Каннабиноиды и их рецепторы

Исследователям потребовалось много времени, чтобы понять механизмы столь разнообразного воздействия марихуаны. В 19б4 г. Рафаэл Мехулам (Raphael Mechoulam) из Еврейского университета в Иерусалиме установил, что соединением ответственным за основное фармакологическое действие марихуаны служит Дельта 9 - Тетрагидроканнабинол (ТГК). Перед исследователями встала задача идентифицировать рецепторы связывающие ТГК.

Рецепторы — белки расположенные на поверхности всех клеток организма (в том числе и нейронов), способны распознавать специфические молекулы, связывать их и вызывать соответствующие изменения в клетке. Одни рецепторы снабжены заполненными водой порами (каналами), по которым ионы химических веществ проникают внутрь клеток или выходят из них наружу, изменяя величину электрических потенциалов внутри и снаружи клетки.

Рецепторы другого типа лишены ионных канальцев, но сопряжены с особыми G-белками, активация которых вызывает в клетках сложные каскады сигнальных биохимических реакций, нередко приводящих к изменению проницаемости ионных каналов.

В 1988 г. исследователи из Университета в Сент-Луисе пометили радиоактивной меткой одно из химических производных ТГК. Они ввели его крысам и обнаружили, что оно взаимодействует с молекулярными структурами мозга, получившими название каннабиноидных рецепторов CB1. (Позднее были открыты каннабиноидные рецепторы другого типа - СВ2, функционирующие за пределами головного и спинного мозга, связанные с иммунной системой.)

Вскоре было обнаружено, что СВ1 — одни из самых многочисленных рецепторов мозга, сопряженных с G-белком. Наиболее высокая их плотность выявлена в коре больших полушарий, гиппокампе, гипоталамусе, мозжечке, базальных ганглиях, мозговом стволе, спинном мозге и миндалине. Такое распределение СВ1 хорошо объясняет многообразие действия марихуаны. Психоактивное воздействие вещества связано с его влиянием на кору больших полушарий. За ухудшение памяти у курильщиков марихуаны отвечает гиппокамп (мозговая структура участвующая в формировании следов памяти). Нарушение двигательных функций развивается в результате воздействия марихуаны на мозговые центры двигательного контроля. В стволе мозга и спинном мозге она вызывает облегчение боли (ствол мозга, кроме того, контролирует рвотный рефлекс). Гипоталамус участвует в регуляции аппетита, а миндалина — эмоциональных реакций. Таким образом, разнообразие воздействия марихуаны связано с ее влиянием на основные структуры мозга.

Исследования показали, что каннабиноидные рецепторы встречаются лишь на нейронах определенного типа, причем их расположение носит, весьма своеобразный характер. СВ1 сосредоточены на нейронах, высвобождающих гамма-амино-масляную кислоту (ГАМК) — главный тормозный нейротрансмиттер головного мозга (под влиянием ГАМК нервные клетки прекращают генерировать электрические импульсы). Особенно плотно СВ1 распределены около синапса, в — области контакта двух нейронов. Такое расположение каннабиноидных рецепторов заставило исследователей предположить, что они участвуют в передаче нервных сигналов через ГАМК-синапсы.