Dossier • Alles wat we weten van het endocannabinoïde systeem

In de wereld van de medicinale cannabis is een van de gevleugelde woorden die telkens weer opduiken, het ‘endocannabinoïde systeem’, ook wel ECS genoemd. Dit lichaamseigen fenomeen is verantwoordelijk voor veel basisfuncties in ons lijf en heeft een interactie met de cannabinoïden (werkzame componenten) in cannabisplanten. Hoe werkt het ECS nu precies?

Wat is het verschil tussen endocannabinoïden en fytocannabinoïden?

Ontdekt door wetenschappers in de vroege jaren 1990, is het endocannabinoïde systeem (ECS) verantwoordelijk voor het reguleren van vele basisfuncties door het hele lichaam. Je kunt hierbij denken aan bijvoorbeeld stemming, eetlust en geheugen.

Het systeem kan worden geactiveerd door cannabinoïden die van nature door het lichaam worden aangemaakt – endocannabinoïden genoemd – en door cannabinoïden die in de cannabisplant worden aangetroffen. De laatste noemen we fytocannabinoïden. Dit verklaart meteen de uitleg van de namen. ‘Endo’ betekent namelijk ‘intern’ en ‘phyto’ betekent ‘plant’.  

Hoe werden cannabinoïdereceptoren ontdekt?

Cannabinoïdereceptoren werden ontdekt omdat onderzoekers probeerden te begrijpen hoe fytocannabinoïden zoals THC met het lichaam interageren. Toen ze de receptoren vonden, werden deze cannabinoïdereceptoren genoemd naar de belangrijkste chemicaliën die ze activeren: cannabinoïden.

Pas later ontdekten wetenschappers dat het lichaam zeer vergelijkbare moleculen produceert die op dezelfde receptoren passen. Deze werden daarom endocannabinoïden genoemd.

Welke functies reguleert het endocannabinoïde systeem (ECS)?

Tot de functies die door het endocannabinoïde systeem (ECS) worden gereguleerd behoren geheugen, eetlust, lichaamstemperatuur, het immuunsysteem, slaap, pijn en het vrouwelijke voortplantingssysteem.

Door deze functies te reguleren wordt aangenomen dat het ECS helpt het evenwicht oftewel de homeostase in het lichaam te behouden. In feite wordt het ECS zelfs een ‘meesterregulator’ van homeostase genoemd.

Het ECS zit overal in het menselijke lichaam en is van belang voor heel veel gezondheidsfuncties…

Hoe werkt het endocannabinoïde systeem?

Om te begrijpen wat de ECS is, is het handig om je het proces voor te stellen van hoe het werkt.

Neem bijvoorbeeld pijn. Laten we ons voorstellen dat een vrouw genaamd Emma met haar hond in het park aan het joggen is. Ze struikelt over een rots en verstuikt haar enkel. Emma voelt onmiddellijk pijn, wat een reactie is op de impact van het raken van de grond. Zodra de val echter voorbij is, is de onmiddellijke pijn niet langer nodig.

Daarom rekruteert het centrale zenuwstelsel enzymen om de pijnsignalen te vertragen en te stoppen. Deze enzymen creëren vervolgens speciale moleculen die endocannabinoïden worden genoemd, voornamelijk anandamide en 2-AG, om de klus te klaren. Hieronder gaan we dieper op deze primaire endocannabinoïden in.

De primaire endocannabinoïden: anandamide en 2-AG (2-Arachidonoylglycerol)

Anandamide

Anandamide wordt vaak het ‘geluksmolecuul’ genoemd. Anandamide speelt een sleutelrol bij de regulering van stemming, beloningsreactie en emotie. Lage anandamidespiegels worden in verband gebracht met depressie, angst en schizofrenie. Interessant is dat veel van de voorgeschreven medicijnen die worden gebruikt om pijn en depressie te behandelen, in verband kunnen worden gebracht met verhoogde niveaus van anandamide.

2-AG (2-Arachidonoylglycerol)

De ander primaire cannabinoïde is 2-AG. Onderzoek toont aan dat een van de belangrijkste functies van 2-AG het verminderen van ontstekingen is. Ook reguleert het andere essentiële functies van het immuunsysteem. Net als anandamide is 2-AG betrokken bij de regulering van stemming, emotie en pijnperceptie, terwijl het ook een rol speelt bij geheugen, reproductieve gezondheid en slaapcyclusregulatie.

De endocannabinoïden anandamide en 2-AG staan bekend als lipidesignalen. Deze activeren specifieke cellulaire receptoren. Je kunt het zien als een soort sleutel maar op één bepaald type slot past. Deze ‘sloten’ zijn de receptoren die op de cellen door het hele lichaam zitten.

