Эндоканнабиноидная система ( ЭКС ) — это биологическая система, состоящая из эндоканнабиноидов , которые являются нейротрансмиттерами , связывающимися с каннабиноидными рецепторами , и белков каннабиноидных рецепторов, которые экспрессируются по всей центральной нервной системе (включая мозг ) и периферической нервной системе . [1] [2] Эндоканнабиноидная система до сих пор не полностью изучена, но может участвовать в регуляции физиологических и когнитивных процессов , включая фертильность , [3] беременность , [4] дородовое и постнатальное развитие, [5] [6] [7] различную активность иммунной системы, [8] аппетит , болевую чувствительность , настроение и память , а также в опосредовании фармакологических эффектов каннабиса . [9] [10] ЭКС играет важную роль во многих аспектах нейронных функций, включая контроль движения и координации движений, обучения и памяти, эмоций и мотивации, аддиктивного поведения и модуляции боли, среди прочего. [11]
Были идентифицированы два основных каннабиноидных рецептора: CB1 , впервые клонированный (или изолированный) в 1990 году; и CB2 , клонированный в 1993 году. Рецепторы CB1 обнаружены преимущественно в мозге и нервной системе, а также в периферических органах и тканях и являются основной молекулярной мишенью жирнокислотного нейротрансмиттера, называемого анандамидом , а также наиболее известного активного компонента каннабиса, называемого тетрагидроканнабинолом (ТГК). Существует также другой эндоканнабиноид, который действует на оба рецептора CB, известный как 2-арахидоноилглицерол (2-AG). Было обнаружено, что 2-AG более распространен в мозге млекопитающих, чем анандамид, на два и три порядка величины. [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 локализуются эти молекулы, ферменты и один или оба типа каннабиноидных рецепторов, в совокупности составляют эндоканнабиноидную систему .
Эндоканнабиноидная система была изучена с использованием генетических и фармакологических методов. Эти исследования показали, что каннабиноиды действуют как нейромодуляторы , [18] [19] [20] или регуляторы многих нейронов и нейронных сигналов для различных процессов, включая моторное обучение , [21] аппетит , [22] и болевое ощущение, [23] среди других когнитивных и физических процессов. Локализация рецептора CB1 в эндоканнабиноидной системе имеет очень большую степень совпадения с орексинергической проекционной системой , системой проекций из гипоталамуса, которая опосредует многие из тех же функций, как физических, так и когнитивных. [24] Более того, CB1 локализуется на проекционных нейронах орексина в латеральном гипоталамусе и многих выходных структурах орексиновой системы, [24] [25] где рецепторы CB1 и рецептора орексина 1 (OX1) физически и функционально соединяются, образуя гетеродимер рецептора CB1–OX1 . [24] [26] [27]
Сайты связывания каннабиноидов существуют по всей центральной и периферической нервной системе. Два наиболее важных рецептора для каннабиноидов — это рецепторы CB 1 и CB 2 , которые преимущественно экспрессируются в мозге и иммунной системе соответственно. [28] Плотность экспрессии варьируется в зависимости от вида и коррелирует с эффективностью, которую каннабиноиды будут иметь в модуляции определенных аспектов поведения, связанных с местом экспрессии. Например, у грызунов самая высокая концентрация сайтов связывания каннабиноидов находится в базальных ганглиях и мозжечке , областях мозга, участвующих в инициации и координации движения. [29] У людей каннабиноидные рецепторы существуют в гораздо более низкой концентрации в этих областях, что помогает объяснить, почему каннабиноиды обладают большей эффективностью в изменении двигательных движений грызунов, чем у людей.
