Das Endocannabinoid-System (ECS) ist ein hochgradig integriertes Netzwerk, das eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase im menschlichen Körper spielt. Es besteht aus drei Hauptkomponenten: Endocannabinoiden, Cannabinoid-Rezeptoren und Enzymen. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um eine Vielzahl von physiologischen Prozessen zu regulieren.

2.1 Hauptkomponenten des ECS

2.1.1 Endocannabinoide: Anandamid (AEA) und 2-Arachidonoylglycerol (2-AG)

Endocannabinoide sind körpereigene Moleküle, die als Neurotransmitter fungieren und an Cannabinoid-Rezeptoren binden, um bestimmte Signale im Körper zu übermitteln. Die beiden am besten untersuchten Endocannabinoide sind Anandamid (AEA) und 2-Arachidonoylglycerol (2-AG).

Anandamid (AEA): Der Name Anandamid leitet sich vom Sanskrit-Wort “Ananda” ab, was „Glückseligkeit“ bedeutet. AEA ist ein partieler Agonist des CB1-Rezeptors und spielt eine wesentliche Rolle in der Regulation von Stimmung, Gedächtnis, Schmerz und Appetit. Es ist auch an der Modulation von Belohnungsprozessen beteiligt, was seine Bedeutung in der Neurobiologie von Sucht erklärt. AEA wird im Körper schnell abgebaut, was seine kurzfristigen, aber wirkungsvollen Effekte erklärt.
2-Arachidonoylglycerol (2-AG): 2-AG ist das am häufigsten vorkommende Endocannabinoid und ein starker Agonist sowohl für CB1- als auch CB2-Rezeptoren. Es ist wesentlich für die Regulierung von Entzündungsprozessen, Immunsystemantworten und kardiovaskulären Funktionen. Im Gegensatz zu AEA wird 2-AG kontinuierlich produziert und in höheren Konzentrationen im Gehirn gefunden, was auf seine zentrale Rolle in der Aufrechterhaltung der Homöostase hindeutet.

2.1.2 Cannabinoid-Rezeptoren: CB1- und CB2-Rezeptoren

Die Cannabinoid-Rezeptoren sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, die die primären Signalüberträger des ECS sind. Sie befinden sich auf der Oberfläche von Zellen und aktivieren intrazelluläre Signalkaskaden, wenn sie von Endocannabinoiden oder Phytocannabinoiden gebunden werden.

CB1-Rezeptoren: Diese Rezeptoren sind hauptsächlich im zentralen Nervensystem (ZNS) lokalisiert, insbesondere in Gehirnregionen wie dem Hippocampus, dem Kleinhirn und den Basalganglien. Sie sind verantwortlich für die Modulation von Neurotransmitterfreisetzung und spielen eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle von motorischer Aktivität, Schmerzempfindung, Gedächtnis und Stimmung. Die Bindung von THC an CB1-Rezeptoren ist der primäre Mechanismus hinter den psychoaktiven Effekten von Cannabis.
CB2-Rezeptoren: CB2-Rezeptoren sind überwiegend im peripheren Nervensystem, insbesondere im Immunsystem, lokalisiert. Sie finden sich in Zellen des Immunsystems wie Makrophagen und B-Zellen sowie in Geweben wie der Milz und den Mandeln. Die Aktivierung von CB2-Rezeptoren beeinflusst Entzündungsprozesse und Immunantworten, weshalb sie ein interessantes Ziel für therapeutische Anwendungen bei entzündlichen Erkrankungen darstellen.

2.1.3 Enzyme: FAAH und MAGL, die für den Abbau von Endocannabinoiden verantwortlich sind

Enzyme spielen eine kritische Rolle im ECS, indem sie den Abbau von Endocannabinoiden regulieren und somit die Signalübertragung beenden.

Fettsäureamid-Hydrolase (FAAH): Dieses Enzym ist hauptsächlich für den Abbau von Anandamid (AEA) verantwortlich. FAAH baut AEA durch Hydrolyse in Arachidonsäure und Ethanolamin ab, wodurch die Wirkung von AEA zeitlich begrenzt wird. Eine Hemmung von FAAH führt zu erhöhten AEA-Spiegeln und könnte therapeutisches Potenzial bei Schmerz und Angststörungen bieten.
Monoacylglycerol-Lipase (MAGL): MAGL ist das primäre Enzym, das 2-Arachidonoylglycerol (2-AG) abbaut. Es hydrolysiert 2-AG zu Arachidonsäure und Glycerin. MAGL ist entscheidend für die Regulation der 2-AG-Spiegel im Gehirn und hat somit Auswirkungen auf Entzündungsreaktionen und neurodegenerative Prozesse.

2.2 Funktionsweise des ECS

Das ECS ist wesentlich für die Aufrechterhaltung der Homöostase, also des inneren Gleichgewichts im Körper. Es moduliert verschiedene physiologische Prozesse, darunter Schmerz, Appetit, Stimmung, Gedächtnis und Immunantworten. Dies geschieht durch die Interaktion von Endocannabinoiden mit CB1- und CB2-Rezeptoren.

Homöostase: Homöostase bezieht sich auf die Fähigkeit des Körpers, stabile interne Bedingungen aufrechtzuerhalten, trotz äußerer Veränderungen. Das ECS unterstützt die Homöostase, indem es bei Bedarf Endocannabinoide freisetzt, die an Rezeptoren binden und spezifische Signale auslösen, um die Balance wiederherzustellen. Zum Beispiel kann das ECS Schmerzen lindern, wenn der Körper durch Verletzung gestresst ist, oder die Entzündungsreaktion modulieren, um übermäßige Immunantworten zu verhindern.
Interaktion mit CB1- und CB2-Rezeptoren: Wenn Endocannabinoide wie AEA und 2-AG an CB1- und CB2-Rezeptoren binden, aktivieren sie verschiedene Signalwege innerhalb der Zelle. Diese Signalwege können die Freisetzung von Neurotransmittern, die Aktivierung von Entzündungszellen oder die Expression von Genen beeinflussen, die für die Zellgesundheit und Funktion wichtig sind. Durch diese Mechanismen beeinflusst das ECS fast jedes biologische System im Körper.

2.3 Verteilung der CB1- und CB2-Rezeptoren im Körper

Die Verteilung der Cannabinoid-Rezeptoren ist entscheidend für das Verständnis der vielfältigen Wirkungen des ECS.

CB1-Rezeptoren: CB1-Rezeptoren sind hauptsächlich im zentralen Nervensystem (ZNS) zu finden, insbesondere in Gehirnregionen, die für Gedächtnis, Koordination, Schmerzempfindung und Stimmung verantwortlich sind. Sie sind in hoher Dichte im Hippocampus, den Basalganglien und dem Kleinhirn vorhanden. Ihre Präsenz in diesen Regionen erklärt die psychoaktiven Effekte von THC, wie die Beeinträchtigung des Kurzzeitgedächtnisses und der motorischen Kontrolle.
CB2-Rezeptoren: CB2-Rezeptoren sind primär im Immunsystem lokalisiert. Sie kommen in Zellen des Immunsystems wie Makrophagen, B-Zellen und T-Zellen vor und sind in Geweben wie der Milz, den Mandeln und dem Darm vorhanden. Darüber hinaus werden CB2-Rezeptoren in geringerem Maße im zentralen Nervensystem gefunden, insbesondere in Mikrogliazellen, was ihre Rolle bei neuroinflammatorischen Prozessen unterstreicht.