EL SISTEMA ENDO-CANNABINOIDE

El SEC regula una gran cantidad de procesos fisiológicos de nuestro organismo. 

¿Qué es el Sistema Endocannabinoide?

El cuerpo humano está formado por miles de millones de células. Cada célula es independiente del resto y obtiene su energía gracias a su propio sistema metabólico. Sin embargo, son capaces de agruparse para formar órganos y tejidos, y trabajar juntas de forma coordinada y eficaz. El Sistema Endocannabinoide es un sistema de comunicación intercelular capaz de coordinar la respuesta de las células con el fin de mantener la homeostasis o equilibrio interno de todo el organismo.

Fue descubierto en los años 90 y desde el principio, supuso un avance importantísimo para comprender la fisiología y el funcionamiento del cuerpo humano. Sorprendentemente, el Sistema Endocannabinoide se encarga de regular funciones corporales tan importantes como el nivel de azúcar en sangre, los ciclos del sueño, la reproducción o el dolor. 

Una particularidad de este sistema, es que los cannabinoides presentes en la planta del cannabis como el THC y el CBD, son capaces de interactuar con él y reproducir respuestas celulares muy similares. Se puede decir, que los endocannabinoides muestran actividad cannabimimética. Explicaremos este interesante punto en la parte final de este artículo.

¿Qué es el Sistema Endocannabinoide?

El SEC es un sistema neurotransmisor que aparece principalmente en el sistema nervioso central y en algunos tejidos y órganos del cuerpo. Su función principal es regular y coordinar la respuesta celular frente a los cambios que tienen lugar en el exterior de la misma.

Cuerpo humano

Podemos decir que el SEC se encarga de mantener la homeostasis del cuerpo, o lo que es lo mismo, mantener unas condiciones de temperatura, ph, nivel de glucosa, acceso a los nutrientes, etc.., estables y óptimos para el desarrollo normal de las funciones fisiológicas del organismo.

Un ejemplo típico del funcionamiento de este sistema de información celular, sería la respuesta al dolor. Cuando se activan los receptores del dolor, se liberan sustancias químicas que cambian el entorno de las células, como respuesta a este cambio exterior, el Sistema Endocannabinoide se encarga de informar y coordinar la respuesta conjunta de todas las células y modular la sensación de dolor.

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Componentes del Sistema Endo-cannabinoide

El Sistema Endocannabinoide se compone principalmente de endocannabinoides, que actúan como la llave del sistema, y de receptores cannabinoides, que funcionan como la cerradura. Cuando se liberan los endocannabinoides, estos viajan hasta los receptores cannabinoides situados en las membranas celulares, donde se acoplan y provocan una respuesta fisiológica determinada.

Endocannabinoides

El primer componente del SEC son los llamados endocannabinoides o cannabinoides endógenos. El prefijo endo, significa que son producidos por el propio organismo. Su particularidad es que son capaces de activar los receptores cannabinoides CB1 y CB2, que se encuentran repartidos por todo el organismo.

Los endocannabinoides o ligandos endógenos son ácidos grasos insaturados de cadena larga formados a partir de lípidos de membrana como el ácido araquidónico. Los dos principales endocannabinoides son la anandamida (AEA) y el 2-araquinodil glicerol (2-AG). Además de estos dos endocannabinoides, existen otros de menor importancia y cuya función todavía se está estudiando (Tabla 1).

Principales endocannabinoides
Tabla 1. Principales endocannabinoides del SEC.

La anandamida (AEA) fue el primer endocannabinoide descubierto en 1992. Fue aislado por primera vez por el químico Lumir Ondřej Hanuš y el farmacéutico William Anthony Devane en el laboratorio del famoso Dr. Raphael Mechoulam en la Universidad de Jerusalé. El nombre de este compuesto deriva de la palabra en sánscrito «ananda», que significa «felicidad interior». 

Se encuentra presente principalmente en el cerebro y en tejidos y órganos periféricos como corazón, bazo, testículos, útero y endotelio vascular. Tiene una actividad importante en la fijación de la memoria y en sensaciones como el hambre, los ciclos de sueño y el dolor. También parece ser fundamental en el proceso de implantación del embrión en el útero.

El 2-araquinodil glicerol (2-AG) es otro de los ligandos endógenos o endocannabinoides capaz de interactuar con los receptores cannabinoides CB1 y CB2. Se ha detectado su presencia en cerebro, intestino, hígado, bazo, páncreas, riñón y pulmones. Sus funciones principales parecen ser el control endocrino, la percepción somatosensorial, la formación de glóbulos rojos, el desarrollo embrionario y la regulación de la ingesta, entre otros.