In het geval van een verstuikte enkel, zoals onze vriendin Emma hierboven, maken enzymen endocannabinoïden aan om de juiste ontsteking op de plaats van de verwonding te bevorderen. Op dat moment ervaart Emma pijnverlichting. Dit proces gebeurt in seconden, waarbij het lichaam op verzoek endocannabinoïden aanmaakt, gebruikt en vervolgens snel afbreekt.

Cannabinoïdereceptoren: waarom cannabis zoveel aandoeningen kan helpen

Hoewel we nog niet precies weten hoe cannabis werkt, weten we wel dat het kan interageren met het ECS, dat overal in het lichaam aanwezig is. Zo is bekend dat het ECS bijzonder actief is in de hersenen, en met name in gebieden die te maken hebben met aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, de ziekte van Alzheimer, chronische pijn, stress, epilepsie en autismespectrumstoornis (ASS). 

Cannabinoïdereceptoren zijn eveneens overvloedig aanwezig in het immuunsysteem. Dit verklaart waarom cannabis mensen kan helpen die aan aandoeningen zoals de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa lijden. Deze receptoren bevinden zich ook op huidcellen, waar cannabis kan interageren met dermatologische aandoeningen zoals psoriasis. Bovendien zijn ze aanwezig in de longen, wat correleert met longaandoeningen.

Kortom, de belangrijkste reden waarom cannabis effectief is voor zoveel verschillende aandoeningen, is dat het een wisselwerking heeft met een systeem dat overal in ons lichaam aanwezig is.

Overzicht van waar in ons lichaam je CB1 en CB2 receptoren aantreft…

Twee hoofdtypen cannabinoïdereceptoren: CB1 en CB2

We kennen twee hoofdtypen cannabinoïde-receptoren, toepasselijk genaamd cannabinoïde-receptor 1 (CB1) en cannabinoïde-receptor 2 (CB2). We leggen het verschil uit. 

CB1 receptoren

CB1-receptoren worden door het hele lichaam aangetroffen, met de hoogste concentraties in de hersenen en het ruggenmerg. CB1-receptoren in de hypothalamus reguleren het metabolisme, terwijl CB1-receptoren in de amygdala verantwoordelijk zijn voor het reguleren van de emotionele respons. CB1-receptoren zijn ook overvloedig aanwezig in de meeste zenuwuiteinden, waar ze signalen zoals pijn reguleren.

CB2 receptoren

Hoewel CB2-receptoren ook door het hele lichaam worden aangetroffen, zijn ze het meest geconcentreerd in de perifere weefsels die betrokken zijn bij de immuunfunctie. CB2 speelt waarschijnlijk een rol bij het reguleren van de immuunrespons op ziekten, omdat het lichaam vaak de beschikbaarheid van deze receptor in beschadigde weefsels vergroot. Indien geactiveerd, verminderen CB2-receptoren ontstekingen. 

Welke functies reguleert het endocannabinoïde systeem?

Wetenschappers geloven dat de primaire rol van het endocannabinoïde systeem het handhaven van de homeostase, dus het evenwicht, in het lichaam is. We weten vandaag dat het ECS een aantal lichaamsfuncties, systemen en aandoeningen en ziekten beïnvloedt en reguleert. We noemen er enkele.

Het endocannabinoïde systeem helpt het lichaam gezond te houden

Geheugen en leren

Cannabinoïdereceptoren zijn betrokken bij de processen die cognitie, geheugen en leren reguleren. CB1-receptoren zijn sterk geconcentreerd in hersengebieden die verband houden met cognitie en geheugen. Ook is aangetoond dat ze zowel cognitieve processen als emotioneel gedrag beheersen. De kortetermijngeheugeneffecten van THC houden verband met deze functie van het ECS.

Regulering van de eetlust

Onderzoekers hebben tientallen jaren geleden erkend dat voedselinname wordt gecontroleerd door een complex proces waarbij neurologische, gedrags- en endocriene systeemfuncties betrokken zijn. Studies suggereren dat het moduleren van cannabinoïdereceptoren essentieel is voor het reguleren van de voedselinname en het metaboliseren van macronutriënten en vet.

Er zijn ook sterke aanwijzingen dat het moduleren van endocannabinoïdesignalering een belangrijke rol kan spelen bij de behandeling van obesitas en eetstoornissen. Iedereen die ooit een onverzadigbare vreetkick heeft ervaren, is bekend met de rol van het ECS in de eetlust.

