Endokanabinoidní systém a ovlivnění trombogeneze

Overview

Endokanabinoidní systém je endogenní signální systém, který hraje důležitou roli v regulaci energetické homeostázy a metabolizmu tuků a sacharidů, což může potenciálně ovlivnit kardiometabolické riziko. Za normálních podmínek se jedná o neaktivní fyziologický systém, k jehož přechodné aktivaci dochází pouze v případě aktuální potřeby. Velmi zajímavý je vztah mezi endokanabinoidy a krevními buňkami. Existují důkazy, že endokanabinoidy, zvláště 2- arachidonoylglycerol (2- AG), mohou způsobovat aktivaci krevních destiček i endotelu, a tímto mechanizmem se mohou účastnit regulace zánětu a trombózy. Krevní destičky jsou současně zapojené do metabolizmu i uvolňování endokanabinoidů a také je pravděpodobné, že jejich cirkulující hladiny mohou být regulovány destičkami. 2- AG může být považován za nového fyziologického agonistu krevních destiček schopného indukovat aktivaci a agregaci krevních destiček zprostředkovaně mechanizmem přes non‑CB₁/ CB₂ receptory. Endokanabinoidy mohou nejenom regulovat funkci krevních destiček a event. vést k trombogenezi, ale mohou také ovlivňovat hematopoézu.

Klíčová slova:
endokanabinoidy –  anadamid –  receptory: CB₁, CB₂ –  krevní destičky –  trombóza –  endotel

Endokanabinoidní systém –  obecně

Endokanabinoidní systém, jako fyzio-logický signální systém, tvoří jedinečnýzpůsob komunikace mezi buňkami, které jsou jeho součástí a které se mo-hou navzájem ovlivňovat. Je složen z ka­nabinoidních receptorů (CB₁ a CB₂), jejich endogenních ligandů (endokana-binoidů) a enzymů pro jejich bio­syntézu a degradaci. Jeho součásti na sebe vzájemně působí, jsou nezávislé a přispívají k vitálním funkcím organizmu, včetně energetické homeostázy a metabolizmu látek. Tvoří jedinečný způsob komunikace mezi buňkami, které jsou jeho součástí a které se mohou navzájem ovlivňovat [1].

K nejvíce studovaným endogenním ligandům kanabinoidních receptorů neboli endokanabinoidům, které se vážou na CB₁ receptory a aktivují je, patří anandamid (N-arachidonoylethanolamid), sn-2-arachidonoylglycerol (2- AG), noladin ether (2-arachidonoylglycerylether) [2,3], virodhamin (O-arachidonoylethanolamin), N-arachidonoyldopamin. Tyto endogenní působky jsou strukturně blízké eikosanoidům. Jako lipofilní signální molekuly jsou syntetizované de novo z mem-bránových fosfolipidů v odezvě na postsynaptickou depolarizaci nebo aktivaci metabotropních glutamátových receptorů. Z mimobuněčného prostoru jsou odstraňovány selektivním saturovatelným systémem zpětného vychytávání a poté jsou nitrobuněčně hydrolyzovány [4].

Receptory CB₁ se nacházejí v srdci a cévním systému, kde působí vazodilataci, endoteliální růst a proliferaci a také angiogenezi [5,6]. V řadě dalších orgánů se podílejí na kontrole energetického metabolizmu (např. v mozku,tukové tkáni, gastrointestinálním traktu, játrech a kosterních svalech) [7,8].CB₂ receptory jsou primárně exprimovány v imunitním systému [9]. Oba podtypy receptorů působí přes G_i/ G_o proteiny negativně na adenylátcyklázu a pozitivně na p42/ 44 mitogenem aktivovanou proteinkinázu a fosfatidylinositol 3-kinázu (PI3-kinázu). Trombocyty exprimují tzv. Cb receptory, které mají odlišné vazebné vlastnosti, a neklasifikují se tedy jako CB₁, resp. CB₂ receptory, ale jako non CB₁/ CB₂.

Endokanabinoidy netvoří v buňkách zásoby, jako je tomu u jiných neuro­transmiterů. Vznikají jako okamžitá reakce na fyziologický (depolarizace neuronu) nebo patologický stimulační podnět, které vedou k aktivaci enzymů syntetizujících endokanabinoidy.

2- AG (sn- 2- arachidonoylglycerol)

2-AG je derivátem arychidonové kyseliny konjugované s glycerolem. 2-arachidonoylglycerol (2-AG) je endogenní lipid, který účinkuje prostřednictvím vazby na G-proteiny (vazbou na kanabinoidní receptory) a hraje významnou úlohu v mnoha fyziologických stavech [11]. V rámci kardiovaskulárního systému je 2-AG vytvářen jak z aktivovaných endoteliálních buněk, tak i krevních destiček a podílí se na ovlivňování vzniku zánětu a trombóz [12,13]. Po svém vzniku může 2-AG difundovat přes plazmatickou membránu a cílit své působení na CB receptory v téže samé buňce, kde byl vytvořen, nebo může aktivovat CB receptory jiných buněk po uvolnění do extracelulárního prostoru. Navíc může být 2-AG transportován dovnitř buněk specifickým absorpčním systémem. Navzdory zvyšujícímu se počtu výsledků z experimentálních farmakologických studií [14] je k dispozici stále málo znalostí, které se týkají molekulárních vlastností vlastního transportního systému pro 2-AG. Rozhodně je však známo, že 2-AG je rychle metabolizován různými typy buněk na arychidonovou kyselinu a glycerol. Nejdůležitějším mechanizmem degradace 2-AG je katalýza lipázou monoacylglycerolu. 2-AG může být navíc hydrolyzován amidem-hydrolázou mastných kyselin [15,16]. Za fyziologických podmínek hraje 2-AG důležitou roli v různých bio­logických systémech, např. jako retrográdní messenger molekula v regulaci transmise na synaptických spojeních, nebo je zapojený do regulace různých typů zánětlivé reakce a imunitní odpovědi [17]. Velké množství buněk, které se účastní procesu zánětu, a imunokompetentních buněk, jako jsou makrofágy a dendritické buňky [18], po své stimulaci generují a následně uvolňují 2-AG do extracelulárního prostoru, kde se váže na CB₂ receptory jiných zánětlivých nebo imunokompetentních buněk, zvyšuje produkci chemokinů a spouští přímou migraci makrofágů, B lymfocytů, eozinofilů a NK (natural killer) buněk, a tím stimuluje zánětlivou reakci a imunitní odpověď [19]. Různé typy buněk, jako jsou endoteliální buňky a krevní destičky, vytvářejí po stimulaci rovněž 2-AG [20].

