エンドカンナビノイドシステム：シンプルかつ包括的なガイド

精神を変える効果を求めて大麻を消費する人もいれば、症状の軽減を求める人もいます。私たちの体にTHCのような植物性カンナビノイドと相互作用できる生物学的システムが含まれていなかったら、大麻はこれらの影響をまったく受けないでしょう。

私たちのエンドカンナビノイドシステム (ECS) はまさにそれを行います。しかし、それは大麻の効果を可能にする目的ではありません。これは、人類が地球を歩いたり、マリファナを栽培したりするずっと前に進化した古代の生物学的システムです。 ECS は生物学の中核部分を制御するため、私たちの健康と幸福にとって重要な目的を果たしています。

何をしているのか、またどのように機能するのでしょうか? ECS の基本、つまり ECS とは何か、その主要な構成要素、主要な生物学的機能について説明しましょう。また、ECS が体の特定の生理学的システム内でどのように機能するか、また植物カンナビノイドが ECS にどのような影響を与えるかについても探っていきます。

エンドカンナビノイドシステムとは何ですか?またその働きは何ですか?

エンドカンナビノイドシステム (ECS) は、1980 年代後半から 90 年代前半に初めて発見された生物学的システムです。それは主に、内因性カンナビノイド分子（エンドカンナビノイド）と、それらが相互作用する受容体および体内のレベルを調節する酵素で構成されています。これは単純に、体内でTHCなどの植物性カンナビノイドと特定の点で似たネイティブ分子が生成され、私たちの通常の生物学において重要な役割を果たすことを意味します。

ECS のさまざまな部分が「連携」して、睡眠から気分、記憶、食欲、生殖、痛覚に至るまであらゆるものを調整します。科学者たちはヒトの内因性カンナビノイドシステムとそれがどのように機能するかについてまだ多くの疑問を持っていますが、ECSが制御を助ける身体組織内に体現していると思われる重要な原則があります。

ホメオスタシス: ゴルディロックスゾーンに留まる

エンドカンナビノイドシステム (ECS) を理解するには、生物学の最も基本的な概念の 1 つであるホメオスタシスについて少し知っておくと役立ちます。ホメオスタシスを理解する良い方法は、「ゴルディロックスと三匹のクマ」の話を考えることです。

古典的なおとぎ話は、最良の結果はしばしば 2 つの極端な中間のどこかにあるという考えを示しています。暑すぎたり冷たすぎたりするのは望ましくありませんが、ちょうどいいくらいです。

ホメオスタシスは、ほとんどの生物学的システムが狭い範囲内で状態を維持するために積極的に調節されているという概念です。私たちの体は、気温が暑すぎたり寒すぎたり、血糖値が高すぎたり低すぎたりすることを好みません。私たちの細胞が最適なパフォーマンスを維持するには条件が適切である必要があり、細胞が移動した場合にゴルディロックスゾーンに引き戻すための絶妙なメカニズムが進化しました。

体のエンドカンナビノイドシステム (ECS) は、ホメオスタシスの維持を助ける重要な分子システムであり、私たちの細胞が生物学的ゴルディロックスゾーンに留まるのを助けます。

ECS は恒常性において重要な役割を果たしているため、動物界全体に広く普及しています。その主要な部分は数百万年前に進化しており、ECS はすべての脊椎動物種に見られます。

エンドカンナビノイドシステムの 3 つの主要なコンポーネントは次のとおりです。

・細胞の表面に存在するカンナビノイド受容体。エンドカンナビノイドの存在を感知します。
・エンドカンナビノイド、カンナビノイド受容体を活性化する小分子。
・エンドカンナビノイドが展開された後、迅速に分解する代謝酵素。
・エンドカンナビノイドシステム (ECS) の重要な部分

ECS はホメオスタシスにおける重要な役割のため、動物界全体に広く普及しています。その主要な部分はずっと前に進化しており、ECS はすべての脊椎動物種に見られます。

人間のエンドカンナビノイドシステムの 3 つの主要なコンポーネントは次のとおりです。

細胞の表面にあるカンナビノイド受容体

・エンドカンナビノイド、カンナビノイド受容体を活性化する小分子
・使用後にエンドカンナビノイドを分解する代謝酵素

カンナビノイド受容体とは何ですか?

