EFECTOS DEL CANNABIDIOL (CBD) EN EL DOLOR E INFLAMACIÓN CRÓNICA

TRABAJO DE FIN DE GRADO

EFECTOS DEL CANNABIDIOL (CBD) EN EL DOLOR E INFLAMACIÓN CRÓNICA

Daniela Salazar Londoño

Grado de Bioquímica Facultad de Ciencias

Año Académico 2020-21

EFECTOS DEL CANNABIDIOL (CBD) EN EL DOLOR E INFLAMACIÓN CRÓNICA

Daniela Salazar Londoño

Trabajo de Fin de Grado Facultad de Ciencias

Universidad de las Illes Balears

Año Académico 2020-21

Palabras clave del trabajo:

Cannabidiol, inflamación, dolor crónico, estrés oxidativo.

Nombre Tutor/Tutora del Trabajo Mª del Pilar Roca Salom

Se autoriza la Universidad a incluir este trabajo en el Repositorio Institucional para su consulta en acceso abierto y difusión en línea, con fines exclusivamente académicos y de investigación

Autor Tutor Sí No Sí No

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RESUMEN:

El dolor crónico es una afección con importante prevalencia en la población española.

Este se produce debido a una prolongación de la inflamación más de 3 meses, dificultando la realización de actividades cotidianas, deteriorando así la calidad de vida. Por esto, es de especial interés identificar un tratamiento eficaz contra la inflamación y el dolor crónico.

Para ello, en este trabajo se identifican el papel antiinflamatorio de la molécula del CBD identificando a que receptores y moléculas se une para producir este efecto. Entre los receptores más relevantes destacan el receptor CB₂, 5-HT1A, TRPV1 y el receptor A2A los cuales están involucrados en reducir las citoquinas proinflamatorias como IL-6, IL-12, INF- γ, entre otras. Además, el CBD puede unirse al PPAR-γ el cual ejerce papeles relevantes antiinflamatorios al suprimir el factor de transcripción NF-κB y al activar el factor de transcripción Nrf2. Así mismo, el CBD puede afectar otras moléculas que no son receptores, como son: FAAH, SOCS3, ENT1; inhibiéndolas, asimismo, reduce especies reactivas de oxígeno tales como MDA y 4-HNE. Por último, se observó en varios experimentos que el CBD puede inducir y suprimir la apoptosis. Con todas estas funciones, el CBD puede utilizarse como potencial tratamiento para diferentes enfermedades inflamatorias.

1 ÍNDICE:

ABREVIACIONES ... 2

1. INTRODUCCIÓN: ... 3

1.1 Los cannabinoides y el Sistema Endocannabinoide ... 3

1.2 El cannabidiol ... 4

1.3 Estructura ... 5

1.4 Dolor crónico ... 6

2. OBJETIVO... 9

3. MATERIALES Y MÉTODOS ... 10

4. RESULTADOS ... 12

4.1 Receptores y otras moléculas que interactúan con el CBD ... 12

4.2 El CBD y el estrés oxidativo ... 15

4.3 El CBD y la inflamación ... 16

4.4 CBD y la Apoptosis ... 19

4.5 Regulación directa e indirecta ... 20

4.6 Efecto que tiene los receptores en la liberación o inhibición de ciertas compuestos ... 22

5. DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN ... 25

6. BIBLIOGRAFÍA ... 26

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ABREVIACIONES

• CBD: Cannabidiol

• 𝚫^𝟗-THC: Δ⁹-tetrahidrocannabidiol

• SEC: Sistema Endocannabinoide

• GPCR: Receptores acoplados a proteínas G.

• GPR: GPCR huérfano.

• AEA: N- araquidonil- etanolamida.

• 2-AG: 2- araquidonil-glicerol.

• TRPV1: Receptor de potencial transitorio V1.

• IL: Interleuquina (6, 12, 10, 1beta…)

• TNF-α: Factor de necrosis tumoral alfa.

• AC: Adenilato ciclasa.

• AMPc: Adenosín monofosfato cíclico.

• MAPK: Proteína quinasas activadas por mitógenos.

• PLC: Fosfolipasa C.

• FABP: Proteína de unión a ácidos grasos.

• ENT1: Trasportador de nucleósido equilibrador 1.

• FAAH: Ácido graso amida hidrolasa.

• COX: Ciclooxigenasa.

• PPARγ: Receptor gamma activado por proliferados del peroxisoma.

• ROS: Especias reactivas de oxígeno.

• PUFA: ácidos grasos poliinsaturados.

• MDA: Malondialdehído.

• 4-HNE: 4-hidroxinonenal.

• GSH: Glutatión.

• NO: Óxido nítrico

• iNOS: óxido nítrico sintasa inducible.

• HI: Lesión cerebral hipóxica-isquémica.

• IFN: Interferón

• TLR4: Receptor 4 tipo Toll.

• MyD88: Respuesta primaria de diferenciación mieloide 88.

• ISRE: Elementos de respuesta estimulados por IFN.

• STAT: Transductor de señal y activador de transcripción.

• NFAT: Factor nuclear de células T activadas.

• Nrf2: Factor nuclear eritroide 2.

• SOD: Superóxido dismutasa.

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1. INTRODUCCIÓN:

1.1 Los cannabinoides y el Sistema Endocannabinoide

El cáñamo, con el nombre científico Cannabis sativa L., es una planta cultivada desde el año 4000 a.C donde se tienen datos arqueológicos que indican que era utilizada con fines textiles y medicinales sobretodo en China con el emperador Sheng-Nung.¹ El apogeo del uso de la planta del cannabis se produjo a finales del siglo XIX donde se crearon varios productos cannábicos con fines medicinales en los que destacan: mejorar molestias como la migraña, asma, depresión, entre otras. Sin embargo, en el siglo XX se retiraron estos productos del mercado ya que se observó que, en diferentes investigaciones, muchos factores no se tenían en cuenta (como la edad, origen, elaboración y almacenamiento) lo que podía tener una repercusión en la estabilidad farmacológica del producto dando diferentes resultados clínicos.²

El cannabis presenta más de 538 compuestos químicos donde destacan los terpenos, cuerpos fenólicos y los fitocannabinoides. Dentro de los fitocannabinoides se tiene alrededor de 100 compuestos que presentan una estructura de hidrocarburo aromático oxigenado que son producidos por los tricomas glandulares de la flor del cannabis y son acumulados aquí, en forma de resina. Podemos destacar dos compuestos principales: el Δ⁹-THC (Δ⁹- tetrahidrocannabinol) y el CBD (cannabidiol) los cuales son los componentes más abundantes de la planta del cannabis. El Δ⁹-THC es el componente mayormente implicado en la actividad psicoactiva que pueda presentar la planta cannábica, además, fue el primer cannabinoide aislado. Por otra parte, el CBD es un componente que no presenta capacidad psicoactiva, pero tiene un papel importante antiinflamatorio, analgésico, ansiolítico y antipsicótico.^1,3,4 Por tanto, en este trabajo nos centraremos en investigar de forma exhaustiva las capacidades antiinflamatorias que presenta el CBD en el organismo y el posible papel clave en el tratamiento de determinadas enfermedades.

