Функциональная организация и терапевтический потенциал эндогенной каннабиноидной системы

Главная

SAPF

Центры

Организации

Материалы

Болевые синдромы

Лечение

Информация

Гостевая книга

Обратная связь



Поиск тура путевки в египет tui.ru.

Изготовление штамповой оснастки и пресс форм polyopt.ru.

Экcпеpиментальная и клиничеcкая фаpмакология

М. В. Чурюканов, В. В. Чурюканов

Кафедра фармакологии лечебного факультета (зав. - член-корр. РАМН В. П. Фисенко) ММА им. И. М. Сеченова, Москва, 119992, ул. Б. Пироговская, 2.
e-mail: churukanov@mmascience.ru

Введение

История использования человеком растений рода Cannabis насчитывает более 4000 лет [83]. Наибольшую известность конопля получила как сырье для полу чения продуктов (марихуана, гашиш и др.), вызывающих у человека психотропные - прежде всего психозомиметические - эффекты, что при систематическом их применении может привести к формированию зависимости. Кроме того, предпринимались попытки использовать препараты конопли в лечебных целях: при мигрени, судорогах, рвоте, болях разного происхождения и др. [67].

Термином "каннабиноиды" принято обозначать химические соединения, содержащиеся в конопле, продукты их превращения и синтетические аналоги. Научный интерес к каннабиноидам возрос в 60-е годы 20-го века, когда было показано, что основным психоактивным компонентом конопли является Δ9-тетрагидроканнабинол, ТГК [30]. В конце 80-х годов в ткани мозга удалось обнаружить специфические участки связывания для ТГК [18]. В 1990 и 1992 гг. были клонированы два типа каннабиноидных рецепторов - CB1 и CB2, соответственно [19, 31, 63]. В дальнейшем были идентифицированы липофильные соединения- эндогенные лиганды этих рецепторов, основными из них являются анандамид (от санскритского "ананда"- блаженство) и 2-арахидонилглицерин, 2-AГ [64]. Все это свидетельствует о существовании в организме млекопитающих эндогенной каннабиноидной системы.

Каннабиноидные рецепторы

В организме млекопитающих в 1990 - 92 гг. идентифицированы два типа каннабиноидных рецепторов - СВ1 и СВ2 [19, 63], принадлежащие к "суперсемейству" G-протеинсвязанных мембранных рецепторов [74 - 76].

СВ1-рецептор имеет семь трансмембранных доменов. Наиболее высокая концентрация СВ1-рецепторов наблюдается в ЦНС. Они присутствуют и в периферической нервной системе, в том числе в симпатических ганглиях, а также в гипофизе, надпочечниках, репродуктивных органах, сердце, легких, желудочно-кишечном тракте, мочевом пузыре, иммунокомпетентных клетках. СВ1-рецепторов на периферии значительно меньше, чем в ЦНС, однако это не означает, что роль периферических СВ1-рецепторов в регулировании функций организма невелика. В частности, СВ1-рецепторы в значительном количестве локализуются на мембранах нервных окончаний, составляющих лишь малую часть массы периферических органов. Распределение СВ1-рецепторов в ЦНС неравномерно и в определенной степени служит основой формирования психотропных эффектов каннабиноидов, например, их способности ухудшать когнитивные функции и память, а также нарушать контроль локомоции. Значительные концентрации СВ1-рецепторов обнаружены в коре большого мозга, гиппокампе, хвостатом ядре и подушке, ретикулярной части черной субстанции, бледном шаре, мозжечке [74, 75], а также в структурах, участвующих в восприятии и регулировании ноцицептивных сигналов (см. ниже).

СВ1-рецепторы, располагающиеся на нервных окончаниях (в ЦНС и на периферии), модулируют высвобождение возбуждающих и тормозных медиаторов, усиливая или угнетая таким образом передачу соответствующих сигналов [49, 73, 74]. Стимуляция СВ1- рецепторов на постсинаптической мембране, например, пирамидных нейронов гиппокампа, приводит к повышению возбудимости нейронов за счет закрывания калиевых каналов [86].

СВ2-рецепторы находятся преимущественно в иммунокомпетентных клетках, где они опосредуют иммуносупрессивный эффект [74, 75].

Хотя мРНК СВ2-рецепторов не обнаружена в нервной ткани мозга человека и крыс [28, 72], получены доказательства ее присутствия в микроглии последних [48]. Имеются сообщения о присутствии мРНК СВ2-рецепторов, наряду с мРНК СВ1-рецепторов, в мозжечке мышей [89].

Каннабиноидные СВ1- и СВ2-рецепторы сопряжены через Gi/0-белки с аденилатциклазой (ингибирование фермента) и митоген-активируемой протеинкиназой (повышение активности), рис. 1. СВ1-рецепторы посредством тех же белков регулируют калиевые (преимущественно активация) и кальциевые (PQ- и N-тип; инактивация) каналы [69, 74]. Показано также, что СВ1-рецепторы инактивируют потенциал-зависимые кальциевые каналы L-типа в гладких мышцах сосудов [32]. Через Gs-белки СВ1-рецепторы могут активировать аденилатциклазу [9, 34]. Получены сведения об участии ряда иных систем сопряжения в клетках разных органов и тканей, посредством которых реализуется эффект возбуждения каннабиноидных рецепторов [74, 75].

