Il sistema endocannabinoide (ECS) rappresenta una scoperta rivoluzionaria nel campo della biologia animale, essendo presente in quasi tutti i membri del regno animale ad eccezione degli insetti e di alcune altre specie primitive. Questa rete biologica intricata è composta da tre elementi principali: ligandi endogeni, recettori accoppiati a proteine G (GPCR) e enzimi che metabolizzano i ligandi. Studi recenti hanno evidenziato il suo ruolo cruciale nel mantenimento dell’omeostasi attraverso la regolazione dei sistemi nervoso e immunitario.
Ligandi Endogeni ed Esogeni
I principali ligandi endogeni del sistema endocannabinoide sono l’anandamide (AEA) e il 2-AG (2-arachidonoil glicerolo), che si legano ai recettori CB1 e CB2 per regolare molteplici funzioni fisiologiche.
Tra i ligandi esogeni, i fitocannabinoidi rappresentano il gruppo principale. Questi includono:
- Tetraidrocannabinolo (THC): Lega ortostericamente i recettori CB1 e CB2 ed è il principale responsabile degli effetti psicoattivi della cannabis.
- Cannabidiolo (CBD): Non psicoattivo, modula l’attività dei recettori CB1 e CB2 agonista inverso, oltre ad agire su altri target cellulari.
- Cannabigerolo (CBG) e Cannabicromene (CBC): Presentano attività farmacologica su recettori CB2 e su altri recettori cellulari.
Localizzazione dei Recettori CB1 e CB2
CB1 (Cannabinoid Receptor 1)
- Localizzazione principale: Sistema nervoso centrale (SNC), con alte concentrazioni in:
- Corteccia cerebrale
- Ippocampo
- Gangli della base
- Cervelletto.
- Localizzazioni periferiche: Sistema nervoso periferico, sistema cardiovascolare, tratto gastrointestinale, fegato, polmoni, tessuto adiposo e spermatozoi.
- Nei cani, i recettori CB1 si trovano in concentrazioni elevate nel cervelletto, nel tronco encefalico e nella medulla oblongata.
CB2 (Cannabinoid Receptor 2)
- Localizzazione principale: Sistema immunitario, con alta espressione in:
- Milza
- Tonsille
- Linfonodi
- Cellule immunitarie (linfociti T, macrofagi, mastociti).
- Nei cani, i CB2 sono distribuiti uniformemente nella pelle, includendo follicoli piliferi, cellule epidermiche e mastociti, con upregulation durante stati infiammatori come la dermatite atopica.
Enzimi del Sistema Endocannabinoide
Gli enzimi del sistema endocannabinoide svolgono un ruolo cruciale nella regolazione della sua attività. Essi sono responsabili della sintesi, del re-uptake e del metabolismo dei ligandi endogeni come l’anandamide (AEA) e il 2-AG.
Sintesi degli Endocannabinoidi
La produzione di endocannabinoidi avviene localmente, in risposta a stimoli specifici, ed è mediata da enzimi presenti nella membrana cellulare. Questi enzimi includono:
- N-acil-fosfatidiletanolamina fosfolipasi D (NAPE-PLD): Responsabile della sintesi dell’anandamide.
- Diacilglicerolo lipasi (DAGL): Coinvolto nella produzione del 2-AG.
Degradazione degli Endocannabinoidi
Una volta che i ligandi endocannabinoidi hanno svolto la loro funzione, vengono rapidamente degradati per mantenere l’omeostasi. Gli enzimi principali coinvolti sono:
- Fatty Acid Amide Hydrolase (FAAH): Degrada l’anandamide in acido arachidonico ed etanolamina.
- Monoacilglicerolo lipasi (MAGL): Catabolizza il 2-AG in acido arachidonico e glicerolo.
Ruolo della Regolazione Enzimatica
La regolazione enzimatica è essenziale per il mantenimento del “tono endocannabinoide,” ovvero il livello basale di attività del sistema. La disfunzione di FAAH o MAGL può portare a un accumulo di endocannabinoidi, alterando i processi fisiologici regolati dall’ECS, come il dolore, l’infiammazione e la plasticità neuronale.
Implicazioni Terapeutiche
Gli inibitori enzimatici, come i bloccanti della FAAH e della MAGL, stanno emergendo come potenziali opzioni terapeutiche per aumentare i livelli endogeni di AEA e 2-AG. Questi trattamenti potrebbero essere utili per gestire disturbi come ansia, dolore cronico e condizioni neuroinfiammatorie.