Недавний анализ связывания каннабиноидов у мышей с нокаутированными рецепторами CB 1 и CB 2 обнаружил реакцию на каннабиноиды даже тогда, когда эти рецепторы не экспрессировались, что указывает на то, что в мозге может присутствовать дополнительный рецептор связывания. [29] Связывание было продемонстрировано 2-арахидоноилглицерином (2-AG) на рецепторе TRPV1 , что позволяет предположить, что этот рецептор может быть кандидатом на установленный ответ. [30]
В дополнение к CB1 и CB2, известно, что некоторые рецепторы-сироты 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 прессорные реакции, вызванные каннабиноидами , которые, как известно, происходят посредством сигнализации в рострально-вентролатеральном продолговатом мозге . [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 трансмиттером 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 приводить к локальному синтезу эндогенных каннабиноидов анандамида или 2-AG с помощью процесса, который не совсем ясен, но является результатом повышения внутриклеточного кальция. [28] Экспрессия, по-видимому, является исключительной, поэтому оба типа эндоканнабиноидов не синтезируются совместно. Это исключение основано на активации канала, специфичного для синтеза: недавнее исследование показало, что в ядре ложа терминальной полоски поступление кальция через потенциалозависимые кальциевые каналы создает ток L-типа, приводящий к образованию 2-AG, тогда как активация рецепторов mGluR1/5 запускает синтез анандамида. [30]
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 с нокаутом NAPE-фосфолипазы D ( NAPEPLD ) расщепление NAPE снижается при низких концентрациях кальция, но не отменяется, что предполагает, что в синтезе анандамида участвуют несколько различных путей. [37] Синтез 2-AG менее изучен и требует дальнейших исследований.
После высвобождения во внеклеточное пространство предполагаемым эндоканнабиноидным транспортером мессенджеры уязвимы для инактивации глиальных клеток . Эндоканнабиноиды захватываются транспортером на глиальной клетке и расщепляются гидролазой амидов жирных кислот (FAAH), которая расщепляет анандамид на арахидоновую кислоту и этаноламин или моноацилглицероллипазу (MAGL), а 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) селективно повышает уровни анандамида в мозге грызунов и приматов. Такие подходы могут привести к разработке новых препаратов с анальгетическим, анксиолитическим и антидепрессантным эффектами, которые не сопровождаются явными признаками склонности к злоупотреблению. [41]
Каннабиноидные рецепторы — это рецепторы, сопряженные с G-белком, расположенные на пресинаптической мембране. Хотя были некоторые работы, связывающие одновременную стимуляцию дофаминовых и CB 1 рецепторов с острым повышением продукции циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), общепринято, что активация CB 1 через каннабиноиды вызывает снижение концентрации цАМФ [42] путем ингибирования аденилатциклазы и повышение концентрации митоген-активируемой протеинкиназы (МАР-киназы). [17] [29] Относительная эффективность различных каннабиноидов в ингибировании аденилатциклазы коррелирует с их различной эффективностью в поведенческих анализах. Это ингибирование цАМФ сопровождается фосфорилированием и последующей активацией не только набора МАР-киназ ( p38 / p42 / p44 ), но также пути PI3 / PKB и MEK/ERK . [43] [44] Результаты анализа 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 эндоканнабиноидной системы в первую очередь связаны с определенными потенциал-зависимыми и лиганд-зависимыми каналами, на которые каннабиноиды могут влиять напрямую. Более конкретно, каннабиноиды снижают приток кальция, блокируя активность определенных кальциевых каналов, называемых потенциал-зависимыми кальциевыми каналами N- , P / Q- и L-типа . [46] [47] Это снижение активности означает, что деполяризация пораженных клеток происходит с меньшей вероятностью, и, таким образом, нейронная сигнализация снижается. [46] [47] В дополнение к воздействию на кальциевые каналы, активация Gi/o и Gs , двух наиболее часто связанных G-белков с каннабиноидными рецепторами, как было показано, модулирует активность калиевых каналов . Недавние исследования показали, что активация CB 1 , в частности, облегчает поток ионов калия через GIRKs , семейство калиевых каналов . [47] Иммуногистохимические эксперименты продемонстрировали, что CB 1 локализуется совместно с калиевыми каналами GIRK и Kv1.4 , что позволяет предположить, что эти два канала могут взаимодействовать в физиологических контекстах. [48]
