Cannabinoide

Cannabis besteht aus vielen verschiedenen Inhaltsstoffen. Dabei sind die Cannabinoide wohl die bekanntesten und am meisten erforschten Inhaltsstoffe der Cannabispflanze. Erfahre hier mehr über ihren therapeutischen Nutzen.

THC und CBD sind nur zwei Vertreter der wohl bekanntesten Inhaltsstoffe im Cannabis: den Cannabinoiden. Bis heute konnten bereits 144 verschiedene Cannabinoide in der Hanfpflanze entdeckt werden. Für die Pflanze dienen diese sekundären Pflanzenstoffe der Abwehr herbivorer Fressfeinde und zum Schutz vor Bakterien und Pilzen. In den durchsichtigen, pilzförmigen Strukturen auf den Cannabisblüten, den sogenannten Trichomen, wird Harz hergestellt, das reich an Cannabinoiden ist. 

Von der Cannabinoidsäure zum Cannabinoid

Alle Cannabinoide kommen zunächst als CBGA (Cannabigerolsäure) in der Cannabispflanze vor. Diese Cannabinoidsäure wird nach einer Vielzahl von chemischen Prozessen[1] und durch die Kombination der Cannabinoid-Vorläufer Olivetolsäure und Geranylpyrophosphat gebildet. CBGA ist der Vorläufer der Cannabinoid-Biosynthese und wird über die Enzyme CBDAS, CBCAS und THCAS als Substrat zur Bildung anderer Cannabinoide genutzt. Abhängig von dem verwendeten Enzym ist das Resultat dieser Reaktion entweder CBDA (Cannabidiolsäure), CBCA (Cannabichromensäure) oder THCA (Tetrahydrocannabinolsäure).

Die Cannabinoide selbst treten also in der Cannabispflanze nur in einer Säureform auf. Das heißt, ihre molekulare Struktur ist um eine Carboxylgruppe erweitert. Erst durch die Decarboxylierung wird diese Carboxylgruppe freigesetzt und aus der Säure THCA wird das bekannte THC.

Cannabinoide und das Endocannabinoidsystem

Die pflanzlichen Cannabinoide, auch Phytocannabinoide genannt, interagieren mit unserem körpereigenen Endocannabinoidsystem, in dem sie an die Cannabinoid-Rezeptoren CB1 und CB2 andocken. Das klingt so, als wäre unser Körper darauf spezialisiert, mit Cannabis und seinen Inhaltsstoffen in Kontakt zu kommen und im Grunde stimmt das auch. Es gibt körpereigene Moleküle, die den Cannabinoiden aus der Cannabispflanze sehr ähnlich sind und die genau an die gleichen Rezeptoren andocken. Sie heißen Endocannabinoide (endo = im Körperinneren) und gehören zum Endocannabinoidsystem. Es spielt innerhalb des Körpers eine regulierende Rolle und hilft dem Organismus, den Zustand der Homöostase aufrechtzuerhalten – das biologische, dynamische Gleichgewicht, das unser Körper benötigt, um optimal zu funktionieren. Dabei gleicht das System Über- und Unterfunktionen aus. Besonders die Regulierung durch das Endocannabinoidsystem in beide Richtungen macht es für unseren Körper unverzichtbar und erklärt, warum die Phytocannabinoide einen so großes Wirkspektrum auf unseren Körper haben. Tritt ein Mangel an Endocannabinoiden auf, können das Ausbrechen von Krankheiten oder körperlichen Beschwerden die Folge sein. 

 Hier ein kleines Beispiel: Angenommen du hast extrem starke Kopfschmerzen. Dann können wir davon ausgehen, dass deine CB1-Rezeptoren, die für die Schmerzbekämpfung zuständig sind, derzeit nicht genügend Botenstoffe erhalten. Führst du deinem Körper jetzt Cannabinoide zu, interagieren sie mit dem Endocannabinoidsystem und die Neurotransmitter werden wieder besser versorgt. Schon nach kurzer Zeit wird dies dein Schmerzempfinden drosseln. 

