Die Entdeckung des Endocannabinoid-Systems

Das Endocannabinoid-System (ECS) hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einem faszinierenden Ziel physiologischer Studien entwickelt. Die Forschung hat damit assoziierte Rezeptoren, Liganden und Enzyme des Systems im gesamten Körper identifiziert – vom Immunsystem über das Nervensystem bis hin zu Haut und Knochen. Immer mehr Untersuchungen legen nahe, dass das ECS eine grundlegende Rolle in der menschlichen Physiologie spielt: nämlich anderen Systemen zu helfen, einen Gleichgewichtszustand (auch "Homöostase" genannt) aufrechtzuerhalten.

Die Wissenschaft hat ebenso gezeigt, dass der Einsatz von Phytocannabinoiden (wie CBD, CBN und vieler mehr) zur Modulation dieses Systems in zahlreichen Zusammenhängen vielversprechend ist. Aber wo hat das alles angefangen?

Lies weiter, um herauszufinden, wer das ECS entdeckt hat und wann man auf dieses wichtige System gestoßen ist.

Die Entdeckung des ECS

Interessanterweise hat man die Cannabinoide bereits entdeckt, als man noch gar nichts von der Existenz des ECS wusste. Tatsächlich war die Entdeckung dieser Verbindungen ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Enthüllung des homöostatischen Netzwerks. Man nimmt an, dass das Cannabinoid CBN erstmals Ende des 19. Jahrhunderts isoliert wurde, später Mitte des 20. Jahrhunderts gefolgt von THC und CBD. Die genauen zellulären Mechanismen dieser Cannabinoide konnten die Forscher jedoch erst Jahrzehnte später bestimmen.

In den ersten Jahren der Cannabinoid-Forschung stand das THC im Rampenlicht, was vor allem an seiner psychoaktiven Wirkung lag. Es dauerte nicht lange, bis die Forscher die hydrophobe Natur des Moleküls entdeckt hatten – das Cannabinoid lässt sich nur schwer in Wasser lösen. Dies führte sie zu der Hypothese, dass THC im Körper zu Fett hingezogen wird und wahrscheinlich eine unspezifische Wirkung auf Zellmembranen ausübt, anstatt direkt an spezialisierten Bindungsstellen anzusetzen.

Obwohl diese Hypothese an sich Sinn macht, mussten man sie nach weiteren Forschungen bald auf den Kopf stellen: Nach Experimenten mit synthetischen THC-Analoga gingen die Forscher dazu über, die Idee von "Cannabinoid"-Bindungsstellen zu propagieren.

1988 identifizierte man unter Verwendung radioaktiv markierter Moleküle die erste spezifische Bindungsstelle^[1] eines THC-Analogons. William Devane und seine Kollegen am Department of Pharmacology der St. Louis University Medical School führten das Experiment in Rattengehirnen durch. Diese Studie ebnete in der 1990er Jahren den Weg für die Forschungsarbeiten von Lisa Matsuda und anderen, die den CB1-Rezeptor identifizierten^[2]. Den Forschern gelang diese bahnbrechende Entdeckung, indem sie eine "komplementäre" DNA klonten, die den G-Protein-gekoppelten Rezeptor (CB1) kodiert.

Die Entdeckung des CB2-Rezeptors erfolgte bald darauf. Sean Munro und Kollegen^[3] stellten die Hypothese auf, dass nicht-psychoaktive Cannabinoide ihre Wirkung durch einen weiteren, bisher nicht identifizierten Cannabinoid-Rezeptor hervorrufen müssen. 1993 berichtete das Team über die Klonierung des CB2-Rezeptors. Sie stellten jedoch einen Mangel an Rezeptorexpression im Gehirn fest und fanden ihn stattdessen hauptsächlich in Immunzellen.

Die Entdeckung dieser molekularen Ziele ist sicherlich hilfreich, um das ECS zu verstehen, aber wie funktioniert es überhaupt? Ähnlich wie das endogene Opioidsystem, das Endorphine einsetzt, verfügt das ECS über einen eigenen Satz von Signalmolekülen – den Endocannabinoiden.

Das erste Endocannabinoid wurde im Jahr 1992^[4] von Lumir Hanus und Kollegen an der Hebräischen Universität von Jerusalem entdeckt. Das Team arbeitete in enger Nachbarschaft mit Raphael Mechoulam, dem Mann, dem es erstmalig gelungen war, THC zu isolieren. Die Forscher setzen Massenspektrometrie und Kernspinresonanzspektroskopie ein, um ein Molekül zu identifizieren, das sie "Anandamid" nannten, nach dem Sanskrit-Wort für "Glückseligkeit". Sie fanden heraus, dass Anandamid als natürlicher Ligand für den CB1-Rezeptor fungiert.

Erst 1995^[5] entdeckten die Forscher dann die Bindungsaffinität eines bereits zuvor bekannten Moleküls für einen Cannabinoid-Rezeptor: Mechoulam und sein Team fanden heraus, dass 2-Arachidonoylglycerin (2-AG) an diese Rezeptorstellen bindet, wodurch es sich als das zweite Haupt-Endocannabinoid zu erkennen gab. Seitdem hat man weitere neuartige Endocannabinoide entdeckt, wobei das pharmakologische Interesse allerdings auf den ersten beiden zuerst identifizierten liegt.

Die Entdeckung ist nur der Anfang

Die Entdeckung der Hauptkomponenten des Endocannabinoid-Systems hat zu einem neuen Paradigma geführt, das sich mit der Physiologie und Homöostase des Menschen befasst. Die Forscher suchen nun nach Möglichkeiten, das ECS gezielt einzusetzen, um die Endocannabinoid-Signalübertragung^[6] zum Nutzen des Menschen zu verändern.

Ebenso hat die Entdeckung des ECS zu Theorien wie dem klinischen Endocannabinoid-Mangel geführt, was darauf hindeutet, dass Menschen für eine optimale Funktion auf einen geeigneten "Endocannabinoid-Tonus" angewiesen sind. Obwohl die Erforschung des ECS und seiner biochemischen Aktivatoren noch am Anfang steht, sind die Ergebnisse vielversprechend. Zweifellos werden bald noch viele weitere Entdeckungen gemacht werden, die das ECS betreffen.