カンナビノイド受容体は細胞の表面に存在し、細胞の外側の状態を「聞きます」。変化する状態に関する情報を内部に送信し、適切な細胞反応を開始します。 CB1 と CB2 という 2 つの主要なカンナビノイド受容体があります。カンナビノイド受容体はこれらだけではありませんが、最初に発見され、現在でも最もよく研究されている受容体です。

・ CB1 受容体は、脳内に最も豊富に存在する受容体の 1 つです。これらはTHCと相互作用して大麻の古典的な精神活性効果を可能にする受容体です。

・ CB2 受容体は、神経系の外側、免疫系などの場所に豊富に存在します。 THC や CBD を含むカンナビノイドが抗炎症作用を持つことが多い主な理由は、CB2 受容体です。

エンドカンナビノイドシステム体内のカンナビノイド受容体CB1およびCB2

CB1 および CB2 受容体は、エンドカンナビノイドシステム (ECS) の重要な役割を果たします。それらは体内のさまざまな種類の細胞の表面にあります。どちらの受容体も全身に存在しますが、CB1 受容体は脳のニューロンを含む中枢神経系により多く存在します。対照的に、CB2 受容体は、免疫系の細胞など、神経系の外側に豊富に存在します。

カルガリー大学の細胞生物学教授であるマシュー・ヒル博士は、この会話の中で 2 つの主要なエンドカンナビノイド受容体について詳しく説明しました。

エンドカンナビノイドは、カンナビノイド受容体に結合して活性化する分子です。ただし、植物カンナビノイドとは異なり、エンドカンナビノイドは体内の細胞によって自然に生成されます（「エンド」は「内部」を意味します）

主要なエンドカンナビノイドには、アナンダミドと 2-AG の 2 つがあります。これらの内因性カンナビノイドは細胞膜内の脂肪分子から作られ、オンデマンドで合成されます。これは、他の多くの生体分子のように、後で使用するためにパッケージ化されて保管されるのではなく、必要なときに正確に製造され使用されることを意味します。

アナンダミド。「喜び」、「至福」、または「喜び」を意味するサンスクリット語の「アナンダ」に由来するアナンダミドは、「至福の分子」と呼ばれることもあります。この脂肪酸神経伝達物質は、1992 年にラファエルメコーラム博士によって初めて特定され、命名されました。それは、神経系、代謝、胚の発育など、体の多くの生理学的プロセスにおいて役割を果たします。

2-AG。 2-アラキドノイルグリセロール (2-AG) は、1990 年代に Raphael Mechoulam と彼の学生 Shimon Ben-Shabat によって初めて記載されました。以前は既知の化合物でしたが、科学者がカンナビノイド受容体に対するその親和性に初めて気づいたのはこの時でした。 2-AG は中枢神経系に高レベルで存在し、アナンダミドと同様にさまざまな生理学的プロセスに関与しています。

アナンダミドと 2-AG は、体内で自然に生成される 2 つの主要なエンドカンナビノイドです

カンナビノイドは、CB1 や CB2 などのカンナビノイド受容体を活性化する能力を特徴とする分子の一種です。アナンダミドと 2-AG は、体内で自然に生成される 2 つの主要なエンドカンナビノイドです。 THC は、大麻によって生成される精神活性植物カンナビノイドです。これら 3 つのカンナビノイドはすべて、CB1 および CB2 受容体を活性化しますが、それぞれの受容体での効力は異なります。

私は以前、カンナビノイド科学者のシアーシャ・オサリバン博士に、内因性カンナビノイドとそれが体全体の組織系で果たす多様な役割について詳しく話しました。

エンドカンナビノイド酵素とは何ですか?

エンドカンナビノイドシステムの 3 番目の部分には、エンドカンナビノイドが使用されるとすぐに破壊する代謝酵素が含まれています。 2 つの主要な酵素は、アナンダミドを分解する FAAH と 2-AG を分解する MAGL です。

これらの酵素は、エンドカンナビノイドが必要なときに使用されるようにしますが、必要以上に長く使用されることはありません。このプロセスは、ホルモンや他の神経伝達物質など、体内の他の多くの分子信号から内因性カンナビノイドを区別します。これらの信号は、長期間持続するか、後で使用するためにパッケージ化されて保存されます。

FAAHとMAGLはエンドカンナビノイドシステムの重要な酵素です

酵素は体内の化学反応を促進する分子であり、多くの場合分子を分解します。 FAAH と MAGL はエンドカンナビノイドを迅速に分解するため、ECS の主要な役割を果たします。 FAAH はアナンダミドを分解しますが、MAGL は 2-AG を分解します。これらの酵素は内因性カンナビノイドを非常に速く分解しますが、THC のような植物性カンナビノイドの分解には効果的ではありません。

エンドカンナビノイドシステム: バランスを維持していますか?

