Das Endocannabinoid-System: Was ist das? Wie funktioniert es?

Das Endocannabinoid-System oder endogene Cannabinoid-System (ECS) ist die Grundlage für die Wirkung von Cannabis auf den menschlichen Körper. Seine Entdeckung ist noch recht jung und sein Verständnis ist nicht vollständig. Was ist also das Endocannabinoid-System? Wie funktioniert es? Welche Wirkung hat es auf den Körper? Welche Kanäle nutzt es?

Endocannabinoid-System: Was ist es?

Das Endocannabinoid-System ist eine Gruppe von zellulären Rezeptoren und Molekülen, die sich in unserem Körper befinden. Diese spezifischen Rezeptoren, die als Cannabinoid-Rezeptoren bezeichnet werden, wurden in den 1990er Jahren durch die Erforschung der Wirkung von Cannabis auf das Gehirn isoliert. Sie haben daher den Namen Cannabis und die Vorsilbe „endo“ geerbt, um anzudeuten, dass sie vom Körper produziert werden. Diese Entdeckung wäre ohne den israelischen Professor Raphael Mechoulam nicht möglich gewesen, der 1963 THC isolierte und dann feststellte, dass der Körper ähnliche Wirkungen ohne das Vorhandensein von THC hervorbrachte.

Cannabinoid-Rezeptoren befinden sich im gesamten menschlichen Körper.

Was ist die Rolle des Endocannabinoid-Systems?

Das Endocannabinoid-System soll für die Homöostase, den Regulierungsprozess, der die normale Funktion des Organismus aufrechterhält, verantwortlich sein. Dieser Mechanismus beeinflusst die wichtigsten Funktionen des menschlichen Körpers: Hunger, Verdauung, Schmerz, Energie, Schlaf, Appetit, motorische Funktionen, Fortpflanzungsfunktionen, Lust, Regulierung der Körpertemperatur… Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Endocannabinoide die Erklärung für das gute Zusammenspiel von Körper und Geist sind.

Allerdings kann das Endocannabinoid-System auch versagen. Der Zusammenbruch des Endocannabinoid-Systems wird als „klinischer Endocannabinoid-Mangel“ bezeichnet. Wenn das Endocannabinoid-System Ihren Körper nicht mehr reguliert, können die oben genannten Funktionen beeinträchtigt werden.

Die Verwendung von medizinischem Cannabis kann dann bestimmte Endocannabinoiddefizite verändern oder beheben und bestimmte Störungen des endogenen Cannabinoidsystems behandeln. Wenn THC an die CB1– und CB2-Rezeptoren bindet, moduliert es die Wirkung der Cannabinoid-Rezeptoren und bringt ihre Funktion wieder ins Gleichgewicht. Zum Beispiel kann Cannabis durch die massive Aktivierung der CB2-Rezeptoren in den Gelenken die Entzündungen in den Gelenken bei Arthritis lindern. Dabei kontrolliert es die Auslösung der Information „Schmerz im Gelenk“.

Die medizinischen Eigenschaften von Cannabis sind also das Ergebnis der Wirkung von Cannabis auf das Endocannabinoid-System. Letzteres erfordert noch viel Forschung, um vollständig verstanden zu werden.

Das menschliche Endocannabinoid-System

Die Cannabinoid-Rezeptoren

Cannabinoid-Rezeptoren (endocannabinoid receptor) sind Proteine, die chemische Signale von außerhalb einer Zelle empfangen. Wenn ein chemisches Signal an einen Rezeptor bindet, führt es zu einer bestimmten Form der Zellreaktion. Cannabinoid-Rezeptoren reagieren auf drei Arten von Bindemitteln: Endocannabinoide, die von den Mamillarkörpern (einem Teil des Gehirns, der sich in der Nähe des Hypothalamus befindet) produziert werden, Phytocannabinoide, die von Pflanzen produziert werden, und synthetische Cannabinoide, die Cannabinoide umfassen, die in der Natur vorkommen, aber in sehr kleinen Mengen vorhanden sind und daher im Labor reproduziert werden – man spricht dann von synthetischen Phytocannabinoiden – und „künstliche“ Cannabinoide, die im Labor geschaffen und produziert werden – man spricht dann von Neocannabinoiden.

Das Endocannabinoid-System besteht aus zwei Rezeptoren, dem CB1- und dem CB2-Rezeptor. Der CB1-Rezeptor kommt hauptsächlich im zentralen Nervensystem des Gehirns und in den Nervenendigungen vor. Der CB2-Rezeptor ist überall im Körper zu finden, im Immunsystem und in den Membranen der Immunzellen. Rezeptoren finden sich auch in der Milz, den Knochen, den Mandeln und der Schilddrüse.

