Klin Farmakol Farm. 2024;38(4):156-160 | DOI: 10.36290/far.2024.024

Molekulární mechanismy a farmakologie kanabinoidů: od teorie k praxi

Marek Lapka
Ústav farmakologie, 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy, Praha

Kanabinoidy, aktivní složky rostliny Cannabis, ovlivňují širokou škálu fyziologických procesů prostřednictvím endokanabinoidního systému, který zahrnuje receptory CB1 a CB2, endogenní ligandy a regulační enzymy. Tento přehledový článek shrnuje mechanismy působení fytokanabinoidů, syntetických kanabinoidů a endokanabinoidů, včetně jejich farmakologických vlastností, terapeutického potenciálu a rizik spojených s jejich použitím. Diskutována je také toxicita syntetických kanabinoidů, jejichž rekreační užívání představuje významnou hrozbu pro veřejné zdraví. Závěrem jsou uvedeny současné aplikace kanabinoidů v klinické praxi, zejména při léčbě bolesti, nevolnosti a neurologických onemocnění.

Klíčová slova: kanabinoidy, endokanabinoidní systém, CB1 a CB2 receptory, syntetické kanabinoidy, terapeutické aplikace.

Molecular mechanisms and pharmacology of cannabinoids: from theory to practice

Cannabinoids, active compounds of the Cannabis plant, influence a wide range of physiological processes through the endocannabinoid system, comprising CB1 a CB2 receptors, endogenous ligands, and regulatory enzymes. This review summarizes the mechanisms of action of phytocannabinoids, synthetic cannabinoids, and endo­cannabinoids, including their pharmacological properties, therapeutic potential, and associated risks. The article also discusses the toxicity of synthetic cannabinoids, highlighting the public health threat posed by their recreational use. Finally, it explores current clinical applications of cannabinoids, particularly in the treatment of pain, nausea, and neurological disorders.

Keywords: cannabinoids, endocannabinoid system, CB1 a CB2 receptors, synthetic cannabinoids, therapeutic applications.

