Эндоканнабиноидная система ( ЭКС ) представляет собой биологическую систему, состоящую из эндоканнабиноидов , которые представляют собой эндогенные липидные ретроградные нейротрансмиттеры , которые связываются с каннабиноидными рецепторами , и белков каннабиноидных рецепторов, которые экспрессируются в центральной нервной системе позвоночных (включая мозг ) и периферической нервной системе. . [1] [2] Эндоканнабиноидная система все еще находится на стадии предварительных исследований, но может участвовать в регуляции физиологических и когнитивных процессов , включая фертильность , [3] беременность , [4] пре- и постнатальное развитие, [5] [6] [7] ] различная активность иммунной системы, [8] аппетит , болевые ощущения , настроение и память , а также опосредование фармакологических эффектов каннабиса . [9] [10] ECS играет важную роль во многих аспектах нейронных функций, включая контроль движения и моторной координации, обучение и память, эмоции и мотивацию, поведение, подобное аддиктивному, и модуляцию боли, среди прочего. [11]
Были идентифицированы два первичных каннабиноидных рецептора: CB1 , впервые клонированный (или выделенный) в 1990 году; и CB2 , клонированные в 1993 году. Рецепторы CB1 обнаруживаются преимущественно в головном мозге и нервной системе, а также в периферических органах и тканях и являются основной молекулярной мишенью эндогенного частичного агониста анандамида , а также экзогенного тетрагидроканнабинола , наиболее известный активный компонент каннабиса. Эндоканнабиноид 2-арахидоноилглицерин (2-AG), которого, как было обнаружено, на два и три порядка больше в мозгу млекопитающих, чем анандамид, действует как полный агонист обоих CB-рецепторов. [12]
Эндоканнабиноидную систему иногда называют эндоканнабиноидомом или расширенной эндоканнабиноидной системой. [13] [14] [15] [16]
Эндоканнабиноидная система, в широком смысле, включает в себя:
Нейроны , нервные пути и другие клетки, в которых эти молекулы, ферменты и один или оба типа каннабиноидных рецепторов колокализуются, вместе составляют эндоканнабиноидную систему .
Эндоканнабиноидная система изучена с помощью генетических и фармакологических методов. Эти исследования показали, что каннабиноиды действуют как нейромодуляторы [18] [19] [20] для различных процессов, включая двигательное обучение , [21] аппетит , [22] и болевые ощущения, [23] среди других когнитивных и физических процессов. Локализация рецептора CB1 в эндоканнабиноидной системе имеет очень большую степень перекрытия с орексинергической проекционной системой , которая опосредует многие из тех же функций, как физических, так и когнитивных. [24] Более того, CB1 колокализуется на нейронах проекции орексина в латеральном гипоталамусе и многих выходных структурах системы орексина, [24] [25] где CB1 и рецепторы рецептора орексина 1 (OX1) физически и функционально соединяются, образуя CB1. –Гетеродимер рецептора OX1 . [24] [26] [27]
Сайты связывания каннабиноидов существуют в центральной и периферической нервной системе. Двумя наиболее важными рецепторами каннабиноидов являются рецепторы CB 1 и CB 2 , которые экспрессируются преимущественно в мозге и иммунной системе соответственно. [28] Плотность экспрессии варьируется в зависимости от вида и коррелирует с эффективностью каннабиноидов в модуляции конкретных аспектов поведения, связанных с местом экспрессии. Например, у грызунов самая высокая концентрация мест связывания каннабиноидов находится в базальных ганглиях и мозжечке — областях мозга, участвующих в инициации и координации движений. [29] У людей каннабиноидные рецепторы существуют в гораздо меньшей концентрации в этих регионах, что помогает объяснить, почему каннабиноиды обладают большей эффективностью в изменении двигательных движений грызунов, чем у людей.