Estos fitocannabinoides, ejercen su acción interaccionando con el Sistema Endocannabinoide (SEC) el cual está compuesto por los receptores cannabinoides, los ligandos endógenos (llamados endocannabinoides) y diferentes moléculas implicadas en la síntesis e inactivación de los ligandos endógenos. Este SEC está muy conservado desde invertebrados inferiores a mamíferos superiores.⁵ Los principales procesos fisiológicos donde actúa este sistema son en el control del apetito, la percepción del dolor y la neuromodulación, donde destacamos el papel que tiene en la cognición, respuestas emocionales, y en el control de la función motora. Sin embargo, este no es el único papel que presenta el SEC debido a que también tiene un papel modulador del sistema nervioso autónomo, sistema inmunológico y microcirculación.^5,6

En cuando a los receptores cannabinoides más importantes y mayormente estudiados encontramos los receptores CB₁ y CB₂ que pertenecen a la familia de receptores acoplados a proteínas G (GPCR) los cuales se diferencian por la forma que tienen de transmitir la señal y su distribución en los tejidos. Por una parte, el receptor CB₁ se identificó y clonó a partir del cerebro y testículos humanos en 1991. Este receptor se localiza mayoritariamente en el cerebro, medula ósea y sistema nervioso periférico y, en menor medida, en glándulas endocrinas y

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salivales, leucocitos, bazo, corazón, aparato urinario, reproductor y gastrointestinal. Son responsables del efecto psicoactivo que produce esta planta, además, cabe destacar que la mayoría de los receptores CB₁ se encuentran en regiones del cerebro importantes en el procesamiento de la memoria, movimiento y en la modulación del dolor. Por otra parte, el receptor CB₂ fue identificado y clonado a partir de células de leucemia promielocítica humana en 1993. Se encuentra mayoritariamente en la periferia como es en las células inmunes (células B, células Natural Killer (NK), monocitos, neutrófilos, polimorfonucleares y células T) y hematopoyéticas. Sin embargo, hay una excepción cuando se tiene un estado de inflamación donde los receptores CB₂ pueden encontrarse también en las células microgliales cerebrales.^6,7 En el caso de este último receptor, no presenta efecto psicoactivo como el CB₁ además de que parecen estar relacionados con cambios en la liberación y migración de citoquinas por lo que hoy en día se estudia mucho como posible diana terapéutica que pueda ayudar a reducir la inflamación.^3,6 Estos dos receptores, CB₁ y CB₂, solo presentan un 44% de homología en toda la proteína total. Además, estudios recientes han demostrado que la actividad de ciertos cannabinoides no están únicamente mediados por los receptores de cannabinoides antes mencionados.⁷

Estos receptores pertenecientes al SEC tienen ligandos endógenos llamados endocannabinoides que fueron identificados después del descubrimiento de los receptores cannabinoides CB₁ y CB₂. Estos ligandos derivan de la estructura de los ácidos grasos poliinsaturados por lo que se diferencian en su estructura a los fitocannabinoides antes mencionados como podemos observar en la Figura 1. Entre los endocannabinoides, podemos destacar dos compuestos: la anandamida (N-araquidonil-etanolamida, AEA) y el 2- araquidonil-glicerol (2-AG). Estos compuestos son sintetizados solo cuando son necesarios y no se almacenan.³

Figura 1. Estructura del cannabidiol (izquierda) y de AEA (derecha). ³

1.2 El cannabidiol

Este componente en el cual nos centraremos en este trabajo representa hasta el 40% de la masa seca de algunas plantas de cannabis.⁸ El CBD fue aislada en el año 1942 por el químico estadounidense Roger Adams, mucho antes incluso que el Δ⁹-THC el cual fue elucidado en 1964.⁸ Sin embargo, el CBD fue menos estudiado debido a que no produce los efectos psicotrópicos típicos del cannabis, además de que la situación legal respecto al cannabis no ha sido muy favorable para su estudio.⁴ A pesar de esto, el CBD y sus análogos han sido muy estudiados en los últimos años.⁹ determinándose su estructura en 1963, la cual podemos observar en la Figura 2, donde se compara con la estructura del Δ⁹-THC.

Antes se conocía el CBD por los efectos sedantes, antiepilépticos y antipsicóticos que producía, sin embargo, hoy en día se tiene incluso más interés en este compuesto porque se han descubierto efectos antioxidantes, antiinflamatorios y neuroprotectores.⁶ Así mismo, el CBD

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está involucrado en diferentes mecanismos moleculares donde destacan receptores como los GPCR y los canales iónicos, siendo los principales el receptor 5-HT1A y el TRPV1 respectivamente donde el CBD actúa como agonista, los cuales detallaremos a más adelante.¹⁰ Así mismo, algunas de las enfermedades y trastornos donde el CBD puede ayudar son: dolor neuropático, dolor inflamatorio, artritis reumatoide, aterosclerosis, Enfermedad de Alzheimer, hipertensión, síndrome metabólico, diabetes tipo I y II, lesión por isquemia-reperfusión, aunque también juega un papel importante en diferentes condiciones como la epilepsia, depresión, ansiedad y otros trastornos.^4,10,6

1.3 Estructura

Es un terpenofenol compuesto por 21 átomos de carbono. Presenta un ciclohexano, un grupo fenol y una cadena pentilo (aunque pueden existir homólogos del CBD naturales con la cadena lateral de metilo, propilo o butilo). Los dos anillos que presentan están en configuración trans por lo que están casi de forma perpendicular entre sí, a diferencia del Δ⁹-THC que presenta los anillos formando una conformación plana lo que le permite unirse y activar el receptor CB1 que es el encargado de realizar la actividad psicotrópica relacionada con la planta del cannabis, por esto, se cree que el CBD no produce esta actividad psicoactiva ya que se une de forma débil a este receptor por tener un ángulo recto entre sus anillos y presentar un impedimento estérico. Esta diferencia entre sus conformaciones la podemos observar en la Figura 2, donde también podemos observar que presenta una semejanza en su estructura con la del Δ⁹-THC. La actividad química del CBD es debida a la localización de los grupos hidroxilos en el compuesto fenólico que se encuentra en los carbonos C11 y C12 (esto hace que se pueda unir a varios aminoácidos como treonina, tirosina, ácido glutámico y glutamina por puentes de

Figura 2. Representación gráfica de la estructura molecular del CBD y Δ^9-THC tanto en su fórmula estructural como en el modelo de bolas y varillas. Imágenes obtenidas de Protein Data Bank (PDB).³⁰

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hidrogeno). Por otra parte, en el ciclohexeno es importante que el grupo metilo se encuentra en posición C9 y que la cadena lateral que presenta el grupo fenol se encuentra en el C15, tal como vemos en la Figura 2, donde la podemos comparar con la estructura del Δ⁹-THC.^11,12

1.4 Dolor crónico

El dolor e inflamación se producen como una respuesta fisiológica a lesiones tisulares y celulares que pueden ser producidos por microorganismos, traumatismos, cambios genéticos, agentes físicos o químicos para así eliminar el efecto lesivo por medio de la migración de células inmunes y liberación de citoquinas.¹³ Este dolor juega un papel relevante en la población española. En la Tabla 1 podemos observar la prevalencia del dolor por edad, sexo, nivel educativo e ingresos familiares en España. Aquí, podemos observar que el grupo de edad de 40-59 años experimenta más dolor, además, las mujeres presentan más dolor que los hombres (con una prevalencia poblacional de 10,47% en comparación con 6,78%) e incluso de forma más severa y persistente, con mayores partes del cuerpo afectadas. En cuanto al nivel educativo, experimentan más dolor aquellas personas con almenos un título universitario y, en cuanto a ingresos familiares, experimenta más dolor el grupo de 20,000 - 39,999 €, sin embargo, la asociación entre los ingresos en el hogar al igual que con el nivel educativo no está del todo clara.¹⁴

Tabla 1

Prevalencia en la población del dolor clasificado por edad, sexo, nivel educativo e ingresos en España.

Características socioeconómicas Dolor severo (%)

Dolor

moderado (%)

Dolor leve (%)

Población total con dolor (%)

Edad 18-39 - 2,36 1,51 4,18

40-59 1,07 5,50 1,60 8,18

> 60 - 3,20 - 4,89

Sexo Femenino 1,46 6,97 2,04 10,47

Masculino 0,56 4,10 2,12 6,78

Nivel educativo Escuela

secundaria 0,82 4,63 1,54 6,98

Universidad o

superior 0,88 4,97 2,34 8,19

Otros - 1,47 - 2,07

Ingresos familiares < €20,000 0,75 3,21 0,98 4,95

€20,000 - 39,999 0,65 4,34 1,67 6,66

> €40,000 - 2,03 1,07 3,40

Sin responder - 1,49 - 2,24

Nota. (-) indica que el tamaño de la muestra era muy pequeño para extrapolarlo a la población total. Fuente: traducida deThe prevalence, correlates and treatment of pain in Spain.¹⁴

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El dolor se puede dividir en dos fases; aguda y crónica:

Aguda: es la parte inespecífica y temprana de la inflamación que tiene una duración corta.