Thermoregulatie

Thermoregulatie is het vermogen van een organisme om de lichaamstemperatuur te handhaven. Net zoals het menselijk lichaam doet. Het handhaaft een kerntemperatuur ongeacht een variërende externe omgeving.

Dit gebeurt met behulp van het zogenoemde sympathische zenuwstelsel. Het sympathische zenuwstelsel stimuleert alle processen die met lichamelijke activiteit hebben te maken. Hierbij worden de hartslag en vasoconstrictie (het vernauwen van de slagaders door de daar aanwezige gladde spieren) aangepast om het lichaam te helpen bij het aanpassen en behouden van de interne balans. Daarnaast verhoogt het lichaam soms opzettelijk de kerntemperatuur om infecties te bestrijden.

Hierbij speelt het endocannabinoïde systeem een rol. Van THC is bekend dat het de lichaamstemperatuur verlaagt. Daarnaast is een veel voorkomende bijwerking van het gebruik van cannabis het koud hebben. 

Functie van het immuunsysteem

Onderzoekers geloven dat endocannabinoïde-boodschappers zowel een remmend als een stimulerend effect op het immuunsysteem kunnen hebben. Dit heeft te maken met de interactie met CB2-receptoren. Men veronderstelt dat het moduleren van endocannabinoïden zou kunnen dienen als een nieuwe therapeutische benadering voor de behandeling van ontstekingen en auto-immuunziekten.

Diverse onderzoeken bevinden zich ook in de voorbereidende stadia van het onderzoeken van de rol van het ECS voor de behandeling van astma, multiple sclerose, osteoartritis en sommige vormen van kanker. Het vermogen van THC om CB2-receptoren op immuuncellen te activeren, zou een van de redenen kunnen zijn dat het nuttig is bij de behandeling van ernstige immuunaandoeningen zoals hiv/aids. 

Vrouwelijke voortplantingsprocessen

Onderzoekers merken eveneens een complex samenspel op tussen het ECS en de hypothalamus, de hypofyse en de eierstokas. Dit samenspel verloopt via CB1-receptoren waarvan wordt aangenomen dat ze tal van complexe activiteiten moduleren.

Hoewel is aangetoond dat de cannabinoïden in cannabis (in tegenstelling tot endocannabinoïden) het vrouwelijke voortplantingssysteem kunnen verstoren door oestrogeen- en progesteronspiegels te verlagen, is een goede werking van het endocannabinoïde systeem essentieel voor reproductief succes.

Slaap- en slaapcycli

Slaapcycli worden gereguleerd door circadiane ritmes. Een circadiaan ritme is een biologisch ritme waarvan de cyclus ongeveer één dag duurt. Ze worden op hun beurt door blootstelling aan licht en duisternis gereguleerd. Het ECS speelt hierbij eveneens een rol.

Zo toont onderzoek aan dat de activering van CB1-receptoren in laboratoriumomgevingen slaap opwekt. Slaap is een van de meest voorkomende redenen waarom mensen aangeven cannabis te gebruiken. Het belang van de ECS voor slaap zou derhalve geen verrassing moeten zijn. 

Pijnperceptie

Het ECS wordt momenteel gezien als een van de systemen die verantwoordelijk zijn voor pijnregulatie. Endocannabinoïden en hun overeenkomstige receptoren worden aangetroffen in de pijncircuits van het zenuwstelsel, van de zenuwuiteinden van het perifere zenuwstelsel tot aan de hersenen en het centrale zenuwstelsel.

Pijnbestrijding is een van de meest gemelde toepassingen van medicinale cannabis wereldwijd, en diverse studies suggereren dat cannabis zou kunnen helpen om de hoeveelheid opioïden die een patiënt nodig heeft te verminderen.

Het is eigenlijk helemaal niet zo vreemd dat cannabis bij zoveel verschillende aandoeningen en op zoveel verschillende plekken in het lichaam effectief is…

Autonome processen

Het autonome zenuwstelsel reguleert tal van essentiële functies in het lichaam. Het heeft twee takken: de sympathische en de parasympathische. Het sympathische zenuwstelsel is verantwoordelijk voor de reactie ‘vluchten of vechten’, terwijl het parasympathische systeem bekend staat als het ‘rust en vertering’-systeem.

De functies en processen die door het autonome zenuwstelsel worden gereguleerd, omvatten hartslag, spijsvertering, thermoregulatie, ademhaling, pupilverwijding en bloeddruk.