エンドカンナビノイドシステムのこれら 3 つの主要な構成要素は、体のほぼすべての主要組織内に存在します。何かが細胞を「ゴルディロックスゾーン」から外すと、多くの場合、ECS のこれら 3 つのコンポーネントが呼び出され、物事を元に戻し、恒常性を維持します。

ECSは、物事を生理学的ゴルディロックスゾーンに戻すのを助ける役割があるため、多くの場合、必要なとき、必要な場所でのみ活動します。イタリアの生体分子化学研究所の研究部長、ヴィンチェンツォ・ディ・マルツォ博士は次のように述べています。

「『ECSの恒常性促進作用』とは、細胞の恒常性から逸脱した後にこの化学シグナルのシステムが一時的に活性化されることを意味します。そのような逸脱が非生理的である場合、一時的に活性化された ECS は、空間および時間選択的な方法で、以前の生理学的状況 (ホメオスタシス) を回復しようと試みます。」

言い換えれば、エンドカンナビノイドシステムは、物事を生物学的なゴルディロックスゾーンに戻すのに役立ちます。

以下では、ECS が体のさまざまな部分の恒常性維持にどのように役立つかの例を検討します。

神経系と脳

脳細胞 (ニューロン) は、電気化学信号を互いに送信することによって通信します。各ニューロンは、パートナーの信号を聞いて、特定の瞬間に独自の信号を発するかどうかを決定する必要があります。ただし、ニューロンは過剰な入力を好みません。ゴルディロックスゾーンが存在します。信号によって過負荷がかかると、有害になる可能性があります。

そこでエンドカンナビノイドが登場します。

1 つのニューロンが他の 2 つのニューロンをリッスンする単純化されたシナリオを考えてみましょう。

2 つの出力ニューロンのうちの 1 つが過活動になり、リッスンしているニューロンに過剰な信号を送信する可能性があります。それが起こると、聞いているニューロンは、特に過活動ニューロンに接続されている場所でエンドカンナビノイドを生成します。これらの内因性カンナビノイドは「騒々しい」ニューロンに戻り、そこでCB1受容体に結合し、静かになるように指示する信号を送信します。これにより、物事はゴルディロックスゾーンに戻り、ホメオスタシスが維持されます。

内因性カンナビノイドシステムによる脳細胞の発火制御

上の例が示すように、内因性カンナビノイドは逆方向に移動するため、逆行信号として知られています。ほとんどの場合、ニューロン間の情報の流れは、神経伝達物質信号を放出する送信ニューロンから、それらの信号を聞く受信ニューロンまで、厳密に一方向です。エンドカンナビノイドは、受信ニューロンが受け取る入力量を調節できるようにし、過剰に活動している送信ニューロンに逆行性信号（エンドカンナビノイド）を送り返すことによってこれを行います。

しかし、恒常性を維持する必要がある臓器は脳だけではありません。消化器系や代謝の多くの側面を含め、体の他のすべてのシステムは生存を確保するためにこの種の調節を必要とします。

食事、摂食行動、代謝

CB1 受容体は脳内に最も多く存在しますが、体全体にも存在します。これには、胃腸管、膵臓、筋肉、脂肪細胞など、エネルギー恒常性にとって重要な臓器が含まれます。そして、神経系内では、CB1受容体は、エネルギー消費と代謝の調節に重要な脳領域や、食物を見つけるのに重要な感覚器官（鼻や舌など）に集中していることがよくあります。

ほとんどの大麻消費者は、THC が空腹感を促進し、食べ物の味と香りを高めると言うでしょう。この一般的な経験報告は、科学的研究で一般的に観察されているものと一致しています。たとえば、動物の「味覚細胞」または「嗅覚細胞」のCB1受容体を活性化すると、匂いや食べ物の知覚や魅力が高まる傾向があります。

CB1受容体を活性化する薬剤（THCを含む）は空腹感と食物消費を刺激しますが、これには多くの人が理解しているよりも微妙なニュアンスがあることがよくあります。たとえば、THCはげっ歯類の摂食を刺激するだけでなく、すでに空腹か満腹かに応じて、げっ歯類が好む食物の種類を変化させます。 THCを与えられた空腹のラットは、高炭水化物食品と比較して高脂肪食品に対する嗜好性の増加を示しますが、THCを与えられた満腹ラットは逆の傾向を示します。したがって、THCは、体の現在の代謝状態に基づいて、どの種類の食べ物を最も食べたいかに影響を与える可能性があります。

これらすべての組織にわたる CB1 受容体の分布は、ECS が代謝を広範に調節する上で重要な役割を果たしていることを示唆しています。このことと、ECS が食物探索行動にどのような影響を与えるかに関する多くの観察結果と合わせて、一部の科学者は、ECS が動物で進化した主な理由は、長期的な目的で行動、代謝、感覚認識を調整することである可能性があると示唆しています。エネルギーの貯蔵と生存。