Entre las acciones que ocurren en esta fase tenemos: vasodilatación local dando calor local y ruborización, aumento de la permeabilidad vascular dando edema, liberación de mediadores inflamatorios por medio de las células inmunitarias. Estos mediadores puede ser la prostaglandina, serotonina y diferentes citoquinas que dan lugar al inicio y final de la inflamación. Algunos de estos mediadores los podemos observar en la Figura 3. ^5,13

Crónica: Se produce cuando la inflamación es prolongada más de tres meses debido a que no se resuelve, donde se llega a destruir el tejido debido a una progresión de inflamación fisiológica a patológica. Entre las acciones que ocurren aquí tenemos: infiltrado celular de macrófagos, linfocitos y células plasmáticas, formación de tejido fibroso, perdida de función de los tejidos afectados, entre otras. La Asociación Internacional para el Estudio del Dolor describe el dolor crónico como "Una experiencia sensorial y emocional desagradable asociada con daño tisular real o potencial, o descrita en términos de dicho daño"¹⁵ lo que quiere decir que el dolor tiene varias dimensiones: sensorial (donde nos duele), emocional (como es ese dolor para la persona) y cognitiva (interpretación del dolor basándose en experiencia previa).

No hay un límite entre la normalidad y la enfermedad, ya que se puede experimentar dolor de forma transitoria o de forma que no interfiera nuestras actividades cotidianas.^13,16

El dolor crónico sigue siendo una de las afectaciones más preocupantes a nivel mundial debido a que no hay un tratamiento eficaz para revertir esta afectación de forma permanente.

El dolor crónico que tiene más relevancia es el dolor neuropático, el cual se caracteriza por ser una lesión nerviosa directa afectando el sistema nervioso somatosensorial. Es un dolor que es difícil de calmar, por lo que las estrategias para apaciguarlo incluyen muchas técnicas, siendo el CBD una de ellas. Este dolor es común en distintas enfermedades como son el cáncer,

Figura 3. Esquema representativo de sustancias inflamatorias y mediadores que producen la resolución de la inflamación. ³¹

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diabetes, esclerosis múltiple, lesión de nervio periférico y se asocia con la liberación de citoquinas proinflamatoria como la IL-6, IL-1β y TNF-α en la microglía de la médula espinal y el cerebro. ^4,6,13

En cuanto a las principales vías de neurotransmisores relacionadas con el dolor, tenemos:

Vía adrenérgica: cuando la enzima catecol O-metiltransferasa (COMT) presenta una actividad disminuida, se tiene mayor riesgo de padecer dolor crónico. Esta enzima es la encargada de catabolizar neurotransmisores como la epinefrina, noradrenalina y dopamina. Además, tener una variación genética en el gen del receptor adrenérgico beta 2 se asocia con el dolor crónico y otras afecciones como procesamiento y modulación alterada del dolor, disfunción del sueño y ansiedad.¹⁶ Por otra parte, la vía serotoninérgica también está relacionada con el dolor: en esta juega un papel muy importante el receptores 5HT y el transportador 5HT. Cuando se tiene un polimorfismo en el gen que codifica al transportador 5HT se asocia con el dolor crónico y otras afecciones como depresión y cambios en la conciencia somática.¹⁶

En cuanto los tratamientos que se utilizan para aliviar el dolor crónico se incluyen antidepresivos que aumentan noradrenalina y serotonina, agentes reductores de la excitabilidad neuronal y analgésicos/ antinflamatorios sintéticos que suprimen la producción y liberación de mediadores inflamatorios. Así, los opioides y los analgésicos simples no son muy buenas opciones debido a que son ineficaces en muchos casos de dolor crónico o pueden incluso producir efectos adversos como la hiperalgesia, el cual consiste en un aumento de la sensibilidad al dolor.^13,16 por lo que es de gran importancia encontrar tratamientos alternativos, como puede ser el uso del CBD.

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2. OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo bibliográfico consiste en buscar información detallada sobre las acciones antiinflamatorias que posee el CBD en diferentes modelos de dolor crónico e inflamación y su posible papel en el tratamiento de muchas enfermedades que potencian el desarrollo de esta afección y, por ende, empeora la calidad de vida. Para esto, los objetivos específicos que se quieren seguir en el trabajo son:

• Identificar los tipos uniones que tiene el CBD en varios receptores y que efecto produce para reducir la inflamación, así como a que moléculas inhibe o activa.

• Identificar el papel central que tiene el Sistema Endocannabinoide y los endocannabinoides en todo este proceso, así como el papel directo e indirecto que ejerce el CBD.

• Identificar el papel central que tiene el estrés oxidativo y la apoptosis en el desarrollo de la inflamación en múltiples modelos animales de enfermedades.

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MATERIALES Y MÉTODOS

Para la realización de este trabajo, se realizó una búsqueda exhaustiva de trabajos bibliográficos y de investigación donde se incluyen diferentes fuentes de información que están relacionadas con los cannabinoides, su mecanismo de acción, el Sistema Endocannabinoide, cannabidiol, inflamación y dolor crónico.

Las herramientas utilizadas para la indagación de estos artículos son de búsqueda informática, por lo que se tiene un amplio rango de artículos potenciales. Primeramente, para una primera lectura del tema relacionado con los cannabinoides, se buscó en la plataforma de Pubmed las palabras ‘‘cannabinoid and action mechanism’’ ya que se buscaba una información general sobre el tema. De esta búsqueda, se obtuvo alrededor de 1701 resultados, de los cuales se les puso varios filtros como son que las palabras utilizadas para la búsqueda se encontraran en el ‘‘abstract’’, que fuera un artículo de revisión (‘‘Review’’) y que fuera de acceso libre (‘‘free full text’’). Después de introducir estos filtros los resultados obtenidos fueron 184 y de estos se escogieron 4 potenciales artículos.

Después de esta primera búsqueda, se realizó una búsqueda más específica, en esta misma herramienta informática, pero introduciendo la frase ‘‘cannabidiol and inflammation’’.

De esta búsqueda se obtuvieron inicialmente 330 resultados, de los cuales se puso los mismos filtros antes mencionados (‘‘free full text, review y abstract’’) y se obtuvieron 42 resultados de los cuales se escogieron, de acuerdo con la información obtenida en el resumen y en el título, 23 potenciales documentos.

Por último, para obtener más artículos con la información de interés, se buscó nuevamente en la plataforma de Pubmed las palabras ‘‘cannabidiol and chronic inflammation’’

de los cuales se puso nuevamente los mismos filtros y se obtuvieron únicamente 7 artículos por lo que todos ellos fueron escogidos como posibles documentos para la realización de este trabajo. Además, también se hizo una investigación en la plataforma Google Scholar donde inicialmente se puso la frase ‘‘cannabidiol and inflammation’’, sin embargo, los documentos obtenidos eran prácticamente los mismos que se obtenían en Pubmed, por lo que se pasó a realizar una búsqueda en español con la frase ‘‘cannabidiol e inflamación’’ donde se obtuvieron 692 resultados. De estos resultados se añadió el filtro de ‘‘Buscar solo las páginas en español’’ y se obtuvieron 621 de los cuales solo 6 fueron escogidos como potenciales candidatos.

Por otra parte, de todos los documentos encontrados, se aceptaron también documentos sugeridos y referencias que se encontraban dentro de estos mismos artículos que resultaron interesantes para profundizar más en los objetivos planteados para este trabajo. Además, se buscó de forma concreta la prevalencia del dolor crónico en la población española. Así, se adjuntaron alrededor de 8 documentos potenciales más 2 páginas web.

Además, luego se descartaron 19 documentos aceptados anteriormente, ya que al leer el documento completo no cumplía con las características para este trabajo. Así, la búsqueda bibliográfica concluye con un total de 31 fuentes de información provenientes todas de artículos de review e investgación, así como páginas web fiables.