В центральной нервной системе рецепторы CB 1 влияют на нейрональную возбудимость, снижая входящий синаптический вход. [49] Этот механизм, известный как пресинаптическое торможение , происходит, когда постсинаптический нейрон высвобождает эндоканнабиноиды при ретроградной передаче, которые затем связываются с каннабиноидными рецепторами на пресинаптическом окончании. Затем рецепторы CB 1 уменьшают количество высвобождаемого нейротрансмиттера, так что последующее возбуждение в пресинаптическом нейроне приводит к уменьшению воздействия на постсинаптический нейрон. Вероятно, что пресинаптическое торможение использует многие из тех же механизмов ионных каналов, перечисленных выше, хотя недавние данные показали, что рецепторы CB 1 также могут регулировать высвобождение нейротрансмиттера с помощью механизма неионных каналов, т. е. посредством опосредованного Gi/o ингибирования аденилатциклазы и протеинкиназы A. [50] Сообщалось о прямом воздействии рецепторов CB 1 на возбудимость мембраны, которое сильно влияет на активацию корковых нейронов. [51] Серия поведенческих экспериментов продемонстрировала, что NMDAR , ионотропный рецептор глутамата , и метаботропные рецепторы глутамата (mGluR) работают совместно с CB 1 , вызывая анальгезию у мышей, хотя механизм, лежащий в основе этого эффекта, неясен. [ необходима цитата ]
Мыши, обработанные тетрагидроканнабинолом (ТГК), демонстрируют подавление долговременной потенциации в гиппокампе, процесса, который необходим для формирования и хранения долговременной памяти. [52] Эти результаты могут совпадать с анекдотическими данными, предполагающими, что курение каннабиса ухудшает кратковременную память. [53] В соответствии с этим открытием, мыши без рецептора CB 1 демонстрируют улучшенную память и долговременную потенциацию, что указывает на то, что эндоканнабиноидная система может играть ключевую роль в исчезновении старых воспоминаний. Одно исследование показало, что лечение крыс высокими дозами синтетического каннабиноида HU-210 в течение нескольких недель привело к стимуляции роста нейронов в области гиппокампа крыс , части лимбической системы, играющей роль в формировании декларативной и пространственной памяти , но не исследовало влияние на кратковременную или долговременную память. [54] В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что воздействие эндоканнабиноидов на различные сети мозга, участвующие в обучении и памяти, может различаться.
В мозге взрослого человека эндоканнабиноидная система способствует нейрогенезу гранулярных клеток гиппокампа . [54] [55] В субгранулярной зоне зубчатой извилины мультипотентные нейронные предшественники (NP) дают начало дочерним клеткам , которые в течение нескольких недель созревают в гранулярные клетки, аксоны которых проецируются и образуют синапсы на дендритах в области CA3 . [56] Было показано, что NP в гиппокампе обладают гидролазой амида 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 нокаутах CB 1 и отменяется в присутствии антагониста. [54] [55]
Известно, что эндоканнабиноиды влияют на синаптическую пластичность и, в частности, считаются посредниками длительной депрессии (LTD, которая относится к нейронной активности, а не психологической депрессии). Также была описана кратковременная депрессия (STD) (см. следующий абзац). Впервые описанная в полосатом теле , [57] эта система, как известно, функционирует в нескольких других структурах мозга, таких как прилежащее ядро, миндалевидное тело, гиппокамп, кора головного мозга, мозжечок, вентральная область покрышки (VTA), ствол мозга и верхние холмики. [58] Обычно эти ретроградные трансмиттеры высвобождаются постсинаптическим нейроном и вызывают синаптическую депрессию, активируя пресинаптические рецепторы CB1. [58]
Далее было высказано предположение, что различные эндоканнабиноиды, то есть 2-AG и анандамид, могут опосредовать различные формы синаптической депрессии посредством различных механизмов. [30] Исследование, проведенное с ядром ложа терминальной полоски, показало, что выносливость депрессантных эффектов опосредуется двумя различными сигнальными путями в зависимости от типа активированного рецептора. Было обнаружено, что 2-AG действует на пресинаптические рецепторы CB 1 , опосредуя ретроградную STD после активации кальциевых каналов L-типа, в то время как анандамид синтезируется после активации mGluR5 и запускает аутокринную сигнализацию на постсинапических рецепторах TRPV1 , которые индуцируют LTD. [30] Эти результаты предоставляют мозгу прямой механизм для избирательного ингибирования нейронной возбудимости в различных временных масштабах. Избирательно интернализуя различные рецепторы, мозг может ограничивать выработку определенных эндоканнабиноидов в пользу временной шкалы в соответствии со своими потребностями.