Andere Rezeptoren des Endocannabinoid-Systems, z. B. der Orphan-Rezeptor GPR55, der von verschiedenen Cannabinoiden und klassischen Endocannabinoiden gezielt angesprochen wird, werden derzeit erforscht. Letzterer hat sich aufgrund von Effekten, die durch die Modulation der Mikrogliafunktion ausgeübt werden, als vorteilhaft gegen Exzitotoxizität erwiesen (Kallendrusch et al., 2013). Dieser Cannabinoid-Rezeptor wurde neben u. a. GPR18 und GPR119 in die Familie der G-Protein-gekoppelten Orphan-Rezeptoren (GPCR) eingeordnet.

Die Endocannabinoide

Endocannabinoide, auch endogene Cannabinoide genannt, bezeichnen Moleküle, die vom Körper produziert werden und an Endocannabinoid-Rezeptoren binden. Bisher unterscheidet die Wissenschaft vor allem zwei Haupttypen von Endocannabinoiden.

Der erste Typ ist der Neurotransmitter Anandamid oder das Glückshormon. Anandamid ist dafür bekannt, dass es für Freude und gute Laune verantwortlich ist. Seine Konzentration im Körper wird durch das Enzym FAAH reguliert, ein agonistisches Molekül, das sich an die CB1- und CB2-Rezeptoren bindet.

Das zweite Endocannabinoid ist 2-Arachidonylglycerol ( 2 AG, um es zu vereinfachen). Dieses wirkt hauptsächlich auf den CB2-Rezeptor, obwohl es auch an den CB1-Rezeptor binden kann.

Wo kommen die Endocannabinoide her?

Seit wir klein sind, versorgt uns unsere Nahrung mit Endocannabinoiden. Sie kommen sehr häufig in der Muttermilch und in Omega-3-Fettsäuren vor und sind vor allem in den Fettsäuren von Lebensmitteln enthalten.

Eine Studie an Tieren, die vom American National Health Institute veröffentlicht wurde, zeigt eine Veränderung des Charakters, wenn das Tier einer Fettsäurediät unterzogen wird. Das Endocannabinoid-System wird also auch durch unsere Ernährung reguliert.

Welche Unterschiede bestehen zu den Cannabinoiden der Pflanze?

Die Cannabinoide (Cannabinoide) sind also letztlich eine Familie von Molekülen, die in der Lage sind, mit unserem Endocannabinoid-System zu agieren. Sie wurden so benannt, weil sie zuerst in der Cannabispflanze entdeckt wurden. Zu den wichtigsten Cannabinoiden, die aus Cannabis oder Hanf gewonnen werden, gehören :

• Das THC ist ein Phytocannabinoid. Dieses hat die gleichen Eigenschaften wie Anandamid und bindet direkt an die CB1- und CB2-Rezeptoren, um die Wirkung von Endocannabinoiden nachzuahmen.
• Cannabidiol oder CBD hingegen bindet nicht an die Endocannabinoid-Rezeptoren, sondern wirkt auf das Enzym FAAH. CBD hindert es dann daran, die Konzentration von Anandamid zu regulieren. Die Menge an Anandamid steigt, was die angeborene schützende Endocannabinoid-Reaktion des Körpers fördert. CBD wirkt auch der Wirkung von THC auf den CB1-Rezeptor entgegen, was den psychoaktiven Effekten des Moleküls entgegenwirkt.

Aktionen des Endocannabinoid-Systems

Wie funktionieren die Enzyme im Endocannabinoidsystem?

Im Endocannabinoid-System sind Enzyme wie Arbeiter, die wichtige Moleküle herstellen und abbauen. Einige Enzyme stellen bei Bedarf Endocannabinoide her und fungieren als winzige Botenstoffe, die dabei helfen, den Körper im Gleichgewicht zu halten.

Sobald diese Botenstoffe ihre Arbeit getan haben, werden sie von anderen Enzymen abgebaut und entsorgt, wodurch eine zu große Aktivität verhindert wird, die das Gleichgewicht stören könnte. Es ist, als ob ein Produktionsteam die wesentlichen Bestandteile herstellt und nach getaner Arbeit aufräumt, wodurch sichergestellt wird, dass der gesamte Organismus reibungslos und harmonisch funktioniert.

Wie wirkt sich THC auf das Endocannabinoid-System aus?

THC (Tetrahydrocannabinol), die berauschende Verbindung in Cannabis, beeinflusst das Endocannabinoid-System, indem es mit seinen CB1-Rezeptoren im Gehirn und im zentralen Nervensystem sowie mit den CB2-Rezeptoren im gesamten Körper interagiert. THC bindet auch an einige Nicht-Cannabinoid-Rezeptoren.