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Figura 4. Esquema de la búsqueda bibliográfica llevada a cabo para la realización del presente trabajo.

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4. RESULTADOS

En esta parte del trabajo nos centraremos en indagar en los mecanismos de acción donde está involucrado el CBD para reducir la inflamación. Además, se explicará el efecto que tiene el CBD sobre el estrés oxidativo, la liberación de citoquinas y sobre la apoptosis, acompañándolo de diversos experimentos que se han realizado para dilucidar estos papeles.

Para esto, es muy importante tener en cuenta los mecanismos de acción moleculares donde el CBD produce su efecto analgésico. Para esto, primeros hablaremos de los tipos de receptores o moléculas en las cuales se une el CBD y el tipo de unión:

4.1 Receptores y otras moléculas que interactúan con el CBD Unión a GPCR:

Se ha visto que el CBD (y sus análogos) se pueden unir a los receptores que conforman el Sistema Endocannabinoide de forma antagónica.¹⁷ Sin embargo, según diferentes fuentes, la unión a los receptores CB₁ y CB₂ es insignificante ya que se unen forma débil al sitio ortostético, pero se une de forma más fuerte a sitios alostéricos, dando efectos de modulación alostérica negativa a estos receptores haciendo así que module la acción psicoactiva que tiene el Δ⁹-THC además de que puede modular ciertos endocannabinoides como el 2-AG según el estudio de Laprairie et al¹⁸ ya que el CBD se une al receptor CB₁, receptor por el cual se unen estas dos moléculas antes mencionadas.^4,9,10 Además, el CBD puede actuar también como agonista débil tanto de CB₁ como de CB₂ y como agonista inverso en CB₂, produciendo un efecto opuesto al que produciría un agonista para este receptor. En el caso del receptor CB₂, este parece estar relacionados con cambios en la liberación y migración de citoquinas. ^6,11 Además, cabe mencionar que se conocen los procesos de señalización que siguen estos receptores: por una parte, el receptor CB₁ cuando es activado, inhibe la adenilato ciclasa (AC) reduciendo los niveles de AMPc y la actividad de la proteína quinasa A (PKA) activando así los canales de potasio tipo A, por lo que disminuye el potasio intracelular. Esto está relacionado con la mediación de los efectos psicotrópicos del cannabis. Por otra parte, la activación del receptor CB₂ también inhibe la AC (con la reducción de AMPc y de la actividad de PKA), además, activa las MAPK y aumenta el calcio intracelular por medio de la fosfolipasa C (PLC).¹⁹

Los efectos del CBD están mediados por el receptor serotoninérgico 5HT1a, uno de los principales objetivos propuestos para el CBD y que, como el anterior, se une débilmente al sitio ortostético del receptor uniéndose de forma alostérica, pero, en este caso, produce una modulación alostérica positiva.^4,10 Además, también presenta actividad agonista activando este receptor en el Sistema Nervioso Central (SNC) y regulando así la excitabilidad neuronal y liberación de neurotransmisores.¹⁰

Otro de los receptores GPCR a los que se une el CBD son a los GPCR huérfanos (GPR) concretamente siendo un antagonista de GPR55 que se encuentra en gran medida en el sistema nervioso e inmunológico.⁶ Aquí, el CBD modula la remodelación del citoesqueleto durante el movimiento y migración, transduce señales dando la activación aguas debajo de RhoA y PLC dando cambios en el calcio citoplasmático (liberando el calcio de las reservas intracelulares) y el diacilglicerol unido a las membranas. Otro de los receptores GPR donde se une el cannabidiol

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dando un efecto agonista son los GPR3, GPR6 y GPR12 los cuales tienen un papel importante en el crecimiento de neuronas, supervivencia y proliferación celular. ^4,10

Receptor A2A: se encuentra de forma ubicua y realiza múltiples funciones, entre ellas en la inflamación, donde el CBD actúa como agonista.¹¹ Además, el CBD inhibe la recaptación de uno de los ligandos de este receptor: la adenosina (neuromodulador que puede producir inmunosupresión, entre otras funciones), lo que produce que aumente la concentración de adenosina endógena por lo que puede activar receptores de adenosina A2A reduciendo los niveles de TNF-α.^6,8 Esto implica el posible uso de CBD en el tratamiento contra la hiperactivación de la microglía (enfermedad neurodegenerativa), neuroinflamación retiniana, retinopatía diabética, degeneración macular relacionada con la edad y glaucoma. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la adenosina activa muchos más receptores aparte del A2A que puede tener efectos opuestos al mencionado.⁶

Por último, cabe mencionar otros receptores donde se une el CBD: los receptores opioides μ (MOR) y receptor opioide δ (DOR) actuando como modulador alostérico negativo;

por lo que el CBD puede ser utilizado para el tratamiento de abuso de drogas y para el síndrome de abstinencia. Además, el CBD se puede unir a los receptores de dopamina D2 y D3, siendo este último descubierto recientemente, donde actúan como agonistas parciales.^4,10

Receptores ionotrópicos: Los canales de potencial receptor transitorio (TRP) son receptores catiónicos que se localizan en la membrana plasmática de múltiples células, donde el CBD actúa como agonista de los canales TRPA1, TRPV1, TRPV4 y TRPV2. El canal TRPV1 relaciona al CBD con controlar y ayudar a las epilepsias juntamente con los receptores CB₁ y CB₂.^4,10

Transportadores: El CBD se puede unir a transportadores intracelulares de endocannabinoides, como las proteínas de unión a ácidos grasos (FABP) 1, 3, 5 y 7 donde puede producir la inhibición de la captación de anandamida. Por otra parte, el CBD inhibe de forma competitiva el transportador de nucleósidos equilibrador 1 (ENT1) el cual se encuentran en macrófagos y células de microglía. Este está implicado en la captación de la adenosina, el cual están relacionados con los efectos antiinflamatorias que produce el CBD como explicamos anteriormente.^6,4,10

Enzimas: el CBD se puede unir a diferentes enzimas como la superfamilia de la enzima citocromo P450 (CYP), por lo que su unión a estas enzimas puede influir en la metabolización de ciertos fármacos como los antiinflamatorios no esteroideos (AINE) al inhibir ciertos CYP, por lo que genera preocupación ya que se pueden dar interacciones entre distintos fármacos.

Por otra parte, también se puede unir a enzimas que se encargan de la metabolización de los lípidos (como las involucradas en el metabolismo de la anandamida). Algunos de estos enzimas a los cuales se une el CBD y los inhibe son la ácido graso amida hidrolasa (FAAH), las lipooxigenasas (LOX), fosfolipasa A2 (PLA2), inhibe los complejos mitocondriales I, II y IV en baja medida, inhibe la enzima implicada en la conversión de serotonina a melatonina (la enzima araquilamina N-acetiltransferasa (AANAT)) e inhibe la enzima implicada en el catabolismo del triptófano (la indolamina-pirrol-2,3-dioxigenasa (IDO)). Sin embargo, también se puede unir a diferentes enzimas y activarlos como puede ser a la COX1 y COX2, sin embargo, en otros estudios se obtienen resultados contradictorios ya que inhibe la actividad de las enzimas COX.²⁰ Cabe destacar que la FAAH es la enzima que hidroliza la anandamida,

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por lo que si esta se encuentra inhibida, se aumenta la concentración de AEA el cual es el principal endocannabinoide que se une a los receptores CB₂, por lo que indica un efecto indirecto del CBD, ya que, como se dijo anteriormente, el CBD suele ser un antagonista de estos receptores. Además, esta enzima se relaciona con la movilidad intestinal por lo que puede tener utilidad para el tratamiento de hipermotilidad intestinal relacionada con enfermedades inflamatorias del intestino.⁶