Endokanabinoidy a krevní destičky

Krevní destičky mohou být aktivoványendokanabinoidy, i když pouze ve velmivysokých koncentracích, ale současně mohou být zapojené do metabolické konverze endokanabinoidů. Samotné krevní destičky vykazují specifickou vazbu synteticky připraveného kanabinoidního radioligandu (3HCP55940) na tzv. CB receptory, označované prosvé odlišné vlastnosti jako non CB₁/ CB₂ [10]. Je prokázáno, že zvýšená koncentrace anandamidu způsobuje aktivaci krevních destiček prostřednictvím FAAH (fatty acid amide hydrolyse), a to dependentním uvolňováním arachidonové kyseliny spolu s uvolněním intracelulárního kalcia [21]. Tento efekt anadamidu nebyl ovlivněn inhibicí aktivity cyklooxygenázy a FAAH. Trombocyty konvertují anandamid prostřednictvím 12 lipoxygenázy na 12(S)-hydroxyeicosatetraenoylethanolamid [12(S)-HAEA], který je farmakologicky aktivní s podobnou afinitou na receptory jako anandamid. Na základě těchto poznatků se zdá, že konverze endokanabinoidů trombocyty je tím způsobem, kterým může být aktivita endokanabinoidů v cirkulaci prodloužena.

Jinak je právě 2-AG nejvíce zastoupeným endokanabinoidem v krevních destičkách. Uplatňuje se jako modulátor při aktivaci krevních destiček, indukuje změny jejich tvaru, agregaci a sekreci (na dávce dependentním mechanizmem, který vyžaduje zapojení destičkových TxA₂ receptorů) [22]. V závislosti na dostupnosti TxA₂ pak 2-AG způsobuje zvýšení kalcia v cytosolu. Serotonin napomáhá vazbě 2-AG na krevní destičky a jejich následné aktivaci, což způsobuje zvýšení inositol trisfosfátu a snížení cAMP [23].

Cirkulující krevní buňky představují důležitý zdroj endokanabinoidů, které se mohou účastnit patofyziologických dějů. Lipopolysacharid, klíčový činitel při endotoxickém šoku, způsobuje downregulaci exprese FAAH v lidských lymfocytech. Snížení metabolizmu anan­damidu vede k jejím zvýšeným hladinám. Tento mechanizmus může vést k dalšímu zvyšování hladin cirkulujícího anandamidu při endotoxickém šoku. Endotoxický šok je spojován s DIC (diseminovanou intravaskulární koagulopatií), která v sobě zahrnuje i zvýšenou agregaci krevních destiček [24].

Anandamid odvozený z kultivace endoteliálních buněk stimulovaných estrogeny může ve skutečnosti snižovat uvolňování serotoninu z ADP-stimulovaných krevních destiček. Z tohoto důvodu je možné se domnívat, že interakce mezi destičkami a endotelem může být spojená s vaskulárním účinkem estrogenů [25].

Endotel může být prostorem pro metabolizmus endokanabinoidů. Vysoké koncentrace endokanabinoidů produkovaných endotelem mohou způsobovat aktivaci krevních destiček, což může být důležité i při vzniku trombózy.

Závěr a perspektivy

Je známý fakt, že endokanabinoidní systém je signální systém, který hraje důležitou roli ve složité regulaci energetické homeostázy. Nyní se ukazuje, že existuje významný vztah mezi endokanabinoidy a krevními buňkami. Endokanabinoidy mohou způsobovat aktivaci krevních destiček a tímto mechanizmem mohou být protrombogenní. Lidské krevní destičky jsou rovněž sami zapojené do metabolizmu i uvolňování endokanabinoidů a také je pravděpodobné, že jejich cirkulující hladiny mohou být regulovány destičkami. Tento proces je změněn při různých onemocněních. Samotný endotel může být navíc významným zdrojem endokanabinoidů, zvláště 2-AG, což může být opět důležité při vzniku a regulaci zánětu a trombózy. 2-AG může být považován za nového fyziologického agonistu trombocytů se schopností indukovat aktivaci i agregaci krevních destiček vazbou na non CB₁/ CB₂ receptory. Tento fakt může být významný při testování účinků nových synteticky připravených ligandů kanabinoidních receptorů nebo látek endokanabinoidní systém jinak ovlivňujících.

Práce vznikla za podpory VZ MZOVFN 2005.

doc. MUDr. Tomáš Kvasnička, CSc.
www.vfn.cz
e-mail: tomas.kvasnicka@lf1.cuni.cz,
tomas.kvasnicka@seznam.cz

Doručeno do redakce: 5. 11. 2009
Přijato po recenzi: 30. 11. 2009