Tässä artikkelissa käsittelemme sitä, mitä kannabinoidit ovat. Kannabinoidit ovat kannabinoidireseptoreihin liittyviä yhdisteitä, joita on kaikkien nisäkkäiden elimistössä osana endokannabinoidijärjestelmää. Kannabinoideja on myös erilaisissa kasveissa ja erityisesti hampussa, jossa niitä on ainakin 120 erilaista (Scherma, Masia, Deidda, Fratta, Tanda and Fadda. 2018.)

Sisäisiä kannabinoideja kutsutaan endokannabinoideiksi ja ulkoisia fytokannabinoideiksi. Vieläkään ei tunneta suurintakaan osaa kaikkien kannabinoidien vaikutuksista, mutta kannabinoiditutkimusta tehdään vuosi vuodelta enemmän ja jo olemassa olevatkin tutkimukset havainnollistavat kannabinoidien sisältävän paljon terveydellistä ja lääkinnällistä potentiaalia.   Hampun tutkituimpia kannabinoideja ovat THC ja CBD, mutta nykyään löytää uusia tutkimuksia koko ajan lisää myös CBG:stä, CBN:stä ja muista fytokannabinoideista, sekä happomuotoisista kannabinoideista, kuten CBD-A:sta eli kannabidiolihaposta.

Fytokannabinoidit hampussa

Hampun kannabinoidit syntetisoituvat ja varastoituvat erityisesti hampun lehtien ja kukinnon pinnalla esiintyvissä hiusmaisissa trikomeissa, eli hartsirauhasissa. Näitä trikomeja esiintyy sekä naaras- että uroskasveissa, mutta suurin pitoisuus niitä on naaraskasvien kukinnoissa. Lisäksi kannabinoideja on myös hedekasvien siitepölyssä. (Atakan 2012)   Fytokannabinoidien esiintymistä kasveissa pyritään selittämään niiden ominaisuuksilla torjua erilaisia bioottisia (hyönteiset, bakteerit, sienet) ja abioottisia (kuivuus ja ultraviolettisäteily) stressitekijöitä.

Kannabinoidien biosynteesi

Kannabinoidisynteesissä pienemmistä molekyyleistä tuotetaan monimutkaisempia yhdisteitä (Marks ym., 2009; de Meijer, 2014). Ensimmäinen askel kannabinoidibiosynteesissä on kannabinoidihappojen edeltäjien geranyylipyrofosfaatin, olivetolihapon ja divarihapon biosynteesi. Seuraavaksi geranyylipyrofosfaatti ja olivetolihappo muodostavat kannabigerolihapon (CBGA) ja toiseksi geranyylipyrofosfaatti ja divarihappo muodostavat kannabigerovariinihapon (CBGVA), joista muodostuvat kaikki muut kannabinoidihapot. Esimerkiksi CBGA:sta tulee THCA, CBDA, CBCA ja CBGAM. CBGVA:sta muodotuu puolestaan kannabinoidihapot THCVA, CBDVA, CBCVA ja CBGVAM. Eri syntaasientsyymien määrä ja suhde määrittää eri lajikkeiden kannabinoidiprofiilin (Marks ym., 2009; de Meijer, 2014).   Kannabinoidit ovat happomuotoisia tuoreessa kasvissa ja dekarboksyloituvat lämmön, ajan ja UV-valon vaikutuksesta kannabinoideiksi – CBDA:sta CBD:ksi jne. Tästä edelleen kannabidioli (CBD) ja kannabikromeeni (CBC) -tyyppien kannabinoidit voivat hapen ja UV-valon vaikutuksesta hajota kannabielsoniksi (CBE) ja kannabisykloliksi (CBL). (de Meijer, 2014). Myös tetrahydrokannabinoli (THC) -tyypin kannabinoidit hajoavat korkeissa lämpötiloissa ja hapettuessaan kannabinoliksi (CBN).

Fytokannabinoidien luokittelu

Hampusta yhdistetyt luonnolliset yhdisteet, joissa on tyypillinen C21 terpenofenolinen runko kutsutaan kannabinoideiksi. Tämä luokka yhdisteitä sisältää myös johdannaisia ja aineenvaihduntatuotteita, joita myös pidetään kannabinoideina.   Kannabinoiditutkimuksen myötä on eristetty ainakin 120 eri kannabinoidia, jotka voidaan jaotella 11 eri luokkaan:

Tetrahydrokannabinoli (Δ9 -THC),
Δ8-trans-tetrahydrokannabinoli (Δ8 -THC),
kannabigeroli (CBG),
kannabikromeeni (CBC),
kannabidioli (CBD),
kannabinodioli (CBND),
kannabielsoini (CBE),
kannabisykloli (CBL),
kannabinoli (CBN),
kannabitrioli (CBT)
ja muut kannabinoidit.

Endokannabinoidien syntyminen elimistössä

Endokannabinoidien esiasteina ovat muun muassa monityydyttymättömät rasvahapot, kuten arakidonihappo (Omega 6). Ne syntetisoituvat postsynaptisissa hermosoluissa arakidonihapon (omega 6) johdoksina, joita saadaan pääasiassa ravinnosta, mutta elimistö voi myös tuottaa sitä linolihaposta (omega 6). Tutkimusten mukaan välttämättömien rasvahappojen lisääminen ruokavalioon nostaakin endokannabinoiditasoja sekä reseptoreiden määrä. (Osei-Hyiaman et al. 2005, Berger et al. 2001).