Factores nucleares: Uno de los objetivos más estudiados es la unión del CBD al receptor gamma activado por proliferador de peroxisoma (PPARγ) en la inflamación, el cual juega un papel muy importante en la diabetes tipo 2 ya que está íntimamente relacionado con el metabolismo de la glucosa y señalización de la insulina en el musculo esquelético e hígado.^4,10 El CBD tiene actividades agonistas en este receptor que mejora los parámetros glucídicos y lipídicos debido a que se estimula la transcripción de genes reguladores de insulina y ácidos grasos. Además, la unión de CBD a este receptor puede tener efectos beneficiosos en la Enfermedad de Alzheimer (EA), ya que varios agonistas de este receptor mejoraron el aprendizaje y la memoria en modelos animales con EA. Además, no solo se puede unir el CBD a este receptor si no también los endocannabinoides como anandamida y 2-AG, produciendo efectos antiinflamatorios.¹⁰

Aunque hay un total de 76 dianas moleculares, las principales dianas del CBD se centran en las enzimas, receptores ionotrópicos, y los receptores del SEC: CB₁ y CB₂, como veremos más adelante. En la Figura 5, podemos observar las diferentes interacciones que tiene el CBD con diversos receptores, tal como hemos mencionado anteriormente. Destaca que en el caso de CB₁ y CB₂ solo mencionan el efecto antagonista, aunque múltiples estudios indican más interacciones. ^6,11,18

Figura 5 Esquema representativo de las diferentes señales que produce el CBD.¹⁰

15 4.2 El CBD y el estrés oxidativo

El estrés oxidativo ocurre cuando hay un desequilibrio entre la producción de radicales libres (oxidantes) y antioxidantes. Es importante en determinadas ocasiones cuando actúa con el sistema inmunológico, ya que ayuda a combatir patógenos y reparar tejidos. Sin embargo, esto puede llegar a un punto donde estos radicales libres, como las especies reactivas de oxígeno (ROS), interaccionen con diferentes componentes celulares como lípidos, ácidos nucleicos o proteínas dando daño oxidativo por las alteraciones en la vía de transducción de señales, disfunción de estas estructuras y la consiguiente disfunción de los órganos. Así, mismo, estas modificaciones oxidativas pueden tener un papel importante en diferentes patologías dando inflamación (debido al desequilibrio redox) como pueden ser: cáncer, enfermedades inflamatorias, neurodegenerativas, entre otras. En este sentido, en el SEC, tanto los receptores CB₁ y CB₂ como sus ligandos lipídicos, pueden tener un papel importante como posible tratamiento contra las enfermedades que pueden subyacer al daño oxidativo.^6,11

Uno de los procesos que puede causar el estrés oxidativo es la peroxidación lipídica, donde se oxidan los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) dando diferentes compuestos como son el 4-hidroxinonenal (4-HNE), el malondialdehido (MDA) y acroleína. Estos compuestos formados son muy electrófilos debido a compuestos que presentan en su estructura como son grupo carbonilos y dobles enlaces C-C, por lo que pueden unirse a compuestos neutrófilos como es el ADN, lípidos, proteínas y glutatión (GSH). ¹¹

Como antes se ha mencionado, las moléculas como los lípidos y proteínas son muy susceptibles al daño oxidativo y el CBD juega un papel importante al proteger estas moléculas debido a que evita el estrés oxidativo. En el caso de los lípidos, se ha visto en diferentes estudios que el CBD presentó, en células de ratón privadas de oxígeno y glucosa (OGD) y con reperfusión, niveles inferiores de MDA. Además, se demostró la reducción de peroxidación lipídica en hepatocitos de ratón valorando los niveles de 4-HNE. En el caso de la oxidación de proteínas, el CBD tiene un papel protector inusual de estas moléculas al actuar como transportador de proteínas como las transferasas de citosol evitando así su modificación oxidativa producidos por la interacción con MDA y 4-HNE los cuales producen aductos en estas proteínas.¹¹

No se conocen los mecanismos de acción por los cuales nuestro compuesto de interés atenúe el estrés oxidativo ⁶, pero se cree que el receptor implicado en ayudar a reducir el estrés oxidativo es el CB₂, sin embargo, como antes se ha mencionada, el CBD no posee mucha afinidad por este receptor, aunque puede activarlo de forma indirecta como mencionaremos más adelante. ¹¹

Algunas de las evidencias de que el CBD reduce el estrés oxidativo lo podemos ver en los siguientes experimentos: en el experimento de Rajesh et al., donde en células endoteliales de la arteria coronaria humana se indujo hiperglucemia (HG), la administración de CBD disminuyó la producción de superóxido mitocondrial, atenuó la activación de NF-κB en las células endoteliales, atenuó la expresión de óxido nítrico sintasa inducible (iNOS) y las moléculas de adhesión ICAM-1 y VCAM. Además, atenuó la migración transendotelial de monocitos, su adhesión endotelial inducida por glucosa y redujo los ROS tal como podemos

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ver en el esquema representativo de la Figura 6. Esto demuestra que el CBD puede ser útil para el tratamiento de la diabetes y aterosclerosis. ^6,21

Figura 6. mecanismos protectores que ejerce el CBD contra la respuesta inflamatoria de las células endoteliales inducidas por HG.²¹

En otro experimento realizado por Pazos et al., se sometió lechones a una lesión hipóxica-isquémica (HI). En el caso de HI, los niveles de GSH/creatinina reducida (GSH/Cr) disminuyen, indicando que el GSH está disminuido en el cerebro cuando hay estrés oxidativo.

Por otra parte, se midió los niveles de carbonilación en proteína, el cual juega un papel importante en la muerte neuronal, y se vio que en HI estos niveles se encuentran aumentados.

Cuando se administró CBD se vió que, por una parte, los niveles de GSH/Cr aumentaban y, por otra parte, los niveles de carbonilación de proteínas disminuían, indicando que el CBD tiene un potencial antioxidante y produce efectos beneficiosos sobre el estrés oxidativo.

Además, se vió también que, además de estar implicado el receptor 5HT1A, el CB₂ también se encuentra implicado en este proceso.²²

Se vio en experimentos in vitro que el CBD era más protector que el α-tocoferol o la vitamina C y comparable al hidroxitolueno butilado (BHT), sin producir tumores. In vivo también parece tener un efecto antioxidante donde se hicieron experimentos tanto en ratas inducidas con la Enfermedad del Parkinson como con etanol: ambas tuvieron efectos protectores gracias al CBD. Sin embargo, se cree que la capacidad antioxidante del CBD parece que tiene lugar no solo por su estructura química, sino también por la modulación que ejerce esta molécula en varios receptores del cuerpo, como veremos más adelante.⁶

4.3 El CBD y la inflamación

Como nos interesa saber cómo el CBD reduce el dolor crónico, cabe mencionar el papel que tiene la inflamación en todo este proceso. La inflamación viene determinada por varias citoquinas proinflamatorias, las cuales se encuentran moduladas por el CBD.⁵ Entre ellas podemos destacar el TNF-α, el cual se encuentra inhibida por el CBD aunque algunos análogos

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podrían estimularlo, se disminuyó la síntesis y liberación de varias citoquinas como la IL-1β, IL-6 e IFN- γ, así como la reducción de la actividad de NF-κB y activó el fator de transcripción STAT3 el cual puede formar homodímeros y tener efecto antiinflamatorio al aumentar la síntesis de citoquinas antiinflamatorias como IL-10 y disminuir la síntesis de citoquinas proinflamatorias como IL-6, TNF-α e IL-12.²³ Por otra parte, el CBD reduce la expresión y liberación de iNOS.¹² Además, el CBD modula el sistema inmunitario, dependiendo de la concentración, donde generalmente dan una supresión de la inmunidad humoral y la inmunidad mediada por células dando una inhibición en la proliferación, maduración y migración de las células inmunes afectando a la presentación de antígenos y la respuesta humoral evitando así la inflamación. ⁶

El CBD se ha vito que tiene propiedades antinflamatorias que está estrechamente relacionada con la actividad antioxidante vista anteriormente, como podemos observar en el experimento de Castillo et al., donde se indujo la lesión cerebral isquémica-hipóxica (HI) en ratones recién nacidos los cuales fueron tratados con CBD. En la HI, se tiene una producción masiva de óxido nítrico (NO) producida por la sobreexpresión de iNOS, la cual empeora la HI.

