Марихуана, анаша, гашиш и другие продукты из конопли являются на сегодняшний день, пожалуй, самыми распространёнными наркотическими средствами в мире. Но история их применения не была только связана с вхождением в состояние наркотического опьянения.
В Древнем Китае, Греции и Риме конопля выращивалась в основном для изготовления верёвок и тканей. Такое же применение она имела и в Древней Руси. В Индии конопля была неотъемлемой частью религиозных церемоний, а в Средние века в Ираке её использовали для лечения эпилепсии. Во второй половине XIX и в начале XX века в США препараты из конопли применялись для лечения язвы желудка, мигрени и множества других заболеваний. Однако наибольшее распространение, конечно, её производные получили как наркотические средства.
Научное название конопле – Cannabis sativa в 1753 году дал знаменитый учёный Карл Линней, создатель единой классификации растительного и животного мира, которой мы пользуемся до сих пор. И только в 1964 году удалось установить, что основное фармакокинетическое действие марихуаны обеспечивается веществом дельта-9-тетрагидроканнабинолом (ТГК). А спустя ещё четверть века исследователи из Университета Сент-Луиса, пометив радиоактивной меткой одно из производных ТГК и введя его крысам, обнаружили взаимодействие ТГК со специфическими структурами мозга, которые в дальнейшем получили название каннабиноидных рецепторов CB1. Позднее были открыты каннабиноидные рецепторы второго типа, CB2, находящиеся за пределами головного и спинного мозга и связанные с функционированием иммунной системы.
Было установлено, что рецепторы CB1 являются одними из самых многочисленных рецепторов мозга, сопряжённых с G-белком. Их максимальная плотность обнаружена в коре головного мозга, мозжечке, гипоталамусе, гиппокампе и миндалине, а также в базальных ганглиях и спинном мозге. И это объясняет многообразное действие марихуаны на организм. Так, психоактивные эффекты обусловлены влиянием каннабиноидов на кору, за ухудшение памяти отвечает негативное влияние на гиппокамп (ключевая структура мозга, обеспечивающая запоминание и воспроизведение информации). В свою очередь гипоталамус принимает участие в регуляции аппетита, а миндалина ответственна за эмоциональные реакции. В стволе мозга и в спинном мозге обеспечиваются облегчение боли и контроль рвотного рефлекса, а нарушение моторики связано с действием марихуаны на мозговые центры двигательного контроля. При этом CB1 располагаются на нейронах, продуцирующих гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), отвечающих за процессы торможения в мозге.
Считается, что рецепторы CB1 имеются у всех позвоночных животных, а это означает, что эндоканнабиноидная система существует уже как минимум 0,5 млрд лет. Но каким образом появились и закрепились в царстве животных рецепторы к веществу растительного происхождения? В 1992 году, спустя 28 лет после выделения ТГК, Рафаэл Мелухам (учёный, который и открыл ТГК) идентифицировал эндогенную жирную кислоту, связывающуюся с CB1 и имитирующую действие марихуаны. Это соединение получило название анандамид, производное от санскритского слова «ананда», означающее блаженство. Позже было выделено второе вещество со сходными свойствами – 2-арахидоноил-глицерол (2-АГ), по уровню своей концентрации в определённых отделах мозга даже превышающее анандамид. Эти два соединения оказались главными нейротрансмитеррами новой нейрохимической системы мозга.
В дальнейшем при изучении этой системы обнаружились крайне необычные и интересные факты. Во-первых, эндоканнабиноиды оказались не белками, как предполагалось, а липидами. Во-вторых, в отличие от ранее уже известных переносчиков сигнала в синапсах, эти вещества не накапливаются заранее в синаптических пузырьках, а по мере необходимости быстро синтезируются из структур клеточных мембран и выделяются в синаптическую щель. Но самым неожиданным для учёных было то, что они воздействуют не на пост-, а на пресинаптическую мембрану, т.е. работают в обратном направлении. До этого открытия считалось, что в зрелом мозге передача сигнала возможна только от пресинаптического нейрона к постсинаптическому. К примеру, каннабиноид 2-АГ после высвобождения постсинаптическим нейроном ослабляет или предотвращает выброс тормозного медиатора ГАМК пресинаптическим нейроном, что, в свою очередь, позволяет возбуждающим импульсам активировать постсинаптический нейрон. Этот феномен получил название депрессии торможения, вызванной деполяризацией (depolarization-induced suppression of inhibition, DSI). По сути, эндоканнабиноидную систему можно назвать системой тормозящей тормозную систему мозга.
