A CB1 receptor szerepe vázizomban

A CB1 receptor szerepe vázizomban

A CB1 agonistáknak és antagonistáknak a vázizom energiaháztartására és glükózmetabolizmusára gyakorolt hatásainak vizsgálatáról számtalan cikk született már, azonban a vázizom kontrakciós sajátságait befolyásoló hatásukról alig, a Ca²⁺-homeosztázisára kifejtett hatásukról pedig egyáltalán nem található irodalom. Az izom a glükóz-oxidáció egyik igen fontos helyszíne. Elhízott egyénekben az endokannabinoidok szintje és a vázizmok CB1R expressziója megnő, mely inzulinrezisztenciát és a glükózfelvétel csökkenését okozza (Pagotto et al. 2006, Esposito et al. 2008, Taube et al. 2009). A CB1R gátlása csökkenti az inzulinrezisztenciát, fokozza a glükózfelvételt az izomban, ezáltal megnöveli a test energiakiadását és csökkenti a testsúlyt (Crespillo et al. 2011). Ez a folyamat PKA-függő módon zajlik le, a foszfatidilinozitol 3 kináz (PI3K) expressziójának és aktivitásának, valamint az inzulin által kiváltott extracelluláris szignál-regulált kináz (ERK) aktivitásának fokozásával (Lipina et al. 2010).

A kannabinoid receptorok működésének izomkontrakcióra kifejtett hatásairól jóval kevesebb információ található az irodalomban. Megfigyelték, hogy a CB1 receptorok aktiválása csökkenti, gátlásuk fokozza a kezelt állatok lokomotoros aktivitását (Zimmer et al. 1999, Huerta et al. 2009), amely hatások azonban nem csak központi idegrendszeri eredetűek, hanem közvetlenül a vázizmon kifejtettek is lehetnek (Huerta et al. 2009). Érdekes, hogy a CB1 receptort nem expresszáló „knockout” (KO) egereknél szintén hipoaktivitást – a mozgékonyság csökkenését – figyeltek meg (Zimmer et al. 1999), ami arra utal, hogy a CB1R rövidtávú gátlása és krónikus hiánya egymással ellentétes hatású, feltehetően a krónikus hiánynál fellépő különböző kompenzációs mechanizmusok miatt. Béka gyors és lassú izomrostokon kimutatták, hogy a koffein által kiváltott kontraktúrák erejét csökkentette a CB1 agonistákkal történő előkezelés (Huerta et al. 2009).

Mint a fentiekből látható, a CB1 vázizomban betöltött szerepéről még korántsem tudunk mindent, és a rendelkezésünkre álló információk egy része is ellentmondásos. Kutatásunk során ezt a képet szeretnénk teljesebbé tenni, ami később a gyógyszerként használt kannabinoid anyagok mellékhatásainak alaposabb megismeréséhez is hozzájárulhat.

Irodalom:

Crespillo A, Suárez J, Bermúdez-Silva FJ, Rivera P, Vida M, Alonso M, Palomino A, Lucena MA, Serrano A, Pérez-Martín M, Macias M, Fernández-Llébrez P, Rodríguez de Fonseca F: Biochem J. 2011 Jan 1;433(1):175-85.

Esposito I, Proto MC, Gazzerro P, Laezza C, Miele C, Alberobello AT, D'Esposito V, Beguinot F, Formisano P, Bifulco M: Mol Pharmacol. 2008 Dec;74(6):1678-86.

Huerta M, Ortiz-Mesina M, Trujillo X, Sánchez-Pastor E, Vásquez C, Castro E, Velasco R, Montoya-Pérez R, Onetti C: J Membr Biol. 2009 May;229(2):91-9.

Lipina C, Stretton C, Hastings S, Hundal JS, Mackie K, Irving AJ, Hundal HS: Diabetes. 2010 Feb;59(2):375-85.

Pagotto U, Marsicano G, Cota D, Lutz B, Pasquali R: Endocr Rev. 2006 Feb;27(1):73-100.

Taube A, Eckardt K, Eckel J: Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009 Nov;297(5):E1004-12

Zimmer A, Zimmer AM, Hohmann AG, Herkenham M, Bonner TI: Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 May 11;96(10):5780-5.





A kutatás az Európai Unió és Magyarország támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú „Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program” című kiemelt projekt keretei között valósult meg.

Endokannabinoid rendszer a vázizomban

Endokannabinoid rendszer a vázizomban

Szervezetünkben endogén módon is termelődnek kannabinoid anyagok (a legismertebbek az anandamide és a 2-arachidonoyl glycerol), melyek fontos szerepet töltenek be az idegrendszeri jelátviteli folyamatokban, a hangulat befolyásolásában, az érző és motoros működésben, az immunfolyamatok modulálásában, a bőrsejtek proliferációjában és differenciálódásában, a kardiovaszkuláris és az endokrin rendszer szabályozásában (Pagotto et al. 2006, Valverde et al. 2012, Bíró et al. 2009). Ezen anyagok receptorai a kannabinoid receptorok. A CB1 receptor (CB1R) nagyobb mennyiségben főleg a neuronokon és az agyban található meg, azonban a legtöbb egyéb szövetben is megfigyelhető az expressziója. Sejttípustól függően, sőt adott sejten belül is különböző G-proteinekkel (G_i/o, G_q, ill. G_s) állhat kapcsolatban (Turu & Hunyady 2010, Lauckner et al. 2005). A CB2 receptor (CB2R) az immunsejtekben és a perifériás szövetekben gyakoribb, de az idegrendszerben is megtalálható (Howlett 2005, Pertwee et al. 2010).

Mindkét receptor, valamint az endokannabinoidok szintéziséért és lebontásáért felelős enzimek (diacilglicerol-lipáz α és β, zsírsavamid-hidroláz, monoacilglicerol-lipáz) jelenlétét kimutatták humán és patkány vázizomban (Crespillo et al. 2011, Cavuoto et al. 2007), ahol a CB1 receptor expressziója az izom differenciáltsági fokától függ: myoblastokban még nem vagy alig mutatható ki, csak a terminálisan differenciálódott myotubulusokban jelenik meg (Eckardt et al. 2009, Lipina et al. 2010).

Irodalom:

Bíró T, Tóth BI, Haskó G, Paus R, Pacher P: Trends Pharmacol Sci. 2009 Aug;30(8):411-20.

Cavuoto P, McAinch AJ, Hatzinikolas G, Janovská A, Game P, Wittert GA): Biochem Biophys Res Commun. 2007 Dec 7;364(1):105-10.

Crespillo A, Suárez J, Bermúdez-Silva FJ, Rivera P, Vida M, Alonso M, Palomino A, Lucena MA, Serrano A, Pérez-Martín M, Macias M, Fernández-Llébrez P, Rodríguez de Fonseca F: Biochem J. 2011 Jan 1;433(1):175-85.

Eckardt K, Sell H, Taube A, Koenen M, Platzbecker B, Cramer A, Horrighs A, Lehtonen M, Tennagels N, Eckel J: Diabetologia. 2009 Apr;52(4):664-74.

Howlett AC: Handb Exp Pharmacol. 2005;(168):53-79.

Lauckner JE, Hille B, Mackie K: Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Dec 27;102(52):19144-9.

Lipina C, Stretton C, Hastings S, Hundal JS, Mackie K, Irving AJ, Hundal HS: Diabetes. 2010 Feb;59(2):375-85.

Pacher P, Bátkai S, Kunos G: Pharmacol Rev. 2006 Sep;58(3):389-462.

Pagotto U, Marsicano G, Cota D, Lutz B, Pasquali R: Endocr Rev. 2006 Feb;27(1):73-100.

Pertwee RG, Howlett AC, Abood ME, Alexander SP, Di Marzo V, Elphick MR, Greasley PJ, Hansen HS, Kunos G, Mackie K, Mechoulam R, Ross RA: Pharmacol Rev. 2010 Dec;62(4):588-631.

Turu G, Hunyady L: J Mol Endocrinol. 2010 Feb;44(2):75-85.

Valverde O, Torrens M: Neuroscience. 2012 Mar 1;204:193-206.






A kutatás az Európai Unió és Magyarország támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú „Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program” című kiemelt projekt keretei között valósult meg.