Se observó que el CBD presenta propiedades antiinflamatorias al modular la producción de citoquinas (reduciendo las concentraciones de IL-6, TNF-α), reduce la actividad de COX-2 y la expresión de iNOS (por inhibición de MAPK y Nf-κB). Entre los receptores que estaban implicados en este proceso destaca el CB₂ y el receptor de adenosina A2A. En este último receptor, el CBD se puede unir o, por otra parte, mejorar la señalización mediante la inhibición de la recaptación de adenosina la cual se considera un neuroprotector natural.²⁴

En otro experimento realizado por Rajesh et al., se tuvo un modelo de ratón con miocardiopatía diabética I en donde se corroboró la acción antioxidante y antiinflamatoria del CBD ya que el tratamiento con CBD atenuó el estrés oxidativo (disminuyendo la expresión de las isoformas de NADPH oxidasa), restauró el contenido de glutatión y la actividad de SOD (cataliza la transformación de superóxido a oxígeno y peróxido de hidrógeno), restauró las vías de señalización Akt (vía involucrada en la supervivencia celular), atenúo la activación de NF- κB y la expresión de iNOS, TNF-α e ICAM1. Por lo tanto, están estrechamente relacionadas el estrés oxidativo, la señalización del estrés y las vías inflamatorias que promueven el desarrollo de fibrosis miocárdica. Los resultados de la disminución de la fibrosis miocárdica por el CBD lo podemos observar en la Figura 7, donde se comparan los grupos CO (control, sin tratamiento ni inducción de diabetes), CBD (administración con CBD sin inducción de diabetes), Diabetes (indica la inducción de diabetes sin tratamiento) y Diabetes + CBD (indica el tratamiento con CBD en las células inducidas con diabetes).²⁵

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Figura 7 reducción de la fibrosis miocárdica por CBD. CO (control), CBD (tratamiento de CBD sin diabetes), Diabetes (sin tratamiento) y Diabetes + CBD. ²⁵

En otro experimento realizado por Kozela et al., se observó la disminución de múltiples citoquinas proinflamatorias. En este experimento se activaron células microgliales BV-2 con LPS (lipopolisacárido, componente que se encuentra en la membrana externa de las bacterias Gram negativa y que es un estimulante del sistema inmune y, por tanto, de la inflamación). En este caso, se observó que el tratamiento con CBD redujo los niveles de las citoquinas IL-1β, IL-6 e IFNβ. En este caso se vió que el receptor CB₂ es el que está implicado, aunque no se descarta la acción de otros receptores de los cuales no se une CBD, como TLR4 y IFN.²³

Una de las vías descritas en este experimento donde afecta el CBD es en la inhibición de la síntesis y liberación de INFβ. Esto ocurre cuando CBD inhibe corriente arriba MyD88 y TBK1 las cuales están unidos al receptor TLR4 y están encargados de fosforilar y activar factores de transcripción como IRF3 (el cual se une a secuencias de ADN ISRE induciendo la producción de IFNβ) y NF-kB (de donde la subunidad p65 es fosforilada y traslocada al núcleo y produciendo la transcripción de IL-1β, IL-6). Por otra parte, el IFNβ puede causar una segunda ola de expresión génica, uniéndose al receptor IFN la cual fosforila y activa las quinasas Janus, permitiendo que fosforile las proteínas multifamiliares STATs los cuales inducen la expresión de genes pro y antiinflamatorios por unión a diversos ISRE. Podemos destacar entre los STATs el STAT1 el cual tiene efectos proinflamatorios expresando quimiocinas como CCL2 o ICAM1 que ayuda a la migración y adhesión de células inmunes.

Por otra parte, STAT3 tiene efectos antiinflamatorios como hemos mencionado antes. ²³ La vía de INF-β /STAT está regulada por los inhibidores SOCS. En este caso, se vió que el CBD inhibía el inhibidor SCOS3 permitiendo la activación de STAT3 produciendo así su efecto antiinflamatorio antes mencionado Toda esta vía descrita anteriormente la podemos observar en la Figura 8. ²³

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Figura 8. Esquema representativo de la vía IFN/JAK y su papel en la activación e inhibición de múltiples citoquinas junto con CBD.²³

A pesar de que el CBD generalmente proporciona un efecto antiinflamatorio, en diferentes condiciones puede llegar a producir una elevación en citoquinas, sin embargo, en todos los casos de la elevación de citoquinas se vio también una elevación de calcio intracelular.

Según la estimulación celular puede inhibir o mejorar la producción de ciertas citoquinas.

Además, se vio que el CBD puede modular el factor nuclear de las células T activadas (NFAT) el cual es un factor de transcripción que se encuentra en la mayoría de las células inmunitarias y es un importante activador de la transcripción de IL-2 en las células T activadas. Por esto mismo, se considera el CBD como un inmunomodulador y no únicamente un inmunosupresor.

4.4 CBD y la Apoptosis

La apoptosis es una vía fisiológica de muerte celular que implica tanto cambios morfológicos como moleculares. Por una parte, tenemos la vía extrínseca (donde se activan las caspasas 3, 8 y10). Luego, tenemos la vía intrínseca donde se involucra la caspasa 9. En la apoptosis, es importante la liberación de citocromo C y activación de la caspasa 3.⁵

Se ha visto que el CBD induce apoptosis de los monocitos y ciertos linfocitos normales y transformados por medio del estrés oxidativo y aumento de ROS. Esto lo consiguen porque se bloquea el glutatión por medio de la formación de un aducto con el metabolito del CBD:

cannabidiol hidroxiquinona (CBD oxidado en condiciones alcalinas) activando la vía caspasa 8 o la intrínseca. La regulación de las NADPH oxidasas produciendo ROS parece también jugar un papel importante aquí. También, parece que el CBD suprime la inmunidad específica, por la estimulación de respuesta inmune antiviral y antitumoral.⁶

Uno de los experimentos antes mencionados y que tiene un papel en la apoptosis es el de Castillo et al., en HI se indica la neuroprotección del CBD al actuar sobre los mecanismos que inducen la muerte celular temprana como es la reducción de LDH liberada al medio y la disminución de caspasa-9 en el tejido cerebral, reduciendo la apoptosis.²⁴ Estos resultados no coinciden con la bibliografía que indica que el CBD tiene un efecto proapoptótico: se ha

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indicado que el CBD produce el efecto apoptótico debido a que inhibe la AC y canales de calcio dependientes de voltaje. Activa canales de potasio, activa la vía de las MAPK, activa la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR. Estas vías son importantes para la proliferación, inducción a la apoptosis entre otros procesos fisiológicos. Por tanto, se tiene resultados ambiguos de si el CBD induce o inhibe la apoptosis.¹¹

En otros estudios se indica que el CBD ha demostrado que induce la apoptosis en células T aunque sean inmaduras, maduras o inmortalizadas, por tanto, al inducir la apoptosis en células T no transformadas hace que el CBD pueda ser un potente inmunomodulador. Sin embargo, se cree que la inducción de la apoptosis de estas células T puede llegar a producir un fallo en la respuesta inmune del huésped, aunque esto no se ha demostrado en un estudio in vivo. No se tiene suficientes estudios aun de si el CBD puede tener efectos proapoptóticos en otros leucocitos que no sean linfocitos (como en macrófagos o células dendríticas). El mecanismo por el que el CBD induce apoptosis en células T no se conoce en su totalidad, pero se cree que tiene que ver por un incremento en la producción de ROS debido a que se incrementa el estrés oxidativo.¹⁷

Por tanto, según los ejemplos antes detallados, el CBD puede inhibir o activar la apoptosis.