Недавний анализ связывания каннабиноидов у мышей с нокаутом рецепторов CB 1 и CB 2 обнаружил чувствительность к каннабиноидам, даже когда эти рецепторы не экспрессировались, что указывает на то, что в мозге может присутствовать дополнительный связывающий рецептор. [29] Связывание 2-арахидоноилглицерина (2-AG) с рецептором TRPV1 было продемонстрировано, что позволяет предположить, что этот рецептор может быть кандидатом на установленный ответ. [30]
Известно , что помимо CB1 и CB2 некоторые орфанные рецепторы также связывают эндоканнабиноиды, включая GPR18 , GPR55 (регулятор нейроиммунной функции ) и GPR119 . Также было отмечено, что CB1 образует функциональный гетеродимер человеческого рецептора в нейронах орексина с OX1 , рецептором CB1-OX1, который опосредует пищевое поведение и определенные физические процессы, такие как индуцированные каннабиноидами прессорные реакции , которые, как известно, происходят посредством передачи сигналов в ростральном вентролатеральном отделе. мозговое вещество . [31] [32]
Во время нейротрансмиссии пресинаптический нейрон высвобождает нейротрансмиттеры в синаптическую щель , которые связываются с родственными рецепторами, экспрессируемыми на постсинаптическом нейроне. В зависимости от взаимодействия между передатчиком и рецептором нейротрансмиттеры могут вызывать различные эффекты в постсинаптической клетке, такие как возбуждение, торможение или инициирование каскадов вторичных мессенджеров . В зависимости от клетки эти эффекты могут привести к локальному синтезу эндогенных каннабиноидов анандамида или 2-АГ посредством процесса, который не совсем ясен, но является результатом повышения внутриклеточного кальция. [28] Экспрессия, по-видимому, является эксклюзивной, поэтому оба типа эндоканнабиноидов не синтезируются совместно. Это исключение основано на активации специфичных для синтеза каналов: недавнее исследование показало, что в ядре ложа терминальной полоски вход кальция через потенциал-чувствительные кальциевые каналы вызывает ток L-типа, приводящий к выработке 2-AG, в то время как активация mGluR1 /5- рецепторы запускали синтез анандамида. [30]
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что вызванный деполяризацией приток кальция в постсинаптический нейрон вызывает активацию фермента, называемого трансацилазой . Предполагается, что этот фермент катализирует первый этап биосинтеза эндоканнабиноидов путем преобразования фосфатидилэтаноламина , фосфолипида, находящегося в мембране, в N -ацил-фосфатидилэтаноламин (NAPE). Эксперименты показали, что фосфолипаза D расщепляет NAPE с образованием анандамида. [33] [34] Этот процесс опосредован желчными кислотами . [35] [36] У мышей, нокаутных по NAPE-фосфолипазе D ( NAPEPLD ), расщепление NAPE снижается при низких концентрациях кальция, но не прекращается, что позволяет предположить, что в синтезе анандамида участвуют несколько различных путей. [37] Синтез 2-AG менее изучен и требует дальнейших исследований.