Neben den Phyto- und Endocannabinoiden gibt es auch synthetische Cannabinoide. Sie werden, wie der Name schon sagt, künstlich hergestellt. Es wird damit versucht die natürliche Wirkung nachzuahmen. Dies soll u.a. dazu dienen Medikamente in der Schmerztherapie herzustellen. Cannabinoide aus Cannabisblüten oder Vollspektrumextrakten weisen dank des Entourage-Effektes aber eine stärkere Wirksamkeit auf als isolierte Applikationen der Einzelkomponenten.

Die wichtigsten Cannabinoide & ihre Eigenschaften

Von den weit über 100 bisher entdeckten Cannabinoiden sind nur wenige schon gut erforscht. Im Folgenden stellen wir dir die bekanntesten Cannabinoide mit ihren Eigenschaften sowie ihrem therapeutischen Potential näher vor.

Δ9-THC (Δ9- Tetrahydrocannabinol)

Auf Grund seines psychoaktiven Effektes ist das wohl berühmteste aller Cannabinoide natürlich Tetrahydrocannabinol, besser bekannt als THC. Es konnte erstmals im Jahr 1964 von einem Forscherteam rund um den israelischen Chemiker Ralphael Mechoulam isoliert werden. Zu der psychotropen Wirkung kommt es durch die Interaktion von THC und den CB1-Rezeptoren. 

THC werden vielfältige therapeutische Eigenschaften zugeschrieben, so zeigte eine Studie[2] an Tiermodellen, die erstaunliche Fähigkeit von THC Apoptose (den kontrollierten Zelltod) in Tumorzellen auszulösen und gleichzeitig gesunde Zellen vor dem Zelltod zu schützen. Patienten mit Multipler Sklerose konnten unmittelbar nach der oralen Einnahme eines THC-Präparates eine signifikante Schmerzreduktion feststellen. Das geht aus einer Untersuchung hervor, die in der Fachzeitschrift “Clinical Therapeutics” veröffentlicht wurde[3]Ergänzend zu der neuroprotektiven Wirkung von THC, konnte in vitro (außerhalb des lebenden Organismus) gezeigt werden, dass THC die β-Amyloid-Werte senkt. Damit könnte es als mögliches Therapeutikum für Alzheimer-Krankheiten eine Rolle spielen.[4]

THC wirkt zudem stark entzündungshemmend. Die entzündungshemmende Wirkung liegt 20-fach höher als bei Aspirin.[5] Hinzu kommt eine schmerzlindernde, krampflösende und entspannende Wirksamkeit, sowie stimmungsaufhellende, appetitanregende, neuroprotektive und antikanzerogene Effekte.[6] THC ist, wie die anderen Cannabinoide auch, oxidationsempfindlich. Unter Einwirkung von Sauerstoff bildet sich aus THC das leicht psychotrope Cannabinol (CBN).[7]

CBD (Cannabidiol)

Ein ebenfalls sehr bekanntes Cannabinoid ist Cannabidiol, kurz CBD. Es hat besonders in den letzten Jahren auf Grund seines hohen therapeutischen Potentials an Beliebtheit gewonnen. Anders als THC hat CBD einen nicht-berauschenden Charakter. CBD weist eine geringe Affinität gegenüber den CB1- und CB2-Rezeptoren auf. Das Cannabinoid wirkt in erster Linie durch seine Anbindung an eine Vielzahl anderer Rezeptoren, zu denen Serotonin-Rezeptoren und TRPV1 zählen. Als CB1-Antagonist hindert es sogar THC und 2-AG daran, sich an diese Rezeptorstellen zu binden. CBD kann sogar einige der nachteiligen psychologischen Auswirkungen von THC reduzieren.[8] Andererseits scheint CBD indirekt die Konzentration des Endocannabinoids Anandamid (AEA) zu erhöhen, indem es das abbauende Enzym, die Fettsäureamid-Hydrolase (FAAH),hemmt. So kann es zu synergistischen Effekten zwischen CBD und THC kommen, die die pharmakologische Wirkung von THC verstärken.[9] Die analgetische und antipsychotische Wirkung von CBD lässt sich vermutlich damit erklären, dass das Cannabinoid indirekt eine Erhöhung des Endocannabinoid-Spiegels verursacht.[10] Cannabidiol wird außerdem mit antikonvulsiven Effekten und der Fähigkeit zur Reduktion verschiedener Arten von Anfällen in Verbindung gebracht. Den klinischen Nutzen von CBD bei behandlungsresistenter Epilepsie untersuchte eine in der Fachzeitschrift “Neuropharmacology” veröffentlichte Studie. Bei ca. 60% der Patienten war eine Verbesserung der Anfallshäufigkeit aufgetreten.[11]