Доказательства роли эндоканнабиноидной системы в поведении поиска пищи получены из различных исследований каннабиноидов. Новые данные свидетельствуют о том, что ТГК действует через рецепторы CB 1 в ядрах гипоталамуса, напрямую увеличивая аппетит. [59] Считается, что нейроны гипоталамуса тонически вырабатывают эндоканнабиноиды, которые работают над жесткой регуляцией голода . Количество вырабатываемых эндоканнабиноидов обратно пропорционально количеству лептина в крови. [60] Например, мыши без лептина не только становятся сильно тучными, но и выражают аномально высокие уровни гипоталамических эндоканнабиноидов в качестве компенсаторного механизма. [22] Аналогичным образом, когда этих мышей лечили обратными агонистами эндоканнабиноидов, такими как римонабант , потребление пищи снижалось. [22] Когда рецептор CB 1 у мышей отключен , эти животные, как правило, более худые и менее голодные, чем мыши дикого типа. В смежном исследовании изучалось влияние ТГК на гедоническую (удовольствие) ценность пищи и было обнаружено повышенное высвобождение дофамина в прилежащем ядре и повышенное поведение, связанное с удовольствием, после введения раствора сахарозы. [61] В смежном исследовании было обнаружено, что эндоканнабиноиды влияют на восприятие вкуса во вкусовых клетках. [62] Во вкусовых клетках было показано, что эндоканнабиноиды избирательно усиливают силу нейронной сигнализации для сладких вкусов, тогда как лептин снижает силу этого же ответа. Хотя необходимы дополнительные исследования, эти результаты свидетельствуют о том, что активность каннабиноидов в гипоталамусе и прилежащем ядре связана с аппетитным поведением, направленным на поиск пищи. [59]
Было показано, что эндоканнабиноидная система играет гомеостатическую роль, контролируя несколько метаболических функций, таких как накопление энергии и транспорт питательных веществ. Она действует на периферические ткани, такие как адипоциты , гепатоциты , желудочно-кишечный тракт , скелетные мышцы и эндокринную поджелудочную железу . Она также подразумевается в модуляции чувствительности к инсулину . Благодаря всему этому эндоканнабиноидная система может играть роль в клинических состояниях, таких как ожирение , диабет и атеросклероз , что также может придавать ей сердечно-сосудистую роль. [63]
В то время как секреция глюкокортикоидов в ответ на стрессовые стимулы является адаптивной реакцией, необходимой для того, чтобы организм адекватно отреагировал на стрессор, постоянная секреция может быть вредной. Эндоканнабиноидная система участвует в привыкании гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (HPA-ось) к повторяющемуся воздействию стресса ограничения. Исследования продемонстрировали дифференциальный синтез анандамида и 2-AG во время тонического стресса. Было обнаружено снижение анандамида вдоль оси, что способствовало 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 отменены антагонистом CB 1 AM251 , что подтверждает вывод о том, что эти эффекты зависят от каннабиноидных рецепторов. [64] Эти результаты показывают, что анандамид и 2-AG по-разному регулируют реакцию оси HPA на стресс: в то время как привыкание вызванной стрессом оси HPA посредством 2-AG предотвращает чрезмерную секрецию глюкокортикоидов на неопасные стимулы, увеличение базальной секреции кортикостерона в результате снижения уровня анандамида позволяет облегчить реакцию оси HPA на новые стимулы.
Эти контрастные эффекты показывают важность эндоканнабиноидной системы в регуляции поведения, зависящего от тревоги . Результаты показывают, что глутаматергические каннабиноидные рецепторы не только отвечают за опосредование агрессии, но и выполняют функцию, подобную анксиолитической, подавляя чрезмерное возбуждение: чрезмерное возбуждение вызывает беспокойство, которое ограничивает мышей от исследования как одушевленных, так и неодушевленных объектов. Напротив, ГАМКергические нейроны, по-видимому, контролируют функцию, подобную анксиогенной, ограничивая высвобождение ингибирующего трансмиттера. Взятые вместе, эти два набора нейронов, по-видимому, помогают регулировать общее чувство возбуждения организма во время новых ситуаций. [65]
В лабораторных экспериментах активация каннабиноидных рецепторов оказала влияние на активацию ГТФаз в макрофагах , нейтрофилах и клетках костного мозга . Эти рецепторы также были вовлечены в миграцию В-клеток в маргинальную зону и регуляцию уровней IgM . [66]
