Endokannabinoidijärjestelmän tarkoitus

Mikä on ihmisen oma endokannabinoidijärjestelmä ja miksi meillä on sellainen?

Endokannabinoidijärjestelmän päätehtävä on luonteeltaan hermostoa suojaava. Yhdysvaltain terveysviraston mukaan endokannabinoidijärjestelmän tarkoitus on niin tärkeä, että on julkaissut katselmuksen jossa kertoo endokannabinoidijärjestelmän liittyvän lähes kaikkiin tauteihin ihmisellä 1. Endokannabinoidijärjestelmä onkin yksi ihmisen laajimmista reseptoriverkostoista. Se on ihmisen yksi tärkeimmistä terveyden ylläpitoon liittyvistä fysiologisista järjestelmistä, ja sen reseptoreita löytyy joka puolelta kehoa vaikuttaen miltei kaikkiin kehon fysiologisiin prosesseihin. 2, 3

Lääkekemian professorin Raphael Mechoulamin mukaan endokannabinoidijärjestelmä on osa kehon ”yleistä suojaverkkoa, joka toimii yhdessä immuunijärjestelmän ja useiden muiden fysiologisten järjestelmien kanssa. Hänen löytönsä asettuvat suoran haasteen tieteelliselle puhdasoppisuudelle paljastamalla, että aivoissa on luonnollinen korjaussarja, sisäänrakennettu suoja- ja uudistumismekanismi, joka voi korjata vaurioituneita hermoja ja aivosoluja. 27

Läpimurto endokannabinoidijärjestelmän löytämiseksi tehtiin vasta 1990-luvun alussa, kun Lisa Matsuda ja hänen kollegansa Kansallisesta Mielenterveyskeskuksesta onnistuivat määrittämään THC:lle herkän reseptorin rottien aivoissa. Näin löydettiin ensimmäinen kannabinoidireseptori CB1. 4

Tämän jälkeen vuonna 1993 löydettiin seuraava kannabinoidireseptori – osana immuunijärjestelmää ja hermostoa. CB2-reseptoreita on todettu löytyvän runsaasti koko kehosta, kuten suolesta, pernasta, maksasta, sydämestä, munuaisista, luustosta, verisuonista, imusoluista ja lisääntymiselimistä. 5

Hampussa luonnollisesti esiintyvät kannabinoidit, terpeenit ja flavonoidit vaikuttavat yhdessä ja yksittäin, suoraan tai epäsuorasti endokannabinoidijärjestelmää tasapainottavasti. 6

Endokannabinoidijärjestelmän perustoiminnot: ”Rentoudu, syö, nuku, unohda ja suojele”

Endokannabinoidijärjestelmä on kuin silta kehon ja mielen välissä. Sitä ymmärtämällä voi alkaa nähdä mekanismin, joka vaikuttaa aivojen toimintaan, fyysiseen terveydentilaan ja sairauksien hoitoon. 2

Vuonna 1998 Professori Di Marzo kiteytti endokannabinoidijärjestelmän perustoiminnot sanoin “rentoudu, syö, nuku, unohda ja suojele”.  (2, 3)

Endokannabinoidijärjestelmä on ainakin nisäkkäillä, linnuilla, liskoilla ja kaloilla tunnettu reseptoriverkosto 7. Endokannabinoidien tutkimus on nuorta ja alituisesti kehittyvää. Uusia ja yllättäviä löytöjä ilmenee säännöllisesti. Havainnot endokannabinoidijärjestelmän toiminnoista ja evoluutiosta paljastavat uutta tietoa siitä, miten kannabinoidit vaikuttavat terveyteen ja sairauksien hoitoon. 8, s. 53

Kannabinoidit vaikuttavat kehoon sitoutuessaan geeniemme koodaamiin molekyylireseptoreihin. Nämä kannabinoideja kaappaavat reseptorit ovat proteiineja, joita löytyy solukalvojemme pinnoilta. Koska kannabinoidit sitoutuvat kannabinoidin muotoisiin reseptoreihin, niitä kutsutaan kannabinoidireseptoreiksi. 8, s. 53

Miten endokannabinoidijärjestelmä toimii?

