Endocannabinoid-System einfach erklärt: CB1, CB2 & CBD

Das Endocannabinoid-System (ECS) ist ein Signalnetzwerk, das bei Menschen und anderen Säugetieren vorkommt. Es besteht aus drei Teilen: Rezeptoren (vor allem CB1 und CB2), Botenstoffen, die der Körper selbst bildet (Anandamid und 2-AG), und Enzymen, die diese Botenstoffe abbauen. Es hilft Nerven-, Immun- und Hautzellen, ihre Aktivität anzupassen, und ist der Ort, an dem pflanzliche Cannabinoide wie THC und CBD wirken.

Was ist das Endocannabinoid-System? Einfach erklärt

Das Endocannabinoid-System ist eines der Kommunikationsnetzwerke des Körpers. Übersichtsarbeiten beschreiben es als drei Teile, die zusammenwirken (Lu & Mackie, 2016):

• Rezeptoren auf der Oberfläche von Zellen. Die beiden bekanntesten sind CB1 und CB2.
• Endocannabinoide, fettbasierte Botenstoffe, die der Körper selbst bildet. Die beiden am besten untersuchten sind Anandamid und 2-AG.
• Enzyme, die diese Botenstoffe aufbauen und wieder abbauen, sobald sie ihre Aufgabe erfüllt haben.

Das Besondere an dem System ist das Timing. Die meisten Botenstoffe im Nervensystem werden vorab hergestellt und gespeichert. Endocannabinoide dagegen werden bei Bedarf aus Bausteinen der Zellmembran gebildet, innerhalb von Augenblicken freigesetzt und dann rasch abgebaut (Lu & Mackie, 2016).

Im Gehirn wandern sie außerdem „rückwärts“. Eine Nervenzelle, die ein Signal empfängt, setzt Endocannabinoide frei, die zur sendenden Zelle zurückdriften und ihr signalisieren, sich zurückzunehmen. Forscher nennen das retrograde Signalübertragung; sie wirkt wie ein Lautstärkeregler für die Kommunikation zwischen Nervenzellen.

Wissenschaftler beschreiben das ECS als Regulator, der vielen Geweben hilft, ihre Abläufe im Gleichgewicht zu halten, einem Zustand, der Homöostase genannt wird (Tóth et al., 2019). Es erfüllt nicht nur eine einzige Aufgabe. Seine Wirkung hängt davon ab, wo die Rezeptoren sitzen und was die Zelle gerade tut.

Wie wurde das Endocannabinoid-System entdeckt?

Das System ist nach der Cannabispflanze benannt, weil Forscher es entdeckten, als sie herausfinden wollten, wie THC auf den Körper wirkt. Zuerst wurden die Rezeptoren gefunden, danach die körpereigenen Botenstoffe.

Wo sitzen die CB1- und CB2-Rezeptoren im Körper?

CB1 ist der häufigste Cannabinoidrezeptor. Er kommt in sehr hoher Dichte in Hirnregionen vor, die an Gedächtnis, Denken und Bewegung beteiligt sind, etwa im Hippocampus, in den Basalganglien und im Kleinhirn (Herkenham et al., 1990), und in geringerer Dichte im gesamten Körper (Mackie, 2008). Außerhalb des Gehirns findet er sich in Nerven, Darm, Leber, Fettgewebe, Skelettmuskulatur, Knochen, Haut und im Auge (Zou & Kumar, 2018). Über den CB1-Rezeptor erzeugt THC seinen Rausch.

Ein Detail aus den ersten Karten des Gehirns wird oft zitiert. Die Bereiche des Hirnstamms, die Atmung und Herzschlag steuern, tragen nur sehr wenige CB1-Rezeptoren; die Forscher vermuteten, dass dies erklären könnte, warum hohe THC-Dosen nicht tödlich sind (Herkenham et al., 1990).

CB2 wurde zuerst in Immunzellen der Milz gefunden (Munro et al., 1993). Er ist vor allem ein Rezeptor der Immunzellen, mit mittlerer Dichte in Darm, Leber, Fettgewebe, Knochen sowie Herz und Blutgefäßen (Zou & Kumar, 2018). Das Gehirn hat viel weniger CB2 als CB1, überwiegend auf seinen Immunzellen (Mikroglia), doch nach Verletzungen oder Entzündungen kann der Gehalt stark ansteigen (Lu & Mackie, 2016).