THC beeinflusst dieses System wie folgt:

• Durch Nachahmung der Endocannabinoide: Auf molekularer Ebene ähnelt THC den Endocannabinoiden, insbesondere dem Anandamid. Aufgrund dieser Ähnlichkeit kann THC an diese Rezeptoren binden, insbesondere an die CB1-Rezeptoren im Gehirn
• Veränderung der Gehirnfunktionen: Wenn THC an die CB1-Rezeptoren bindet, wird die normale Gehirnkommunikation beeinträchtigt. Gehirnzellen (Neuronen) kommunizieren normalerweise, indem sie Neurotransmitter freisetzen, die sich an die Rezeptoren benachbarter Neuronen binden. THC verändert diesen Prozess, indem es sich an CB1-Rezeptoren bindet und die Freisetzung verschiedener Neurotransmitter erhöht oder verringert
• Rauschwirkung: Diese Wechselwirkung kann zu den Rauschzuständen führen, die üblicherweise mit dem Konsum von Cannabis einhergehen, wie Wahrnehmungsveränderungen, Stimmungsschwankungen, Gedächtnisstörungen und ein verändertes Zeitgefühl, da THC die Bereiche des Gehirns beeinflusst, die an diesen Funktionen beteiligt sind
• Toleranz: Der wiederholte Konsum von THC kann zu Veränderungen im Endocannabinoid-System führen, wie z. B. einer verringerten Empfindlichkeit oder Dichte der Rezeptoren, was zu Toleranz führt und dazu, dass mehr Cannabis konsumiert werden muss, um die gleiche Wirkung zu erzielen

Wie wirkt sich CBD auf das Endocannabinoid-System aus?

CBD (Cannabidiol) wirkt auf das Endocannabinoid-System auf eine ganz andere Weise als THC. Im Gegensatz zu THC bindet CBD nicht stark an die Cannabinoid-Rezeptoren des Endocannabinoid-Systems. Sein Einfluss ist eher indirekt und vielgestaltig :

• Modulation der Rezeptoren: CBD interagiert mit verschiedenen Rezeptoren im Körper, entweder durch direkte Bindung an den Rezeptor oder, im Fall der Cannabinoid-Rezeptoren, durch indirekte Bindung, im Gegensatz zu der typischen Art und Weise, wie THC an CB1-Rezeptoren bindet. Es kann die Aktivität der CB1- und CB2-Rezeptoren modulieren, wobei es häufig so wirkt, dass es deren Aktivität reduziert. Diese Modulation kann die Art und Weise beeinflussen, wie andere Cannabinoide, einschließlich THC, mit diesen Rezeptoren interagieren
• Erhöhung des Endocannabinoid-Spiegels: CBD hemmt den Abbau des Endocannabinoids Anandamid, indem es das Enzym (Fettsäureamidhydrolase oder FAAH) unterdrückt, das für seinen Abbau verantwortlich ist. Diese Hemmung kann zu einem Anstieg des Anandamid-Spiegels im Körper führen, was die positiven Wirkungen dieses Endocannabinoids, wie Stimmungsregulierung und Schmerzlinderung, verstärken kann
• Wechselwirkung mit anderen Systemen: CBD interagiert auch mit nicht-cannabinoiden Rezeptoren und Systemen. Beispielsweise bindet es an Serotoninrezeptoren und beeinflusst so Stimmung, Stress und Angstlevel. Es beeinflusst auch andere Rezeptoren, die an der Schmerzwahrnehmung und Entzündungen beteiligt sind
• Neuroprotektive und entzündungshemmende Wirkungen: CBD hat nachweislich neuroprotektive und entzündungshemmende Eigenschaften. Es kann Entzündungen im Gehirn und im Körper reduzieren, was bei Krankheiten wie Multipler Sklerose und Arthritis von Vorteil ist. Seine neuroprotektiven Eigenschaften werden im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen erforscht
• Reduzierung der berauschenden Wirkung von THC: CBD kann einigen der psychoaktiven Wirkungen von THC entgegenwirken, indem es die Aktivität des CB1-Rezeptors moduliert. Dies kann die Intensität der THC-induzierten Angst oder Euphorie verringern.

Was hat die Forschung über das Endocannabinoid-System gezeigt?

Zahlreiche Studien an Mäusen und Menschen haben die gesundheitlichen Auswirkungen dokumentiert, insbesondere die schmerzlindernde Wirkung von Cannabinoiden auf verschiedene Arten von Schmerzen, einschließlich chemischer, mechanischer und thermischer Schmerzen sowie neuropathischer, entzündlicher und Krebsschmerzen.

Andere Studien haben gezeigt, dass das Endocannabinoid-System einen großen Einfluss auf die Neurotransmission sowie auf das neuroendokrine und das neuroimmune System hat, die bei depressiven Patienten bekanntermaßen dysfunktional sind. Dementsprechend wurde nachgewiesen, dass gängige Antidepressiva einen direkten Einfluss auf die Expression von Cannabinoid-Rezeptoren im gesamten Gehirn haben. Die Beziehung zwischen dem Endocannabinoid-System und der schweren depressiven Störung ist daher eine weitere Untersuchung wert.

Dennoch konzentrieren sich die meisten Studien auf kleine Teile dessen, was zweifellos ein größeres Mosaik von miteinander verbundenen Prozessen ist. Aus diesem Grund haben sich Studienübersichten darum bemüht, die vorhandene wissenschaftliche Literatur zu vergleichen, um ein besseres Verständnis der Beziehung zwischen ESC und Gesundheit zu erlangen.