Cannabinoid-Rezeptor 1: Die Bindungsstelle für Glück, Rausch und gegen Angst
CBD ist in aller Munde, weil es als Nahrungsergänzungsmittel alltägliche Beschwerden und auch Krankheiten lindern kann. Doch diese Wirkung ist nur mit einem wichtigen Signalempfänger im Körper möglich – dem sogenannten Cannabinoid-Rezeptor 1. Was hinter diesem Signalempfänger steckt, welche Funktionen er hat und welche therapeutische Ausrichtung sich daraus entwickeln könnte – all das erklären die folgenden Zeilen.
Das ist der Cannabinoidrezeptor 1 im Endocannabinoid-System
Er ist Teil des Endocannabinoid-Systems im zentralen Nervensystem. Der Cannabinoid-Rezeptor 1 wird auch auf CB1-Rezeptor genannt. Er findet sich vorwiegend in den Zellen des Nervensystems und balanciert die Vernetzung, Aktivierung und Konzentration der Neuronen und Neurotransmitter. Letztere sind Botenstoffe (auch Liganden genannt), wie beispielsweise Serotonin, Glutamat, Noradrenalin oder Dopamin.
Das Endocannabinoid-System besteht aus drei wichtigen Bausteinen:
- Rezeptoren
- Endocannabinoide
- Enzyme
In diesem Gesamtsystem sind Rezeptoren die Signalempfänger (auch Bindungsstellen genannt), die Befehle der Endocannabinoide weitergeben, die durch Andockung übertragen werden. Die Enzyme sorgen schließlich für das richtige Gleichgewicht der Liganden und deren Synthese.
Der CB1-Rezeptor ist ein biologischer Signalempfänger in Zellmembranen, verfügt über sieben sogenannte Transmembrandomäne (ein mit Lipid-Doppelschicht gespannter Teil) und besteht aus 472 Aminosäuren. Genetisch wird er auf dem Chromosomenabschnitt 6q14-q15 kodiert.
Funktion des Cannabinoidrezeptor 1
Der CB1-Rezeptor hat spezifische Funktionen im Körper. So steuert er zahlreiche Empfindungen wie Schmerzen, Erinnerungen, Appetit, Emotionen, Angst, Stress und vieles mehr. Auch Motorik und Lernen wird über diese Bindungsstellen beeinflusst. Symptome wie Übelkeit, Muskelspastik und epileptische Anfälle können durch die Stimulation des Rezeptors gelindert werden.
So ist es nicht verwunderlich, dass der berauschende Bestandteil von Cannabis – THC – hier ebenfalls seine Wirkung ausbildet und für das „high“ sein verantwortlich ist. Wird das Verlangen nach solch einem Zustand stärker als der Verstand, sprechen Mediziner von Sucht. Auch hier spielt der CB1-Rezeptor eine wichtige Rolle, die auch mit schwerer Alkoholabhängigkeit oder bestimmten Formen von Schizophrenie einhergehen kann.
Info: Ein zweiter wichtiger Rezeptor des Systems ist der Cannabinoid-Rezeptor 2. Dieser findet sich vor allen auf Immunzellen. Zudem ist dieser Rezeptor für Knochenauf- und Knochenabbau verantwortlich.
Vorkommen von Cannabinoid-Rezeptoren 1
CB1-Rezeptoren finden sich überall in den Zelltypen des menschlichen Organismus. Hauptsächlich ist er in den unterschiedlichen Teilen des Gehirns – wie im Kleinhirn, Mittelhirn, Thalamus, Hypothalamus, Amygdala, Hippocampus und in den Basalganglien – angesiedelt. Aber auch außerhalb des zentralen Nervensystems wurden diese Rezeptoren nachgewiesen. Dazu gehören unter anderem:
- Lungen
- Muskeln
- Därme
- Geschlechtsorgane
- Immunsystem
- Leber
- Knorpel
- Bauchspeicheldrüse
Hinweis: In den Zellen des Immunsystems, der Leber, Knorpel und der Bauchspeicheldrüse existieren neben dem CB1 Rezeptor ebenfalls auch CB2-Rezeptoren.
Cannabis führt auf die Spur: Entdeckung des Cannabinoid-Rezeptors 1
Die Existenz des CB1-Rezeptor ist noch nicht allzu lange bekannt. Wissenschaftler erforschten zunächst die Substanzen der Cannabis-Pflanze, um zu verstehen, warum beispielsweise das Rauchen mancher Sorten einen Rauschzustand hervorruft.
Bereits in den frühen 40er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts entdeckte der amerikanische Chemiker Roger Adams die Substanzen CBD und CBN, jedoch gelang es ihm nicht, THC zu isolieren. Erst ist Jahr 1964 identifizierten Raphael Mechoulam und Yehiel Gaoni am israelischen Weizmann-Institut für Wissenschaften das Tetrahydrocannabinol (THC/Dronabinol).
Die Frage, wie diese Pflanzenbestandteile im Körper Aktivierungen und Blockaden von Reaktionen verursachten, führte schließlich zur Entdeckung des Endocannabinoid-Systems (ECS). Forscher der 80er-Jahre waren sich sicher, dass es spezifische Bindungsstellen geben muss, an die THC und Co andocken. Der Beweis für die Existenz wurde im Jahr 1988 im Gehirn von Ratten erstmals erbracht.
1990 gelang es schließlich, die Cannabinoid-Rezeptoren in ihrer molekularen Struktur zu entschlüsseln. Die Forschung der Wissenschaftler erweiterte sich fortan auf die Wirkung und Synthese von körpereigenen Cannabinoiden – die sogenannten endogenen Cannabinoide – die letztendlich dem ECS seinen Namen gaben.