Auf einen komplexen Wirkmechanismus deuten die Ergebnisse einer in „Molecular Cancer Therapeutics“ publizierten Studie hin, in der die Auswirkungen von CBD auf Brustkrebszelllinien untersucht wurden.[12] Cannabidiol zeigt zudem angstlösende, immunsuppressive, neuroprotektive und antioxidative Eigenschaften.[13]

CBG (Cannabigerol)

Cannabigerol, kurz CBG, ist die Vorstufe von THC,CBD und CBC. Es wird daher häufig auch als Stamm-Cannabinoid bezeichnet, da THC, CBD und CBC erst beim Abbau von CBG entstehen. CBG ist bei vielen Sorten in größeren Mengen vorhanden, wenn die Pflanzen in voller Blüte stehen. Das Cannabinoid agiert als TRPV1- und CB1-Rezeptor-Antagonist und wirkt ähnlich wie CBD, indem es die Wiederaufnahme von Anandamid hemmt.[14] Laut einer in der Fachzeitschrift “Carcinogenesis” veröffentlichten Studie, zeigt Cannabigerol Potential im Zusammenhang mit Tumoren. In der Studie ging es um die antineoplastische Wirkung von CBG auf Darmkrebs bei Mäusen. Die Resultate zeigten, dass das Cannabinoid die Apoptose fördert und das Zellwachstum reduziert. Die Forscher schlossen daraus, dass CBG als zukünftige Behandlungsmethode in Betracht gezogen werden sollte. Das bestätigt eine weitere Studie, in der CBG eine hemmende Wirkung auf das Zellwachstum im Brustkrebsmodell zeigte.[15] 

Es konnte nachgewiesen werden, dass CBG den Augeninnendruck senkt, was zu einer deutlichen Schmerzlinderung bei Glaukom führt. CBG erzielt außerdem positive Effekte bei Psoriasis, indem es das exzessive Wachstum bestimmter Hautzellen stoppt.[16] 

Neben einer schmerzstillenden, antidepressiven und antibakteriellen Wirkung, konnten Tierstudien zeigen, dass CBG die Entwicklung von Darmkrebs bei Mäusen hemmt, den Appetit anregt, neuroprotektive Wirkungen gegen die Huntington-Krankheit hat und vor entzündlichen Darmerkrankungen schützt.

CBN (Cannabinol)

Cannabinol, kurz CBN, wird nicht in den Trichomen der Cannabispflanze biosynthetisiert. Stattdessen ist es das Ergebnis des Zerfalls von THC durch Oxidation. Nach langer Lagerung oder durch die Einwirkung von Hitze, Licht und Sauerstoff wird THC zu CBN abgebaut. Wie groß das Wirkspektrum von CBN ist, bleibt derzeit noch unklar. Man geht jedoch von einer sedierenden Wirkung des CBN aus. Dr. Ethan Russo, ein führender Cannabis-Wissenschaftler, ist hier aber anderer Meinung. Er glaubt, dass die Forschungen aus den 1970er Jahren zu einem falschen Ergebnis kamen. CBN sei nicht so sedierend, wie angenommen, die sedierende Wirkung war eher das Ergebnis anderer Derivate in der Cannabispflanze bei Sorten mit hohem CBN-Gehalt, wie z.B. Terpenen. 