Endokannabinoidijärjestelmä vaikuttaa kehossa kokonaisvaltaisesti usealla eri tavalla. Se on osallisena kivun, ruokahalun, aineenvaihdunnan, tunnetilojen, muistamisen ja uni-valverytmin sääntelyssä. Endokannabinoidijärjestelmään kuuluu CB1- ja CB2-kannabinoidireseptoreita, sekä muita jo tunnettuja ja vielä tuntemattomia reseptoreita. Se on myös yhteyksissä endorfiinijärjestelmään, sekä eri välittäjäaineiden vapautumiseen hermosoluissa. Lisäksi kehossa on niin sanottuja endokannabinoideja, joista tunnetuimpia ovat anandamidi ja 2-AG. 8, s. 54

Endokannabinoidijärjestelmämme muodostaa eräänlaisen suojaverkon, joka osana immuunijärjestelmäämme ja keskushermostoamme pyrkii tasapainottamaan aivo- ja muiden solujen toimintaa, kun ne saavat signaalin ulko- tai sisäpuolelta tulevasta uhasta.

Endokannabinoidijärjestelmä vastaa kehon viestiketjuista

Yleisesti ottaen ihmiskeho koostuu n. 30 biljoonasta solusta, jotka muodostavat laajan, jatkuvasti mukautuvan viestintäverkon. Pelkästään aivosoluja on n. 100 miljardia, ja niiden välisiä yhteyksiä on laskettu olevan pääsi sisällä enemmän kuin maailmankaikkeuden galakseja. Jokainen meistä on herkkä biologinen kone, joka koostuu näistä soluista. Jokaisella solulla on ainutlaatuinen rooli ihmisen fysiologisessa kokonaisuudessa. Solut työskentelevät yhdessä erilaisten kudosten luomiseksi. Kudokset taas muodostavat elimiä ja elimet yhdessä muodostavat sinut.

Jokainen näistä kehosi 30 biljoonasta solusta on jatkuvassa yhteydessä toisiinsa. Tutkijat kutsuvat tätä signalointia “soluviestinnäksi”. Endokannabinoidijärjestelmä on vastuussa kemiallisen palautteen toimittamisesta näille miljardeille viestintäyhteyksille. Solut kommuikoivat käyttämällä singalointimolekyylejä, jotka tunnetaan nimellä ligandit.

Ligandeilla on erityisiä sitoutumispaikkoja, jotka tunnetaan reseptoreina, jotka taas vastaanottavat signaaleja. Signaalista ja reseptorista riippuen vaste saavutetaan vastaanottavassa solissa, mikä muodostaa soluviestinnän perustan. Saatu viesti voi aloittaa kohdesolussa ketjureaktion, jonka vaikutukset vaihtelevat tilanteesta riippuen.

Endokannabinoidijärjestelmä ylläpitää kehon homeostaasia eli tasapainoa

Soluviestintä pyrkii tasapainoon eli homeostaasiin. Nämä homeostaasia hakevat toimenpiteet estävät kehon kommunikaatiota kallistumasta jompaankumpaan ääripäähän tai vahingoittamasta kehon kudoksia ja elimiä. Homeostaasin ylläpito on ratkaisevan tärkeää kehomme ja yksittäisten elimiemme yleisen hyvinvoinnin kannalta.

Koostumme melkein kokonaan soluista, joten endokannabinoidijärjestelmän löytyminen ja sen kokonaisvaltaisen vaikutus ihmisen terveyteen on ollut hyvin tärkeä löydös lääketieteen kannalta. Jokainen solumme lähettää ja vastaanottaa tuhansia signaaleja joka sekunti ylläpitääkseen meidän terveyttä.

Solut kommunikoivat tilastaan muille soluille kertoen, ovatko ne tasapainossa vai eivät. Keho reagoi tähän tarjotakseen solun menestymiseen tarvittavat ainesosat. Endokannabinoidijärjestelmä tarjoaa palautesysteemin tälle viestintäverkostolle. Selkeä soluviestintä varmistaa ihmisen tehokkaan toiminnan. Se on vastuussa immuunivasteiden, solujen liikkumisen ja muutosten koordinoinnista. Solujen ja endokannabinoidijärjestelmän välittämä palaute tulkitaan aivoissa tarvittavan reaktion aikaansaamiseksi. 9

Mistä löytyy endokannabinoidijärestelmän CB1-, CB2- ja CB3-reseptorit?