После выхода во внеклеточное пространство предполагаемым переносчиком эндоканнабиноидов мессенджеры становятся уязвимыми для инактивации глиальных клеток . Эндоканнабиноиды захватываются переносчиком на глиальных клетках и разлагаются гидролазой амидов жирных кислот (FAAH), которая расщепляет анандамид на арахидоновую кислоту и этаноламин или моноацилглицеринлипазу (MAGL), а также 2-AG на арахидоновую кислоту и глицерин. [38] Хотя арахидоновая кислота является субстратом для синтеза лейкотриенов и простагландинов , неясно, имеет ли этот побочный продукт распада уникальные функции в центральной нервной системе . [39] [40] Новые данные в этой области также указывают на то, что FAAH экспрессируется в постсинаптических нейронах, комплементарных пресинаптическим нейронам, экспрессирующим каннабиноидные рецепторы, что подтверждает вывод о том, что он вносит основной вклад в клиренс и инактивацию анандамида и 2-AG после обратного захвата эндоканнабиноидов. . [29] Нейрофармакологическое исследование показало, что ингибитор FAAH (URB597) избирательно повышает уровень анандамида в мозге грызунов и приматов. Такие подходы могут привести к разработке новых препаратов с анальгетическим, анксиолитическим и антидепрессивным действием, которые не сопровождаются явными признаками склонности к злоупотреблению. [41]
Каннабиноидные рецепторы представляют собой рецепторы, связанные с G-белком, расположенные на пресинаптической мембране. Хотя были некоторые работы, в которых одновременная стимуляция рецепторов дофамина и CB1 связывалась с резким увеличением выработки циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), общепризнано, что активация CB1 с помощью каннабиноидов вызывает снижение концентрации цАМФ [42] ингибирование аденилатциклазы и повышение концентрации митоген-активируемой протеинкиназы (MAP-киназы). [17] [29] Относительная эффективность различных каннабиноидов в ингибировании аденилатциклазы коррелирует с их различной эффективностью в поведенческих тестах. За этим ингибированием цАМФ следует фосфорилирование и последующая активация не только набора MAP-киназ ( p38 / p42 / p44 ), но также путей PI3 / PKB и MEK/ERK . [43] [44] Результаты данных генного чипа гиппокампа крысы после острого введения тетрагидроканнабинола (ТГК) показали увеличение экспрессии транскриптов, кодирующих основной белок миелина , эндоплазматические белки, цитохромоксидазу и две молекулы клеточной адгезии: NCAM и SC1. ; снижение экспрессии наблюдалось как в кальмодулине , так и в рибосомальных РНК . [45] Кроме того, было продемонстрировано, что активация CB1 увеличивает активность факторов транскрипции, таких как c-Fos и Krox-24 . [44]
Молекулярные механизмы CB1 - опосредованных изменений мембранного напряжения также подробно изучены. Каннабиноиды уменьшают приток кальция, блокируя активность потенциалзависимых кальциевых каналов N- , P / Q- и L-типа . [46] [47] Было показано, что помимо воздействия на кальциевые каналы активация Gi/o и Gs , двух наиболее часто связанных G-белков с каннабиноидными рецепторами, модулирует активность калиевых каналов . Недавние исследования показали, что активация CB 1 специфически облегчает поток ионов калия через GIRK , семейство калиевых каналов . [47] Иммуногистохимические эксперименты показали, что CB 1 локализован совместно с GIRK и калиевыми каналами Kv1.4 , что позволяет предположить, что эти два канала могут взаимодействовать в физиологическом контексте. [48]
В центральной нервной системе рецепторы CB1 влияют на возбудимость нейронов, уменьшая поступающий синаптический вход. [49] Этот механизм, известный как пресинаптическое торможение , возникает, когда постсинаптический нейрон высвобождает эндоканнабиноиды при ретроградной передаче, которые затем связываются с каннабиноидными рецепторами на пресинаптическом терминале. Рецепторы CB1 затем уменьшают количество высвобождаемого нейромедиатора, так что последующее возбуждение в пресинаптическом нейроне приводит к уменьшению воздействия на постсинаптический нейрон . Вполне вероятно, что пресинаптическое торможение использует многие из тех же механизмов ионных каналов, которые перечислены выше, хотя недавние данные показали, что рецепторы CB 1 могут также регулировать высвобождение нейротрансмиттеров с помощью механизма неионных каналов, т.е. посредством Gi/o-опосредованного ингибирования аденилила. циклаза и протеинкиназа А. [50] Сообщалось о прямом влиянии рецепторов CB 1 на возбудимость мембран, которые сильно влияют на активацию корковых нейронов. [51] Серия поведенческих экспериментов продемонстрировала, что NMDAR , ионотропный рецептор глутамата , и метаботропные рецепторы глутамата (mGluRs) работают совместно с CB 1 , вызывая аналгезию у мышей, хотя механизм, лежащий в основе этого эффекта, неясен. [ нужна цитата ]