Toisin kuin muut kehon välittäjäaineet, endokannabinoidit syntetisoituvat nopeasti tarpeen mukaan, eivätkä varastoidu tarpeen varalle. Endokannabinoidien muodostuminen tapahtuu useiden entsymaattisten väylien kautta. Esimerkiksi anandamidin synteesissä ensin N-asetyylitransferaasi (NAT) liittää solukalvon fosfatifyylietanoliamiinin N-arakidonyyliin, josta muodostuu N-arakidonyylifosfatidyylietanoliamiini (NAPE), jonka fosfolipaasi D (PLD) hydrolysoi anandamidiksi (Di Marzo et al. 1999). 2-AG sen sijaan voi syntetisoitua kehossa kolmella eri tavalla. Fosfolipaasi C (PLC) ja diasyyliglyserolilipaasi (DAGL) vaikuttavat sen muodostumisessa. Anandamidi rakentuu arakidonihapon lisäksi etanoliamiinista. 2-AG:ssa sen sijaan etanolamiinin tilalla on glyseroli ja virodhamiinissa etanolamiini on liittynyt amidisidoksen sijasta esterisidoksella. Eri endokannabinoideissa siis arakidonihappoon on erilaisilla sidoksilla liittynyt muita yhdisteitä. (M. J. Savolainen, T. Huusko, A. Keränen, S. Lindeman, A. Reponen ja H. Koponen. 2004.).   Ananadamidi hajoaa pian syntetisoitumisensa jälkeen rasvahappoamidihydrolaasin (FAAH) vaikutuksesta takaisin arakidonihapoksi ja etanoliamiiniksi. Esimerkiksi rotan aivoissa tämä tapahtuu muutamassa minuutissa (Cravatt ym. 2001). Tähän endokannabinoidien hajottamiseen osallistuu myös muita entsyymejä, kuten monoasyyliglyserolilipaasi (MAGL), joka vastaa suurimmasta osasta 2-AG:n hajoamisesta ja sen inhibitio nostaa 2-AG:n määrää (Long ym. 2008 ja Jokipii 2010.). Ne tuottavat myös erilaisia endokannabinoidien johdannaisia hajottamisen lisäksi. Esimerkiksi COX-2 tuottaa prostaglandiinietanoliamidia ja prostaglandiiniglyseroliestereitä, jotka stabiilimpina voivat toimia pidempään signaalin välittäjinä (Kozak ym. 2001 ja Savolainen, Huusko, Keränen, Lindeman, Reponen ja Koponen 2004).

Muutamana tärkeämpänä havaintona endokannabinoidien metaboliassa ovat FAAH ja MAGL, joiden aktiivisuuden määrään vaikuttamalla voi säätää kehon endokannabinoidipitoisuuksia, sillä ne vastaavat anandamidin ja 2-AG:n hajoamisesta. Näihin vaikuttaa erilaiset ruoat, mausteet, yrtit sekä niihin kohdistetut lääkkeet.

Lähteet

• Savolainen, T. Huusko, A. Keränen, S. Lindeman, A. Reponen ja H. Koponen. 2004. Endokannabinoidit – monivaikutteinen välittäjäainejärjestelmä mielihyvän ja syömiskäyttäytymisen säätelyssä. Duodecim.
• De Meijer E., 2014. The Chemical Phenotypes (Chemotypes) of Cannabis.
• Teoksessa Pertwee R.G. Handbook of Cannabis, s. 89-110. Oxford University Press, Iso-Britannia.
• Jokipii. 2010. Endokannabinoidireseptorit. Jyväskylän yliopisto
• Scherma, P. Masia, M. Deidda, W. Fratta, G. Tanda and P. Fadda. 2018. New Perspectives on the Use of Cannabis in the Treatment of Psychiatric Disorders. Medicines. https://www.mdpi.com/2305-6320/5/4/107/htm
• Marks M.D., Tian L., Wenger J.P., Omburo S.N., Soto-Fuentes W., He J., Gang D.R.,Weiblen G.D. ja Dixon R.A., 2009. Identification of candidate genes affecting Δ 9 -tetrahydrocannabinol biosynthesis in Cannabis sativa.
• J Exp Bot 60(13): 3715-3726. Kozak KR, Crews BC, Ray JL, Tai HH, Morrow JD, Marnett LJ. Metabolism of prostaglandin glycerol esters and prostaglandin ethanolamides in vitro and in vivo.
• J Biol Chem 2001;276:36993–8. Z. Atakan. 2012. Cannabis, a complex plant: different compounds and different effects on individual. Therapeutic Advances in Psychopharmacology published online 5 September 2012
• Osei-Hyiaman, L. Wang, G. Kunos. 2005. Endocannabinoid activation at hepatic CB1 receptors stimulates fatty acid synthesis and contributes to diet-induced obesity. The Journal of Clinical Investigation.
• Berger, G. Crozier, T. Bisogno, P. Cavaliere, S. Innis and V. Di Marzo. 2001. Anandamide and diet: Inclusion of dietary arachidonate and docosahexaenoate leads to increased brain levels of the corresponding N-acylethanolamines in piglets. PNAS.
• J. Savolainen, T. Huusko, A. Keränen, S. Lindeman, A. Reponen ja H. Koponen. 2004. Endokannabinoidit – monivaikutteinen välittäjäainejärjestelmä mielihyvän ja syömiskäyttäytymisen säätelyssä. Duodecim. 120:1457–65.