Konopí seté A/ samčí rostlina, B/ samičí rostlina, 1/ samčí květ; 5-6/ samičí květ Kredit: Franz Eugen Köhler, Köhler's Medizinal-Pflanzen 1887 volné dílo.

Zakázané, přesto, nebo i proto lákavé konopí

Čerstvé květy a listy konopí setého (Cannabis sativa) obsahuje prý přes sto padesát kanabinoidů, jenže hlavně ve formě kyselin. Ty nejsledovanější jsou kyselina tetrahydrokanabinolová THCA nebo kyseliny kanabidiolová CBDA, jež jsou prekurzorem dvou nejdůležitějších psychoaktivních složek marihuany (trávy) – zejména tetrahydrokanabinolu THC, pak kanabidioliu CBD. Chemická proměna na tyto kýžené omamné substance vyžaduje zahřátí vhodné rostlinné sušiny na teplotu kolem 120 °C (ne vyšší než ca 150 °C), kdy probíhá dekarboxylace. V molekulách kyselin se karboxylové skupiny (-COOH) nahradí vodíkem a uvolní se CO₂.

Tetrahydrokanabinol THC při střídmém užití drogy může (prý) nabídnout pocit pohody až euforie, stav změněného vnímání – zdánlivě zpomalený běh času, jasnější barvy a ostřejší zvuky až mírnou halucinaci. Další důležitý kanabinoid – kanabidiol se zkratkou CBD, způsobí spíše útlum. Oficiálně se k účinnému, tzv. léčebnému konopí dostanete, i když jen na medicínsky dobře odůvodněné povolení. Studie totiž naznačují, že lékařem kontrolované užívání přípravků s obsahem některých kanabinoidů může přinést úlevu i zlepšení v léčbě pokročilejších stavů Alzheimerovy nemoci, amyotrofické laterální sklerózy, roztroušené sklerózy, HIV/AIDS, Crohnovy choroby, epilepsie, svalových křečí a silné chronické bolesti, ale i při potlačení úporné nevolnosti po chemoterapii. Mezi nežádoucí účinky patří zvýšení srdeční frekvence, riziko infarktu a mrtvice, zhoršení koncentrace, reakční doby, ovlivnění působení jiných léků, závratě, nevolnost. Delší užívání vede k závislosti, zhoršení paměti, zkreslenému vnímání, halucinacím až k duševním poruchám.

Nevhodným delším skladováním marihuany (dekarboxylovaného sušeného konopí s obsahem hlavně THC) na vzduchu, případně i slunečním světle (UV záření) dojde působením kyslíku k rozkladu, při němž tetrahydrokanabinol THC (C₂₁H₃₀O₂) přijde o 4 vodíky (mínus tetrahydro) a stane se z něho kanabinol se zkratkou CBN (C₂₁H₂₆O₂), který pro ty, jenž vyhledávají únik z reality, není zajímavý, protože má jen zanedbatelné účinky. Jako extrahovaná chemická látka není ostře úřady sledován, chybí v seznamu omamných a psychotropních látek. Nicméně i CBN má zajímavý a ne zcela prozkoumaný medicínsky potenciál. Je účinným sedativem, působí proti bolesti a prý může pozitivně ovlivnit epilepsiu.

Vedoucí výzkumného týmu Pamela Maher a první autor studie Zhibin Liang Kredit: Salk Institute.

Ferroptáza – když železo a oxidační stres zabijí buňky

Podle výzkumu vědců z prestižního Salkova institutu v Kalifornii, jehož výsledky před několika dny zveřejnil časopis Free Radical Biology and Medicine, kanabinol může také pomoci chránit stárnoucí mozek před neurodegenerativními procesy, tím, že potlačuje následky oxidačního stresu v nervových buňkách a snižuje tak riziko jejich zániku v důsledku procesu zvaném ferroptóza.

Odbočka pro pár slov na vysvětlenou: ferroptóza je jeden ze způsobů buněčné destrukce. Nesouvisí se známou řízenou buněčnou smrtí – apoptózou, která je zcela nevyhnutná pro vývoj a přežití všech živočichů. Právě naopak, ferroptóza ničí buňky ke škodě organizmu. Jak naznačuje název, má ji na svědomí železo. Nadbytek jeho volné formy v buňce vede k tvorbě volných kyslíkových radikálů, k peroxidaci lipidů, destrukci lipidových dvojvrstev membrán a zániku buňky. I když je železo pro mnohé fyziologické funkce nezbytné, narušení jeho tzv. homeostatické rovnováhy má neblahé důsledky a mozek je na ně citlivý. Výzkumy naznačují, že záškodník zvaný ferroptóza hraje svou negativní roli v neurodegenerativních procesech.

Video: Základní mechanismus ferroptózy velice jednoduše a názorně:

Stručné vysvětlivky k videu:

TfR – transferrinový receptor je transportní protein pro transferin Tf, který zajišťuje přenos železa do buňky v závislosti od jeho koncentrace uvnitř buňky .