У мышей, получавших тетрагидроканнабинол (ТГК), наблюдалось подавление долговременной потенциации в гиппокампе — процесса, который необходим для формирования и хранения долговременной памяти. [52] Эти результаты могут соответствовать неофициальным данным, свидетельствующим о том, что курение каннабиса ухудшает кратковременную память. [53] В соответствии с этим открытием, мыши без рецептора CB 1 демонстрируют улучшенную память и долговременное усиление, что указывает на то, что эндоканнабиноидная система может играть ключевую роль в угашении старых воспоминаний. Одно исследование показало, что лечение крыс высокими дозами синтетического каннабиноида HU-210 в течение нескольких недель приводило к стимуляции роста нейронов в области гиппокампа крыс , части лимбической системы , играющей роль в формировании декларативного и пространственного мышления. воспоминания , но не исследовали влияние на кратковременную или долговременную память. [54] В совокупности эти результаты позволяют предположить, что воздействие эндоканнабиноидов на различные сети мозга, участвующие в обучении и памяти, может различаться.
Во взрослом мозге эндоканнабиноидная система способствует нейрогенезу гранулярных клеток гиппокампа . [54] [55] В субгранулярной зоне зубчатой извилины мультипотентные нейральные предшественники (NP) дают начало дочерним клеткам , которые в течение нескольких недель созревают в гранулярные клетки, аксоны которых проецируются и образуют синапсы на дендритах CA3. область, край. [56] Было показано, что НЧ в гиппокампе обладают гидролазой амидов жирных кислот (FAAH), экспрессируют CB 1 и используют 2-AG. [55] Интересно, что активация CB 1 эндогенными или экзогенными каннабиноидами способствует пролиферации и дифференцировке NP; эта активация отсутствует при нокауте CB 1 и исчезает в присутствии антагониста. [54] [55]
Известно, что эндоканнабиноиды влияют на синаптическую пластичность и, в частности, считаются опосредующими долговременную депрессию (LTD, которая относится к возбуждению нейронов, а не к психологической депрессии). Также была описана кратковременная депрессия (ЗППП) (см. следующий параграф). Впервые сообщалось о полосатом теле [57] , как известно, эта система функционирует в нескольких других структурах головного мозга, таких как прилежащее ядро, миндалевидное тело, гиппокамп, кора головного мозга, мозжечок, вентральная покрышка (ВТА), ствол мозга и верхние холмики. [58] Обычно эти ретроградные передатчики высвобождаются постсинаптическим нейроном и вызывают синаптическую депрессию путем активации пресинаптических рецепторов CB1. [58]
Далее было высказано предположение, что разные эндоканнабиноиды, т.е. 2-АГ и анандамид, могут опосредовать разные формы синаптической депрессии посредством разных механизмов. [30] Исследование, проведенное с ядром ложа терминальной полоски, показало, что продолжительность действия депрессанта опосредована двумя различными сигнальными путями в зависимости от типа активированного рецептора. Было обнаружено, что 2-AG действует на пресинаптические рецепторы CB 1 , опосредуя ретроградное ЗППП после активации кальциевых каналов L-типа, тогда как анандамид синтезируется после активации mGluR5 и запускает аутокринную передачу сигналов на постсинапические рецепторы TRPV1 , которые индуцируют LTD. [30] Эти результаты предоставляют мозгу прямой механизм избирательного подавления возбудимости нейронов в различных временных масштабах. Избирательно интернализуя различные рецепторы, мозг может ограничить выработку специфических эндоканнабиноидов в пользу временной шкалы, соответствующей его потребностям.
