Szlak biosyntezy kannabinoidów. W jaki sposób konopia produkuje kannabinoidy?

W konopiach znajdziemy ponad 1000 składników aktywnych, z czego około 100 stanowią kannabinoidy. To związki organiczne, które oddziałują na receptory układu endokannabinoidowego. Są dobrze rozpuszczalne w tłuszczach, alkoholach i innych rozpuszczalnikach organicznych. Kannabinoidy mają za zadanie odstraszać owady drapieżne i szkodniki od konopi ale także przyciągać zapylaczy. To co je wyróżnia to wyjątkowe działanie na organizm ludzki. 

Szlak biosyntezy kannabinoidów
Do wytworzenia kannabinoidów potrzebna jest cząstka dla nich macierzysta – kwas kannabigerolowy (CBGA). Ten pierwotnie powstaje z połączenia dwóch cząsteczek: pirofosforanu geranylu i kwasu oliwetolowego. Sam CBGA jest słabym antagonistą receptora CB1 i redukuje częściowo psychoaktywne działanie THC. Ponadto istnieją badania sugerujące, że może hamować stany zapalne oraz stymulować regeneracje tkanki kostnej. Problem z wykorzystaniem substancji leży w małej stabilności, ponieważ CBGA bardzo szybko ulega dalszym przemianom chemicznym. 

Kwas kannabigerolowy przekształca się w kannabigerol (CBG) oraz kwasowe prekursory  trzech kluczowych kannabinoidów: kwasu tetrahydrokannabinolowego (THCA), kwasu kannabidiolowego (CBDA) i kwasu kannabichromenowego (CBCA), stąd też jest nazywany czasem ”komórką macierzystą“ konopi. Gdy któryś z kwasów kannabinoidowych jest poddany działaniu ciepła lub promieniowania UV przechodzi w formy neutralne – czyli THC, CBD i CBC. Dzieje się tak na drodze dekarboksylacji. W tym procesie dochodzi do utarty jednego atomu węgla i dwóch atomów tlenu z każdej cząsteczki. To co jest zadziwiające i jednocześnie istotne z medycznego punktu widzenia, to formy kwasowe maja nieco inne właściwości niż ich formy neutralne. 

Naturalne kannabinoidy zawarte w konopiach działają na organizm w sposób podobny   do endokannabinoidów – substancji wytwarzanych w organizmie człowieka, które pełnią w nim wiele rozmaitych funkcji. Te endogenne kannabinoidy (grec. endo oznacza „w środku”) występują u ludzi, kręgowców oraz wielu innych zwierząt.

Naturalne kannabinoidy, podobnie jak endokannabinoidy, łączą się z wybranymi miejscami na powierzchni komórek, aby wywoływać określone efekty. Miejsca te nazywane są receptorami kannabinoidowymi.

Po absorpcji do wnętrza komórki kannabinoidy podlegają działaniu enzymów.
Dwa najistotniejsze enzymy oddziałujące na kannabinoidy to FAAH, który rozkłada anandamid (AEA) oraz MAGL, który rozkłada 2-AG.

Enzymy te zapewniają użytkowanie endokannabinoidów przez organizm wtedy, kiedy są potrzebne, jednak nie dłużej niż jest to konieczne.

To odróżnia endokannabinoidy od innych sygnałów molekularnych w organizmie, takich jak hormony czy klasyczne neuroprzekaźniki, które mogą utrzymywać się w komórkach organizmu przez wiele sekund czy minut lub być przechowywane do późniejszego wykorzystania.

Istotnym jest fakt, że enzymy FAAH i MAGL bardzo szybko rozkładają endokannabinoidy, ale nie są skuteczne w rozkładaniu kannabinoidów pochodzenia roślinnego (fitokannabinoidów), takich jak THC.

Endokannabinoidy, receptory kannabinoidowe oraz enzymy tworzą endogenny układ kannabinoidowy, który odgrywa istotną rolę w utrzymaniu stanu homeostazy w organizmie człowieka.

Oddziałuje zwłaszcza na regulację apetytu, odczucia zmysłowe, uczucie bólu,  a także na koordynację ruchową.