Рис. 1. Системы сопряжения каннабиноидных СВ1-рецепторов, связанные с G-белком.
Каннабиноиды реализуют большую часть эффектов посредством взаимодействия с СВ1-рецепторами. Эти связанные с G-протеинами рецепторы ингибируют систему аденилатциклаза(АЦ)-протеинкиназа A (ПКА) и активируют каскад киназы, регулируемой внешним сигналом (КРВС). Кроме того, СВ1-рецепторы модулируют ионные каналы: ингибируют Ca-каналы N- и P/Q-типа и активируют G-протеинактивируемые К-каналы.

Имеются основания предполагать существование в организме, помимо СВ1- и СВ2-рецепторов, других типов (или подтипов) каннабиноидных рецепторов [11, 12, 36, 79]. В частности, эндогенное соединение пальмитоилэтаноламид (ПЭА), не обладая выраженным аффинитетом к СВ1- и СВ2-рецепторам, вызывает антиноцицептивный эффект, который может ослабить избирательный СВ2-антагонист SR144528, но не SR141716A - селективный блокатор СВ1-рецепторов [53]. Анализируя данный феномен на разных моделях ноцицепции с использованием различных способов введения вещества, а также взаимодействие ПЭА с анандамидом, исследователи пришли к выводу о наличии в организме "СВ цепторов-они не принадлежат к типу ваниллоидных рецепторов, чувствительны к SR144528 и не взаимодействуют с SR141716A. Тот же подтип - "СВ добные" рецепторы - обнаружен в семявыносящем протоке мыши [36].

Появились данные о присутствии в мезентериальных сосудах рецепторов, которые обозначены как "SR141716A-чувствительные, не СВ1, не СВ2 , не ваниллоидные". Их агонистами являются анандамид, метанандамид и некоторые аналоги каннабидиола, а антагонистом SR141716A, избирательный антагонист СВ1-рецепторов [47, 51, 95].

Эндогенные лиганды каннабиноидные рецепторов

1. Биосинтез, локализация, основные функции

Вскоре после открытия каннабиноидных рецепторов были обнаружены их эндогенные лиганды (1992 - 95 гг.). Наиболее важными среди них являются продукт неокислительного метаболизма арахидоновой кислоты - арахидонилэтаноламид (анандамид) и 2- арахидонилглицерин, 2-АГ [1, 64], рис. 2. Оба соединения выполняют функции нейромодулятора и нейромедиатора.


Рис. 2. Химическая структура лигандов каннабиноидных рецепторов.
Приведены структуры агонистов (анандамид, 2-арахидонилглицерин, пальмитоилэтаноламид, Δ9-тетрагидроканнабинол, HU-210, набилон, WIN55212), антагонистов (SR 141716A, SR 144528) каннабиноидных рецепторов, а также ингибиторов транспорта анандамида (AM-404) и аминогидролазы анандамида (AM374). Пояснение см. в тексте.

"Классические" медиаторы синтезируются в цитозоле нейронов и депонируются в синаптических везикулах, откуда секретируются посредством экзоцитоза при возбуждении нервного окончания под влиянием потенциала действия. В отличие от них анандамид и 2-АГ образуются по мере надобности ("on demand") посредством рецептор-стимулируемого расщепления мембранных липидных прекурзоров и высвобождаются из клеток немедленно после образования. Они быстро удаляются из внеклеточного пространства с помощью специфического механизма обратного захвата в нейронах и астроцитах ("транспортер" анандамида). В клетках анандамид, вероятно, гидролизуется с образованием арахидоновой кислоты и этаноламина посредством гидролазы амида жирных кислот (FAAH, fatty acid amide hydrolase). Этот микросомальный фермент, обнаруживаемый в нейронах и других клетках, катализирует также гидролиз 2-АГ.

Анандамид образуется в процессе гидролиза N-арахидонилфосфатидилэтаноламина при участии фосфолипазы D (рис. 3). Проявляет свойства частичного агониста каннабиноидных рецепторов с аффинитетом преимущественно к СВ1-типу.


Рис. 3. Биосинтез и инактивация анандамида.
Анандамид образуется в результате реакции гидролиза N- арахидонилфосфатидилэтаноламина; её катализатором является фосфолипаза D (ФЛ D).
Синтез N-арахидонилфосфатидилэтаноламина, чьи запасы истощаются вследствие образования анандамида, происходит с помощью N-ацилтрансферазы (N-AT), которая отделяет остаток арахидоновой кислоты из sn-1 позиции фосфолипидов, таких как фосфатидилхолин, и переносит его на главную аминогруппу фосфатидилэтанола(ФЭ). Мембранная локализация ФЛ D и N-AT является предположительной. Образовавшийся анандамид высвобождается во внеклеточное пространство, где он может активировать G- протеин-связанные каннабиноидные(CB) рецепторы, расположенные на соседних или тех же клетках, что продуцируют анандамид (не показано).
Из места образования анандамид может перемещаться посредством переносчика (транспортер анандамида, ТА), который может быть ингибирован соединением AM-404.
Транспорт в клетки следует за гидролизом, который катализирует мембраносвязанная аминогидролаза анандамида (АГА), часто называемая гидролазой амидов жирных кислот; ее ингибирует соединение AM-374. Арахидоновая кислота, получаемая в результате этой реакции, может участвовать в дальнейших метаболических превращениях.