Развивающийся эмбрион экспрессирует каннабиноидные рецепторы на ранних стадиях развития, которые реагируют на анандамид, секретируемый в матке . Эта сигнализация важна для регулирования сроков имплантации эмбриона и восприимчивости матки. У мышей было показано, что анандамид модулирует вероятность имплантации в стенку матки. Например, у людей вероятность выкидыша увеличивается, если уровень анандамида в матке слишком высокий или низкий. [67] Эти результаты показывают, что прием экзогенных каннабиноидов (например, каннабиса ) может снизить вероятность беременности у женщин с высоким уровнем анандамида, и, наоборот, может повысить вероятность беременности у женщин, уровень анандамида которых был слишком низким. [68] [69]
Периферическая экспрессия каннабиноидных рецепторов побудила исследователей исследовать роль каннабиноидов в автономной нервной системе . Исследования показали, что рецептор CB 1 пресинаптически экспрессируется двигательными нейронами, которые иннервируют внутренние органы. Ингибирование электрических потенциалов, опосредованное каннабиноидами, приводит к снижению высвобождения норадреналина из нервов симпатической нервной системы . Другие исследования обнаружили схожие эффекты в эндоканнабиноидной регуляции моторики кишечника, включая иннервацию гладких мышц, связанных с пищеварительной, мочевыделительной и репродуктивной системами. [29]
В спинном мозге каннабиноиды подавляют вызванные болевыми стимулами реакции нейронов в заднем роге, возможно, путем модуляции нисходящего норадреналинового входа из ствола мозга . [29] Поскольку многие из этих волокон являются в первую очередь ГАМКергическими , стимуляция каннабиноидами в позвоночнике приводит к растормаживанию, которое должно увеличивать высвобождение норадреналина и ослабление обработки болевых стимулов на периферии и в ганглиях задних корешков .
Наиболее изученным эндоканнабиноидом при боли является пальмитоилэтаноламид . Пальмитоилэтаноламид — это жирный амин, родственный анандамиду, но насыщенный, и хотя изначально 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 анальгетического действия при самых разных болевых симптомах [70] и признан безопасным и эффективным.
Было обнаружено, что модуляция эндоканнабиноидной системы путем метаболизма N-арахидиноилфеноламина (AM404), эндогенного каннабиноидного нейромедиатора, является одним из механизмов [71] анальгезии ацетаминофеном (парацетамолом).
Эндоканнабиноиды участвуют в реакциях анальгезии, вызванных плацебо . [72]
Было показано, что анандамид и N -арахидоноил дофамин (NADA) 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 EC50 приблизительно 50 нМ. [ уточнить ] Высокая активность делает его предполагаемым эндогенным агонистом TRPV1. [74] Также было обнаружено, что анандамид активирует TRPV1 на сенсорных нейронных окончаниях и впоследствии вызывает вазодилатацию . [29] TRPV1 также может активироваться метанандамидом и арахидонил-2'-хлорэтиламидом (ACEA). [17]
Увеличение эндоканнабиноидной сигнализации в центральной нервной системе способствует эффектам, вызывающим сон. Было показано, что межжелудочковое введение анандамида крысам снижает бодрствование и увеличивает медленноволновой сон и быстрый сон . [75] Также было показано, что введение анандамида в базальный передний мозг крыс повышает уровень аденозина , который играет роль в содействии сну и подавлении возбуждения. [76] Было показано, что лишение быстрого сна у крыс увеличивает экспрессию рецептора CB1 в центральной нервной системе. [77] Кроме того, уровни анандамида обладают циркадным ритмом у крыс, причем уровни выше в светлую фазу дня, когда крысы обычно спят или менее активны, так как они ведут ночной образ жизни . [78]
Эндоканнабиноидная система также участвует в опосредовании некоторых физиологических и когнитивных эффектов добровольных физических упражнений у людей и других животных, таких как содействие эйфории , вызванной физическими упражнениями , а также модуляция локомоторной активности и мотивационной значимости вознаграждений . [79] [80] У людей было обнаружено, что концентрация некоторых эндоканнабиноидов в плазме (например, анандамида ) 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 физическими упражнениями, у людей, состояния, которое в разговорной речи называют кайфом бегуна . [79] [80]