一般的な代謝機能に関連する組織系における ECS の存在は、CBD や THCV などの特定の植物カンナビノイドが糖尿病などの特定の形態の代謝機能障害に対して治療効果がある可能性があるという動物研究からのヒントがある理由である可能性があります。しかし、この分野での研究は遅れています。シアーシャ・オサリバン博士が私に語ったように、「歴史的に、カンナビノイド研究は非常に中枢神経系に偏っています。」それにもかかわらず、摂食と体重減少に対するTHCの影響についてはかなりの量の研究が行われており、それについて私はオサリバン博士とさらに詳しく話し合いました。

免疫システムと炎症

炎症は、感染や物理的攻撃に対する免疫系の自然な防御反応です。炎症の目的は、病原体（細菌）または損傷した組織を除去することです。炎症を起こした領域は、問題を取り除くという汚い仕事をするために移動する体液と免疫細胞によって生成され、物事がゴルディロックスゾーン（恒常性）に戻ることができるようにします。

炎症は損傷箇所に限定され、必要以上に長く持続しないことが重要です。炎症は害を及ぼす可能性があります。慢性炎症や自己免疫疾患は、免疫系が不適切に活性化される例です。その場合、炎症反応が長く続き、慢性炎症が発生するか、自己免疫として知られる健康な細胞に向かうことになります。

一般に、エンドカンナビノイドは免疫系の炎症シグナルを抑制または制限すると考えられます。サウスカロライナ大学の研究担当副学長であるプラカシュ・ナガルカッティ教授は、その研究室でエンドカンナビノイドによる免疫反応の制御を研究しており、エンドカンナビノイドシステムを微調整することが炎症性疾患を治療する良い方法である可能性があると語った。

「私たちの研究のほとんどは、エンドカンナビノイドが免疫細胞の活性化によって生成され、抗炎症剤として作用することで免疫反応の調節に役立つ可能性があることを実証しています。したがって、エンドカンナビノイドの代謝や生成を操作する介入は、広範囲の炎症性疾患に対する新しい治療法として機能する可能性があります。」

細菌感染によって引き起こされる通常の免疫反応を考えてみましょう。まず、免疫細胞が細菌の存在を検出し、他の免疫細胞に戦いに参加するよう指示する炎症誘発性分子を放出します。

エンドカンナビノイドも放出され、他の免疫細胞に支援を求める信号を送り、過剰にならないように炎症反応を制限するのに役立つ可能性があります。炎症を厳密に制御することで、免疫システムは細菌を破壊したり、損傷した組織を除去したりして、炎症を止めることができます。これにより過剰な炎症が防止され、細胞、ひいては体がゴルディロックスゾーンに戻ることが可能になります。

通常の状態 (左上) では、免疫系の細胞が体内をパトロールし、細菌などの侵入者を警戒しています。細菌感染中（右上）、免疫細胞は細菌の存在を検出し、防御攻撃を開始するためにさまざまな分子を放出します（下）。これらのシグナルには、感染部位により多くの免疫細胞を動員するのに役立つ炎症誘発性分子 (小さな円) が含まれています。エンドカンナビノイド (小さなひし形) も放出され、おそらくこの炎症反応の大きさと程度を調節するのに役立ちます。

カンナビノイドには、自己免疫疾患から腸炎に至るまでのあらゆる慢性炎症状態の治療だけでなく、外傷性脳損傷や血液脳の保護といった潜在的な神経保護効果も期待できるのは、体の炎症反応を調節する能力があるためかもしれません。バリアの完全性。これらのことについて、カンナビノイド科学者のサオリーズ・オサリバン博士とさらに詳しく話し合いました。

生物学と医学のその他の分野

エンドカンナビノイドシステム、およびカンナビノイドのさまざまな医療用途や治療の可能性については、まだ解明されていないことが多くありますが、特定の症状が研究の可能性のある重要な領域であることが特定されています。特に、カンナビノイドは以下の治療に使用できます。

・急性および慢性腎臓病
・アルツハイマー病と神経変性疾患
・自己免疫疾患

植物カンナビノイドが体内で精神活性効果や薬効を発揮する理由は、主に植物カンナビノイドが相互作用できるエンドカンナビノイドシステム（ECS）を私たちが持っているためです。たとえば、THCは脳内のCB1受容体を活性化するため、ハイになります。アナンダミドのようなエンドカンナビノイドもCB1を活性化します。

では、なぜ私たちは常にハイではないのでしょうか?