Доказательства роли эндоканнабиноидной системы в поиске пищи получены в результате различных исследований каннабиноидов. Новые данные показывают, что ТГК действует через рецепторы CB 1 в ядрах гипоталамуса, напрямую повышая аппетит. [59] Считается, что нейроны гипоталамуса тонически вырабатывают эндоканнабиноиды, которые жестко регулируют голод . Количество вырабатываемых эндоканнабиноидов обратно коррелирует с количеством лептина в крови. [60] Например, мыши без лептина не только страдают ожирением, но и демонстрируют аномально высокие уровни эндоканнабиноидов гипоталамуса в качестве компенсаторного механизма. [22] Аналогичным образом, когда этих мышей лечили обратными агонистами эндоканнабиноидов, такими как римонабант , потребление пищи уменьшалось. [22] Когда у мышей выключается рецептор CB 1 , эти животные, как правило, становятся более худыми и менее голодными, чем мыши дикого типа. В аналогичном исследовании изучалось влияние ТГК на гедонистическую ценность еды (удовольствие) и было обнаружено усиленное высвобождение дофамина в прилежащем ядре и усиление поведения, связанного с удовольствием, после приема раствора сахарозы. [61] Другое исследование показало, что эндоканнабиноиды влияют на восприятие вкуса вкусовыми клетками. [62] Было показано, что в вкусовых клетках эндоканнабиноиды избирательно усиливают силу нейронной передачи сигналов о сладком вкусе, тогда как лептин снижает силу той же реакции. Хотя необходимы дополнительные исследования, эти результаты показывают, что активность каннабиноидов в гипоталамусе и прилежащем ядре связана с аппетитом и поведением, связанным с поиском пищи. [59]
Было показано, что эндоканнабиноидная система играет гомеостатическую роль, контролируя некоторые метаболические функции, такие как накопление энергии и транспорт питательных веществ. Он действует на периферические ткани, такие как адипоциты , гепатоциты , желудочно-кишечный тракт , скелетные мышцы и эндокринную поджелудочную железу . Это также подразумевается в модуляции чувствительности к инсулину . Несмотря на все это, эндоканнабиноидная система может играть роль в клинических состояниях, таких как ожирение , диабет и атеросклероз , что также может придавать ей сердечно-сосудистую роль. [63]
Хотя секреция глюкокортикоидов в ответ на стрессовые стимулы является адаптивной реакцией, необходимой организму для адекватной реакции на стрессор, постоянная секреция может быть вредной. Эндоканнабиноидная система вовлечена в привыкание оси гипоталамо-гипофиз-надпочечники (ось HPA) к повторяющемуся воздействию сдерживающего стресса. Исследования продемонстрировали дифференциальный синтез анандамида и 2-АГ во время тонического стресса. Снижение анандамида было обнаружено вдоль оси, которая способствовала базальной гиперсекреции кортикостерона ; напротив, увеличение 2-AG было обнаружено в миндалевидном теле после повторного стресса, что отрицательно коррелировало с величиной реакции кортикостерона. Все эффекты были устранены антагонистом CB 1 AM251 , что подтверждает вывод о том, что эти эффекты зависят от каннабиноидных рецепторов. [64] Эти данные показывают, что анандамид и 2-АГ по-разному регулируют реакцию оси HPA на стресс: в то время как привыкание вызванной стрессом оси HPA через 2-AG предотвращает чрезмерную секрецию глюкокортикоидов на неопасные стимулы, увеличение базального кортикостерона секреция, возникающая в результате снижения количества анандамида, позволяет облегчить реакцию оси HPA на новые стимулы.
