Die kurze Antwort
Das Endocannabinoid-System ist ein körpereigenes Regulationssystem aus Botenstoffen wie Anandamid und 2-AG, den Rezeptoren CB1 und CB2 und abbauenden Enzymen; der erste Cannabinoidrezeptor wurde 1990 identifiziert. Es wirkt wie ein Dimmer der Nervenaktivität und ist unter anderem an Schmerzverarbeitung, Schlaf, Appetit, Stressverarbeitung, Immunfunktion und Motorik beteiligt. THC aktiviert die Rezeptoren direkt, CBD nicht. Dass das System existiert, beweist aber nicht, dass Cannabis bei einer bestimmten Erkrankung hilft.
Ein Regulationssystem, das erst spät entdeckt wurde
Das Endocannabinoid-System ist eines der jüngsten Kapitel der Physiologie. Während die Cannabispflanze seit Jahrtausenden genutzt wird, wusste bis in die 1960er-Jahre niemand, wie sie wirkt. 1964 isolierte der israelische Chemiker Raphael Mechoulam THC als Hauptwirkstoff. Erst 1990 wurde der erste Cannabinoidrezeptor im Gehirn identifiziert, der CB1-Rezeptor, und 1992 fand die Gruppe um Raphael Mechoulam den ersten körpereigenen Botenstoff, der an diesen Rezeptor bindet: Anandamid, benannt nach dem Sanskrit-Wort für Glückseligkeit.¹ ² 1993 folgte der CB2-Rezeptor.³
Damit war klar: Der Körper besitzt ein eigenes Cannabinoidsystem, das THC nur zufällig anspricht. Dieses System reguliert grundlegende Körperfunktionen und ist bei Wirbeltieren seit Hunderten von Millionen Jahren erhalten geblieben, ein Hinweis auf seine Bedeutung.
Aufbau des Endocannabinoid-Systems
Das System besteht aus drei Bausteinen:⁴
Endocannabinoide
Körpereigene Botenstoffe, die aus Fettsäuren der Zellmembran gebildet werden, und zwar erst bei Bedarf, nicht auf Vorrat:
- Anandamid (AEA) beeinflusst Stimmung, Schmerzwahrnehmung, Appetit und Gedächtnis.
- 2-Arachidonoylglycerol (2-AG) kommt im Körper in deutlich höherer Konzentration vor und ist an der Regulation von Nervenaktivität, Entzündung und Immunfunktion beteiligt.
Rezeptoren
- CB1-Rezeptoren gehören zu den häufigsten Rezeptoren im Gehirn überhaupt. Sie sitzen in hoher Dichte in Hirnrinde, Hippocampus, Basalganglien, Kleinhirn und Amygdala, aber kaum im Hirnstamm, der Atmung und Kreislauf steuert. Das ist der Grund, warum eine Überdosis Cannabis anders als bei Opioiden nicht zum Atemstillstand führt. CB1-Rezeptoren finden sich auch in Rückenmark, Darm, Leber, Fettgewebe und Muskeln.
- CB2-Rezeptoren sitzen vor allem auf Immunzellen, in Milz und Mandeln und im Darm. Sie werden bei Entzündungen vermehrt gebildet.
Enzyme
Enzyme bauen die Endocannabinoide nach getaner Arbeit rasch ab: FAAH (Fettsäureamidhydrolase) das Anandamid, MAGL (Monoacylglycerol-Lipase) das 2-AG. Sie sorgen dafür, dass die Signale kurz und örtlich begrenzt bleiben.
Wie das System arbeitet: Signale rückwärts
Das Besondere am Endocannabinoid-System ist die Richtung der Signalübertragung. In den meisten Synapsen fließt die Information von der sendenden zur empfangenden Nervenzelle. Endocannabinoide werden dagegen von der empfangenden Zelle gebildet, wandern rückwärts über den synaptischen Spalt und binden an CB1-Rezeptoren der sendenden Zelle. Dort drosseln sie die Freisetzung weiterer Botenstoffe. Man nennt das retrograde Signalübertragung.
Das System wirkt also wie ein Dimmer: Wird eine Nervenzelle zu stark erregt, bildet sie Endocannabinoide und bremst den Zufluss. Diese Funktion als Feinregler der Nervenaktivität erklärt, warum das System an so vielen unterschiedlichen Prozessen beteiligt ist.
Welche Körperfunktionen das System beeinflusst
Nach heutigem Forschungsstand ist das Endocannabinoid-System beteiligt an:⁴ ⁵
- Schmerzverarbeitung auf allen Ebenen, von den Schmerzrezeptoren in der Haut über das Rückenmark bis zum Gehirn
- Schlaf-Wach-Rhythmus
- Appetit und Energiestoffwechsel: Endocannabinoide fördern Appetit und Fettspeicherung, was ihre Rolle bei Übergewicht erklärt
- Stressverarbeitung und Emotionen: Das System dämpft die Stressreaktion und hilft, Angst zu verlernen
- Gedächtnis und Lernen: Es unterstützt das Vergessen unwichtiger Informationen
- Immunfunktion und Entzündung: über die CB2-Rezeptoren auf Immunzellen
- Motorik und Koordination: über die hohe Rezeptordichte in Basalganglien und Kleinhirn
- Übelkeit und Erbrechen: über Rezeptoren im Hirnstamm
- Darmbewegung und Darmschleimhaut
- Knochenstoffwechsel, Fortpflanzung und Herz-Kreislauf-System
Forschende fassen diese Funktionen unter dem Begriff Homöostase zusammen: Das System hilft dem Körper, sein inneres Gleichgewicht zu halten, und wird besonders dann aktiv, wenn dieses Gleichgewicht gestört ist.