大きな理由はいくつかあります。まず、THC は、体の天然エンドカンナビノイドとまったく同じ方法で CB1 受容体と相互作用しません。第二に、アナンダミドなどの内因性カンナビノイドを素早く分解する代謝酵素はTHCには作用しないため、THCはずっと長く残留します。

カンナビノイドやその他の神経伝達物質のような分子が 1 種類の受容体のみと相互作用することはほとんどないことを覚えておくことが重要です。彼らは多くの人と交流することがよくあります。植物ベースのカンナビノイド CBD は、脳内の多数の受容体タイプと相互作用するため、これをよく示しています。

したがって、植物カンナビノイドはエンドカンナビノイドと同じカンナビノイド受容体を活性化する可能性がありますが、他のいくつかの受容体と相互作用する可能性が高く、したがって異なる効果が得られます。

CBD は、「エンドカンナビノイドトーン」と呼ばれる、脳内のエンドカンナビノイドの全体的なレベルに影響を与える可能性があるため、興味深いものでもあります。 CBDは、アナンダミドを分解するFAAH酵素を阻害します。したがって、CBDはFAAHによるアナンダミドの分解を妨げることにより、アナンダミドのレベルを上昇させることができます。 FAAH酵素の阻害は、不安障害の治療に有用な戦略であることが示されており、CBDの抗不安特性の一部は、この酵素を阻害してエンドカンナビノイドの緊張を高める能力に由来している可能性があります。

カンナビノイド受容体、エンドカンナビノイド分子、およびそれらの代謝酵素で構成されるエンドカンナビノイドシステム (ECS) は、身体が恒常性の維持を助けるために使用する重要な分子システムです。 ECSは、細胞やシステムが生理的なゴルディロックゾーンに確実に留まるようにする重要な役割を果たしているため、厳しく制御されています。必要なときに、必要な場所に正確に導入されます。ただし、これは、大麻の摂取やその他の手段によって ECS を活性化すれば、常に状況が適切になるという意味ではありません。

他の複雑な生物学的システムと同様に、ECS も故障する可能性があります。「外的要因または慢性的な病理学的状態により、生理学的恒常性からの逸脱が長期化すると、ECSは時間および空間選択的な作用機序を失い、不適切な細胞に影響を及ぼし始める可能性があります」とディ・マルツォ博士は説明した。「このような場合、ECSは有益であるどころか、実際には病気の進行に寄与している可能性があります。」

大麻の摂取やその他の手段によって ECS を活性化することがすべてを解決するわけではないことを覚えておくことが重要です。ほとんどの生物学と同様に、それは複雑です。

生物学的なゴルディロックス原理 (ホメオスタシス) と、ECS がこれを細胞レベルでどのように説明するかを理解することで、そもそもなぜ ECS があるのか、そしてさまざまな大麻ベースの治療法が実際にどのように機能するのかをより深く理解できるようになります。神経系や免疫系を含む体の多くのシステムにわたる ECS の存在と重要な機能は、なぜこれほど多様な病気や病状が大麻ベースの介入に反応するのかを説明しています。

研究が増えるにつれて、このリストは大幅に増加する可能性があります。明らかなことは、私たちの生物学には、エンドカンナビノイドシステムの影響を受けない側面は事実上存在しないということです。私は、UCLA 大麻研究イニシアチブのジバ・クーパー博士と、カンナビノイドベースの医薬品に関連する最新の臨床研究の取り組みのいくつかについて話し合いました。

THCやCBDなどの植物カンナビノイドはどのようにエンドカンナビノイドシステムと相互作用するのでしょうか?

植物カンナビノイドが体内で精神活性効果や薬効を発揮する理由は、主に植物カンナビノイドが相互作用できる内因性カンナビノイドシステム (ECS) を持っているためです。たとえば、THCは脳内のCB1受容体を活性化するため、ハイになります。アナンダミドのようなエンドカンナビノイドもCB1を活性化します。

エンドカンナビノイドシステムの概要

他の複雑な生物学的システムと同様に、ECS も故障する可能性があります。「外的要因または慢性的な病的状態により、生理学的恒常性からの逸脱が長期化すると、ECS は時間および空間選択的な作用様式を失い、不適切な細胞に影響を及ぼし始める可能性があります」とディマルツォ博士は説明しました。「このような場合、ECSは有益であるどころか、実際には病気の進行に寄与している可能性があります。」

大麻の摂取やその他の手段によって ECS を活性化することがすべてを解決するわけではないことを覚えておくことが重要です。ほとんどの生物学と同様、それは複雑です。

Reference : Endocannabinoid System: Simple & Comprehensive Guide
https://www.leafly.com/news/science-tech/what-is-the-endocannabinoid-system