Эти противоположные эффекты показывают важность эндоканнабиноидной системы в регуляции тревожно -зависимого поведения. Результаты показывают, что глутаматергические каннабиноидные рецепторы не только ответственны за опосредование агрессии, но и выполняют анксиолитическую функцию, подавляя чрезмерное возбуждение: чрезмерное возбуждение вызывает тревогу, которая не позволяет мышам исследовать как одушевленные, так и неодушевленные объекты. Напротив, ГАМКергические нейроны, по-видимому, контролируют анксиогенную функцию, ограничивая высвобождение тормозного медиатора. Взятые вместе, эти два набора нейронов, по-видимому, помогают регулировать общее чувство возбуждения организма в новых ситуациях. [65]
В лабораторных экспериментах активация каннабиноидных рецепторов влияла на активацию ГТФаз в макрофагах , нейтрофилах и клетках костного мозга . Эти рецепторы также участвуют в миграции В-клеток в маргинальную зону и регуляции уровней IgM . [66]
Развивающийся эмбрион экспрессирует каннабиноидные рецепторы на ранних стадиях развития, которые реагируют на анандамид, секретируемый в матке . Эта передача сигналов важна для регуляции времени имплантации эмбриона и рецептивности матки. На мышах было показано, что анандамид модулирует вероятность имплантации в стенку матки. Например, у людей вероятность выкидыша увеличивается, если уровень анандамида в матке слишком высок или низок. [67] Эти результаты показывают, что прием экзогенных каннабиноидов (например, каннабиса ) может снизить вероятность беременности у женщин с высоким уровнем анандамида и, альтернативно, может увеличить вероятность беременности у женщин, у которых уровень анандамида был слишком низким. [68] [69]
Периферическая экспрессия каннабиноидных рецепторов побудила исследователей изучить роль каннабиноидов в вегетативной нервной системе . Исследования показали, что рецептор CB 1 экспрессируется пресинаптически мотонейронами, которые иннервируют внутренние органы. Опосредованное каннабиноидами ингибирование электрических потенциалов приводит к снижению высвобождения норадреналина из нервов симпатической нервной системы . Другие исследования обнаружили аналогичные эффекты в эндоканнабиноидной регуляции перистальтики кишечника, включая иннервацию гладких мышц, связанных с пищеварительной, мочевыделительной и репродуктивной системами. [29]
В спинном мозге каннабиноиды подавляют реакции нейронов спинного рога, вызванные болевым стимулом, возможно, путем модуляции нисходящего поступления норадреналина из ствола мозга . [29] Поскольку многие из этих волокон в основном являются ГАМКергическими , стимуляция каннабиноидами позвоночного столба приводит к растормаживанию, которое должно увеличивать высвобождение норадреналина и ослаблять обработку вредных стимулов на периферии и ганглиях дорсальных корешков .
Эндоканнабиноидом, наиболее изученным при боли, является пальмитоилэтаноламид . Пальмитоилэтаноламид представляет собой жирный амин, родственный анандамиду, но насыщенный, и хотя первоначально считалось, что пальмитоилэтаноламид будет связываться с рецепторами CB1 и CB2, позже было обнаружено, что наиболее важными рецепторами являются рецептор PPAR-альфа , рецептор TRPV и Рецептор GPR55. Пальмитоилэтаноламид был оценен на предмет его обезболивающего действия при самых разных показаниях к боли [70] и оказался безопасным и эффективным.
Было обнаружено, что модуляция эндоканнабиноидной системы путем метаболизма до N-арахидиноил-феноламина (AM404), эндогенного каннабиноидного нейромедиатора, является одним из механизмов [71] обезболивания ацетаминофеном (парацетамолом).