DMT1 – buněčný importér železa, transportér dvojmocných kovů

H₂O₂ – peroxid vodíku – způsobuje oxidační stres

Fenton’s reaction - reakce, při níž se peroxid vodíku katalytickým procesem přeměňuje na volný hydroxylový radikál (OH^–).

GPX4 – antioxidační enzym glutathionperoxidáza – fosfolipidová hydroperoxidáza, která chrání buňky před peroxidací membránových lipidů.

xCT - cystin/glutamátový antiporter (= výměník, kontratransportér) je membránový protein, který se podílí na aktivním transportu cystienu a glutamátu membránou.

Cys - cystein, jedna z neesenciálních aminokyselin nevyhnutná k syntéze klíčového antioxidantu glutathionu.

Pro hlubší studium např. článek Ferroptóza jako nový typ buněčné smrti a její role v léčbě rakoviny.

Zdravé mitochondrie (zeleně); účinky oxidačního stresu na mitochondrie (modře); ochranný vliv CBN na mitochondrie pod oxidačním stresem (červeně). Ve čtvercích detail struktury mitochondrií. Kredit: Salk Institute

Kanabinol - ochránce mitochondrií

Jak naznačuje výzkum vedený profesorkou Pamelou Maherovou, vedoucí Laboratoře buněčné neurobiologie Salkova ústavu, kanabinol (CBN) je nadějnou účinnou látkou v léčbě neurodegenerativních onemocnění, které jsou spojeny zejména s vyšším věkem. Nejznámější strašáci nesou jména svých objevitelů – Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba, lidově často zkráceně alzheimer, resp. parkinson.

Maherové tým si vzal na mušku právě ferroptózu, která stárnoucí mozek ohrožuje. Stále více důkazů naznačuje, že tato oxidačním stresem podmíněná buněčná smrt (oxytóza) může být příčinou „alzheimera“, jako neblaze známou neurodegenerativní nemoc v důsledku jejího častého výskytu zvykneme již familiárně nazývat. Postupná ztráta antioxidantu zvaného glutathion (viz video a vysvětlivky pod ním) umožňuje oxidovaným lipidům, které nemá co redukovat, poškodit membrány a nakonec buňku doslova zabít. Zatím proběhla jen první, laboratorní fáze výzkumu na buněčných kulturách. V části z nich vědci ošetřili nervové buňky kanabinolem a poté všechny zkušební vzorky vystavili látce stimulující oxidační poškození.

U první skupiny zjistili, že přítomnost CBN v neuronech dokázala ochránit mitochondrie, které jsou energetickými zdroji buňky, před důsledky oxidačního stresu a samotnou buňku před zánikem. V kulturách bez kanabinolu oxidace způsobila poškození mitochondrií, jež se pak zkroutily do tvaru koblihy a přestávaly pracovat. Stejný jev byl pozorovaný i v neuronech odebraných z mozků lidí, kteří zemřeli na Alzheimerovu chorobu. Jak tedy z dosavadních experimentů plyne, alespoň in vitro si mitochondrie v buňkách pod vlivem CBN dokážou zachovat tvar i funkčnost, i když vzroste koncentrace oxidačních radikálů.

Salkův ústav pro biologická studia dokončen v roce 1965. La Jolla, San Diego, Kalifornia Kredit: The Salk Institute for Biological Studies, Wikipedia, volné dílo (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license).

Aby vědci potvrdili tuto souvislost, pokus zopakovali s nervovými buňkami, z kterých mitochondrie odstranili. Tyto buňky CBN nebyl sto zachránit.

"Podařilo se nám přímo prokázat, že právě zachování mitochondriální funkce je zapotřebí pro ochranný účinek této sloučeniny," vysvětluje Maherová.

Vědci také potvrdili, že CBN téměř neaktivuje kanabinoidní receptory CB₁ CB₂, a tím také nedochází k psychoaktivní reakci. Léky s kanabinolem by tedy nenavodily rauš, spíše by asi působily sedativně.

"CBN není (úřady) kontrolovanou látkou jakou je v konopí psychotropní sloučenina THC. Bylo prokázáno, že CBN je bezpečný u zvířat i lidí. A protože kanabinol funguje nezávisle na kanabinoidních receptorech, mohl by mít rozsáhlý terapeutický potenciál v nejrůznějších typech buněk," dodává první autor studie, Zhibin Liang, postdoktorand z laboratoře prof. Maherové.

Tyto výsledky samozřejmě mají význam i pro jiná neurodegenerativní onemocnění, například Parkinsonovu chorobu, která je rovněž spjata s úbytkem glutathionu. Ale k případnému povolenému terapeutickému použití CBN vede ještě dlouhá cesta, na které se předpoklady musí nejdříve potvrdit u myší geneticky upravených pro rozvoj demence obdobné lidskému "alzheimeru".

Literatura: Salk Institute; Free Radical Biology and Medicine