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Estos dos endocannabinoides tienen una estructura similar, sin embargo, existen diferencias sustanciales entre ellos. De hecho, su interacción con los receptores CB1 es diferente. El 2-AG parece actuar como agonista total, mientras que la AEA actúa como agonista parcial. Otra diferencia importante es su presencia en el cerebro, siendo 200 veces superior la de 2-AG.

Receptores Cannabinoides

Los principales receptores cannabinoides son el CB1 y CB2. El primero se expresa fundamentalmente en el cerebro y el segundo en el sistema inmunitario. Son proteínas transmembrana capaces de transportar una señal química desde el exterior de la célula, hasta su interior. Recientemente se ha descubierto un posible tercer receptor, GPR55 que podría presentar actividad cannabinoide. También existen evidencias de un cuarto, que podría ser el receptor huérfano GPR119. Los 4 receptores del Sistema Endocannabinoide pertenecen al grupo de receptores acoplados a proteínas G (GPCRs), que atraviesan la membrana plasmática 7 veces.

El receptor CB1 se encuentra ampliamente distribuido por el sistema nervioso central. Las zonas con mayor abundancia son sobre todo los ganglios basales, el cerebelo, el cortex y el hipocampo, zonas esenciales para los procesos de memoria y aprendizaje. En menor medida también aparecen en el hipotálamo, el tálamo, las amígdalas, el nucleus acumbens, la médula espinal y en zonas del telencéfalo y diencéfalo.

Receptores CB1 y CB2 del Sistema endocannabinoide
Figura 1. Presencia de los receptores cannabinoides CB1 y CB2.

CB1 también está presente en tejidos periféricos como corazón, sistema vascular, órganos reproductivos, próstata, pulmones, músculos, adipocitos, tracto gastrointestinal, hígado, páncreas, médula ósea, nervios periféricos sensoriales y sistema inmune. (Figura 1)

Los receptores CB2 se sitúan principalmente en tejidos periféricos relacionados con el sistema inmunitario. De hecho, juegan un papel importante en la respuesta inmunitaria del cuerpo y en los procesos inflamatorios. Se expresan fundamentalmente en tejidos y células del sistema inmunitario como el bazo, linfocitos B y T, monocitos, macrófagos y células microgliales. También está presentes en la piel y los huesos, el hígado y el páncreas. En menor medida aparecen también en algunas zonas del sistema nervioso central como astrocitos, y neuronas del tronco encefálico.

Actualmente se cree que el receptor CB2 está implicado en procesos de memoria y nocicepción, así mismo se cree que puede tener influencia en comportamientos patológicos como la ansiedad, la esquizofrenia y la depresión.

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Funcionamiento del SEC

Ahora que sabemos cuáles son los principales componentes del Sistema Endocannabinoide, vamos a describir como interactúan para conseguir mantener la homeostasis del organismo. 

El SEC no es un sistema neurotransmisor típico, en el que la neurona presináptica libera los neurotransmisores que activan los receptores de la neurona postsináptica. Funciona en realidad como un sistema neuromodulador, donde los endocannabinoides actúan como neurotransmisores retrógrados que son liberados por la neurona postsináptica. La presencia de estos endocannabinoides liberados en la hendidura sináptica, inhibe la liberación de neurotransmisores como GABA (inhibidor) o glutamato (excitador). Por tanto, los endocannabinoides no se encuentran en las vesículas de las neuronas presinápticas, sino que se sintetizan en la membrana de la neurona postsináptica y se liberan inmediatamente en la hendidura sináptica cuando son necesarios. (Figura 2)

Funcionamiento del Sistema Endocannabinoide
Figura 2. Funcionamiento del Sistema Endocannabinoide.

Como vemos, este sistema neuromodulador va a ser el responsable de inhibir la liberación de múltiples neurotransmisores importantísimos como GABA, serotonina, dopamina, acetilcolina, histamina, glutamato, norepinefrina o los péptidos opioides. Es decir, que se va a encargar de modular la respuesta del cuerpo a los estímulos externos, inhibiendo en mayor o menor medida la comunicación entre las neuronas, o lo que es lo mismo, va a coordinar la respuesta de todas las células ante una situación dada, como puede ser el estrés, el dolor o la inflamación.

La síntesis de los endocannabinoides se produce a demanda, es decir, son producidos y liberados cuando son necesarios. Después de unirse a los receptores cannabinoides de la neurona presináptica y conseguir inhibir la liberación de neurotransmisores, los endocannabinoides son degradados inmediatamente por procesos enzimáticos que implican enzimas como la Monoacilglicerol Lipasa y la Ácido Graso Amidahidrolasa (Figura 3). A diferencia de los neurotransmisores clásicos, los endocannabinoides tienen una vida más corta.