4.5 Regulación directa e indirecta

El efecto antiinflamatorio y antioxidante que presenta el CBD se puede obtener por regulación directa e indirecta:

De forma directa el CBD regula tanto los niveles de los oxidantes como los antioxidantes. La reducción de los oxidantes lo consigue interrumpiendo la reacción en cadena de los radicales libres ya que transforma los radicales en componentes menos reactivos debido a que tiene el grupo hidroxilo en el anillo fenólico y esto permite generar estructuras resonantes, además, prevenir la formación de radicales superóxidos, generados por la xantina oxidada (XO) y la NADPH oxidada (1 y 4). Por otra parte, en cuanto a la regulación de los antioxidantes, el CBD activa el factor de transcripción Nrf2 (factor nuclear eritroide 2) el cual regula la expresión de genes que poseen elementos de respuesta antioxidante (ARE) en los promotores.

Entre los genes que regula podemos destacar genes que codifican enzimas relacionados con antioxidantes como puede ser los involucrados con el metabolismo del glutatión (glutatión S- transferasa (GST), glutamato cisteína ligasa (GCL) y glutatión peroxidasa (Gpx)), La NAD(P)H deshidrogenasa quinona 1(NQO1), entre otras.⁹ Además, el CBD aumenta la cantidad de ARNm de superóxido dismutasa (SOD) incrementando su actividad haciendo que se metabolice los radicales superóxidos más rápidamente, además, se observó que tratar con varias dosis de CDB reducía drásticamente los niveles de MDA ya que se aumentaba la actividad de enzimas como el glutatión peroxidasa y glutatión reductasa. Por otra parte, el CBD ayuda a la actividad de los antioxidantes debido a que previene la perdida de microelementos, como el Zn, que son necesarios para la actividad de varias enzimas como el superóxido dismutasa y glutatión peroxidasa.¹¹ Además, de forma directa también suprime la producción de múltiples citoquinas al inhibir el factor de transcripción Nf-kB (que induce la liberación de Il-1β e IL-6) y al inhibir SOCS3, como se ha mencionado antes.

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De forma indirecta: Muchos estudios han demostrado que el CBD tiene diversos papeles a nivel indirecto en la inflamación, como son: reducir los niveles de citocinas proinflamatorias, inhibe la proliferación de células T, induce la apoptosis de las células T y reduce la migración y adhesión de las células inmunitarias. Esto lo consigue actuando en el SEC el cual también puede regular el equilibrio redox. Además, el CBD también juega un papel muy importante al aumentar la cantidad de endocannabinoides debido a que inhibe la recaptacion de anandamida y otros endocannabinoides como 2-AG, por lo que hace que estos se puedan unir a CB₁ y CB₂ y producir su efecto, como podemos ver en la Figura 9.¹¹ Un ejemplo de activación indirecta por parte del CBD es en la enfermedad inflamatoria intestinal inducida a modelos de ratones (por aceite de crotón) donde se vio que el CBD reducía la inflamación por medio del receptor CB₁ indirectamente ya que actuó como inhibidor de FAAH.

Esta inhibición hace que aumente la cantidad de anandamida que se unirá a CB₁ y reducen así la motilidad intestinal ²⁶ tal como mencionamos anteriormente, en el apartado Receptores y otras moléculas que interactúan con CBD.

Por tanto, de forma indirecta los endocannabinoides AEA y 2-AG juegan un papel muy importante. Así, el AEA es un endocannabinoide compuesto por ácido araquidónico y etanolamida. Esta se une con alta afinidad al CB₁ y presenta los mismos efectos conductuales que el Δ⁹-THC. Por otra parte, el otro endocannabinoide que mencionaremos es el 2-AG el cual se vió que existe en mayor concentración que AEA y también presenta afinidad por CB₁, además de CB₂.⁵ Estos endocannabinoides se sintetizan bajo demanda a partir de precursores de fosfolípidos de membrana cuando aumenta el calcio intracelular.⁵ Así, la metabolización de estos dos compuestos es la siguiente:

• La AEA es degradada de forma intracelular por la enzima FAAH, dando lugar a ácido araquidónico y etanolamina. Las proteínas de unión a ácidos grasos (FABP) juega un papel importante en el transporte de AEA hacia las enzimas para su degradación.

• El 2-AG es hidrolizado por la enzima antes mencionada o por la monoacil glicerol lipasa (MAGL), dando lugar a AEA y glicerol.⁵

Figura 9. Efectos indirectos del CBD, donde juega un papel importante los endocannabinoides como la anandamida. ¹¹

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4.6 Efecto que tiene los receptores en la liberación o inhibición de ciertas compuestos En cuanto a los receptores que se une el CBD que hemos mencionado anteriormente, se producen los siguientes efectos para llevar a cabo su papel inmunomodulador:

En los receptores CB1 y CB2: La activación de CB1 puede aumentar la producción de ROS y factores proinflamatorios como TNF-α mientras que la activación de CB2 da lugar a disminución de ROS y TNF-alfa, reduciendo el estrés oxidativo y la inflamación.¹¹

En el receptor 5-HT1A: Cuando activa este receptor por actuar como agonista, puede actuar como antioxidante ya que captura los ROS en las membranas disminuyendo así la peroxidación lipídica. Debido a la activación de este receptor se ha visto que puede tratar la neuropatía diabética dolorosa con el CBD. También, tiene un efecto indirecto al poderse unir otros endocannabinoides a este receptor.¹¹

En el receptor A2A: La adenosina es un agente con capacidad antiinflamatoria y ligando del receptor A2A, al igual que el CBD. Al activar este receptor se puede reducir moléculas de adhesión como VCAM-1, por lo que reduce el flujo de células inflamatorias.¹¹ Además, el CBD mejora la señalización de la adenosina al inhibir su captación y, se ha visto, que este receptor puede disminuir la inflamación ya que regula de forma negativa las células inmunitarias sobrerreactivas.¹² Todos estos estudios se demuestran siempre con la introducción de un antagonista para ver si la disminución de la inflamación se ve afectada, lo cual efectivamente es así, por lo que indica un papel importante del CBD cuando se une a estos receptores. Esto se vio en un modelo murino de lesión pulmonar inducida por LPS donde la inflamación se redujo al administrar CBD en una dosis única de 20 mg/kg donde al administrar un antagonista de A2A se inhibió las acciones del CBD.

Receptor huérfano GPCR55: cuando está activado, se aumenta la concentración de calcio intracelular. El CBD es un antagonista de este receptor y esto da lugar al efecto anticonvulsivo que presenta el CBD, además, indirectamente este receptor reduce la producción de ROS, cuando se unen endocannabinoides (donde la cantidad se ve aumentada por el CBD).¹¹

Receptores TRP: El CBD activa estos receptores tanto de forma directa como indirecta debido a que uno de los agonistas del receptor TRPV1 es el AEA (que se encuentra aumentado por el CBD), esto provoca que no se produzca el 2-araquidonoilglicerol (2-AG) así como se reduce su metabolismo y función fisiológica. Cuando se une de forma directa, produce el mismo efecto que uno de los ligandos de TRPV1: desensibilización (la cual se produce por la capsaicina). El CBD también actúa como un agonista del receptor TRPV1 haciendo que se produzca su efecto analgésico, además, el CBD se puede unir a otros receptores de este grupo y actuar como agonista (con TRPV2 y TRPA1) o antagonista (con TRP-8). Los ROS y productos de oxidación de diferentes moléculas pueden afectar la actividad de los receptores TRP al oxidar sus grupos tiol. Por otra parte, el CBD regula la homeostasis del calcio a través de estos canales TRP en las células del sistema inmune, por lo que ayuda a controlar la liberación de diferentes citoquinas inflamatorias como IL-2, IL-4 e IFN- γ.^11,12 Además, en el experimento realizado por Hegde et al., donde se inducen modelos de hepatitis autoinmune en ratas inducidas por inyección con concanavalina A (Con A) se ha visto que el CBD está implicado en disminuir la inflamación, pero para que sea concluyente se necesitan más estudios

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donde se utilizan antagonistas para corroborar estos resultados que solo se realizaron con ratones knock-out. En este experimento se observó que el CBD reduce los niveles de AST (indicador de necrosis hepática), reduce citoquinas inflamatorias como TNF-α e IFN- γ.

