nuo eCB signalų perdavimo. Tolesni tyrimai ir gerai parengtos klinikinės studijos parodys, kaip šie daug žadantys atradimai galėtų pasitarnauti taip reikalingų vaistų sukūrimui.

Šaltinis:

The endocannabinoid system as a target for novel anxiolytic drugs, Sachin Patel, Mathew N. Hill, Joseph F. Cheer, Carsten T. Wotjak, and Andrew Holmes

Published in final edited form as: Neurosci Biobehav Rev. 2017 May ; 76(Pt A): 56–66. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.12.033.