Wirkungen von Cannabinoiden über Cannabinoid-CB₁-Rezeptoren und andere Mechanismen

Abstract

Seit der Entdeckung der endogenen Cannabinoide hat man eine Vielzahl von Erkenntnissen zum Endocannabinoidsystem und seiner verschiedenen Komponenten, die außer den Rezeptoren auch noch die Synthese- und Abbauenzyme umfassen, gewonnen. Aber trotz intensiver Forschung an den einzelnen Beteiligten und deren Zusammenspiel untereinander und mit anderen Regelkreisen des menschlichen Organismus ist ein vollständiges Verständnis der beteiligten Vorgänge noch nicht erreicht.<br /> Die vorliegende Arbeit sollte einen Beitrag dazu leisten, einige Teilaspekte des Endocannabinoidsystems besser zu verstehen. Insbesondere der CB₁-Rezeptor (CB₁R) stand dabei im Mittelpunkt. <br /> Zunächst sollten neue in vitro Tier-Modelle gefunden werden, die bei der Untersuchung von CB₁R einen besseren Prädiktor der Situation im menschlichen Organismus darstellen als die bisher of verwendeten Nagetiere. Das Meerschweinchen hatte sich dazu in der Vergangenheit oft als geeignet erwiesen, und auch im Rahmen dieser Arbeit konnten mittels Superfusionsstudien im Meerschweinchen-Vorhof funktionelle präsynaptische CB₁R mit einem hemmenden Einfluss auf die Noradrenalinfreisetzung nachgewiesen werden, die zuvor im Maus- und Rattenherz nicht gefunden wurden. Unter identischen Versuchsbedingungen konnten in der Meerschweinchen-Nierenrinde allerdings keine präsynaptischen CB₁R nachgewiesen werden. <br /> Neben dem in dieser Arbeit gefundenen CB₁R im Vorhof ist dieser auch in einer Reihe von anderen Meerschweinchen-Geweben nachgewiesen. Trotzdem war die Rezeptorsequenz des Meerschweinchen-CB₁R noch nicht bekannt und wurde deshalb von uns aus cDNA kloniert und sequenziert. Die dabei erhaltene Aminosäurensequenz war zu 97% identisch und zu fast 99% homolog mit der des humanen CB₁R. <br /> Ein anderer Schwerpunkt der Arbeit lag in der Untersuchung der beiden Anästhetika Pentobarbital und Urethan auf ihre Affinität und Aktivität am CB₁R-, aber auch am H₃- und a₂-Rezeptor. Hier lag die Beobachtung zugrunde, dass bei in vivo Studien in anästhetisierten Ratten das Ausmaß der Wirkung der jeweiligen Rezeptor-Agonisten je nach verwendetem Narkotikum unterschiedlich ausfällt und es hätte sein können, daß dies mit einer z.B. antagonistischen Wirksamkeit eines dieser Narkotika an den entsprechenden Rezeptoren zu erklären ist. Es konnte jedoch in in-vitro-Versuchen keinerlei Affinität (in Radioligandbindungsstudien) oder Aktivität (in Superfusionsstudien) der beiden Anästhetika an diesen Rezeptoren gezeigt werden.<br /> Ein weiterer Teil der Arbeit sollte sich auf Untersuchungen zum endogenen Tonus am CB₁R beziehen, wobei ein neuer Ligand, der in der Literatur als neutraler Antagonist beschrieben wurde, überprüft wurde. Diese Substanz, NESS 0327, zeigte allerdings eine um Zehnerpotenzen niedrigere CB₁R-Wirkungsstärke als CB₁R-Affinität, und so wurde auf weitere Versuche zur Klärung des endogenen Tonus am CB₁R-Rezeptor verzichtet.<br /> Als Nächstes sollte in einem peripheren Modell eine Aktivierung des Endocannabinoid-Systems durch postsynaptische ₁-Rezeptoren mit retrograder CB₁R-vermittelter Hemmung der Transmitterfreisetzung gezeigt werden. Ein solches Phänomen findet zum Beispiel an glutamatergen Neuronen im ZNS statt. Bei den Versuchen mit selektiven ₁-Agonisten und -Antagonisten konnte ein solcher Regelkreis jedoch nicht nachgewiesen werden.<br /> Außerdem wurde das Cannabinoid "abnormes Cannabidiol" (Abn-CBD), das ein Ligand von zwei Cannabinoid-artigen Rezeptoren (des sogenannten GPR55 und des mutmaßlichen "endothelialen Cannabinoid-Rezeptors") ist, auf seinen Effekt auf die Noradrenalinfreisetzung in fünf verschiedenen Geweben von drei Spezies getestet. Die Substanz zeigte allerdings in keinem Testsystem einen Einfluss, und so kann man davon ausgehen, dass Rezeptoren, an denen Abn-CBD aktiv ist, keine Modulatoren der Neurotransmitterfreisetzung sind. <br /> Ein letzter Aspekt dieser Arbeit war die Frage nach einer möglichen Affinität von Endocannabinoiden am Thromboxan A₂-Rezeptor (TP-R). Es ist schon lange bekannt, dass Cannabinoide auch an anderen Rezeptoren als den Cannabinoid-Rezeptoren Affinität und Wirkungen aufweisen. Außerdem sucht man noch nach den molekularen Mechanismen, die den kardiovaskulären Wirkungen des endogenen Cannabinoids Anandamid zugrunde liegen. Obwohl TP-R-Antagonisten in einem in vivo Modell die Wirkung von Anandamid abschwächen, zeigte dieses keine Affinität am TP-Rezeptor in Bindungsstudien an Ratten-Thrombozyten.