Metabolismo de los cannabinoides

Los endocannabinoides son moléculas sinápticas peculiares, ya que en parte cumplen los requisitos de cualquier neurotransmisor, esto es, son sintetizados y liberados por neuronas, son capaces de unirse y activar receptores de membrana y finalmente son inactivados por recaptación y degradación enzimática en el interior de la célula. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en el caso de los neurotransmisores clásicos, los endocannabinoides no son liberados por exocitosis desde el interior de vesículas sinápticas, sino producidos a demanda tras la llegada de diversos estímulos fisiológicos y patológicos (Di Marzo et al., 1998). Datos farmacológicos y electrofisiológicos han mostrado que el flujo de calcio y/o la activación de ciertos receptores metabotrópicos, de forma independiente o coordinada, pueden inducir la formación de endocannabinoides (Wilson y Nicoll, 2002). Otra de las diferencias importantes entre los endocannabinoides y los neurotransmisores clásicos es su papel fisiológico como mensajeros retrógrados, que se detallará más adelante.

Con respecto a las síntesis de anandamida, ésta puede ser sintetizada a través de tres rutas distintas. La primera implica la condensación directa de ácido araquidónico y etanolamina; ambos pueden ser obtenidos a partir de la ruptura de precursores fosfolipídicos de membrana por acción de las fosfolipasas A2 y D, respectivamente (Vinod y Hungund,

2005) (figura 9). La segunda ruta de síntesis de anandamida se produce gracias a la activación de la enzima N-acil-transferasa (NAT), que es activada por calcio y AMPc, y que facilita la transferencia de una molécula de ácido araquidónico desde un sn-1 araquidonil-fosfolípido a

una molécula de fosfatidiletanolamina, para formar N-araquidonil-fosfatidil-etanolamina (NAPE). La molécula de NAPE es después cortada por una fosfodiesterasa, liberándose entonces la anandamida (Di Marzo et al., 1994) (figura 9). Recientemente se ha descubierto una ruta alternativa para la síntesis de anandamida, activa tanto a nivel cerebral como en macrófagos, y que contempla la formación de anandamida fosforilada, y su posterior desfosforilación a través de diversas fosfatasas (Liu et al., 2006).

Glicerol Diacilglicerol N-Araquidonil-fosfatidil-etanolamina NAPE Ácido araquidónico Etanolamina Monoacilglicerol lipasa (MAGL) Amidohidrolasa de ácidos grasos (FAAH)

Anandamida 2-Araquidonil glicerol (2-AG)

Fosfolipasa D

(PLD) Diacilglicerol lipasa (DAGL) Fosfatidilinositol Fosfolipasa C (PLC) Fosfatidiletanolamina (PE) N-acetiltransferasa (NAT)

Figura 9. Esquema de las principales rutas de síntesis y degradación de dos de los endocannabinoides más conocidos, anandamida y 2-araquidonil glicerol (2-AG).

Por su parte, la síntesis de 2-AG también se puede producir por dos mecanismos distintos. Uno de ellos incluye la hidrólisis de fosfolípidos de membrana por la fosfolipasa C (PLC) para producir diacilglicerol, que puede a su vez ser convertido en 2-AG por la acción de una diacilglicerol lipasa. De forma alternativa, la fosfolipasa A₁ puede generar un lisofosfolípido, que puede ser hidrolizado a 2-AG por una enzima liso-PLC (Vinod y Hungund, 2005). Sin embargo, la presencia de 2-AG en células y tejidos no va dirigida, de manera exclusiva, a la activación de receptores cannabinoides, ya que este compuesto se encuentra en el centro de diversas rutas metabólicas. El 2-AG es un importante precursor y/o producto de degradación de fosfo-, di- y tri-glicéridos, así como también del ácido araquidónico. Por este motivo los niveles de 2-AG en el cerebro son mucho mayores que los de anandamida (Sugiura et al., 1995; Stella et al., 1997).

