Od Manuel Guzmán
Manuel Guzmán je profesorem biochemie a molekulární biologie na Univerzitě Complutense v Madridu, členem Španělské královské akademie farmacie a členem správní rady Mezinárodní asociace pro kanabinoidní léčiva. Jeho výzkum se zaměřuje na studium mechanismu účinku a terapeutických vlastností kanabinoidů, zejména v nervovém systému. Tato práce dala vzniknout více než stovce publikací v odborných mezinárodních časopisech a také několika mezinárodním patentům o možném terapeutickém využití kanabinoidů jako protinádorových a neuroprotektivních léčiv. Běžně spolupracuje s vědeckými recenzními a finančními agenturami.
Jak je dobře známo, Δ9-tetrahydrokanabinol (THC), hlavní psychoaktivní složka konopí, vyvíjí své účinky aktivací kanabinoidního receptoru CB1 (CB1R). Tento receptor je v našem mozku exprimován ve velké míře, čímž moduluje řadu fyziologických procesů. Pokud je však THC konzumováno po delší dobu, tělo si vyvine toleranci (ztrátu reakce) na akutní účinky této sloučeniny, což může postupně snižovat její léčebnou účinnost a zvyšovat rizika spojená s jejím užíváním, zejména v rekreačním použití.
Existuje monoho důkazů o toleranci ke kanabinoidům u experimentálních zvířat i lidí, stejně jako o neurochemických změnách, které jsou základem tohoto procesu, zejména o poklesu množství molekul CB1R na povrchu neuronů. Molekulární základ této změny však dosud nebyl znám. Toto bylo předmětem nedávné společné studie naší skupiny se skupinou Giovanniho Marsicana (Univerzita v Bordeaux), na jejímž financování se štědře podílela Fundación CANNA*.
V této studii jsme zjistili, že dlouhodobé vystavení receptoru CB1R působení THC nebo syntetického kanabinoidu (WIN55-212,2) indukuje strukturální modifikaci receptoru nazývanou „ubikvitinace". Tento klíčový biochemický proces byl zaznamenán již před dlouhou dobou u jiných proteinů našich buněk a ve skutečnosti byl předmětem společného udělení Nobelovy ceny za chemii v roce 2004 Aaronu Ciechanoverovi, Avramu Hershkovi a Irwinu Roseovi.
www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2004/popular-information
Během druhé poloviny 20. století se vědecká komunita zaměřovala především na studium toho, jak naše buňky syntetizují proteiny, ale neznala základy opačného procesu: jejich degradace. Tito vědci objevili, že buňky disponují „systémem kontroly kvality", který selektivně identifikuje a ničí nepotřebné, poškozené nebo staré proteiny. Tento systém funguje jako „polibek smrti", kdy se protein zvaný „ubikvitin", pojmenovaný tak kvůli své přítomnosti ve všech buňkách našeho těla, připojí k proteinu, který má být zničen, a působí jako „degradační značka". To je možné díky působení enzymů zvaných „ubikvitin ligázy", které, jak jejich název napovídá, vážou ubikvitin na cílový protein. Poté je protein označený ubikvitinem rozpoznán „proteazomem", což je soudkovitá buněčná struktura, která funguje jako „drtič proteinů":
Jak tedy prodloužená aktivace CB1R ubikvitinuje a tím „drtí" receptor? V našich buňkách existuje více než 600 různých ubikvitin ligáz. Prostřednictvím výpočetní studie jsme byli schopni předpovědět, že jedna z nich, známá jako NEDD4L, se jeví jako nejrelevantnější pro ubikvitinaci CB1R, a to jsme byli schopni experimentálně demonstrovat. Dále jsme pozorovali, že vazba kanabinoidů na CB1R aktivuje molekulu zvanou „proteinkináza C" (PKC), která se váže na NEDD4L a modifikuje a aktivuje ho. To usnadňuje vazbu NEDD4L na CB1R, ubikvitinaci receptoru a jeho degradaci v proteazomu s následným snížením hladin CB1R v buňce. Nakonec jsme pomocí různých experimentálních přístupů u myší prokázali, že ubikvitinace CB1R je nezbytná k vyvolání tolerance k dlouhodobé léčbě THC, aniž by to ovlivnilo akutní účinky vyvolané touto sloučeninou.
Tato zjištění odhalují molekulární mechanismus, který řídí hladiny CB1R, a identifikují ubikvitinaci zprostředkovanou NEDD4L jako klíčový faktor tolerance ke kanabinoidům, což je proces, který může přispívat k poruše užívání konopí (PUK) a k syndromu hyperemézy z konopí. Několik epidemiologických, klinických a neurozobrazovacích studií spojilo chronické užívání konopí s případným poklesem hladin CB1R v mozku a následným vznikem tolerance. Vzhledem k tomu, že tento proces závisí na dávce THC, stejně jako na frekvenci a délce užívání, je pravděpodobnější, že k němu dojde u rekreačních uživatelů, kteří konzumují vysoké dávky konopí po delší dobu. To vede k tomu, že tito jedinci postupně zvyšují příjem látky, aby dosáhli požadovaných účinků a vyhnuli se abstinenčním příznakům, čímž zvyšují riziko vzniku poruchy užívání konopí. Těžká tolerance může také spustit syndrom hyperemézy z důvodu užívání konopí, chronický stav s rostoucí prevalencí charakterizovaný cyklickými epizodami bolesti břicha, nevolnosti a silného zvracení spolu s poruchami termoregulace.
Porucha je silně spojena s předchozím a opakovaným užíváním konopí a odezní až po ukončení užívání látky. Předpokládá se, že chronická expozice konopí snižuje citlivost centrálních antiemetických mechanismů charakteristických pro kanabinoidy, zvyšuje stres a narušuje termoregulaci, zatímco nadměrná stimulace, kterou kanabinoidy produkují v periferních tkáních, mění gastrointestinální motilitu prostřednictvím dysregulace enterického nervového systému. Proto se v klinickém prostředí obvykle doporučují specifické protokoly podávání založené na pomalém zvyšování dávky v kombinaci s nízkými dávkami, zaměřené na zmírnění symptomů bez nežádoucích psychoaktivních účinků a tolerance (známé motto MacCalluma a Russo: Začněte nízko, postupujte pomalu).
Stručně řečeno, v současné situaci rozšiřujícího se rekreačního a léčebného užívání konopí nám tento nedávný objev naší skupiny umožňuje podrobněji pochopit mechanismus tolerance ke kanabinoidům a obecněji poskytuje nové směry pro zkoumání toho, jak může propojení CB1R s ubikvitin-proteazomovým systémem ovlivnit patofyziologii mozku.
*Původní článek: https://doi.org/10.1073/pnas.2606671123
Álvaro-Blázquez, A., Rodrigues, R.S., Montero-Fernández, C., Isasa, M., Cannich, A., Gisquet, D., Rodríguez-Crespo, I., Bellocchio, L., Marsicano, G., Costas-Insua, C. & Guzmán, M. (2026) Cannabinoid tolerance relies on CB1 receptor ubiquitination by NEDD4L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 123(35):e2606671123.