Endokannabinoidijärjestelmän CB1- ja CB2-reseptoreita löytyy miltei joka puolelta kehoa. CB1-reseptoreita on erityisesti aivoissa ja keskushermostossa. CB3-reseptori on G-proteiinin kytketty reseptori, joka on hajallaan kehossa. Erityisesti CB3-reseptoreita löytyy kiveksissä, aivoissa ja myös ohutsuolessa. CB3-reseptori löytyy tiivisti aivojen pikkuaivojen alueella, joka ohjaa kehon motorisia toimintoja, kuten kävelyä ja puhetta.

G-proteiinireseptorit ovat kehon laajin reseptoriluokka – ihmisillä niitä on yli 1000 erilaista. Kaikista moderneista lääkkeistä 30-50 % vaikuttaakin juuri näihin reseptoreihin. 10, 11, 3. Yleisin g-proteiinireseptori aivoissa on kannabinoidireseptori CB1, joita on muihin g-proteiinireseptoreihin verrattuna noin 10-kertainen määrä 11.

CB2-reseptoreita sen sijaan löytyy eniten immuunijärjestelmästä. Eri reseptoreilla ja niihin liittyvillä kannabinoideilla yms. yhdisteillä on erilaisia tehtäviä ja vaikutuksia kehossa. 8, s. 54.)

Endokannabinoidijärjestelmä vaikuttaakin kehossa moniulotteisesti säädellen keskushermostoa ja immuunijärjestelmää. Järjestelmän toiminta voi sekä nopeuttaa, että hidastaa fysiologisia toimintoja. Hampun ja elimistön sisäisten kannabinoidien psykologiset vaikutukset ovat CB1-reseptoreiden ansiota. CB2-reseptorien vaikutukset ovat enemmänkin fysiologisia. 12, 8, 24

Sisäsyntyiset kannabinoidit eli endokannabinoidit

Endokannabinoidijärjestelmä ei myöskään koostu pelkästään kannabinoidireseptoreista. Sisäsyntyiset kannabinoidit, eli endokannabinoidit ylläpitävät kehomme tasapainoa eli homeostaasia. Homeostaasi tarkoittaa laajempaa tasapainoa kuin pelkästään pystyssä pysymistä. Se tarkoittaa kehon fysiologisten prosessien tarkoituksenmukaista tasapainoa. Esimerkiksi 2-AG toimii aivosolujen tasolla turvaten niiden toimintaa mm. päähän kohdistuvien traumojen yhteydessä.

Kehosi tuottaa endokannabinoideja tarpeen mukaan. Endokannabinoidien toiminta on liitetty mm. psykomotorisiin liikkeisiin, muistin toimintaa, oppimiseen ja yleisesti ajatteluun, neuroendokriiniseen eritykseen, ruokahaluun, kivun tuntemiseen, pahoinvointiin sekä kehon lämpötilan ja immuunisysteemin säätelyyn. 13

Endokannabinoidien rooli on niin kattava kehomme terveyden ja perustoimintojen ylläpidossa, että tunnettu kannabinoiditutkija ja neurologi Ethan Russo on ehdottanut termiä kliininen endokannabinoidivajaus (clinical endocannabinoid deficiency). Kyseinen vajaatoiminta saattaa osittain selittää erilaisia sairaustiloja, kuten migreeniä, fibromyalgiaa tai ärtyvän suolen oireyhtymää 17. Kehomme voi myös tuottaa liikaa endokannabinoideja, jolloin kyseessä ei ole vajaatoiminta vaan enemmänkin jonkinlainen epätasapainotila. 13

Uusimpien tutkimusten pohjalta Ethan Russo, neurologiaan erikoistunut lääkäri ja tutkimuksen ja kehittämisen ohjaaja kansainvälisestä kannabis ja kannabinoidi-instituutista (ICCI), sekä monet muut alan tutkijat teorisoivat, että endokannabinoidijärjestelmän tarkoituksena onkin ylläpitää tasapainoa kehon eri järjestelmissä hidastamalla ja nopeuttamalla prosesseja tarpeen mukaan 16. Hänen mukaansa monet sairaudet johtuvatkin endokannabinoidijärjestelmän puutostiloista 17.