Эндоканнабиноиды участвуют в анальгетических реакциях, индуцированных плацебо . [72]
Было показано, что анандамид и N- арахидоноил дофамин (НАДА) действуют на чувствительные к температуре каналы TRPV1 , которые участвуют в терморегуляции. [73] TRPV1 активируется экзогенным лигандом капсаицином , активным компонентом перца чили, который структурно похож на эндоканнабиноиды. NADA активирует канал TRPV1 с EC 50 примерно 50 нМ. [ уточнить ] Высокая эффективность делает его предполагаемым эндогенным агонистом TRPV1. [74] Также было обнаружено, что анандамид активирует TRPV1 на окончаниях сенсорных нейронов и впоследствии вызывает расширение сосудов . [29] TRPV1 также может быть активирован метананамидом и арахидонил-2'-хлорэтиламидом (ACEA). [17]
Повышенная передача сигналов эндоканнабиноидов в центральной нервной системе способствует эффекту, вызывающему сон. Было показано, что межцеребровентрикулярное введение анандамида крысам уменьшает бодрствование и увеличивает медленноволновой сон и быстрый сон . [75] Также было показано, что введение анандамида в базальную часть переднего мозга крыс повышает уровень аденозина , который играет роль в содействии сну и подавлении возбуждения. [76] Было продемонстрировано, что лишение быстрого сна у крыс увеличивает экспрессию рецептора CB1 в центральной нервной системе. [77] Кроме того, уровни анандамида у крыс имеют циркадный ритм : уровни выше в световую фазу дня, когда крысы обычно спят или менее активны, поскольку они ведут ночной образ жизни . [78]
Эндоканнабиноидная система также участвует в реализации некоторых физиологических и когнитивных эффектов добровольных физических упражнений у людей и других животных, таких как содействие эйфории , вызванной физическими упражнениями , а также модуляция двигательной активности и мотивационной значимости для получения вознаграждения . [79] [80] Было обнаружено, что у людей концентрация некоторых эндоканнабиноидов (например, анандамида ) в плазме повышается во время физической активности; [79] [80] поскольку эндоканнабиноиды могут эффективно проникать через гематоэнцефалический барьер , было высказано предположение, что анандамид, наряду с другими эйфорическими нейрохимическими веществами, способствует развитию эйфории, вызванной физической нагрузкой, у людей, состояния, в просторечии называемого бегуном . высокий . [79] [80]
Эндоканнабиноидная система представляет собой молекулярно- филогенетическое распределение очевидно древних липидов в царстве растений , что указывает на биосинтетическую пластичность и потенциальную физиологическую роль эндоканнабиноидоподобных липидов в растениях [81] , а обнаружение арахидоновой кислоты (АК) указывает на хемотаксономические связи между монофилетическими группами . с общим предком, датируемым примерно 500 миллионами лет назад ( кембрий ). Филогенетическое распределение этих липидов может быть следствием взаимодействий/адаптаций к окружающим условиям, таких как химические взаимодействия растений и опылителей, коммуникационные и защитные механизмы. Две новые EC-подобные молекулы, полученные из эйкозатетраеновой кислоты можжевеловой кислоты, структурного изомера омега-3 АК, а именно можжевельникового этаноламида и 2-можнипероилглицерина (1/2-AG) в голосеменных растениях , ликофитах и некоторых монилофитах , показывают, что АК является эволюционно консервативная сигнальная молекула , которая действует у растений в ответ на стресс, аналогично тому, как это происходит в животных системах. [82] Эндоканнабиноид докозатетраеноилэтаноламид был обнаружен в Tropaeolum tuberosum (Mashua) и Leonotis leonurus (львиный хвост). [83] Мака содержит несколько N-бензиламидов, называемых «макамидами», которые структурно родственны эндоканнабиноидам, таким как аналог N-бензила. из олеамида . [84] Эхинацея содержит алкиламиды, структурно связанные с эндоканнабиноидами. [85]
Сериноламид А представляет собой каннабиноид, структурно родственный эндоканнабиноидам, обнаруженным в цианобактериях, таких как Lyngbya majuscula и других видах семейства Oscillatoria .