Эффекты анандамида при введении в организм извне сходны с действием экзогенных каннабиноидов, однако менее продолжительны, что, по-видимому, связано с его гидролизом. Наиболее типичны для ТГК и анандамида (при введении мышам и крысам) уменьшение двигательной активности, каталепсия, анальгезия, снижение температуры тела - "каннабиноидная тетрада" [27]. Эти тесты, будучи порознь неспецифичными, вместе служат достоверным прогностическим признаком психоактивного эффекта каннабиноидомиметиков.

Во всех поведенческих тестах анандамид по активности уступает ТГК.

Анандамид вызывает брадикардию, артериальное давление после введения соединения вначале повышается, затем происходит длительное его снижение. Прессорный эффект анандамида обусловлен, по-видимому, прямым влиянием на гладкие мышцы сосудов, гипотензивное действие объясняют угнетением выделения норадреналина (пресинаптическое действие) из варикозных утолщений симпатических волокон в сердце и сосудах [52, 93]. Анандамид может уменьшать высвобождение пролактина и гормона роста у животных [25].

Имеются сведения о том, что анандамид взаимодействует, помимо каннабиноидных, с другими рецепторами.

Так, показан ингибирующийстимулирующий эффект анандамида на синаптическую передачу, регулируемую NMDA-рецепторами (это не установлено для ТГК) [37]. Отсутствие антагонизма между анандамидом и избирательным СВ1-блокатором SR141716A в тестах "тетрады" также указывает на взаимодействие анандамида с другими нейромедиаторными системами [5].

Получены данные о прямом ингибирующем влиянии каннабиноидов на 5-HT3 рецепторы [22]. При этом обращает на себя внимание сходство в терапевтическом потенциале между антагонистами 5-HT3 рецепторов и каннабиноидами при тошноте и рвоте, возникающих у больных при химиотерапии опухолей [4].

По всей вероятности, биосинтез 2-арахидонилглицерина (2-АГ) осуществляется при участии того же каскада ферментов, что катализирует образование инозитолтрифосфата и диацилглицерина, DAG [1, 3, 64], рис. 4. Фосфолипаза С, воздействуя на фосфатидилинозитолбифосфат, способствует образованию DAG, который под влиянием DAG-липазы переходит в 2-АГ. Последний может быть образован также посредством гидролиза лизофосфолипидов или триацилглицеринов.

После высвобождения 2-АГ может подвергаться обратному захвату с помощью транспортера анандамида и в последующем - гидролизу.

Подобно анандамиду 2-АГ эффективен в "тетраде" поведенческих тестов (см. выше). Вещество взаимодействует с СВ1-рецепторами в ЦНС, уступая по активности анандамиду, и значительно превосходит последний как агонист СВ2-рецепторов в периферических тканях, опосредуя тем самым иммуномодулирующую роль эндоканнабиноидной системы. 2. Регулирование глутаматергической передачи и нейропротекция

В настоящее время одним из перспективных фармакологи ческих подходов в предупреждении и лечении повреждения ткани мозга при нарушении его кровоснабжения представляется подавление процессов токсического возбуждения (excitotoxity) - гибели нейронов, обусловленной увеличением содержания в них Са2+ за счет чрезмерной активации глутаматергических механизмов [2]. Агонисты СВ1-рецепторов угнетают глутаматергическую передачу, а также уменьшают феномен "долговременной потенциации", рассматриваемый как модель глутамат-зависимой нейрональной пластичности [67]. Эти эффекты обусловлены активацией пресинаптических СВ1-рецепторов, что в свою очередь влечет уменьшение выделения медиатора, и отражают фундаментальную роль эндоканнабиноидной системы в регулировании процессов нейромедиации с участием возбуждающих аминокислот (для детализации см. [85]). Так, при электрической стимуляции в срезах гиппокампа волокон, выделяющих глутамат, усиливается образование 2-АГ, процесс, по-видимому, зависящий от активации NMDA-рецепторов.

В тех же условиях экзогенный 2-АГ предотвращает возникновение "долговременной потенциации" за счет активации СВ1-рецепторов, что может указывать на роль высвобождающегося 2-АГ как компонента отрицательной обратной связи в регулировании передачи в глутаматергическом синапсе.

Угнетение выделения медиатора в глутаматергических синапсах может быть основой нейропротекторного действия агонистов СВ1-рецепторов. Определенную роль при этом могут играть также их противовоспалительный и гипотермический эффекты.

3. Взаимодействие с дофаминергическими механизмами Ранее была отмечена высокая плотность СВ1-рецепторов в базальных ганглиях и некоторых полях коры большого мозга, ключевых структурах контроля локомоции [74]. Такое распределение рецепторов служит анатомическим субстратом для функционального взаимодействия между эндоканнабиноидной системой и восходящими дофаминергическими путями. Так, при активации дофаминовых D2-рецепторов усиливается высвобождение анандамида в стриатуме крыс в условиях свободного поведения [33]. Антагонист СВ1-рецепторов SR 141716A, как таковой мало влияющий на моторику животных, значительно усиливает гиперактивность, возникающую при введении агониста D2-рецепторов квинпирона [33]. Наконец, агонисты D2- и СВ1 -рецепторов вызывают противоположные поведенческие эффекты при микроинъекциях в базальные ганглии [84]. Эти данные свидетельствуют о том, что анандамид может модулировать психомоторную активность, индуцируемую дофамином.


