Was sind Endocannabinoide?

Endocannabinoide sind vom Körper produzierte Signalmoleküle, die das Endocannabinoid-System (ECS) modulieren. "Endo", vom altgriechischen Wort "ἔνδον" (éndon) abstammend, bedeutet "innerhalb" und "cannabinoid" bezieht sich auf Moleküle, die an Cannabinoid-Rezeptoren binden können.

Cannabinoide kommen auch anderswo in der Natur vor. Phytocannabinoide, wie zum Beispiel THC und CBD, kommen in Cannabis und anderen Kräutern vor. Weil sie eine ähnliche molekulare Struktur wie unsere eigenen Endocannabinoide haben, können sie an Cannabinoid-Rezeptoren binden und/oder diese beeinflussen.

Forscher haben bislang zwei Haupt-Endocannabinoide identifiziert:

• Anandamid (AEA)
• 2-Arachidonoylglycerol (2-AG)

Durch ihre Wirkung auf Cannabinoid-Rezeptoren beeinflussen beide Moleküle Faktoren wie Stimmung, Schlaf, Appetit, Erinnerung und Lernen. Jedes Endocannabinoid stimuliert das ECS jedoch mit unterschiedlicher Ausprägung^[1].

Forschung hat gezeigt, dass AEA sowohl für den CB1- als auch den CB2-Rezeptor ein Agonist mit geringer Wirksamkeit ist. Dies bedeutet, dass das Molekül an diesen Rezeptorstellen nur eine Teilreaktion hervorruft. Anderen Studien zeigen, dass 2-AG sowohl für den CB1- als auch den CB2-Rezeptor einen vollen Agonisten darstellt. Das Endocannabinoid bindet an beide Stellen mit hoher Wirksamkeit und intensiviert die Rezeptoraktivierung.

Sowohl AEA als auch 2-AG sind rückläufige Botenstoffe^[2]. Anders als die meisten Formen von Übertragungen im Nervensystem, die von einem präsynaptischen Neuron zu einem postsynaptischen reisen, machen diese Endocannabinoide das Gegenteil.

In postsynaptischen Neuronen synthetisiert, werden Endocannabinoide in den Synapsenspalt freigesetzt und binden an ihre Zielstellen auf dem präsynaptischen Neuron. Dies erlaubt ihnen, Effekte durch die Hemmung der Freisetzung anderer Neurotransmitter hervorzubringen.

Dieser "rückläufige" Wirkmechanismus unterstützt die homöostatische Wirkung von Endocannabinoiden – ihre Fähigkeit, dem Körper zu helfen, ein physiologisches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Wenn die postsynaptische Zelle eine Abweichung von der Homöostase wahrnimmt – in Form einer Sperre von gewissen Neurotransmittern –, können Endocannabinoide eingesetzt werden, um übermäßiges Feuern zu verhindern und Homöostase erzwingen.

Beide Cannabinoide wirken auf Stellen außerhalb des ECS ein. AEA zum Beispiel bindet an TRPV1-Rezeptoren^[3] – in Schmerz und Entzündung involvierte Stellen.

2-AG spielt im Gehirn, der Leber und Lunge eine wichtige Rolle. Dort liefert es eine wesentliche Quelle von Arachidonsäure, die in der Synthese von Prostaglandinen zum Einsatz kommt. Diese Substanzen spielen eine wichtige Rolle bei Entzündung, Blutfluss und -gerinnung.

Wie werden Endocannabinoide produziert?

Die Synthese von Endocannabinoiden erfolgt – bei Bedarf – in den Membranen von postsynaptischen Neuronen. Dadurch heben sie sich von anderen Neurotransmittern wie Serotonin ab, die in synaptischen Bläschen verbleiben, bis sie benötigt werden.

Sowohl AEA als auch 2-AG stammen von fettbasierten Molekülen. AEA rührt von dem Vorläuferstoff N-arachidonoyl-phosphatidylethanol her, einfach als NAPE bekannt, während 2-AG von 2-arachidonoyl-enthaltenden Phospholipiden (PIP) abstammt.

Nachdem sie an eine passende Rezeptorstelle gebunden haben, werden beide Endocannabinoide schnell von spezifischen Enzymen abgebaut. Das Enzym Fettsäureamid-Hydrolase (FAAH) katabolisiert AEA. Allerdings kann auch das Entzündung hervorrufende Enzym COX-2 AEA über Oxidation abbauen.

Die Rolle von 2-AG findet über drei unterschiedliche Enzyme ein Ende: MGL, α/β-Hydrolasen und COX-2.

Fazit

Endocannabinoide erfüllen innerhalb des ECS und dem Menschen als Ganzes lebensnotwendige Funktionen. Ihre Fähigkeit, die Synapsenspalte zu überqueren, befähigt sie, die Freisetzung von Neurotransmittern zu kontrollieren und Homöostase aufrechtzuerhalten. Diese Moleküle sind von Appetit über Stimmung bis zu Schlaf eng in viele wichtige physiologische Prozesse eingebunden. Die Forschung fährt fort, ihre weitreichenden Funktionen in der menschlichen Physiologie erklären.