Hoe weten we dit allemaal? Om de mogelijke rollen van het ECS te begrijpen, observeerden onderzoekers muizen die genetisch waren gemodificeerd om CB1-receptoren te missen. Ze merkten dat de muizen problemen vertoonden met leren en geheugen, beloning en verslaving, pijn, neuro-inflammatie en degeneratie, metabolisme en voedselinname, botmassa en meer.

Dit leidde tot de ontdekking dat CB1-receptoren deze specifieke functies reguleren. Hetzelfde proces werd herhaald met CB2-receptoren. Zo leerden onderzoekers van diens betrokkenheid bij verschillende aandoeningen, zoals auto-immuunontstekingsziekten, chronische pijn, alcohol- en nicotineverslaving, stressreacties en meer.

Onderzoek naar cannabis en het ECS

Onderzoek naar het ECS en cannabis is vrij jong. De eerste cannabinoïdereceptor (CB1) werd in 1988 ontdekt door een Amerikaans onderzoeksteam aan de Saint Louis University, en de eerste endocannabinoïde (anandamide) werd pas vier jaar later in Israël ontdekt door Bill Devane, Lumir Hanus en Raphael Mechoulam.

Bovendien was cannabis decennialang volledig verboden, waardoor het ontoegankelijk was als behandeling. Dat betekent dat het meeste vroege bewijs van het medische gebruik ervan was gebaseerd op anekdotisch bewijs van mensen die technisch gezien de wet overtraden. Zelfs vandaag de dag is het onderzoeken van deze plant buitengewoon omslachtig en vereist speciale goedkeuring van meerdere instanties, ook in Nederland helaas.

Niet alle cannabis is hetzelfde

Er zijn honderden verschillende soorten moleculen in een bepaalde cannabisplant. Aangezien er duizenden cannabissoorten of chemovars zijn, elk met zijn eigen unieke chemische profiel, zijn de mogelijke combinaties en verhoudingen eindeloos.

Wetenschappers en researchers onderzoeken verschillende combinaties van verbindingen en receptoren om het volledig potentieel van het ECS volledig te begrijpen. De meeste farmaceutische medicijnen hebben daarentegen één of hoogstens enkele actieve verbindingen.

Onderzoek naar verschillende combinaties van verbindingen

Precies in die verschillende combinaties van de verbindingen ligt de uitdaging waar onderzoekers voor staan als ze proberen te begrijpen hoe cannabis met het ECS interageert. In plaats van de effecten van één verbinding op één receptor te kunnen bestuderen, moeten wetenschappers, om volledig te begrijpen hoe cannabis werkt, duizenden verschillende combinaties van verbindingen en receptoren onderzoeken.

Dit is gedeeltelijk de reden waarom artsen en wetenschappers nog niet weten welke of wat voor soort cannabissoorten het beste zijn om specifieke medische aandoeningen of symptomen te behandelen. Patiënten die een cannabisbehandeling zoeken, moeten vaak veel ‘vallen en opstaan’ ondergaan voordat ze een soort vinden die verlichting geeft.

Nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar cannabis en ECS

Onderzoekers zijn hard aan het werk om afwijkingen te vinden in de uitwerking van het ECS bij patiënten die aan verschillende aandoeningen lijden. Dit is noodzakelijk om te begrijpen of en hoe cannabis zou kunnen helpen.

Een van de toonaangevende onderzoekers op het gebied van cannabisgeneesmiddelen, dr. Ethan Russo, heeft voorlopig bewijs gevonden van ontregeling van endocannabinoïden bij patiënten die aan fibromyalgie, migraine, IBS, ASS, multiple sclerose, diabetische neuropathie, PTSS, terugkerende miskramen en bipolaire stoornis lijden.

Een van de problemen waarmee onderzoekers op het gebied van medicinale cannabis nog steeds worden geconfronteerd, is hoe ze cannabis chemovars of zelfs individuele cannabinoïden of combinaties daarvan kunnen matchen met specifieke ziekten en patiënten die er baat bij kunnen hebben.

Er is echter ook positief nieuws. De cannabisindustrie is booming en de regelgeving die onderzoek naar cannabinoïden in de weg stond, wordt over de hele wereld versoepeld. Er is meer geld beschikbaar dan ooit en universiteiten en bedrijven voeren een duizelingwekkend aantal onderzoeken uit die tot doel hebben het ECS beter te begrijpen, alsmede hoe het met cannabinoïden interageert. Dit betreft zowel de cannabinoïden die door ons lichaam worden geproduceerd als die uit cannabis.

Mediwietsite houdt je uiteraard op de hoogte van alle (toekomstige) ontwikkelingen!

[illustraties: WuttikitStudio/Shutterstock]