Además, se vió que CBD indujo SCOS-3 el cual tiene un efecto protector en la inflamación del hígado ya que suprime las citoquinas inflamatorias y produce la disminución de la lesión hepática, papel diferente al antes mencionado para esta molécula.²³ Además, el CBD induce las células supresoras derivadas de mieloides (MDSC), las cuales son células del linaje mieloide que expresan arginasa, enzima encargado de metabolizar y agotar la L-arginina la cual es necesaria para la proliferación y función de las células T, suprimiendo así las células T activadas (esto solo se produce cuando hay inflamación). ²⁷

Receptor PPAR γ: el CBD tiene propiedades antiinflamatorias y antioxidantes ya que es un agonista de este receptor el cual es una ligasa de ubiquitina E3 que interactúa con el factor de transcripción NF-κB al unirse su dominio de unión al ligando al de homología Rel de la subunidad p56 de NFkB. Esta subunidad p56 es poliubiquitinizada en la Lys48 del dominio de unión al ligando de PPARgamma y degradada. Esto hace que NF-κB no sea activo y, por tanto, no regula la transcripción de genes proinflamatorios como son la COX2, TNF-α, IL-1β e IL-6.

Además, este PPAR-γ puede interaccionar con otro factor de transcripción como es Nrf2 el cual regula la transcripción de proteínas citoprotectores como las antioxidantes. Por último, el PPARγ puede regular la expresión de la catalasa (CAT), glutatión S-transferasa (GST), hemo oxidasa (HO-1) y superóxido dismutasa (SOD) dependiente de manganeso. Además, otros endocannabinoides como AEA y 2-AG también actúan como agonistas de PPARγ por lo que se ve reforzada su acción debido a que el CBD aumenta los niveles de estos. AEA y 2-AG pueden activar o aumentar la actividad de PPARγ, respectivamente.¹¹ En un experimento de astrocitos cultivador in vitro expuestos a beta-amiloide, se midió la cantidad de mediadores inflamatorios en presencia y ausencia de antagonista para el receptor PPAR γ. Se midió la producción de NO, IL-1β, TNFα y S100B. Se vió que los antagonistas inhibían la acción antiinflamatoria del CBD, por lo que se cree que tiene un papel muy importante.¹²

Para finalizar la recopilación de la información de los efectos de CBD, podemos observar en la Tabla 2 los principales experimentos explicados anteriormente:

24 Tabla 2

Resultados de diferentes experimentos indicando las moléculas afectadas y los receptores implicados

Moléculas afectadas Receptores

implicados Experimento Referencia

↓IL-6, ↓TNF-α, ↓COX-2,

↓iNOS y (-) captación adenosina

CB₂ A2A

Identificar neuroprotección inducida por CBD en modelos in vitro de daño por lesión hipóxica- isquémica (HI) y privación de oxígeno-glucosa (OGD) en cerebros inmaduros de ratón

(Castillo et al.,2010)²⁴

↓IL-1 (-) captación 5HT

↑GSH/Cr

CB₂ 5-HT1A

Identificar neuroprotección inducida por CBD en modelos in vivo de daño por lesión hipóxica- isquémica en lechones.

(Pazos et al., 2013)²²

↓flujo neutrófilos

↓TNF-α, ↓IL-6

↓mieloperoxidasa (-) captación adenosina

A2A Identificar el efecto antiinflamatorio de una unidosis de CBD en un modelo de ratón de lesión pulmonar inducida por LPS.

(Ribeiro et al.,2021)²⁸

↓TNF-α, ↓IFN-γ

↓AST (+) SCOS-3

(+) MDSC

TRPV1 Identificar el efecto antiinflamatorio del CBD en un modelo de hepatitis autoinmune en ratones inducida por inyección de ConA.

(Hegde et al.,2011)²⁷

↓IL-1β, ↓IL-6, ↓IFNβ (-) SOCS3

*CB₂ Evaluación de efectos antinflamatorios que ejerce el CBD en la activación de células microgliares BV-2 con LPS

(Kozela et al., 2010)²³

(-) captación anandamida

↓ PGE2

↓ NO (-) COX

CB₁ y CB₂ TRPV1

Evaluar la propiedad antihiperalgésica del CBD en dos modelos: uno de dolor neuropático y otro de inflamación crónica

(Costa et al., 2007)²⁰

↓IL-1β, ↓iNOS, ↓GFAP CB₂ TRPV1

Estudio del papel del CBD en modelos de ratón con neuroinflamación relacionada con la Enfermedad de Alzheimer para retrasar la neurotoxicidad dada por fragmentos β-amiloides

(Esposito et al., 2007)²⁹

Nota: Las referencias se indican en la columna derecha. * indica que no se especifica los receptores, pero se cree que ese pueda ser el potencial receptor implicado.

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5. DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN

Como se ha podido comprobar, el CBD presenta múltiples funciones que están correlacionadas entre ellas: tiene papel antioxidante (donde puede reducir la producción de 4- HNE y MDA) ¹¹, antiinflamatorio (reduciendo múltiples citoquinas proinflamatorias como IL- 1β, IL-6, IL-12, IFN- γ y TNF-α), ^5,6 disminuye la adhesión y migración de células inflamatorias (al inhibir la producción de ICAM1 y VCAM e inhibir la inmunidad humoral e inmunidad mediada por células). ²⁵ Además, se observó que puede inhibir o activar la apoptosis. ^6,11,17

Además, el CBD ejerce sus efectos antiinflamatorios al unirse a diferentes receptores. Entre ellos, podemos destacar los receptores CB₂, A2A, 5-HT1A y TRPV1 como los principales receptores donde interactúa el CBD tal como vemos en los experimentos realizados por Castillo et al, Pazos et al, Ribeiro et al, Hegde et al y Costa et al. Entre ellos podemos destacar la señalización que ejerce la vía serotoninérgica (con 5-HT1A), una de las encargadas de modular la inflamación ya que se encarga de modular la liberación de ciertas citoquinas inflamatorias como IL-1 y, además, reduce la cantidad de ROS. Por otra parte, el receptor CB₂ también parece estar implicado en el cambio de la liberación y migración de citoquinas. 20,22,24,28,27

Cabe mencionar el importante papel que ejerce el CBD al inhibir la recaptación de adenosina (por la inhibición de ENT1) y anandamida (por inhibición de FAAH), ya que esto permite que se encuentran en más cantidad y se pueda unir a sus correspondientes receptores produciendo su efecto terapéutico. Además, la regulación indirecta del CBD aumenta el calcio citosólico por medio de los receptores CB₂, GPR55 y TRPs lo que produce, además, la síntesis de estos endocannabinoides destacando que el papel indirecto del CBD es muy importante. Sin embargo, cabe mencionar que la elevación de calcio en muchos casos también indica un aumento en la producción de citoquinas. Además, el CBD puede modular NFAT que induce la liberación de IL-2 en las células T activadas por lo que indica que, en lugar de ser un inmunosupresor, el CBD actúa como inmunomodulador. ^6,4,10

Por último, cabe destacar el importante papel que juega el PPARγ donde el CBD se puede unir de forma agonista (al igual que AEA y 2-AG) y activarlo para que suprima el factor de transcripción NF-κB el cual está encargado de activar la transcripción de muchas citoquinas inflamatorias. Además, el PPARγ tambien se puede unir a Nrf2 el cual está involucrado en la transcripción de antioxidantes. ¹¹

En conclusión, en el presente trabajo se recopiló toda la información necesaria para aclarar que el CBD es un inmunomodulador muy importante ya que presenta papel antiinflamatorio y antioxidante al reducir la cantidad de citoquinas proinflamatorias, reducir la migración y proliferación de células inmunes, disminuir la cantidad ROS y aumentar los antioxidantes y, además, juega un papel importante en la apoptosis, aunque no está claro si la induce o reprime.

Por tanto, el CBD se puede utilizar para tratar varias enfermedades como el dolor neuropático inducido por diabetes, enfermedades inflamatorias como hepatitis, y enfermedades que causen neuroinflamación como la Enfermedad de Alzheimer.