И наконец (это в-четвёртых) эндоканнабиноиды, представляя собой липиды, неспособны в водной среде диффундировать на значительные расстояния. Более того, эффективные механизмы инактивации ограничивают их эффекты весьма коротким промежутком времени. Как результат, DSI представляет собой локальный и кратковременный феномен, позволяющий отдельной группе нервных клеток на определённое время изолироваться от своего окружения и действовать автономно, кодируя или декодируя поступающую информацию.
Нейрофизиологическую роль CB1 рецепторов можно проиллюстрировать на примере эксперимента по изучению механизмов развития тревоги при формировании условного рефлекса у грызунов. В ходе опыта используется звуковой сигнал, предшествующий непродолжительному раздражению лапок слабым электрическим током. После формирования условно-рефлекторной связи мышь, услышав характерный звук, замирает в преддверии электрического раздражителя. Однако, если несколько раз после звукового сигнала не происходит удара током, то животное перестаёт бояться – условный рефлекс угасает.
В случае отсутствия у мышей каннабиноидных рецепторов грызуны быстро обучаются бояться звука, но при этом не могут освободиться от страха в случае отсутствия электрического удара после звукового сигнала, т.е. рефлекс у таких животных угасает значительно медленнее.
Отмеченные у марихуаны физиологические свойства, такие как обезболивающий эффект, уменьшение тревоги, противосудорожное действие, предотвращение гибели повреждённых нейронов, подавление рвотного рефлекса и стимуляция аппетита могут послужить основой для разработки новых классов фармакологических препаратов для лечения заболеваний и патологических состояний в различных отраслях медицины.
В частности, установлено снижение плотности каннабиноидных рецепторов или недостаточная выработка каннабиноидов при хронической тревоге и посттравматическом стрессовом расстройстве. При лечении этих заболеваний уже активно ведутся разработки препаратов, предотвращающих биодеградацию анандамида.
Для лечения тошноты, связанной с химиотерапией у онкологических больных, уже были созданы препараты на основе ТГК (набилон), существует и противорвотное средство – дронабинал, которое также способно стимулировать аппетит у ослабленных пациентов. Ведутся работы и по созданию антагонистов ТГК – средств, которые бы, наоборот, снижали аппетит у пациентов с избыточной массой тела и ожирением.
Так как полученные доказательства указывают на то, что дофамин стимулирует выработку эндоканнабиноидов, регулируя их активность в головном мозге, учёные пытаются создать новые подходы к лечению болезни Паркинсона, наркомании и других расстройств, которые связаны с дофаминовой системой мозга. И, конечно, огромные перспективы представляет собой новый класс обезболивающих средств на основе ТГК, лишённых его побочных эффектов.
Что же касается CB2 рецепторов, то их агонисты обладают выраженным противовоспалительным и иммунодепрессивным действием. Им пророчат будущее в лечении, к примеру, таких тяжёлых заболеваний, как рассеянный склероз и ревматоидный артрит.
Всё это просто зеркально напоминает историю, когда на основе изучения эффектов морфия – соединения, выделяемого из мака, в дальнейшем обнаружили опиатные рецепторы, с которыми оно связывается в мозге человека. Были открыты внутренние опиоиды – эндорфины и энкефалины, а затем синтезированы и применяются в медицине обезболивающие препараты на их основе. Кстати, механизм противодиарейного действия лоперамида (больше известного под брендом Имодиум) заключается в связывании именно с опиатными рецепторами. Ещё в 1980-х годах «Имодиум» стал самым продаваемым рецептурным препаратом для лечения диареи в США, а сейчас и вовсе отпускается без рецепта врача.
Платформа Дзен по определённым причинам меняет алгоритмы показов. Если вы уверены, что подписаны на канал рекомендуется проверить это в связи с возможной автоматической отпиской.
Также материалы по теме: «Феномены мозга и нейронных сетей»:
