Boli neurologice-Cannabidiolul îmbunătățește antinocicepțiunea morfinei, diminuează convulsiile mediate de NMDA și reduce leziunile AVC prin receptorul sigma 1
Abstract
Cannabidiolul (CBD), principalul compus non-psihotomimetic prezent în planta Cannabis sativa, prezintă potențial terapeutic pentru diferite boli umane, inclusiv boli neurodeg
enerative cronice, cum ar fi Alzheimer și Parkinson, accident vascular cerebral ischemic, epilepsie și alte sindroame convulsive, tulburări neuropsihiatrice, neuropatice alodinie și anumite tipuri de cancer.
CBD nu se leagă direct de receptorii endocannabinoizi 1 și 2 și, în ciuda eforturilor de cercetare, obiectivele sale specifice rămân a fi identificate pe deplin.
În special, antagoniștii receptorului sigma 1 (σ1R) inhibă activitatea receptorului acidului N-metil-D-aspartat al glutamatului (NMDAR) și prezintă efecte pozitive asupra majorității bolilor menționate anterior.
Astfel, am investigat efectele CBD asupra a trei modele animale în care supraactivitatea NMDAR joacă un rol critic: atenuarea analgeziei opioide, sindromul convulsiv indus de NMDA și accident vascular cerebral ischemic.
Într-un test in vitro, CBD a întrerupt asocierea de reglementare a σ1R cu subunitatea NR1 a NMDAR, efect împărtășit de antagoniștii σ1R, cum ar fi BD1063 și progesteron, și prevenit de agoniștii σ1R, cum ar fi 4-IBP, PPCC și PRE084.
Administrarea in vivo a CBD sau BD1063 a îmbunătățit antinocicepția supraspinală evocată de morfină, a atenuat sindromul convulsiv indus de NMDA și a redus dimensiunea infarctului cauzată de ocluzia unilaterală permanentă a arterei cerebrale medii.
Aceste efecte pozitive ale CBD au fost reduse de agoniștii σ1R PRE084 și PPCC și absenți în σ1R cum ar fi BD1063 și progesteron și prevenite de agoniști σ1R, cum ar fi 4-IBP, PPCC și PRE084.
Astfel, CBD afișează o activitate antagonistă spre σ1R pentru a reduce efectele negative ale supraactivității NMDAR în situațiile experimentale menționate mai sus.
María Rodríguez-Mu??oz 1, Yara Onetti 1, Elsa Cortés-Montero 1, Javier Garzón 1, Pilar Sánchez-Bl??zquez 2
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30223868/
Fig 1: CBD perturbă asocierea σ1R cu subunitățile NR1 ale receptorilor NMDA. Test in vitro determinând activitatea ligandului pentru σ1R. Margelele de Sefaroză activate de NHS cuplate covalent la o secvență a subunității NR1 conținând șapte reziduuri ale regiunii transmembranare plus segmente citosolice C0-C1-C2 au fost incubate cu excesul de σ1R (1: 3). Σ1R nelegat a fost spălat și σ1R cuplat cu NR1 C1 a fost expus la concentrații seriale ale liganzilor studiați. σ1R care a rămas atașat la subunitățile NR1 a fost apoi evaluat prin SDS-PAGE și imunoblotare. a Efecte inhibitoare ale antagoniștilor σ1R progesteron și BD106 și ale CBD asupra asocierii σ1R cu subunitatea NR1 C1. Testele au fost efectuate în prezența 50 mM Tris-HCI (pH 7,5), 0,2% CHAPS și 2,5 mM calciu. Sunt afișate pete reprezentative. Valorile ED50 au fost calculate folosind software-ul SigmaPlot v.14. b Agoniștii σ1R PPCC, PRE084 și 4-IBP nu au modificat asocierile σ1R-NR1, dar au redus capacitatea progesteronului și a CBD de a perturba astfel de asociații. PPCC a redus capacitatea CBD de a inhiba legarea σ1R de subunitatea NR1 într-un mod dependent de concentrație. Testele au fost efectuate de două ori și fiecare punct a fost duplicat. * Diferență semnificativă în ceea ce privește grupul de control (DMSO sau soluție salină); φ diferență semnificativă în ceea ce privește grupul care primește numai CBD sau progesteron; ANOVA, comparația multiplă a lui Dunnett, p <0,05
Fig 2: Efectul CBD asupra antinocicepției supraspinale induse de morfină. Șoarecii au primit 10 nmol CBD icv cu 10 minute înainte de 6 nmol morfină, iar analgezia a fost evaluată cu testul „coadă” cu apă caldă termică (52 ° C) la intervalele post-opioide indicate. Fiecare punct reprezintă media ± SEM a datelor de la opt la zece șoareci. un CBD nu a prezentat niciun efect analgezic semnificativ în acest test. Analgezia produsă de combinația dintre CBD și morfină a fost semnificativ mai mare decât cea produsă numai de morfină. Agonistul σ1R PPCC nu a modificat analgezia morfinei, dar injecția cu icv cu 20 de minute înainte ca CBD să împiedice îmbunătățirea acestui efect al morfinei. b Agonistul σ1R BD1063 nu a produs analgezie în acest test, ci a crescut antinocicepția morfinei. Această potențare a fost absentă atunci când PPCC a fost injectat icv cu 20 de minute înainte de BD1063. c Morfina promovează un efect analgezic mai mare la șoarecii σ1R – / – decât la șoarecii martori de tip sălbatic. La șoarecii σ1R – / -, BD1063 și CBD nu au modificat analgezia morfinei. * Semnificativ diferit de grupul de control care a primit doar 6 nmol morfină, different semnificativ diferit de efectul morfinei la șoareci de tip sălbatic. ANOVA, comparația multiplă a Dunnett față de grupul de control, p <0,05
Fig 3: Efectele anticonvulsivante ale CBD într-un model de șoarece de convulsii induse de supraactivarea NMDAR. a Modificări comportamentale produse de administrarea icv a 1 nmol NMDA la șoareci. Fiecare bară indică procentul de șoareci care prezintă semnul indicat și reprezintă media ± SEM a 8 șoareci. b Efectele PPCC, CBD și BD1063 asupra convulsiilor induse de NMDA. Șoarecii au primit agonistul NMDAR NMDA icv (1 nmol) la 30 de minute după medicamente (3 nmol PPCC, BD1063, CBD sau 5 nmol WAY100635) și au fost apoi evaluați imediat. c Efectul antagonistului 5HT1AR WAY100635 asupra sindromului convulsiv evocat de 0,3 nmol NMDA. d Lipsa efectului CBD și BD1063 asupra convulsiilor induse de 1 nmol NMDA la șoarecii σ1R – / -. e Efectele tratamentelor asupra latenței și duratei episoadelor convulsive induse de 1 nmol NMDA la șoareci de tip sălbatic și σ1R – / -. * Diferență semnificativă față de grupul de control care a primit NMDA și ser fiziologic în locul medicamentelor. φ Diferență semnificativă față de semnele comportamentale induse de NMDA corespunzătoare expuse de grupul care a primit doar CBD sau BD1063, p <0,05. ANOVA, comparația multiplă a Dunnett față de grupul de control, p <0,05
Fig 4: Administrarea de CBD reduce leziunile ischemice ale creierului la șoareci de tip sălbatic, dar nu și σ1R – / -. Panoul superior, imagini reprezentative ale secțiunii cerebrale colorate cu TTC obținute de la șoareci tratați cu ser fiziologic și medicament (1 oră după intervenție chirurgicală) 48 de ore după pMCAO. Albul indică infarct; colorarea roșie indică țesutul normal. Panoul inferior, graficele cu bare compară cantitativ volumul infarctului pe baza colorării TTC din tipul sălbatic și șoarecii σ1R – / – tratați cu ser fiziologic, agoniștii σ1R PRE084 și PPCC (bare albe) sau antagonistul σ1R BD1063 și CBD (bare gri) ) 1 oră după operație. Grupurile au fost formate din 8 până la 10 șoareci, iar datele sunt prezentate ca medie ± SEM. * Semnificativ diferit de șoarecii tratați cu soluție salină. φ În mod semnificativ diferit de șoarecii care primesc doar antagonistul σ1R BD1063 sau CBD; ANOVA, comparația multiplă a lui Dunnett față de grupul de control corespunzător, p <0,05