Síntesis y degradación de los endocannabinoides
Figura 3. Procesos de síntesis y degradación de los endocannabinoides.

El correcto funcionamiento del Sistema Endocannabinoide es fundamental para el desarrollo normal de las funciones del organismo. Una deficiencia o un mal funcionamiento del mismo puede provocar la aparición de enfermedades como la Fibromialgia, la depresión o la esquizofrenia.

Historia evolutiva del SEC

El descubrimiento del Sistema Endocannabinoide ha supuesto un gran avance en el conocimiento de la biología humana. Ahora sabemos que todos los vertebrados cuentan con sistemas similares que regulan las principales funciones del organismo. Se cree que los invertebrados e incluso las plantas cuentan con sistemas de información celular análogos al Sistema endocannabinoide de los animales vertebrados. Entonces, ¿Cuál es el origen y cómo se desarrolló el SEC a lo largo de la evolución?

El Sistema Endocannabinoide es un regulador de otros sistemas del organismo, de ahí su vital importancia. Esta regulación se consigue mediante señalización química y coordinando la respuesta de las células de los tejidos frente a un estímulo externo (estrés, dolor, inflamación, etc…). Y fue precisamente con los primeros organismos pluricelulares, cuando el SEC hizo su aparición en la historia evolutiva. Y lo hizo en forma de primitivos sistemas de información celular que se encargaban de mantener el equilibrio del organismo frente a los cambios en su entorno.

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Este paso evolutivo de organismos unicelulares a los primeros seres pluricelulares se produjo hace unos 540 millones de años, justo al término del llamado periodo Precámbrico. La vida apareció en la Tierra hace unos 3500 millones de años, por lo que durante mucho tiempo los únicos habitantes del planeta fueron organismos unicelulares. Tras la aparición de los primeros organismos multicelulares, se produjo la llamada «explosión cámbrica», un corto periodo de tiempo en el que se dio una rapidísima diversificación de formas de vida pluricelular. 

Este momento supuso un gran reto evolutivo para estas nuevas especies, más complejas cada vez. Estas primeras colonias de células que se unieron y empezaron a funcionar como un solo organismo, se encontraron con el problema de la coordinación. ¿Como responder al unísono y de forma eficaz ante los cambios en el entorno? Se hizo necesario un sistema regulador y coordinador, que mediante un sistema de señalización química y de receptores celulares específicos, fuera capaz de hacer funcionar como un reloj a todo el organismo, independientemente de su complejidad biológica.

El actual Sistema Endocannabinoide de los vertebrados, no es más que una evolución de aquellos primitivos sistemas de información intercelular. Similar en sus funciones, pero con una mayor complejidad y alcance. De hecho, a medida que se estudia su estructura y su funcionamiento, más evidente es la gran importancia que tiene para la supervivencia y reproducción del organismo. 



Cannabis y Sistema Endocannabinoide

¿Cuál es la relación entre los fitocannabinoides producidos por la planta del cannabis y los endocannabinoides que produce nuestro propio organismo? ¿Por qué el cannabis es capaz de actuar sobre nuestro sistema endocannabinoide?

La planta del cannabis, como muchos otros seres vivos, produce un tipo de ácidos grasos insaturados de cadena larga, llamados cannabinoides. Hay más de 100 tipos presentes en la planta, los más conocidos son:

  • THC (Δ-9-tetrahidrocannabinol)
  • CBD (Cannabidiol)
  • CBG (Cannabigerol)
  • CBN (Cannabnol)
  • CBC (Cannabichromene)
  • CBL (Cannabiciclol)
  • CBV Cannabidivarin

Los principales cannabinoides (THC y CBD) fueron aislados de la planta en la década de los años 60. En 1988 se encontró un tipo de receptor CB1, presente en el cerebro que era activado por la molécula de THC. Y en el año 1992 se hizo un sorprendente descubrimiento, una molécula endógena llamada anandamida que producía el propio cuerpo y que activaba el mismo receptor CB1. Poco después se descubriría otro «endocannabinoide», el 2-AG y sus correspondientes receptores cannabinoides CB2. La anandamida (AEA) y el 2-araquidonilglicerol (2-AG) son cannabimiméticos, es decir, activan los mismos receptores que el THC y el CBD. Esta es la razón por la que se les llamó endocannabinoides o cannabinoides endógenos y por la que el sistema endocannabinoide recibe su nombre del cannabis, que fue fundamental en el descubrimiento de este complejo sistema. 