Einig ist man sich dagegen bei der Wirkung von Cannabinol bei Schlafstörungen, Schlaflosigkeit und Schlafapnoe. Viele Studien sehen CBN hier als geeignetes Beruhigungsmittel. Auch bei Psoriasis lässt sich CBN vielversprechend einsetzen, was an der Reduzierung der Überproduktion von Hautzellen (sogenannte Keratinozyten) liegen könnte.[17] Neben antikonvulsiven und antibakteriellen Eigenschaften[18] , haben Tierversuche gezeigt, dass CBN neuroprotektive Wirkungen bei ALS hat, das Bakterienwachstum hemmt, den Appetit anregt, Entzündungen im Zusammenhang mit Arthritis reduziert und den Augeninnendruck bei Glaukom senkt.

CBC (Cannabichromen)

Derivate dieses Cannabinoids lassen sich auch an anderen Stellen in der Natur finden, z.B. bei Rhododendron-Arten und manchen Pilzen. Die Rede ist von Cannabichromen, kurz CBC. Cannabichromen weisen antinozizeptive Eigenschaften auf, es blockiert also die Erkennung von Schmerzsignalen. Daher wundert es auch nicht, dass CBC die Wirkung von THC verstärken kann.[19] Neben entzündungshemmenden Eigenschaften, wird CBC die Hemmung des Wachstums von Krebszellen, die Linderung von Schmerzen und der Schutz von Neuronen im Gehirn zugeschrieben. Durch eine Reduzierung der Talgproduktion ist außerdem eine Verbesserung bei Akne zu erwarten. In Studien mit Mäusen zeigte CBC signifikant stärkere antidepressive und entzündungshemmende Eigenschaften als CBD.

THCV (Tetrahydrocannabivarin)

Tetrahydrocannabivarin, kurz THCV, ist ein Molekül, das THC ähnelt. Strukturell unterscheidet sich THC von THCV nur durch zwei Kohlenstoffatome. Der Unterschied liegt darin, dass THCV ein Propyl-Analogon von THC ist. Das Molekül kann sowohl mit dem CB1-Rezeptor, als auch mit dem CB2-Rezeptor interagieren.[20]

THCV ist zwar psychoaktiv, es sind jedoch sehr hohe Dosen nötig, um diese Wirkung zu erzielen. Im Gegensatz dazu können niedrige Dosen den Appetit unterdrücken und die psychoaktive Wirkung von THC reduzieren. Insgesamt hemmt es einige Wirkungen von THC, z.B. eine erhöhte Herzfrequenz, während es andere Wirkungen verstärkt, darunter die krampflösende Wirkung. Die krampflösende Wirkung zeigte sich auch bei Tierstudien mit Mäusen, zusammen mit einer entzündungshemmenden Wirkung. Zudem führte THCV zu einem Gewichtsverlust bei fettleibigen Mäusen.[21] Weitere Tierstudien haben gezeigt, dass THCV die Insulinsensitivität bei Diabetes verändert, neurologische Störungen wie die Parkinson-Krankheit verhindert und der Bildung von Akne vorbeugen kann. Besonders nützlich könnte sich THCV bei Knochen- und Gelenkerkrankungen zeigen. Wie erste In-vitro-Studien vermuten lassen, regt THCV die Knochen- und Kollagenbildung an, was besonders für Osteoporose oder Arthritis interessant ist.

CBDV (Cannabidivarin)

Cannabidivarin, kurz CBDV, ist das Propyl-Analogon von CBD und interagiert mit den Rezeptoren TRPV1 und GRP55. TRPV1 wiederum ist an der Schmerzübertragung und der Temperaturregelung des Körpers beteiligt. In Untersuchungen mit Mäusen konnten neurologische Defekte für eine kurze Zeit nach der Einnahme verzögert werden.[22] Die festgestellten krampflösenden Eigenschaften konnten die von CBD sogar noch übersteigen.[23] Hinzu kommt eine vielversprechende Linderung bei Übelkeit und Erbrechen.Tierversuche deuten auch auf eine Anwendung bei Akne hin, da sich gezeigt hat, dass CBDV die von der Haut produzierte Talgmenge kontrolliert.