Miten endokannabinoidijärjestelmään vaikutetaan?

Endokannabinoidijärjestelmään voidaan vaikuttaa lisäämällä eksogeenisiä, eli ulkoisia kannabinoideja (syömällä CBD-öljyä, tai -kapseleita), jotka liittyvät niitä vastaanottaviin kannabinoidireseptoreihin, tai vaikuttamalla endokannabinoidien pilkkoontumiseen liittyviin entsyymeihin 14. Lisäksi endokannabinoidien tasapainoon voidaan vaikuttaa liikunnalla 15.

Tutkimusten mukaan kannabiksen terapeuttiset hoitotulokset ovat parempia kun lääkkeenä on käytetty kokonaista kasvia. Tutkijat käyttävät termiä ”entourage effect”, eli yhteisvaikutusta kuvatessaan kokonaisen kasvin sisältämien yhdisteiden synergisia yhteisvaikutuksia. Sama pätee CBD-tuotteisiin ja tämän vuoksi tuotteiden kerrotaan olevan ”Full Spectrum”, eli täyden spektrin tuotteita. Täydestä spektristä ja yhteisvaikutuksista kerromme lisää tässä artikkelissa.

Lähteet:

1. Pacher P. and Kunos G. 2013. Modulating the endocannabinoid system in human health and disease: successes and failures https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3684164/.  Viitattu 12.5.2018
2. Alger, B. E. 2013. Getting High on the Endocannabinoid System. Cerebrum. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3997295/. Viitattu 12.5.2018
3. Russo, E.  Introduction to the Endocannabinoid System. PHYTECS. https://www.phytecs.com/wp-content/uploads/2015/02/Russo-Introduction-to-the-Endocannabinoid-System-corr-January-2015.pdf Viitattu 22.4. 2018.
4. Matsuda, L. A. ym. 1990. Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature. https://www.nature.com/articles/346561a0. Viitattu 22.4. 2018.
5. Sean Munro, Kerrie L. Thomas & Muna Abu-Shaar. 1993. Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids. Nature. https://www.nature.com/articles/365061a0.  Viitattu 22.4. 2018.
6. E. Russo ja J. McPartland. 2001. Cannabis and Cannabis Extracts: Greater Than the Sum of Their Parts? Journal of Cannabis Therapeutics. https://www.researchgate.net/publication/228897917_Cannabis_and_cannabis_extracts_Greater_than_the_sum_of_their_parts. Viitattu 12.5.2018
7. McPartland, JM.; Agraval, J.; Gleeson, D.; Heasman, K; Glass M. 2006. Cannabinoid receptors in invertebrates. 366-373. European Societey for Evolutionary Biology. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/j.1420-9101.2005.01028.x . Viitattu 12.5.2018
8. Holland, J.  2010. Endocannabinoid System. The Pot Book. https://www.amazon.com/Pot-Book-Complete-Guide-Cannabis/dp/1594773688 Viitattu 22.4. 2018.
9. Tasker C. 2021 The Canna-Manual: Cannabis in Context https://www.amazon.co.uk/Canna-Manual-Cannabis-Context-Christopher-Tasker-ebook/dp/B08WKGHJ71 Viitattu 31.5.2021
10. Tsai, W.. 2014. G Protein Coupled Receptors. Khan Academy. https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/organ-systems/biosignaling/v/g-protein-coupled-receptors. Viitattu 22.4. 2018.
11. Cinar, R. ja Szücs, M. 2009. CB1 Receptor-Independent Actions of SR141716 on G-Protein Signaling: Coapplication with the μ-Opioid Agonist Tyr-d-Ala-Gly-(NMe)Phe-Gly-ol Unmasks Novel, Pertussis Toxin-Insensitive Opioid Signaling in μ-Opioid Receptor-Chinese Hamster Ovary Cells. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19448142. Viitattu 12.5.2018
12. Pacher, P. ym. 2006. The Endocannabinoid System as an Emerging Target of Pharmacotherapy. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2241751/ 