Sistema Cannabinoide Endógeno

Los endocannabinoides son ácidos grasos insaturados de cadena larga que son sintetizados por el propio cuerpo y cuya función es activar los receptores cannabinoides específicos repartidos por todo el organismo. Pero, como hemos visto, estos receptores también son susceptibles de ser activados por otras moléculas de estructura similar.

Los ácidos grasos insaturados son moléculas muy comunes en la naturaleza y cumplen importantes funciones en la mayoría de seres vivos. A lo largo de la evolución, estos compuestos de naturaleza lipídica, han demostrado ser muy eficaces como señalizadores bioquímicos. Además, son fáciles de almacenar en el tejido adiposo y su disponibilidad es inmediata. 

Millones de diferentes moléculas son producidas por plantas y animales, que algunas de ellas tengan efectos farmacológicos sobre el organismo, se debe únicamente a su estructura similar y a su capacidad para unirse a receptores específicos. De hecho, el caso de la planta del cannabis no es único, otras especies como la adormidera o Amapola real, produce compuestos (opiáceos) como la morfina o la codeína, que actúan de la misma forma que los neurotransmisores endógenos producidos por el cuerpo como las endorfinas. 

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Conclusiones

En este artículo hemos descrito y analizado en profundidad uno de los sistemas más importantes del cuerpo. Sin el sistema endocannabinoide, no se habría producido el importante paso evolutivo desde los sencillos organismos unicelulares a la extraordinaria diversidad y complejidad de seres vivos que actualmente pueblan el planeta Tierra. 

El descubrimiento del Sistema Endocannabinoide ha supuesto un importantísimo avance en el conocimiento de la biología animal. Su estudio y comprensión es vital para entender como los seres vivos se relacionan con su entorno y se adaptan a los cambios externos para conseguir la supervivencia de la especie. 

El uso de cannabis con fines medicinales se remonta a miles de años atrás. Prácticamente todas las civilizaciones han utilizado y se han aprovechado de las extraordinarias propiedades terapéuticas de esta planta. Ahora sabemos que muchas enfermedades tienen su origen en deficiencias del Sistema Endocannabinoide. La extraordinaria relación que existe entre la planta del cannabis y el SEC, nos brinda la oportunidad única de desarrollar nuevos tratamientos terapéuticos más efectivos. Tras años de ignorancia y oscurantismo en los que se ha demonizado y prohibido su cultivo y consumo, la ciencia por fin nos desvela sus misterios y sus bondades

Estudios científicos sobre el Sistema Endocannabinoide

 

El descubrimiento del Sistema Endocannabinoide en la década de los 90 supuso un gran avance en el conocimiento de la biología de los seres vivos. Ahora sabemos de la importancia de este sistema regulador que está implicado en la mayoría de funciones importantes del cuerpo.

En los últimos años se está profundizando en el conocimiento del SEC y cada vez son más los estudios científicos que tratan de desvelar sus misterios. A continuación vamos a enumerar los más relevantes y ambiciosos. 

Un importante artículo desarrolla la teoría de que una disfunción del Sistema Endocannabinoide puede ser la causa de enfermedades como las migrañas, la Fibromialgia, el colon irritable y otros síndromes resistentes a los tratamientos convencionales.

Clinical Endocannabinoid Deficiency Reconsidered: Current Research Supports the Theory in Migraine, Fibromyalgia, Irritable Bowel, and Other Treatment-Resistant Syndromes

Cannabis Cannabinoid Res. 2016; 1(1): 154–165.

Autores:Ethan B. Russo

Un interesante estudio de 2017 investiga la relación del Sistema Endocannabinoide con desórdenes neurodegenerativos.

Endocannabinoid system in neurodegenerative disorders.

J Neurochem. 2017 Sep;142(5):624-648.

Autores: Basavarajappa BS, Shivakumar M, Joshi V, Subbanna S.

La distribución de los receptores cannabinoides es clave para entender el funcionamiento del SEC. En este estudio se investiga la presencia de estos receptores en el sistema nervioso central.

Distribution of the Endocannabinoid System in the Central Nervous System.

Handb Exp Pharmacol. 2015;231:59-93.

Autores: Hu SS, Mackie K.

Un prestigioso estudio de 2015 investiga la relación entre el sistema endocannabinoide y los fitocannabinoide de la planta del cannabis.

The Endocannabinoid System and its Modulation by Phytocannabinoids.

Neurotherapeutics. 2015 Oct;12(4):692-8.

Autores: Di Marzo V, Piscitelli F.

Carlos Lucio FRuentes, Biólogo de Tienda CBD

Carlos Lucio
Biólogo

La Ciencia nos desvelará los misterios de la planta del Cannabis.

El conocimiento nos hará libres.

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