CBCV (Cannabichromevarin)

Cannabichromevarin (CBCV) weist eine ähnliche Struktur und ein ähnliches Wirkprofil auf wie CBC. Leider sind bisher nur sehr wenige Informationen über dieses Cannabinoid bekannt. Forscher sind sich aber sicher, dass CBCV krampflösende und krebshemmende Wirkungen besitzt.

CBGV (Cannabigerovarin)

Cannabigerovarin, kurz CBGV, lässt sich zur Schmerzlinderung einsetzen, da es durch die Stimulierung der TRPV1-Rezeptoren eng mit der Schmerzübertragung verbunden ist. Auch zur Unterstützung bei trockener Haut ist CBGV geeignet, da es die Talgproduktion der Haut steigert, was sich in Tierstudien gezeigt hat. Andere Studien kamen zu dem Ergebnis, dass CBGV den Magen-Darm-Trakt vor entzündlichen Erkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa schützt.

THCA (Tetrahydrocannabinolsäure)

Tetrahydrocannabinolsäure (THCA) ist eine Cannabinoid-Säure, die in den Trichomen der Cannabispflanze synthetisiert wird. Erst durch die Decarboxylierung oder langfristigen Abbau wird sie in THC umgewandelt. THCA weist entzündungshemmende, neuroprotektive, antineoplastische und immunmodulatorische Eigenschaften auf. Eine Reduzierung des Fettgewebes konnte in einer Studie mit fettleibigen Mäusen ebenso beobachtet werden, wie das Verhindern von Stoffwechselerkrankungen.[24]

CBDA (Cannabidiolsäure)

Genau wie bei THCA, handelt es sich bei CBDA um eine Cannabinoidsäure. Cannabidiolsäure ist das Vorprodukt von CBD vor der Decarboxylierung und wird ebenfalls in den Trichomen synthetisiert. Es existieren zahlreiche Studien, die eine positive Wirkung von CBDA auf das Wohlbefinden festgestellt haben.[25] Eine Forschungsarbeit stellte zudem eine Wechselwirkung zwischen CBDA und bestimmten Arten von Brustkrebszellen fest. Veröffentlicht wurde die Forschungsarbeit in der Fachzeitschrift “Toxicology Letters”.

CBGM (Cannabigerolmonomethylether)

Die gleiche Grundstruktur wie das Cannabinoid CBG weist Cannabigerolmonomethylether (CBGM) auf. Da diese Verbindung aber als Ether eingestuft wurde, könnte sie ganz andere Wirkungen haben als CBG. Nähere Erkenntnisse fehlen an dieser Stelle aber noch. Allerdings wurde CBGM bereits 1968 entdeckt, als eine Gruppe japanischer Wissenschaftler die chemische Zusammensetzung einer Cannabissorte namens Minamiashigara No. 1 untersuchte.

CBL (Cannabicyclische Säure)

Auch hinter CBL verbirgt sich eine Cannabinoid-Säure. Doch bis auf die chemische Struktur ist bisher nichts über die Cannabicyclische Säure bekannt. Eine spannende Entdeckung wurde in einem Grab in Zentralasien gemacht. Neben CBN wurde hier besonders viel CBL gefunden.

CBV (Cannabivarin)

Cannabivarin (CBV) ist das Analogon zu CBN. Beide haben die gleiche chemische Struktur, allerdings spiegelbildlich. Auf Grund dieser Ähnlichkeit gehen Experten auch davon aus, dass die beiden Cannabinoide in ihrer Wirkung ebenfalls sehr ähnlich sind. Aktuell ist CBV aber noch nicht sehr gut erforscht. CBV ist ein Nebenprodukt von THCV, das durch Wärme oder Sauerstoff abgebaut wird.