13. Haspula D. ja Clark M. 2020. Cannabinoid Receptors: An Update on Cell Signaling, Pathophysiological Roles and Therapeutic Opportunities in Neurological, Cardiovascular, and Inflammatory Diseases. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33080916/  Viitattu 31.5.2021
14. Huttunen, R. 2016. Kipu ja endokannabinoidijärjestelmä. Oulun Yliopisto. Biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunta. http://jultika.oulu.fi/files/nbnfioulu-201702101163.pdf. Viitattu 22.4. 2018.
15. Dietrich, A. ym. 2004 Endocannabinoids and exercise. British Journal of Sports and Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1724924/ 
16. Russo, E. B. 2015. Introduction to the Endocannabinoid System. Phytecs. https://www.phytecs.com/wp-content/uploads/2015/02/IntroductionECS.pdf. Viitattu 19.4.2018
17. Russo, E. 2016. Clinical Endocannabinoid Deficiency Reconsidered: Current Research Supports the Theory in Migraine, Fibromyalgia, Irritable Bowel, and Other Treatment-Resistant Syndromes. Cannabis and Cannabinoid Research. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28861491 Viitattu 22.4. 2018.
18. Wood, T. B. ym. 1896. Cannabinol Part I. Journal of the Chemical Society. https://archive.org/stream/journalchemical10britgoog/journalchemical10britgoog_djvu.txt Viitattu 22.4. 2018.
19. Adams, R.; Hunt, M. ja  Clark, J. H. 1940. Structure of Cannabidiol, a Product Isolated from the Marihuana Extract of Minnesota Wild Hemp. https://drive.google.com/file/d/0B8fn7XCE0Wf4NjNZeTc0R2c4Q0k/view  Viitattu 22.4. 2018.
20. Y. Gaoni, and R. Mechoulam. 1964. Isolation, Structure, and Partial Synthesis of an Active Constituent of Hashish.  Journal of the American Chemical Society. https://echoconnection.org/discovery-endocannabinoid-system/   Viitattu 22.4. 2018.
21. D. C. D’Souza ym. 2016. Rapid Changes in CB1 Receptor Availability in Cannabis Dependent Males after Abstinence from Cannabis. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4742341/
22. Mechoulam, R. 1992. Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor. Science. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1470919 Viitattu 22.4. 2018.
23. Mechoulam, R, Ben-Shabat S, Hanus L, Ligumsky M, Kaminski NE, Schatz AR, Gopher A, Almog S, Martin BR, Compton DR, Pertwee RG, Griffine G, Bayewitch M, Barg J & Vogel Z. 1995. Identification of an endogenous 2-monoglyceride, present in canine gut, thatbinds to cannabinoid receptors. Biochemical Pharmacology. 50: 83−90. https://www.researchgate.net/publication/222497387_Mechoulam_R_Ben-Shabat_S_Hanus_L_Ligumsky_M_Kaminski_NE_Schatz_AR_Gopher_A_Almog_S_Martin_BR_Compton_DR_Pertwee_RG_Griffine_G_Bayewitch_M_Barg_J_Vogel_ZIdentification_of_an_endogenous_2-monoglyceride_ Viitattu 22.4. 2018.
24. Lauckner J, Jensen J.B, Chen H-Y, Hille B, Mackie K. 2008. GPR55 is a cannabinoid receptor that increases intracellular calcium and inhibits M current.  https://www.pnas.org/content/105/7/2699 viitattu 13.1.2022
25. Gaoni, Y., & Mechoulam, R. 1964. Isolation, Structure, and Partial Synthesis of an Active Constituent of Hashish. Journal of the American Chemical Society, 86(8), 1646–1647. https://doi.org/10.1021/ja01062a046 viitattu 13.1.2022.
26. Silver R. J. 2019. The Endocannabinoid Systems of Animals https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6770351/ viitattu 16.2.2022
27. M. A. Lee, book Smoke Signals A Social History of Marijuana – Medical, Recreational, and Scientific, 2013. linkki. Viitattu 21.9.2022