Endocannabinoide und pflanzliche Cannabinoide wirken auch auf andere Zielstrukturen, darunter den TRPV1-Kanal (der Hitze und Schmerz wahrnimmt), GPR55 und die PPAR-Familie. Manche Forscher sprechen deshalb von einem erweiterten „Endocannabinoidom“ (Di Marzo & Piscitelli, 2015).

Was sind Anandamid und 2-AG?

Anandamid und 2-AG sind die beiden wichtigsten Endocannabinoide des Körpers. Beide werden aus Arachidonsäure gebildet, einer Fettsäure in Zellmembranen, aber von unterschiedlichen Enzymen auf- und abgebaut. Deshalb haben sie unterschiedliche Aufgaben (Lu & Mackie, 2016).

Quellen für die Tabelle: Devane 1992, Mechoulam 1995, Stella 1997 und Lu & Mackie 2016.

2-AG ist das Arbeitspferd. Es ist das häufigste Endocannabinoid und ein voller Aktivator beider Rezeptoren (Stella et al., 1997). Es ist auch der wichtigste Botenstoff des retrograden Signals zwischen Nervenzellen, das zur Zurückhaltung auffordert (Lu & Mackie, 2016).

Anandamid ist ein partieller Aktivator. Wo Rezeptoren knapp sind, kann es die Wirkung stärkerer Aktivatoren sogar dämpfen. Außerdem aktiviert es TRPV1, denselben Kanal, der auf die Schärfe von Chili reagiert. FAAH baut es rasch ab, und eine Blockade von FAAH erhöht seinen Spiegel. In einer Studie aus dem Jahr 2020 an gesunden Erwachsenen erhöhte ein experimenteller FAAH-Hemmer das Anandamid etwa um das Zehnfache (Mayo et al., 2020).

Der Körper bildet auch einige kleinere, endocannabinoidähnliche Botenstoffe, etwa Virodhamin, Noladinether und N-Arachidonoyl-Dopamin (NADA). Ihre Aufgaben sind weniger gut verstanden.

Endocannabinoide und pflanzliche Cannabinoide: Was ist der Unterschied?

Die Vorsilbe „endo“ bedeutet „von innen“. Endocannabinoide werden vom Körper gebildet; Phytocannabinoide („phyto“ = Pflanze) stammen aus Hanf und Cannabis. Beide Gruppen treffen im selben System zusammen, verhalten sich aber unterschiedlich.

Quellen: Lu & Mackie 2016 und Pertwee 2008. Mehr zur pflanzlichen Seite lesen Sie unter Was sind Cannabinoide? und Welche Cannabinoide sind psychoaktiv?

Wie wirkt CBD auf das Endocannabinoid-System?

CBD „bindet“ nicht einfach an Cannabinoidrezeptoren, wie oft behauptet wird. Eine systematische Übersichtsarbeit ergab, dass CBD ein CB1-Ligand mit sehr geringer Affinität ist, der die Aktivität von CB1 in lebenden Systemen dennoch indirekt beeinflusst (McPartland et al., 2015). Die Forschung deutet auf mehrere Wege hin:

• Es verändert, wie CB1 reagiert. In Zellstudien wirkte CBD als negativer allosterischer Modulator: Es lagerte sich an einer anderen Stelle von CB1 an und verringerte die Wirkung von THC und 2-AG, statt den Rezeptor zu aktivieren (Laprairie et al., 2015).
• Es verlangsamt den Abbau von Anandamid. In Labortests hemmte CBD schwach FAAH und die Aufnahme von Anandamid in Zellen (Bisogno et al., 2001). In einer Klinikstudie aus dem Jahr 2012, in der CBD in einer Arzneimitteldosis (800 mg pro Tag) oral eingenommen wurde, stieg der Anandamid-Spiegel im Blut (Leweke et al., 2012).
• Es wirkt auf andere Zielstrukturen. In derselben Studie von 2001 aktivierte CBD den TRPV1-Kanal mit einer ähnlichen Wirkung wie Capsaicin. Es interagiert auch mit CB2 anders als THC (Pertwee, 2008).

Wegen dieser indirekten Wirkung macht CBD nicht high: Es aktiviert CB1 nicht so wie THC. Die meisten dieser Befunde stammen aus Zell- und Laborstudien, und die Forschung dazu, wie wichtig jeder dieser Wege beim Menschen ist, steht noch am Anfang. Mehr dazu unter Was ist CBD? und Was ist THC?