Эндоканнабиноидная система является молекулярным филогенетическим распределением, по-видимому, древних липидов в растительном мире, 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, таким как химические взаимодействия растений и опылителей, коммуникационные и защитные механизмы. Две новые EC-подобные молекулы, полученные из эйкозатетраеновой кислоты можжевельника, омега-3 структурного изомера АК, а именно можжевельник этаноламид и 2-джунипероилглицерин (1/2-АГ) в голосеменных , ликофитах и нескольких монилофитах , показывают, что АК является эволюционно консервативной сигнальной молекулой , которая действует в растениях в ответ на стресс, аналогично тому, что действует в животных системах. [82] Эндоканнабиноид докозатетраеноилэтаноламид был обнаружен в Tropaeolum tuberosum (машуа) и Leonotis leonurus (хвост льва) [83] Мака содержит несколько N-бензиламидов, называемых «макамидами», которые структурно связаны с эндоканнабиноидами, такими как N-бензиловый аналог олеамида . [84] Эхинацея содержит алкиламиды, структурно связанные с эндоканнабиноидами. [85]
Сериноламид А — 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, 100-кратное увеличение эффективности гипокретина-1 для активации сигнализации ERK наблюдалось при совместной экспрессии CB1 и HcrtR1 ... В этом исследовании сообщалось о более высокой эффективности гипокретина-1 для регуляции гетеромера CB1-HcrtR1 по сравнению с гомомером HcrtR1-HcrtR1 (Ward et al., 2011b). Эти данные обеспечивают однозначную идентификацию гетеромеризации CB1-HcrtR1, которая имеет существенное функциональное влияние. ... Существование перекрестных помех между гипокретинэргической 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 модулирует обработку питательных веществ, такую как желудочная секреция, опорожнение желудка и моторика кишечника. ... Показано, что CB1 локализуется совместно с нейропептидом, ингибирующим потребление пищи, кортиколиберином, в паравентрикулярном ядре гипоталамуса, и с двумя орексигенными пептидами, меланинконцентрирующим гормоном в латеральном гипоталамусе и с пре-про-орексином в вентромедиальном гипоталамусе (Inui, 1999; Horvath, 2003). У
мышей с нокаутом
CB1 наблюдались более высокие уровни мРНК CRH, что позволяет предположить, что гипоталамические рецепторы EC участвуют в энергетическом балансе и могут опосредовать потребление пищи (Cota et al., 2003). ... ECS работает через множество анорексигенных и орексигенных путей, в которых задействованы грелин, лептин, адипонектин, эндогенные опиоиды и кортиколиберины (Viveros et al., 2008).
Было высказано предположение, что димеризация OX1–CB1 сильно усиливает сигнализацию рецептора орексина, но вероятное объяснение потенцирования сигнала, вместо этого, предлагается способностью сигнализации рецептора OX1 производить 2-арахидоноилглицерин, лиганд рецептора CB1, и последующую совместную сигнализацию рецепторов (Haj-Dahmane и Shen, 2005; Turunen и др., 2012; Jäntti и др., 2013). Однако это не исключает димеризацию.
Подтипы рецепторов орексина легко образуют гомо- и гетеро(ди)меры, о чем свидетельствуют значительные сигналы BRET. Рецепторы CB1 образуют гомодимеры, и они также гетеродимеризуются с обоими рецепторами орексина. ... В заключение следует отметить, что рецепторы орексина имеют значительную склонность к образованию гомо- и гетероди-/олигомерных комплексов. Однако неясно, влияет ли это на их сигнализацию. Поскольку рецепторы орексина эффективно передают сигналы посредством продукции эндоканнабиноидов рецепторам CB1, димеризация может быть эффективным способом формирования сигнальных комплексов с оптимальными концентрациями каннабиноидов, доступными для каннабиноидных рецепторов.
Orexin receptor 1 (OX1R) signaling are affected in cannabinoid receptor 1 (CB1R) modulation of eating. Кроме того, наши исследования установили зависимость центрального прессорного ответа, опосредованного CB1R, от фосфорилирования нейрональной синтазы оксида азота (nNOS) и внеклеточной регулируемой сигналом киназы 1/2 (ERK1/2) в RVLM. Мы проверили новую гипотезу о том, что сигнализация ствола мозга орексина-A/OX1R играет ключевую роль в центральном прессорном ответе, опосредованном CB1R. Наши результаты иммунофлуоресценции с множественной маркировкой выявили совместную локализацию CB1R, OX1R и пептида орексина-A в области C1 рострально-вентролатерального продолговатого мозга (RVLM). Активация центрального CB1R ... у сознательных крыс вызвала значительное повышение АД и уровня орексина-A в нейронной ткани RVLM. Дополнительные исследования установили причинную роль орексина-A в центральном прессорном ответе, опосредованном CB1R