Applicazioni Mediche e Veterinarie
Vista la localizzazione del sistema endocannabinoide e le rispettive interazioni biologiche è possibile stabilire i risvolti clinici di tale sistema:
- Gestione del dolore: ECS modula i processi nocicettivi sia a livello del sistema nervoso centrale che periferico, riducendo la sensibilizzazione e l’infiammazione.
- Malattie infiammatorie: I recettori CB2 giocano un ruolo cruciale nella modulazione delle risposte infiammatorie, promuovendo meccanismi antinfiammatori.
- Disturbi neurologici e psichiatrici: ECS regola processi biologici legati alla riduzione di ansia e stress e al trattamento di condizioni come il disturbo post-traumatico da stress (PTSD).
- Cancro: Alcuni fitocannabinoidi, come il CBD e il THC, hanno mostrato proprietà antitumorali attraverso la modulazione della proliferazione cellulare e l’induzione dell’apoptosi.
Sicurezza e Sfide
Nonostante i benefici, l’uso terapeutico dei fitocannabinoidi negli animali non è privo di rischi. I principali problemi includono:
- Esposizione al THC: Nei cani, l’assunzione di THC a dosi superiori a 0,5 mg/kg può indurre atassia statica e altri effetti neurologici indesiderati. Anche l’esposizione accidentale a prodotti contenenti THC può richiedere interventi di emergenza veterinaria.
- Qualità dei prodotti non farmaceutici: L’acquisto di prodotti non regolamentati, come integratori a base di CBD venduti come “oli di cannabis”, può portare a fenomeni di tossicità o a scarsi risultati clinici. Questi prodotti spesso non contengono la quantità dichiarata di principi attivi o presentano contaminanti come pesticidi, metalli pesanti e solventi residui.
- Interazioni farmacologiche: Il CBD, metabolizzato dal sistema enzimatico del citocromo P450, può interferire con altri farmaci somministrati contemporaneamente, modificandone la farmacocinetica e l’efficacia terapeutica.
Conclusioni e Prospettive Future
Il sistema endocannabinoide rappresenta un’area di ricerca promettente, con applicazioni potenziali che spaziano dalla gestione del dolore al trattamento di malattie infiammatorie, neurologiche e oncologiche. Tuttavia, è essenziale un maggiore controllo sulla qualità dei prodotti utilizzati e ulteriori studi clinici per garantire sicurezza ed efficacia negli animali.
Bibliografia:
Smith,M.;Wilson,R.;O’Brien, S.; Tufarelli,C.;Anderson, S.I.;O’Sullivan, S.E.TheEffects of theEndocannabinoidsAnandamide and 2-Arachidonoylgylcerol on Human Osteoblast Proliferation and Differentiation. PLoS ONE2015, 10, e0136546
Hartsel, J.A.; Boyar, K.; Pham, A.; Silver, R.J.; Makriyannis, A. Cannabis in Veterinary Medicine: CannabinoidTherapies for Animals. In Nutraceuticals in Veterinary Medicine; Gupta, R.C., Srivastava, A., Lall, R., Eds.;Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2019; pp. 121–155
Elmes,M.W.;Kaczocha,M.; Berger,W.T.; Leung,K.; Ralph,B.P.;Wang,L.; Sweeney, J.M.;Miyauchi, J.T.; Tsirka, S.E.;Ojima, I.; et al. Fatty acid-binding proteins (FABPs) are intracellular carriers for D9-tetrahydrocannabinol (THC)and cannabidiol (CBD). J. Biol. Chem. 2015, 290, 8711–8721.
Abdullah, R.A. Cannabinoid receptor–interacting protein 1a modulates CB1 receptor signaling and regulation.Mol. Pharmacol. 2015, 87, 747–765.
Pinto K, Requicha JF. Cannabis sativa in veterinary medicine: Foundations and therapeutic applications. Can Vet J. 2024 Sep;65(9):948-958. PMID: 39219599; PMCID: PMC11339888.
Ritter S, Zadik-Weiss L, Almogi-Hazan O, Or R. Cannabis, One Health, and Veterinary Medicine: Cannabinoids’ Role in Public Health, Food Safety, and Translational Medicine. Rambam Maimonides Med J. 2020 Jan 30;11(1):e0006. doi: 10.5041/RMMJ.10388. PMID: 32017686; PMCID: PMC7000163.