Hat die Haut ein Endocannabinoid-System?

Ja. Hautzellen bilden Endocannabinoide und tragen CB1- und CB2-Rezeptoren sowie die Enzyme, die Endocannabinoide auf- und abbauen. Übersichtsarbeiten beschreiben das ECS der Haut als beteiligt an Wachstum und Erneuerung der Hautzellen, an der Hautbarriere, an Haarfollikeln und Talgdrüsen sowie am lokalen Immungleichgewicht der Haut (Bíró et al., 2009; Tóth et al., 2019).

In einem Labormodell mit menschlichen Hautzellen erhöhte CBD den zelleigenen Anandamid-Spiegel (Petrosino et al., 2018). Das war eine Zellstudie, und die Forschung dazu, was das für die Hautpflege bedeutet, steht noch am Anfang.

Das ist für die Art, wie wir unsere Produkte verkaufen, von Bedeutung: Unsere CBD-Öle und -Cremes sind Kosmetika, notifiziert zur Anwendung auf der Haut (CPNP in der EU, SCPN im Vereinigten Königreich).

Haben Tiere ein Endocannabinoid-System?

Ja. Das ECS kommt bei allen Säugetieren vor, und die Kartierung von Rezeptoren bei anderen Tieren als dem Menschen ist ein aktives Forschungsfeld (Silver, 2019). Einige der wichtigsten Entdeckungen stammen von Tieren: 2-AG wurde zuerst aus dem Hundedarm isoliert (Mechoulam et al., 1995). In einer Laufbandstudie stieg die Endocannabinoid-Signalübertragung nach intensivem Laufen bei Menschen und Hunden, nicht aber bei Frettchen (Raichlen et al., 2012).

Was hat unsere Bologna-Forschung zu Rezeptoren bei Katzen und Pferden ergeben?

Um Cannabinoide bei Tieren sinnvoll einzusetzen, müssen Forscher zuerst wissen, wo die Rezeptoren sitzen. Formula Swiss finanzierte ein Projekt unter der Leitung von Professor Roberto Chiocchetti am Department of Veterinary Medical Sciences der Universität Bologna. Sein Eintrag an der Universität führt es als Projekt der Jahre 2019–2021 zu CBD-Rezeptoren im Verdauungstrakt von Katzen und Pferden und in den Spinalganglien von Pferden. Das Team färbte Gewebeproben, um zu sehen, welche Zellen Cannabinoidrezeptoren tragen. Jede der fünf folgenden Arbeiten nennt Formula Swiss als Geldgeber.

In der Studie zum Katzenmaul waren die Rezeptorwerte im entzündeten Gewebe von Katzen mit chronischer Gingivostomatitis, einer schmerzhaften Erkrankung im Maul, deutlich höher. Die Autoren schlossen daraus, dass das ECS eine Rolle dabei spielen könnte, die Maulschleimhaut gesund zu halten (Polidoro et al., 2021). Die Studien an Pferdenerven fanden Rezeptoren in den Zellen, die Berührungs- und Schmerzsignale weiterleiten, und schaffen damit eine Grundlage für künftige Forschung zu Schmerzen bei Pferden. Das Team kartierte auch den Dünndarm des Pferdes (Galiazzo et al., 2021), eines der Themen im Projekteintrag der Universität.

Das sind Gewebestudien. Sie zeigen, wo Cannabinoide wirken könnten, doch kein Tier erhielt CBD, kein Produkt wurde getestet und keine Dosis untersucht. Die Rezeptorforschung des Teams in Bologna umfasst auch Hunde; siehe CBD-Öl für Hunde und CBD-Öl für Katzen. Unsere Seite zur wissenschaftlichen Forschung beschreibt die Zusammenarbeit.

Kann man das Endocannabinoid-System auf natürliche Weise unterstützen?

Bewegung ist das am besten untersuchte Beispiel. Bei trainierten jungen Männern aktivierten 50 Minuten moderates Laufen oder Radfahren das Endocannabinoid-System (Sparling et al., 2003), und Forscher bringen dies mit dem „Runner's High“ in Verbindung. Eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2014 nannte Ernährung, Bewegung, Massage und mehrere Medikamente unter den Faktoren, die die Endocannabinoid-Aktivität verändern können. Sie kam zu dem Schluss, dass Studien am Menschen nötig sind, um diese vielversprechenden Ansätze zu bestätigen (McPartland et al., 2014).

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