Wie pflanzliche Cannabinoide eingreifen
Die Wirkstoffe der Cannabispflanze nutzen dieses System, verhalten sich aber anders als die körpereigenen Botenstoffe:
- THC bindet direkt an CB1- und CB2-Rezeptoren und aktiviert sie. Anders als Anandamid wird es nicht innerhalb von Sekunden abgebaut, sondern wirkt über Stunden und im ganzen Körper gleichzeitig. Daher die berauschende Wirkung und die Nebenwirkungen.
- CBD aktiviert die Cannabinoidrezeptoren nicht, sondern hemmt unter anderem das Enzym FAAH und erhöht so den Anandamid-Spiegel, außerdem wirkt es an Serotonin- und anderen Rezeptoren.
Die Unterschiede im Detail erklärt der Beitrag zu THC und CBD.
Bei dauerhafter Zufuhr von THC passt sich das System an: Die Zahl und Empfindlichkeit der CB1-Rezeptoren nimmt ab. Das erklärt die Toleranzentwicklung bei regelmäßigem Gebrauch und die Entzugssymptome beim Absetzen. Nach einigen Wochen ohne THC normalisiert sich die Rezeptordichte wieder.
Die Hypothese der Endocannabinoid-Defizienz
Der Forscher Ethan Russo hat die Hypothese aufgestellt, dass bestimmte Erkrankungen ohne erkennbare Ursache, insbesondere Migräne, Fibromyalgie und Reizdarmsyndrom, auf einem Mangel an körpereigenen Cannabinoiden beruhen könnten.⁶ Gestützt wird sie durch veränderte Endocannabinoid-Spiegel, die bei einigen dieser Erkrankungen gemessen wurden. Die Hypothese ist nicht bewiesen und in der Fachwelt umstritten. Sie erklärt das Interesse an Cannabinoiden bei diesen Erkrankungen, ist aber kein Beleg für deren Wirksamkeit.
Das System als Ziel der Arzneimittelforschung
Weil das Endocannabinoid-System so viele Funktionen beeinflusst, gilt es seit zwei Jahrzehnten als vielversprechendes Ziel für neue Medikamente.⁵ ⁷ Die Geschichte ist lehrreich, weil sie zeigt, wie schwer es ist, ein so grundlegendes System gezielt zu beeinflussen:
- Rimonabant, ein CB1-Blocker gegen Übergewicht, wurde 2006 in der EU zugelassen und 2008 wieder vom Markt genommen, weil er Depressionen und Suizidgedanken auslöste. Das Beispiel zeigt, wie eng das System mit der Stimmung verknüpft ist.
- FAAH-Hemmer, die den Anandamid-Abbau bremsen sollten, scheiterten in klinischen Studien; einer verursachte 2016 in Frankreich schwere Hirnschäden bei Probanden.
- Erfolgreich waren bislang nur die Cannabinoide selbst: THC und CBD in den zugelassenen Arzneimitteln bei MS-Spastik, Chemotherapie-Übelkeit und seltenen Epilepsien.
Aktuell erforscht werden CB2-selektive Wirkstoffe, die Entzündungen dämpfen sollen, ohne zu berauschen, sowie Wirkstoffe, die das System nur örtlich beeinflussen.
Was das für Betroffene bedeutet
Das Endocannabinoid-System ist real und wichtig, aber sein Bestehen beweist nicht, dass Cannabis bei einer bestimmten Erkrankung hilft. Dass ein Rezeptor an einem Prozess beteiligt ist, sagt nichts darüber, ob ein Wirkstoff diesen Prozess in die gewünschte Richtung verschiebt, in welcher Dosis und mit welchen Nebenwirkungen. Diese Fragen beantworten nur klinische Studien, und die fallen je nach Erkrankung sehr unterschiedlich aus. Für die zugelassenen Anwendungen ist der Nutzen belegt, für viele andere nicht. Mehr dazu in den Beiträgen zu einzelnen Beschwerdebildern wie chronischen Schmerzen, entzündlichen Darmerkrankungen oder Angststörungen.
Für die Anwendung cannabisbasierter Arzneimittel ist in jedem Fall eine ärztliche Verordnung und Begleitung erforderlich.
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Dieser Artikel dient ausschließlich der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung, Diagnose oder Behandlung.
Quellen
- Matsuda LA et al. (1990): Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature 346(6284):561–564
- Devane WA et al. (1992): Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor. Science 258(5090):1946–1949
- Munro S, Thomas KL, Abu-Shaar M (1993): Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids. Nature 365(6441):61–65
- Zou S, Kumar U (2018): Cannabinoid Receptors and the Endocannabinoid System: Signaling and Function in the Central Nervous System. International Journal of Molecular Sciences 19(3):833
- Pacher P, Bátkai S, Kunos G (2006): The Endocannabinoid System as an Emerging Target of Pharmacotherapy. Pharmacological Reviews 58(3):389–462
- Russo EB (2016): Clinical Endocannabinoid Deficiency Reconsidered. Cannabis and Cannabinoid Research 1(1):154–165
- Di Marzo V (2018): New approaches and challenges to targeting the endocannabinoid system. Nature Reviews Drug Discovery 17(9):623–639