Рис. 4. Биосинтез и инактивация 2-арахидоноилглицерина (2-АГ).
В результате гидролиза фосфатидилинозитол(4,5)-бисфосфата с помощью фосфолипазы C (ФЛ C) образуются вторичные передатчики: 1,2-диацилглицерол (1,2-ДАГ) и инозитол(1,4,5)-трифосфат (И(1,4,5)-ТФ). 1,2-ДАГ служит субстратом для ДАГ-липазы (ДАГ-Л), которая катализирует образование 2-АГ.
In vitro показано, что 2-AГ может выделяться во внеклеточное пространство для взаимодействия с каннабиноидными рецепторами. Его эффекты прекращаются после возвращения в клетку (не показано). Внеклеточное высвобождение 2-АГ пока не подтверждено in vivo.Внутриклеточный 2-АГ гидролизуется до арахидоновой кислоты и глицерина моноацилглицероллипазой (МАГЛ).

4. Ингибиторы инактивации анандамида

Вещества, нарушающие образование или инактивацию анандамида и 2-АГ, могут способствовать установлению физиологической роли последних, а в ряде случаев оказаться полезными при лечении заболеваний, при которых регулирование уровня эндоканнабиноидов вызовет более избирательную реакцию организма, нежели введение экзогенных лигандов каннабиноидных рецепторов. В последнее время некоторые подходы в этом направлении реализованы: появились ингибиторы основных путей инактивации анандамида - его мембранного транспорта и внутриклеточного гидролиза.

Транспорт анандамида ингибирует соединение АМ404 [7, 10], см. рис. 2 и 3. Это вещество усиливает эффекты вводимого извне анандамида, кроме того, проявляет свойства слабого лиганда СВ1-рецепторов. Так, АМ404 усиливает гипотензию, вызываемую анандамидом, не оказывая при этом прямого сосудорасширяющего эффекта. Содержание циркулирующего в крови анандамида после введения АМ404 повышается. АМ404 нормализует двигательную активность у генетически гиперактивных животных, не вызывая эффектов, эквивалентных психозомиметическим у человека.

Синтезированы блокаторы гидролазы амида жирных кислот обратимого и необратимого действия. Одним из таких соединений является АМ374 [50](см. рис. 2 и 3), усиливающий эффекты анандамида в экспериментах in vitro и in vivo. Его селективность ограни чивается сравнительно высоким аффинитетом к СВ1-рецепторам.

Эндоканнабиноидная система: боль и анальгезия

Каннабиноидные CB1-рецепторы локализуются во многих структурах - периферических и центральных, участвующих в процессах проведения и восприятия ноцицептивных сигналов (рис. 5). Установлено, что нейроны среднего и крупного размера в заднекорешковых ганглиях (dorsal root ganglia, DRG) крыс синтезируют каннабиноидные рецепторы [43], которые в последующем транспортируются по аксонам к периферическим окончаниям первичных афферентных волокон [44]. Обнаружена ко-экспрессия CB1-рецепторов и ваниллоидных VR1-рецепторов в DRG-нейронах крыс [6]. Это представляет особый интерес в связи с тем что эндоканнабиноид анандамид является агонистом обоих типов рецепторов. Каннабиноидные рецепторы обнаружены также в спинном мозге, преимущественно на вставочных нейронах [23].


Рис. 5. Локализация каннабиноидных СВ1-рецепторов в путях проведения боли.
СВ1- рецепторы располагаются на окончаниях периферических чувствительных волокон (1), в синапсах спинного мозга (2) и путях проведения боли в головном мозге (3).
В спинномозговых синапсах (2) СВ1-рецепторы локализуются на окончаниях чувствительных афферентных волокон, на вставочных нейронах иили на окончаниях аксонов эфферентных нейронов, расположенных в супраспинальных структурах (не показано). СВ1-рецепторы могут модулировать передачу ноцицептивной информации пресинаптически, ингибируя выделение возбуждающих нейромедиаторов иили постсинаптически (изменяя нейрональную возбудимость).

Антиноцицептивные свойства агонистов каннабиноидных рецепторов продемонстрированы в поведенческих [24, 26, 46, 54, 55, 65] и электрофизиологических [41, 42, 92] экспериментах с использованием моделей острой боли и воспаления. Предприняты попытки установить локализацию действия каннабиноидов, используя разные способы введения веществ: в периферические ткани, структуры спинного мозга, желудочки головного мозга [76].

При периферической аппликации анандамид подавляет гиперальгезию, вызванную инъекцией каррагенина, за счет стимуляции CB1-рецепторов [81]. Кроме того, периферическое введение как анандамида, так и селективного CB2-агониста пальмитилэтаноламида угнетает поведенческие ноцицептивные реакции, вызванные формалином. Эти ингибирующие эффекты блокируются антагонистами CB1- и CB2 -рецепторов, соответственно [11]. Получены доказательства весьма важной роли пресинаптических каннабиноидных рецепторов DRG-нейронов в механизмах анальгетического действия каннабиноидов, что выражается уменьшением выделения медиаторов на уровне спинного мозга [66, 82].