Diese Cannabinoide sind für den CB1-Rezeptor wichtig
Die Substanzen der Cannabispflanze sorgten also für die Entdeckung der Rezeptoren und den körpereigenen Cannabinoiden. Heute wird zwischen exogenen Cannabinoiden (nicht aus dem Körper stammenden) und endogenen Cannabinoiden (im Körper hergestellt) unterschieden. Aber auch in ihrer Wirkung gibt es einen wichtigen Unterschied.
Die Liganden können sich an den Rezeptor binden und damit die Aktivierung von Neuronen auslösen – dann werden sie Agonisten genannt. Ein solcher Agonist ist beispielsweise THC. Wenn eine Reaktion jedoch blockiert wird, weil der Botenstoff sich nicht an den Rezeptor binden kann, stellt dieser einen sogenannten Antagonisten dar – die Arbeit des Rezeptors wird quasi geblockt. CBD ist solch ein Wirkstoff beim CB1-Rezeptor, was erklärt, warum Cannabidiol keine psychoaktive Wirkung auf Menschen hat.
Die folgende Tabelle zeigt, welche wichtigen Cannabinoide in welcher Beziehung zum Cannabinoid-Rezeptor 1 stehen:
| Cannabinoid | Alternativer Name / Bemerkungen | Wirkung am CB1-Rezeptor | Vorkommen/Herkunft |
| N-Arachidonoylethanolamid / Arachidonsäure | Anandamid, AEA – das bisher am besten erforschte endogene Cannabinoid | Vollagonist | endogen, vierfach ungesättigte Fettsäure |
| 2-Arachi donoylglycerol | 2-AG | Vollagonist | endogen |
| 2-Arachidonoylglyceryläther | Noladinäther | Vollagonist | endogen |
| O-Arachidonoylethanolamin | Virodhamin | Antagonist | endogen |
| N-Arachidonoyldopamin | NADA | Agonist | endogen |
| Delta-9-Tetrahydrocannabinol | THC, Dronabinol | Partialagonist | exogen (Hanfpflanze) |
| Cannabidiol | CBD | Agonist/Antagonist | exogen (Hanfpflanze) |
| Cannabigerol | CBG | Antagonist | exogen (Hanfpflanze) |
| Rimonabant | Antagonist | synthetisch |
Hinweis: Manche Neurotransmitter werden auf Bedarf vom Körper produziert (z. B. AEA), während andere permanent im Gewebe vorhanden sind (z. B. 2-AG).
Von den endogenen Cannabinoiden ist das Anandamid sehr gut erforscht. Es ist beispielsweise wichtig bei der Gehirnentwicklung, bei der Vernetzung von Nervenzellen. Auch bei Stress wird im Mittelhirn Anandamid ausgeschüttet, was am CB1-Rezeptor eine schmerzlindernde Reaktion auslöst (stressinduzierte Analgesie). Zudem kann der Botenstoff für Freude und Glücksgefühle sorgen.
Das exogene Äquivalent für Anandamid ist THC – was die psychotische Reaktion erklärt. CBD hat eine Affinität zu Arachidonoylglycerol, das ebenso wie Anandamid für die Steuerung des Appetits, verschiedenen Aufgaben des Immunsystems, bei der Entstehung und Regulierung von Schmerzen beteiligt zu sein scheint.
Therapeutische Aussichten für den Cannabinoid-Rezeptor 1
Das Wissen um die Wirkung von exogenen und endogenen Cannabinoiden auf die entsprechenden Rezeptoren kann wichtige, alternative Therapien bei zahlreichen Beschwerden und Krankheiten ermöglichen. Daher forschen Wissenschaftler, wie THC, CBD und Co mit ihrer Wirkung am CB1-Rezeptor zur Schmerzlinderung (Analgesie), bei Depressionen (zur Stimmungssteigerung und Angstlösung), Entzündungen, bei Suchtkrankheiten, stressinduzierten Beschwerden, epileptischen Anfällen und vielen anderen Erkrankungen beitragen.
Tierversuche haben bereits ergeben, dass die Wirkung von Cannabinoiden auf den CB1-Rezeptor unter anderen das Wachstum bestimmter Krebszellen hemmen kann. Darmentzündungen (Morbus Crohn) und Linderung von Symptomen der Parkinsonkrankheit sind weitere Anwendungsfelder. Tierversuche an Mäusen haben ergeben, dass der Signalempfänger ebenso an einer Alkoholabhängigkeit beteiligt ist – ein Blocker könnte auch hier helfen.
Das Wirken des Cannabinoid-Rezeptors 1 kann somit entscheidend für zukünftige Therapieformen sein. Auch in der Genetik kann die Forschung so weitere Fortschritte erzielen.
Zusammenfassung
Der Cannabinoid-Rezeptor 1 ist Teil des menschlichen Endocannabinoid-System und stellt eine Bindungsstelle für Neurotransmitter dar – die durch Aktivierung oder Blockieren bestimmte Reaktionen im Körper auslösen und beeinflussen. Schmerzsteuerung, Gefühle wie Angst und Regulierung des Appetits sind nur einige wenige Funktionen. Cannabinoide können gezielt genutzt werden, um mit dieser Steuerung Symptome und Beschwerden zu lindern.
Fakten
- Der CB1-Rezeptor verfügt über sieben Transmembrandomänen besteht aus 472 Aminosäuren.
- Genetisch wird er auf dem Chromosomenabschnitt 6q14-q15 kodiert.
- Er befindet sich in Nervenzellen des Gehirns (Kleinhirn, Amygdala, Hippocampus), aber auch in vielen anderen Organen.
Quellen
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