Прямое взаимодействие CB1-HcrtR1 было впервые предложено в 2003 году (Hilairet et al., 2003). Действительно, при совместной экспрессии CB1 и HcrtR1 наблюдалось 100-кратное увеличение способности гипокретина-1 активировать передачу сигналов ERK. с гомомером HcrtR1-HcrtR1 сообщалось (Ward et al., 2011b). Эти данные позволяют однозначно идентифицировать гетеромеризацию CB1-HcrtR1, имеющую существенное функциональное значение. ... Существование перекрестных помех между гипокретинергической и эндоканнабиноидной системами убедительно подтверждается их частично перекрывающимся анатомическим распределением и общей ролью в нескольких физиологических и патологических процессах. Однако мало что известно о механизмах, лежащих в основе этого взаимодействия.
CB1 присутствует в нейронах кишечной нервной системы и в сенсорных окончаниях блуждающих и спинальных нейронов желудочно-кишечного тракта (Massa et al., 2005). Показано, что активация CB1 модулирует переработку питательных веществ, такую как желудочная секреция, опорожнение желудка и перистальтика кишечника. ... Показано, что CB1 локализуется совместно с нейропептидом, ингибирующим прием пищи, кортикотропин-высвобождающим гормоном, в паравентрикулярном ядре гипоталамуса, а также с двумя орексигенными пептидами, меланин-концентрирующим гормоном в латеральном гипоталамусе и с пре-про -орексин в вентромедиальном гипоталамусе (Inui, 1999; Horvath, 2003).
У мышей с нокаутом
CB1
наблюдались более высокие уровни мРНК CRH, что указывает на то, что рецепторы EC гипоталамуса участвуют в энергетическом балансе и могут быть способны опосредовать прием пищи (Cota et al., 2003). ... ECS работает через множество анорексигенных и орексигенных путей, в которых участвуют грелин, лептин, адипонектин, эндогенные опиоиды и кортикотропин-рилизинг гормоны (Viveros et al., 2008).
Было высказано предположение, что димеризация OX1-CB1 сильно усиливает передачу сигналов рецептора орексина, но вероятное объяснение усиления сигнала вместо этого предлагается способностью передачи сигналов рецептора OX1 продуцировать 2-арахидоноилглицерин, лиганд рецептора CB1 и последующая совместная передача сигналов рецепторов (Haj-Dahmane and Shen, 2005; Turunen et al., 2012; Jäntti et al., 2013). Однако это не исключает димеризации.
Подтипы рецепторов орексина легко образуют гомо- и гетеро(ди)меры, о чем свидетельствуют значимые сигналы BRET. Рецепторы CB1 образовывали гомодимеры, а также гетеродимеризовались с обоими рецепторами орексина. ... В заключение, рецепторы орексина обладают значительной склонностью к образованию гомо- и гетероди-/олигомерных комплексов. Однако неясно, влияет ли это на их передачу сигналов. Поскольку рецепторы орексина эффективно передают сигнал через продукцию эндоканнабиноидов рецепторам CB1, димеризация может быть эффективным способом формирования сигнальных комплексов с оптимальными концентрациями каннабиноидов, доступными для каннабиноидных рецепторов.
Передача сигналов рецептора орексина 1 (OX1R) участвует в модуляции питания каннабиноидного рецептора 1 (CB1R). Кроме того, наши исследования установили зависимость центрального CB1R-опосредованного прессорного ответа от фосфорилирования нейрональной синтазы оксида азота (nNOS) и внеклеточной сигнал-регулируемой киназы 1/2 (ERK1/2) в RVLM. Мы проверили новую гипотезу о том, что передача сигналов орексина-A/OX1R в стволе мозга играет ключевую роль в центральном прессорном ответе, опосредованном CB1R. Наши результаты иммунофлуоресценции с множественным мечением выявили совместную локализацию CB1R, OX1R и пептида орексина-A в области C1 рострального вентролатерального мозгового вещества (RVLM). Активация центрального CB1R... у находящихся в сознании крыс вызывала значительное повышение АД и уровня орексина-А в нейрональной ткани RVLM. Дополнительные исследования установили причинную роль орексина-А в центральном прессорном ответе, опосредованном CB1R.