Přijato: 23. leden 2025; Zveřejněno: 4. únor 2025  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Lapka M. Molekulární mechanismy a farmakologie kanabinoidů: od teorie k praxi. Klin Farmakol Farm. 2024;38(4):156-160. doi: 10.36290/far.2024.024.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Clarke RC, Merlin MD. Cannabis: Evolution and Ethnobotany [Internet]. 1st ed. University of California Press; 2013 cit. 25-11-2024. Available from: https://www.jstor.org/stable/10.1525/j.ctt3fh2f8.
    2. Okazaki H, Kobayashi M, Momohara A, et al. Early Holocene coastal environment change inferred from deposits at Okinoshima archeological site, Boso Peninsula, central Japan. Quaternary International. 2011;230(1):87-94. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Pisanti S, Bifulco M. Medical Cannabis: A plurimillennial history of an evergreen. J Cell Physiol. 2019;234(6):8342-8351. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. WHO review of cannabis and cannabis-related substances [Internet]. cit. 25-11-2024. Available from: https://www.who.int/teams/health-product-and-policy-standards/controlled-substances/who-review-of-cannabis-and-cannabis-related-substances.
    5. Wakeford AGP, Wetzell BB, Pomfrey RL, et al. The effects of cannabidiol (CBD) on Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) self-administration in male and female Long-Evans rats. Exp Clin Psychopharmacol. 2017;25(4):242-248. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Zangen A, Solinas M, Ikemoto S, Goldberg SR, Wise RA. Two Brain Sites for Cannabinoid Reward. J Neurosci. 2006;26(18):4901-4907. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Mendizábal V, Zimmer A, Maldonado R. Involvement of kappa/dynorphin system in WIN 55,212-2 self-administration in mice. Neuropsychopharmacology. 2006;31(9):1957-1966. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. John WS, Martin TJ, Nader MA. Behavioral Determinants of Cannabinoid Self-Administration in Old World Monkeys. Neuropsychopharmacology. 2017;42(7):1522-1530. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Hempel BJ, Wakeford AGP, Clasen MM, et al. Delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) history fails to affect THC's ability to induce place preferences in rats. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 2016;144:1-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Tanda G. Preclinical studies on the reinforcing effects of cannabinoids. A tribute to the scientific research of Dr. Steve Goldberg. Psychopharmacology (Berl). 2016;233(10):1845-1866. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. ElSohly MA, Radwan MM, Gul W, et al. Phytochemistry of Cannabis sativa L. In: Kinghorn AD, Falk H, Gibbons S, Kobayashi J, editors. Phytocannabinoids: Unraveling the Complex Chemistry and Pharmacology of Cannabis sativa [Internet]. Cham: Springer International Publishing; 2017. cit. 25-11-2024. p. 1-36. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-319-45541-9_1. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Flores-Sanchez IJ, Verpoorte R. Secondary metabolism in cannabis. Phytochem Rev. 2008;7(3):615-639. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Sugiura T, Kondo S, Sukagawa A, et al. 2-Arachidonoylgylcerol: A Possible Endogenous Cannabinoid Receptor Ligand in Brain. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1995;215(1):89-97. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Wiley JL, Marusich JA, Thomas BF. Combination Chemistry: Structure-Activity Relationships of Novel Psychoactive Cannabinoids. Curr Top Behav Neurosci. 2017;32:231-248. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Gerostamoulos D, Drummer OH, Woodford NW. Deaths linked to synthetic cannabinoids. Forensic Sci Med Pathol. 2015;11(3):478-478. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Grim TW, Morales AJ, Gonek MM, et al. Stratification of Cannabinoid 1 Receptor (CB1R) Agonist Efficacy: Manipulation of CB1R Density through Use of Transgenic Mice Reveals Congruence between In Vivo and In Vitro Assays. J Pharmacol Exp Ther. 2016;359(2):329-339. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Blankman JL, Simon GM, Cravatt BF. A comprehensive profile of brain enzymes that hydrolyze the endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol. Chem Biol. 2007;14(12):1347-1356. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Schurman LD, Lu D, Kendall DA, et al. Molecular Mechanism and Cannabinoid Pharmacology. Handb Exp Pharmacol. 2020;258:323-353. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Pertwee RG. Endocannabinoids and Their Pharmacological Actions. Handb Exp Pharmacol. 2015;231:1-37. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Buckley NE, McCoy KL, Mezey E, et al. Immunomodulation by cannabinoids is absent in mice deficient for the cannabinoid CB(2) receptor. Eur J Pharmacol. 2000;396(2-3):141-149. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Howlett AC, Johnson MR, Melvin LS, et al. Nonclassical cannabinoid analgetics inhibit adenylate cyclase: development of a cannabinoid receptor model. Mol Pharmacol. 1988;33(3):297-302. Přejít k původnímu zdroji...
    22. Houston DB, Howlett AC. Solubilization of the cannabinoid receptor from rat brain and its functional interaction with guanine nucleotide-binding proteins. Mol Pharmacol. 1993;43(1):17-22. Přejít k původnímu zdroji...
    23. Mukhopadhyay S, Howlett AC. Chemically distinct ligands promote differential CB1 cannabinoid receptor-Gi protein interactions. Mol Pharmacol. 2005;67(6):2016-2024. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Lu HC, Mackie K. An Introduction to the Endogenous Cannabinoid System. Biol Psychiatry. 2016;79(7):516-525. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Maccarrone M, Guzmán M, Mackie K, et al. Programming of neural cells by (endo)cannabinoids: from physiological rules to emerging therapies. Nat Rev Neurosci. 2014;15(12):786-801. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Araque A, Castillo PE, Manzoni OJ, et al. Synaptic functions of endocannabinoid signaling in health and disease. Neuropharmacology. 2017;124:13-24. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Chen X, Zheng C, Qian J, et al. Involvement of β-arrestin-2 and clathrin in agonist-mediated internalization of the human cannabinoid CB2 receptor. Curr Mol Pharmacol. 2014;7(1):67-80. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Nogueras-Ortiz C, Yudowski GA. The Multiple Waves of Cannabinoid 1 Receptor Signaling. Mol Pharmacol. 2016;90(5):620-626. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Mahavadi S, Sriwai W, Huang J, et al. Inhibitory signaling by CB1 receptors in smooth muscle mediated by GRK5/β-arrestin activation of ERK1/2 and Src kinase. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2014;306(6):G535-545. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Puighermanal E, Marsicano G, Busquets-Garcia A, et al. Cannabinoid modulation of hippocampal long-term memory is mediated by mTOR signaling. Nat Neurosci. 2009;12(9):1152-1158. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Bénard G, Massa F, Puente N, et al. Mitochondrial CB₁ receptors regulate neuronal energy metabolism. Nat Neurosci. 2012;15(4):558-564. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Oliveira da Cruz JF, Robin LM, Drago F, et al. Astroglial type-1 cannabinoid receptor (CB1): A new player in the tripartite synapse. Neuroscience. 2016;323:35-42. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Ilyasov AA, Milligan CE, Pharr EP, et al. The Endocannabinoid System and Oligodendrocytes in Health and Disease. Front Neurosci. 2018;12:733. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Galiègue S, Mary S, Marchand J, et al. Expression of central and peripheral cannabinoid receptors in human immune tissues and leukocyte subpopulations. Eur J Biochem. 1995;232(1):54-61. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Pacher P, Bátkai S, Kunos G. The endocannabinoid system as an emerging target of pharmacotherapy. Pharmacol Rev. 2006;58(3):389-462. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Cridge BJ, Rosengren RJ. Critical appraisal of the potential use of cannabinoids in cancer management. Cancer Manag Res. 2013;5:301-313. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Laprairie RB, Bagher AM, Kelly MEM, et al. Cannabidiol is a negative allosteric modulator of the cannabinoid CB1 receptor. Br J Pharmacol. 2015;172(20):4790-4805. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Slivicki RA, Xu Z, Kulkarni PM, et al. Positive Allosteric Modulation of Cannabinoid Receptor Type 1 Suppresses Pathological Pain Without Producing Tolerance or Dependence. Biol Psychiatry. 2018;84(10):722-733. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Munro S, Thomas KL, Abu-Shaar M. Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids. Nature. 1993;365(6441):61-65. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Soethoudt M, Grether U, Fingerle J, et al. Cannabinoid CB2 receptor ligand profiling reveals biased signalling and off-target activity. Nat Commun. 2017;8:13958. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Aghazadeh Tabrizi M, Baraldi PG, Borea PA, et al. Medicinal Chemistry, Pharmacology, and Potential Therapeutic Benefits of Cannabinoid CB2 Receptor Agonists. Chem Rev. 2016;116(2):519-560. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Mackie K. Mechanisms of CB1 receptor signaling: endocannabinoid modulation of synaptic strength. Int J Obes (Lond). 2006;30 Suppl 1:S19-23. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Kondo S, Kondo H, Nakane S, et al. 2-Arachidonoylglycerol, an endogenous cannabinoid receptor agonist: identification as one of the major species of monoacylglycerols in various rat tissues, and evidence for its generation through CA2+-dependent and -independent mechanisms. FEBS Lett. 1998;429(2):152-156. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Vujanovic V, Korber DR, Vujanovic S, et al. Scientific Prospects for Cannabis-Microbiome Research to Ensure Quali­ty and Safety of Products. Microorganisms. 2020;8(2):290. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Dryburgh LM, Bolan NS, Grof CPL, et al. Cannabis contaminants: sources, distribution, human toxicity and pharmacologic effects. Br J Clin Pharmacol. 2018;84(11):2468-2476. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Amendola G, Bocca B, Picardo V, et al. Toxicological aspects of cannabinoid, pesticide and metal levels detected in light Cannabis inflorescences grown in Italy. Food Chem Toxicol. 2021;156:112447. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Taylor A, Birkett JW. Pesticides in cannabis: A review of analytical and toxicological considerations. Drug Test Anal. 2020;12(2):180-190. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Volkow ND, Weiss SRB. Importance of a standard unit dose for cannabis research. Addiction. 2020;115(7): 1219-1221. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. McDonagh MS, Morasco BJ, Wagner J, et al. Cannabis-Based Products for Chronic Pain : A Systematic Review. Ann Intern Med. 2022;175(8):1143-1153. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Whiting PF, Wolff RF, Deshpande S, et al. Cannabinoids for Medical Use: A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA. 2015;313(24):2456-2473. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Boehnke KF, Gangopadhyay S, Clauw DJ, et al. Qualifying Conditions Of Medical Cannabis License Holders In The Uni­ted States. Health Aff (Millwood). 2019;38(2):295-302. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    52. Slawek DE, Curtis SA, Arnsten JH, et al. Clinical Approaches to Cannabis: A Narrative Review. Med Clin North Am. 2022;106(1):131-152. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    53. Fraser GA. The use of a synthetic cannabinoid in the management of treatment-resistant nightmares in posttraumatic stress disorder (PTSD). CNS Neurosci Ther. 2009;15(1):84-88. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Jetly R, Heber A, Fraser G, et al. The efficacy of nabilone, a synthetic cannabinoid, in the treatment of PTSD-associa­ted nightmares: A preliminary randomized, double-blind, placebo-controlled cross-over design study. Psychoneuroendocrinology. 2015;51:585-588. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    55. Cameron C, Watson D, Robinson J. Use of a synthetic cannabinoid in a correctional population for posttraumatic stress disorder-related insomnia and nightmares, chronic pain, harm reduction, and other indications: a retrospective evaluation. J Clin Psychopharmacol. 2014;34(5):559-564. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    56. Doppen M, Kung S, Maijers I, et al. Cannabis in Palliative Care: A Systematic Review of Current Evidence. J Pain Symptom Manage. 2022;64(5):e260-284. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    57. MacDonald E, Farrah K. Medical Cannabis Use in Palliative Care: Review of Clinical Effectiveness and Guidelines - An Update [Internet]. Ottawa (ON): Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health; 2019. cit. 29-11-2024. (CADTH Rapid Response Reports). Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551867/.
    58. Hammond S, Erridge S, Mangal N, et al. The Effect of Cannabis-Based Medicine in the Treatment of Cachexia: A Systematic Review and Meta-Analysis. Cannabis Cannabinoid Res. 2021;6(6):474-487. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Klinická farmakologie a farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.