Los datos acerca de la biosíntesis de los otros endocannabinoides (noladin eter, NADA y virodamina) no son aún concluyentes. En lo que respecta a la síntesis de noladin eter, ésta parece estar mediada por una ruta no dependiente de fosfolípidos o por una ruta

independiente de Ca2+ _{(De Petrocellis et al., 2004). En el caso de NADA, datos preliminares}

sugieren que éste se produce, de manera exclusiva, tras la reacción entre dopamina y araquidonil-coenzima A (De Petrocellis et al., 2004). Por último, aunque hasta el momento no se han publicado datos acerca de los posibles mecanismos de síntesis de la virodamina, que parece acompañar a la anandamida en todos los tejidos analizados (Porter et al., 2002), se ha sugerido la posibilidad de una transformación no enzimática de N-acetiletanolamina en su correspondiente O-acil ester, y viceversa (Markey et al., 2000).

Tras su síntesis, la anandamida y el 2-AG son inmediatamente liberados al espacio extrace

eceptores comienza con su

a través de una o m

lular a través de mecanismos desconocidos por el momento, aunque se ha propuesto que el mismo transportador responsable de su recaptación sea el que se encargue también de su liberación (figura 11). Una vez en el espacio sináptico, los endocannabinoides actúan, principalmente y con diferente selectividad en cada caso, sobre los receptores CB₁ y CB₂, especialmente (en el caso de los receptores CB1) sobre aquellos situados de forma presináptica

en los terminales neuronales (aunque también pueden actuar sobre los localizados sobre las neuronas postsinápticas, regulando su propia síntesis por inhibición de la adenilil ciclasa). Anandamida y NADA pueden unirse no solo a receptores cannabinoides, sino que también pueden actuar sobre sitios de unión de canales iónicos intracelulares, como los receptores vanilloides TRPV1 y canales de calcio tipo T (De Petrocellis et al., 2004).

La finalización de la acción de los endocannabinoides sobre los r

recaptación por neuronas o células gliales, a través de un transportador de membrana que aún no ha sido clonado, al que se ha llamado anandamide membrane transporter, o AMT (Di Marzo et al., 1994), gracias al cual se produce una rápida finalización de la señal endocannabinoide. Se cree que el mismo transportador media la recaptura celular de todos los endocannabinoides (Wilson y Nicoll, 2002), aunque los inhibidores del AMT no han sido aún probados para la virodamina, el noladin eter o NADA (De Petrocellis et al., 2004).

Una vez en el interior de la célula, los endocannabinoides son degradados

ás reacciones enzimáticas, produciéndose así su inactivación. La enzima FAAH (fatty

acid amide hydrolase) es una serin-hidrolasa anclada a la membrana que se encuentra

preferentemente localizada en las zonas somatodendríticas de las neuronas (Vinod y Hungund, 2005). Su acción sobre la anandamida y el 2-AG rinde ácido araquidónico y etanolamina o glicerol, respectivamente (De Petrocellis et al., 2004). El 2-AG puede ser, además, degradado por una monoacilglicerol lipasa (MAGL), que de hecho se ha propuesto que sea la responsable de la degradación de la fracción de 2-AG que actúa en la transmisión endocannabinoide (De Petrocellis et al., 2004). Por otra parte, la anandamida y el 2-AG pueden ser también

metabolizados por lipooxigenasas y ciclooxigenasas (Vinod y Hungund, 2005) rindiendo, por ejemplo, compuestos intermedios de la ruta de las prostaglandinas y las prostamidas; estas reacciones de oxidación, siendo procesos que conducen a la inactivación parcial o completa de estos endocannabinoides, son también procesos que pueden producir compuestos activos sobre otras dianas moleculares que podrían representar, potencialmente, el enlace entre un tipo de señal y otra(s) (De Petrocellis et al., 2004). Se ha propuesto que los sistemas enzimáticos de síntesis y degradación ejerzan una estrecha regulación temporal y espacial de la señalización endocannabinoide (Leung et al., 2006; Marsicano y Lutz 2006; Pagotto et al., 2006).