Δ8-THC (Delta-8-Tetrahydrocannabinol)

Ebenfalls um ein Analogon handelt es sich bei Δ8-THC. Der Unterschied zu Δ9-THC liegt lediglich in der Lage der Doppelbindungen. Trotz dieser enormen Ähnlichkeit hat Delta-8-Tetrahydrocannabinol nur die Hälfte der psychoaktiven Wirkung wie Δ9-THC. Die Cannabispflanze selbst produziert kein Δ8-THC, es kann lediglich als Abbauprodukt von Δ9-THC auftreten.

Literaturverweise

[1]The Biosynthesis of Cannabinoids – ScienceDirect https://www.sciencedirect.com

[2]Cannabis and Cannabinoids (PDQ®)–Health Professional Version – National Cancer Institute https://www.cancer.gov

[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3165946/ ; Effects on Spasticity and Neuropathic Pain of an Oral Formulation of Δ9-tetrahydrocannabinol in Patients With Progressive Multiple Sclerosis – ScienceDirect https://www.sciencedirect.com

[4] The potential therapeutic effects of THC on Alzheimer’s disease. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[5] Thieme E-Journals – Planta Medica / Abstract https://www.thieme-connect.de

[6] Russo EB. Taming THC: potential cannabis synergy and phytocannabinoid-terpenoid entourage effects. British Journal of Pharmacology 2011;163:1344–1364. https://bpspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1476-5381.2011.01238.x (zuletzt besucht 21.07.21); André CM, Hausman J-F, Guerriero G. Cannabis sativa: The Plant of the Thousand and One Molecules. Front. Plant Sci. 2016; 7:19.doi: 10.3389/fpls.2016.00019 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4740396/pdf/fpls-07-00019.pdf (zuletzt besucht am 12.07.2021); Hoch E, Friemel CM & Schneider M. Cannabis: Potenzial u. Risiko. Eine wissenschaftliche Bestandsaufnahme. (Springer Berlin Heidelberg, 2019)

[7] Effects of Δ9-Tetrahydrocannabinol and Cannabinol in Man

[8] Cannabidiol displays unexpectedly high potency as an antagonist of CB1 and CB2 receptor agonists in vitro. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov; Cannabidiol is a negative allosteric modulator of the cannabinoid CB1 receptor. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[9] Hoch E, Friemel CM & Schneider M. Cannabis: Potenzial u. Risiko. Eine wissenschaftliche Bestandsaufnahme. (Springer Berlin Heidelberg, 2019).

[10] Cannabidiol enhances anandamide signaling and alleviates psychotic symptoms of schizophrenia | Translational Psychiatry https://www.nature.com

[11] Frontiers | Potential Clinical Benefits of CBD-Rich Cannabis Extracts Over Purified CBD in Treatment-Resistant Epilepsy: Observational Data Meta-analysis | Neurology https://www.frontiersin.org

[12] Peter OBryan http://mct.aacrjournals.org

[13] Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads – ScienceDirect https://www.sciencedirect.com

[14] Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[15] Colon carcinogenesis is inhibited by the TRPM8 antagonist cannabigerol, a Cannabis-derived non-psychotropic cannabinoid | Carcinogenesis | Oxford Academic https://academic.oup.com; Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[16] Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads – ScienceDirect https://www.sciencedirect.com

[17] Cannabinoids inhibit human keratinocyte proliferation through a non-CB1/CB2 mechanism and have a potential therapeutic value in the treatment of psoriasis – ScienceDirect https://www.sciencedirect.com

[18] Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[19] Cannabichromene is a cannabinoid CB2 receptor agonist | bioRxiv https://www.biorxiv.org

[20] https://bpspubs.onlinelibrary.wiley.com

[21] Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[22] SAGE Journals: Your gateway to world-class journal research https://journals.sagepub.com

[23] Cannabis Pharmacology: The Usual Suspects and a Few Promising Leads. – PubMed – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov

[24] Tetrahydrocannabinolic Acid a (THCA-A) Reduces Adiposity and Prevents Metabolic Disease Caused by Diet-Induced Obesity | bioRxiv https://www.biorxiv.org

[25] Cannabidiolic acid, a major cannabinoid in fiber-type cannabis, is an inhibitor of MDA-MB-231 breast cancer cell migration https://www.ncbi.nlm.nih.gov

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