CB1 en CB2: waar de receptoren zitten en hoe ze werken
Hoe CB1- en CB2-receptoren werken: Gi/o-signalering, remming van adenylylcyclase, presynaptisch CB1 in de hersenen versus CB2 in immuun- en perifeer weefsel.
Kort: wat zegt het bewijs?
CB1 en CB2 zijn G-eiwit-gekoppelde receptoren die voornamelijk via Gi/o-eiwitten adenylylcyclase remmen en zo het cAMP-niveau in de cel verlagen.
CB1-receptoren zitten in de hersenen overwegend presynaptisch en remmen, geactiveerd door retrograde endocannabinoiden, de afgifte van neurotransmitters zoals GABA en glutamaat.
CB2-receptoren komen vooral voor op immuuncellen en in perifeer weefsel en moduleren daar onder andere de afgifte van cytokinen; in het brein zijn ze veel schaarser dan CB1.
THC is een partiele agonist op zowel CB1 als CB2; het effect hangt sterk af van de lokale receptordichtheid en koppelingsefficientie.
De cannabinoidreceptoren CB1 en CB2 zijn de twee best beschreven aangrijpingspunten van het endocannabinoidsysteem (ECS). Deze pagina verdiept hoe ze op moleculair niveau werken en waar ze zitten. Voor de basis van het ECS verwijzen we naar de ECS-basispagina; hier draait het om de signalering en de plaats van de receptoren.
Twee receptoren, een familie
CB1 en CB2 behoren beide tot de superfamilie van G-eiwit-gekoppelde receptoren (GPCR’s), de grootste klasse membraanreceptoren in het lichaam. Ze zijn de fysiologische doelwitten van lichaamseigen endocannabinoiden (vooral 2-arachidonoylglycerol, 2-AG, en anandamide) en van plantcannabinoiden zoals THC. THC is een partiele agonist op zowel CB1 als CB2: het activeert de receptor, maar minder krachtig dan veel synthetische agonisten, en het effect hangt sterk af van de lokale receptordichtheid en koppelingsefficientie van het weefsel.
Gi/o-signalering en remming van adenylylcyclase
Beide receptoren koppelen voornamelijk aan remmende G-eiwitten van het type Gi/o. De belangrijkste, klassiek beschreven route is remming van het enzym adenylylcyclase. Adenylylcyclase maakt normaal de tweede boodschapper cyclisch AMP (cAMP); als CB1 of CB2 wordt geactiveerd, daalt de cAMP-productie en daarmee de activiteit van cAMP-afhankelijke processen in de cel.
CB1 doet bij activering meer dan alleen adenylylcyclase remmen. Via dezelfde Gi/o-eiwitten remt CB1 ook spanningsafhankelijke calciumkanalen, activeert het naar-binnen-gerichte (GIRK-)kaliumkanalen en zet het verschillende MAP-kinase-cascades in gang. De combinatie van minder calciuminstroom en meer kaliumuitstroom maakt de zenuwuiteinden minder prikkelbaar, wat de kern is van het remmende effect.
✔ cAMP omlaag
CB1: presynaptisch in de hersenen
CB1 is een van de meest tot expressie gebrachte GPCR’s in de hersenen. Kenmerkend is de plaats: CB1 zit overwegend presynaptisch, op de uiteinden van zenuwcellen die op het punt staan een neurotransmitter af te geven. Hoge dichtheden vinden we onder meer op GABA-afgevende interneuronen (vooral CCK-positieve cellen) en op glutamaaterge zenuwuiteinden in de voorhersenen.
Die presynaptische ligging past bij de werking als retrograde rem. Bij sterke activiteit maakt het ontvangende (postsynaptische) neuron endocannabinoiden aan, die terugstromen naar het zenuwuiteinde en daar CB1 activeren. Het gevolg is minder afgifte van GABA of glutamaat. Dit verschijnsel heet depolarisatie-geinduceerde onderdrukking van remming (DSI) of van excitatie (DSE) en is een vorm van kortdurende synaptische plasticiteit. 2-AG geldt als de belangrijkste boodschapper voor deze snelle, calcium-afhankelijke onderdrukking; anandamide speelt onder meer bij langduriger vormen en bij de TRPV1-receptor een rol.
De brede aanwezigheid van CB1 in gebieden voor stemming, geheugen, pijn, eetlust en motoriek verklaart waarom THC zulke uiteenlopende, en deels psychoactieve, effecten heeft.
CB2: immuun- en perifeer weefsel
CB2 zit grotendeels buiten het centrale zenuwstelsel: vooral op immuuncellen (zoals B-cellen, monocyten/macrofagen en microglia) en in perifere weefsels. Activering van CB2 verandert daar onder meer de afgifte van cytokinen, wat de koppeling met afweer en ontsteking verklaart. In het brein is CB2 veel schaarser dan CB1 en vooral aanwezig op microglia en sommige neuronen; de precieze rol daarvan is nog volop in onderzoek en de meetbaarheid is technisch lastig. Anders dan CB1 zit CB2 in zenuwweefsel eerder op cellichamen en dendrieten dan presynaptisch.
ℹ️ Waarom dit klinisch interesseert
Bewijskracht en nuance
De hierboven beschreven mechanismen (Gi/o-koppeling, remming van adenylylcyclase, presynaptische CB1-ligging, retrograde signalering, CB2 op immuuncellen) zijn robuust en consistent beschreven in farmacologische overzichtsliteratuur, maar berusten grotendeels op cel- en dierexperimenten. Het zijn dus goed onderbouwde mechanistische feiten, geen bewijs voor klinische werkzaamheid bij mensen. Wat een bepaald geneesmiddel of THC-olie bij een patient doet, hangt af van veel meer dan receptorbinding alleen, en moet per indicatie apart worden beoordeeld.
✖ Misverstand
Juridische context (NL)
Deze pagina gaat over farmacologie, niet over een product. Ter herinnering: medicinale THC-olie is in Nederland uitsluitend op recept verkrijgbaar. Geconcentreerde THC-/cannabisolie en geisoleerde of synthetische THC vallen onder Opiumwet Lijst I; alleen ruw plantmateriaal (wiet, hennep, hasjiesj) staat op Lijst II. Gedoogde CBD-producten bevatten per definitie minder dan 0,05% THC.
Bronnen
- [1] Pertwee RG (2008). The diverse CB1 and CB2 receptor pharmacology of three plant cannabinoids: Δ9-tetrahydrocannabinol, cannabidiol and Δ9-tetrahydrocannabivarin. British Journal of Pharmacology. doi:10.1038/sj.bjp.0707442Standaardreview: THC is partiële CB1/CB2-agonist; CBD heeft lage affiniteit voor de orthostere plaats en gedraagt zich als antagonist van CB-agonisten.
- [2] Kano M, Ohno-Shosaku T, Hashimotodani Y, Uchigashima M, Watanabe M (2009). Endocannabinoid-mediated control of synaptic transmission. Physiological Reviews. doi:10.1152/physrev.00019.2008
- [3] Zou S, Kumar U (2016). Cannabinoid Receptors in the Central Nervous System: Their Signaling and Roles in Disease. Frontiers in Cellular Neuroscience. doi:10.3389/fncel.2016.00294
- [4] Onaivi ES, et al. (2014). Brain CB2 Receptors: Implications for Neuropsychiatric Disorders. PMC (review). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4033937/Overzichtsartikel over CB2 in het centrale zenuwstelsel