Сведения о том, что агонисты каннабиноидных рецепторов могут подавлять боль, взаимодействуя с периферическими CB1-рецепторами, существенны как с теоретической так и с практической точки зрения. Прежде всего, это свидетельствует о том, что модуляция ноцицептивного сигнала возможна на первом этапе перцепции боли посредством периферического контролирующего ("gate") механизма, где эндогенные каннабиноидные липиды могут действовать в кооперации с опиоидными пептидами [59]. При этом появляется принципиальная возможность влиять на болевую чувствительность, избегая психотропного эффекта каннабиноидов, обусловленного взаимодействием с CB1-рецепторами головного мозга.

Результаты поведенческих и электрофизиологических экспериментов свидетельствуют о том, что при спинальных способах введения (под оболочки мозга, в серое вещество спинного мозга) естественные, синтетические и эндогенные каннабиноиды вызывают антиноцицептивный [21, 45, 62, 90] и антигипералгетический [80] эффекты на моделях острой боли и воспаления.

При интрацеребровентрикулярном введении естественные и синтетические агонисты каннабиноидных рецепторов также проявляют антиноцицептивные свойства [96]. Микроинъекции каннабиноидов в различные структуры головного мозга, в том числе некоторые отделы таламуса, область А5, миндалину [60], околоводопроводное серое вещество, PAG [56], ростральную вентромедиальную часть продолговатого мозга, RVM [60] вызывают антиноцицептивный эффект.

Существенное значение супраспинального компонента в модулировании ноцицепции каннабиноидами подчеркивает тот факт, что при периферической ноцицептивной стимуляции регистрируется высвобождение анандамида в PAG [94], одной из наиболее важных структур естественной антиноцицептивной системы.

В исследованиях, посвященных выявлению анальгетических свойств каннабиноидов, чаще применяли агонисты, обладающие сопоставимым аффинитетом к CB1- и CB2 -рецепторам. Однако антиноцицептивный эффект каннабиноидов в большей степени блокировался селективным антагонистом CB1-рецепторов SR 141716A. У животных, которым вводили это вещество, поведенческие реакции на формалин (внутрикожно) [91] и ноцицептивные ответы нейронов заднего рога в спинном мозге [14] усиливались, что свидетельствует об участии CB1-рецепторов в передаче ноцицептивных сигналов в нормальных условиях. В последнее время получены активные и селективные агонисты CB1-рецепторов (арахидонил-2-хлорэтиламид, арахидонилциклопропиламид), но анальгетические свойства этих соединений пока не изучены [40].

Каннабиноиды липофильны, плохо растворяются в 1- воде, поэтому предприняты попытки получить водорастворимые агонисты CB1-рецепторов. Изучены фармакологические свойства одного из таких соединений - 0-1057 [3-5-циано-1',1'-диметилпентил-1-(4-N- морфолинобутирилокси)- тетрагидроканнабинола гидрохлорида] : вещество оказалось активным агонистом СВ и СВ2 -рецепторов и проявило антиноцицептивные свойства в эксперименте [78]. Получена новая лекарственная форма-аэрозоль-для использования каннабиноидов в клинической практике; в эксперименте подтвержден ее анальгетический эффект [57]. Синтезирован эффективный при приеме внутрь агонист каннабиноидных рецепторов СТ-3 (1',1'-диметил-геп - тил-Δ8-тетрагидроканнабинол-11-овая кислота); у соединения обнаружены анальгетические и противовоспалительные свойства [16].

Особый интерес для клиники представляют анальгетические свойства каннабиноидов в условиях гиперальгезии (усиление ответа на болевую стимуляцию) и/или аллодинии (болевая реакция на неноцицептивную стимуляцию). Так, агонист каннабиноидных рецепторов WIN 55212-2 при спинальном введении крысам подавляет "механическую" аллодинию, вызванную инъекцией полного адъюванта Фрейнда, за счет взаимодействия с СВ1-рецепторами [61]. При этом антиаллодинический эффект вещества наблюдается в дозах, меньших, чем анальгетические, что свидетельствует о повышении чувствительности к каннабиноидам в процессе развития аллодинии. В поведенческих экспериментах при системном [8, 26, 39] и спинальном [26] введении каннабиноиды уменьшают механическую и термическую аллодинию на моделях нейропатической боли у крыс. Супраспинальная локализация действия каннабиноидов при нейропатической боли систематически не исследовалась, однако показано, что при повреждении афферентного нерва регистрируется повышение числа СВ1-рецепторов (up-regulation) в контралатеральном таламусе [87]. Полагают, что это явление может объяснить эффективность каннабиноидов на моделях хронической боли.

В последние годы получена линия мышей с дефектом гена, регулирующего СВ1-рецепторы. У "нокаутированных" по СВ1- рецептору животных уменьшается продолжительность жизни, отмечается снижение двигательной активности, каталепсия, гипоальгезия [97].

Данные, полученные в экспериментах на этих мышах, свидетельствуют о том, что взаимодействие с СВ1- рецепторами не объясняет возникновение всех эффектов анандамида. В частности, у таких животных ТГК не оказывает антиноцицептивного действия, в то же время анандамид вызывает анальгетический эффект [20].

Получена линия мышей, у которых отсутствует гидролаза жирных кислот, FAAH [15]. Метаболизм анандамида у этих животных нарушен, в головном мозге содержание эндогенного каннабиноида превышает норму ~ в 15 раз, ответы на ноцицептивные стимулы уменьшены.

Терапевтический потенциал лигандов каннабиноидных рецепторов

Экспериментальные и отдельные клинические исследования установили эффективность антагонистов каннабиноидных СВ1-рецепторов в качестве анорексигенных средств, при лечении шизофрении, расстройствах когнитивных функций и памяти при некоторых нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера и др.) [68].

Агонисты СВ1-рецепторов, помимо стимуляции аппетита и противорвотной активности, проявляют нейропротекторные свойства (за счет угнетения высвобождения глутамата в ЦНС) [88]. Установлена их эффективность при нарушениях двигательной функции (мышечная ригидность, тремор) при рассеянном склерозе [77] и травматических повреждениях спинного мозга, тике и психических расстройствах при синдроме Туретта [38, 70, 71], дискинезиях, возникающих при лечении болезни Паркинсона леводопой. Агонисты СВ1-рецепторов проявляют выраженную анальгети ческую активность (см. выше, а также [13]). Их применяют также для лечения глаукомы [35], у них выявлены противоопухолевые свойства [17, 29].

Кардинальным направлением последующих исследований представляется разделение потенциальных терапевтических эффектов агонистов СВ1-рецепторов и побочного действия этих соединений, в первую очередь их психотропных свойств. Одним из перспективных подходов является применение веществ, активирующих эндогенную каннабиноидную систему опосредованно за счет повышения уровня клеточных каннабиноидов в результате ингибирования их трансмембранного транспорта или энзиматического гидролиза (см. выше). Рассчитывать на успешность реализации данного подхода можно в том случае, если эндогенные каннабиноиды высвобождаются в большей степени в тех структурах, где формируются терапевтические эффекты, по сравнению с образованиями, ответственными за возникновение нежелательных реакций [79].

Представляют интерес агонисты каннабиноидных СВ2-рецепторов, оказывающие противовоспалительное и иммунодепрессивное действие. Соединения, не проникающие через гематоэнцефалический барьер, Функциональная организация и терапевтический потенциал могли бы вызывать болеутоляющий эффект при воспалительных процессах в отсутствии побочных эффектов, обусловленных влиянием на ЦНС [58].

Некоторые препараты, содержащие лиганды каннабиноидных рецепторов, применяют в медицинской практике. Так, в США назначают Δ9-тетрагидроканнабинол (ТГК) внутрь (дронабинол, син. маринол) для предупреждения и купирования рвоты при химиотерапии опухолей, а также для стимуляции аппетита в случае значительного снижения массы тела у больных с синдромом приобретенного иммунодефицита. Синтетический аналог ТГК набилон (син. цесамет) применяют в Великобритании в качестве противорвотного средства [76].

Применение агонистов каннабиноидных рецепторов в качестве лекарственных средств пока ограничивают их наркогенный потенциал, способность нарушать когнитивные функции, в том числе кратковременную память, а также сравнительно быстрое развитие толерантности применительно к наиболее важным эффектам.

ЛИТЕРАТУРА

1. В. В. Безуглов, М. Ю. Бобров, А. В. Арчаков, Биохимия, 63(1), 27 - 37 (1998).

2. А. Ю. Беспалов, Э. Э. Звартау, Нейропсихофармакология антагонистов NMDA-рецепторов, Невский диалект, Санкт-Петербург (2000).

3. В. Ди Марцо, Биохимия, 63(1), 16 - 26 (1998).

4. A. Abrahamov and R. Mechoulam, Life Sci., 56, 2097 - 2102 (1995).

5. I. B. Adams, D. R. Compton, and B. R. Martin, J. Pharmacol. Exp. Ther., 284, 1209 - 1217 (1998).

6. J. Ahluwalia, L. Urban, M. Capogna, et al., Neuroscience, 100, 685 - 688 (2000).

7. M. Beltramo, Science, 277, 1094 - 1097 (1997).

8. D. Bridges, K. Ahmad, A. S. C. Rice, Br. J. Pharmacol., 133, 586 - 594 (2001).

9. B. Calandra, M. Portier, A. Kerneis, et al., Eur. J. Pharmacol., 374, 445 - 455 (1999).

10. A. Calignano, Eur. J. Pharmacol., 337, R1 - R2 (1997).

11. A. Calignano, G. La Rana, A. Giuffrida, and D. Piomelli, Nature, 394, 277 - 281 (1998).

12. A. Calignano, G. La Rana, and D. Piomelli, Eur. J. Pharmacol., 419, 191 - 198 (2001).

13. F. A. Campbell, M. R. Tramer, D. Carroll, et al., BMJ, 323, 1 - 6 (2001).

14. V. Chapman, Br. J. Pharmacol., 127, 1765 - 1767 (1999).

15. B. F. Cravatt, K. Demarest, M. P. Patricelli, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 9371 - 9376 (2001).

16. E. Z. Dajani, K. R. Larsen, J. Taylor, et al., J. Pharm. Exp. Ther., 291, 31 - 38 (1999).

17. L. De Petrocellis, D. Melck, A. Palmisano, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 8375 - 8380 (1998).

18. W. A. Devane, F. A. I. Dysarz, M. R. Johnson, et al., Mol. Pharmacol., 34, 605 - 613 (1988).

19. W. A. Devane, L. Hanus, A. Breuer, et al., Science, 258, 1946 - 1949 (1992).

20. V. Di Marzo, C. S. Breivogel, O. Tao, et al., J. Neurochem., 75, 2434 - 2444 (2000).

21. L. J. Drew, J. Harris, P. J. Millns, et al., Eur. J. Neurosci., 12, 2079 - 2086 (2000).

22. P. Fan, J. Neurophysiol., 73, 907 - 910 (1995). 77

23. W. P. Farquhar-Smith, M. Egertowa, E. J. Bradbury, et al., Mol. Cell. Neurosci., 15, 510 - 521 (2000).

24. W. P. Farquhar-Smith and A. S. Rice, Anesthesiology, 94, 507 - 513 (2001).

25. J. J. Fernandez-Ruiz, R. M. Munoz, J. Romero, et al., Biochem. Pharmacol., 53, 1919 - 1927 (1997).

26. A. Fox, A. Kesingland, C. Gentry, et al., Pain, 92, 91 - 100 (2001).

27. E. Fride and R. Mechoulam, Eur. J. Pharmacol., 231, 313 - 314 (1993).

28. S. Galiegue, S. Mary, J. Marchand, et al., Eur. J. Biochem., 232, 54 - 61 (1995).

29. I. Galve-Roperh, C. Sanchez, M. L. Cortes, et al., Nat. Med., 6, 313 - 319 (2000).

30. Y. Gaoni and R. Mechoulam, J. Am. Chem. Soc., 86, 1646 - 1647 (1964).

31. C. M. Gerard, C. Mollereau, G. Vassart, and M. Parmentier, Biochem. J., 279, 129 - 134 (1991).

32. D. Gebremedhin, A. R. Lange, W. B. Campbell, et al., Am. J. Physiol. (Heart Circ Physiol. 45), 276, H2085 - H2093 (1999).

33. A. Giuffrida, Nat. Neurosci., 2, 358 - 363 (1999).

34. M. Glass and C. C. Felder, J. Neurosci., 17, 5327 - 5333 (1997).

35. K. Green, Arch. Ophthalmol., 116, 1433 - 1437 (1998).

36. G. Griffin, S. R. Fernando, R. A. Ross, et al., Eur. J. Pharmacol., 339, 53 - 61 (1997).

37. A. J. Hampson, L. M. Bornhein, M. Scanziani, et al., J. Neurochem., 70, 671 - 676 (1998).

38. M. Hemming and P. M. Yellowlees, J. Psychopharmacol., 7, 389 - 391 (1993).

39. U. Herzberg, E. Eliav, G. J. Bennett, and I. J. Kopin, Neurosci. Lett., 221, 157 - 160 (1997).

40. C. J. Hilliard, S. Manna, M. J. Greenberg, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 289, 1427 - 1433 (1999).

41. A. G. Hohmann, W. J. Martin, K. Tsou, and J. M. Walker, Life Sci., 56, 2111 - 2118 (1995).

42. A. G. Hohmann, K. Tsou, and J. M. Walker, Neurosci. Lett., 257, 119 - 122 (1998).

43. A. G. Hohmann and M. Herkenham, Neuroscience, 90, 923 - 931 (1999).

44. A. G. Hohmann and M. Herkenham, Neuroscience, 92, 1171 - 1175 (1999a).

45. A. G. Hohmann, K. Tsou, and J. M. Walker, J. Neurophysiol., 81, 575 - 583 (1999).

46. S. I. Jaggar, F. S. Hasine, S. Sellaturary, and A. S. C. Rice, Pain, 76, 189 - 199 (1998).

47. Z. Jarai, J. A. Wagner, K. Vagna, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 14136 - 14141 (1999).

48. C. S. Kearn, C. J. Hillard, in: International Cannabinoid Research Society. Simposium on the Cannabinoids, Burlington, p. 44 (1999).

49. D. J. Kim and S. A. Fhauer, Brain Res., 852, 398 - 405 (2000).

50. A. D. Khanolkar and A. Makriyannis, Life Sci., 65, 607 - 16 (1999).

51. G. Kunos, Z. Jarai., S. Batkai, et al., Chem. Phys. Lipids, 108, 159 - 168 (2000).

52. K. D. Lake, D. R. Compton, K. Varga, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 281, 1030 - 1037 (1997).

53. D. M. Lambert, F. G. Di Paolo, P. Sonveaux, et al., Biochim. Biophys. Acta, 1440, 266 - 274 (1999).

54. J. Li, R. S. Daughters, C. Bullis, et al., Pain, 81, 25 - 33 (1999).

55. A. H. Lichtman and B. R. Martin, J. Pharmacol. Exp. Ther., 258, 517 - 523 (1991).

56. A. H. Lichtman, S. A. Cook, and B. J. Martin, J. Pharmacol. Exp. Ther., 276, 585 - 593 (1996). 78

57. A. H. Lichtman, J. Peart, J. L. Poklis, et al., Eur. J. Pharmacol., 399, 141 - 149 (2000).

58. T. P. Malan, M. M. Ibrahim, J. Lai, et al., Current Opinion in Pharmacol., 3, 62 - 67 (2003).

59. J. Manzanares, J. Corchero, J. Romero, et al., Trends Pharmacol. Sci., 20(7), 287 - 294 (1999).

60. W. J. Martin, P. O. Coffin, E. Attias, et al., Brain Res., 822, 237 - 242 (1999).

61. W. J. Martin, C. B. M. Loo, and A. I. Basbaum, Pain, 82, 199 - 205 (1999).

62. D. J. Mason, J. Lowe, and S. P. Welch, Eur. J. Pharmacol., 378, 237 - 248 (1999).

63. L. A. Matsuda, S. J. Lolait, M. J. Brownstein, et al., Nature, 346, 561 - 564 (1990).

64. R. Mechoulam, E. Fride, and V. Di Marzo, Eur. J. Pharmacol., 359, 1 - 18 (1998).

65. I. D. Meng, B. H. Manning, W. J. Martin, and H. L. Fields, Nature, 395, 381 - 383 (1998).

66. P. Millns, V. Chapman, and D. A. Kendall, Br. J. Pharmacol., 132, 969 - 971 (2001).

67. D. L. Misner and J. M. Sullivan, J. Neurosci., 19, 6795 - 6805 (1999).

68. D. R. Morgan (ed.), Therapeutic uses of Cannabis. Amsterdam, Harwood Academic Publishers (1997).

69. J. Mu, S-Y. Zhuang, M. T. Kirby, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 291, 893 - 902 (1999).

70. K. R. Muller-Vahl, H. Kolbe, U. Schneider, and H. M. Emrich, Forsch. Komplementarmed, 6 (Supp l.3), 23 - 27 (1999).

71. K. R. Muller-Vahl, U. Schneider, H. Kolbe, and H. M. Emrich, Am. J. Psychiatr., 156, 495 (1999).

72. S. Munro, K. L. Thomas, and M. Abu-Shaar, Nature, 365, 61 - 65 (1993).

73. W. Y. Ong and K. Mackie, Neuroscience, 92, 1177 - 1191 (1999).

74. R. G. Pertwee, Pharmacol. Ther., 74, 129 - 180 (1997).

75. R. G. Pertwee, D. T. Brown (ed.), in: Cannabis. The Genus Cannabis, Harwood Academic Publishers, Amsterdam (1998), pp. 125 - 174.

76. R. G. Pertwee, Curr. Med. Chem., 6, 635 - 664 (1999).

77. R. G. Pertwee, CNS Drugs, 11, 327 - 334 (1999). FUNCTIONAL ORGANIZATION AND THERAPEUTIC POTENTIAL OF ENDOGENOUS CANNABINOID SYSTEM M. V. Churyukanov and V. V. Churyukanov Pharmacology Department, Sechenov Medical Academy, ul. Bol'shaya Pirogovskaya 2, Moscow, 119992 Russia, e-mail: churukanov@mmascience.ru Подпиcано в печать 14.04.2004. Фоpмат 60  80 1/8. Оригинал-макет выполнен в издательстве "Фолиум", 127238, Москва, Дмитровское ш., 58, тел./факс (095) 482-5590, 482-5544 Internet: http://www.folium.ru, E-mail: ekf@folium.ru Отпечатано в типографии издательства "Фолиум" М. В. Чурюканов и В. В. Чурюканов

78. R. G. Pertwee, T. M. Gibson, L. A. Stevenson, et al., Br. J. Pharmacol., 129, 1577 - 1584 (2000).

79. R. G. Pertwee and R. A. Ross, Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 66(2,3), 101 - 121 (2002).

80. J. D. Richardson, L. Aanonsen, and K. M. Hargreaves, Eur. J. Pharmacol., 345, 145 - 153 (1998).

81. J. D. Richardson, S. Kilo, and K. M. Hargreaves, Pain, 75, 111 - 119 (1998).

82. R. A. Ross, A. A. Coutts, S. M. Mc Farlane, et al., Neuropharmacology, 40, 221 - 232 (2000).

83. E. Russo, Pain, 76, 3 - 8 (1998).

84. M. C. Sanudo-Pena, Synapse, 30, 221 - 226, (1998).

85. E. Schlicker and M. Kathmann, TIPS, 22(11), 565 - 572 (2001).

86. P. Schweitzer, J. Neurosci., 20, 51 - 58 (2000).

87. A. Seigling, H. A. Hofmann, L. B. Denzer, et al., Eur. J. Pharmacol., 415, R5 - R7 (2001).

88. M. Shen and S. A. Thayer, Mol. Pharmacol., 54, 459 - 462 (1998).

89. S. D. Skaper, A. Buriani, R. Dal Toso, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 3984 - 3989 (1996).

90. P. B. Smith and B. R. Martin, Brain Res., 578, 8 - 12 (1992).

91. N. M. Strangman, S. L. Patrick, A. G. Hohmann, et al., Brain Res., 813, 323 - 328 (1998).

92. N. M. Strangman and J. M. Walker, J. Neurophysiol., 81, 472 - 477 (1999).

93. K. Varga, K. Lake, B. R. Martin, and G. Kunos, Eur. J. Pharmacol., 278, 279 - 283 (1995).

94. J. M. Walker, S. M. Huang, N. M. Strangman, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 12198 - 12203 (1999).

95. J. A. Wagner, K. Varga, Z. Jarai, and G. Kunos, Hypertension, 33, 429 - 434 (1999).

96. S. P. Welch, J. W. Huffman, and J. Lowe, J. Pharmacol. Exp. Ther., 286, 1301 - 1308 (1998).

97. A. Zimmer, A. M. Zimmer, A. G. Hohmann et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 5780 - 5785 (1999).

Поступила 24.02.04
Издательcтво "Фолиум", 2004

   

При использовании материалов данного сайта ссылка на источник обязательна. Фонд SAPF©.