Tìm hiểu về hệ thống Endocannabinoid trong cơ thể người

Hệ thống endocannabinoid là một mạng lưới tín hiệu sinh học có mặt khắp cơ thể, gồm các thụ thể (chủ yếu CB1 và CB2), các phân tử tín hiệu do cơ thể tự sản xuất (endocannabinoid như anandamide và 2-AG) và các enzyme tạo ra, phân hủy chúng. Hệ này tham gia điều hòa nhiều chức năng như cảm giác đau, giấc ngủ, ăn uống, tâm trạng, trí nhớ và miễn dịch. Bài viết giải thích cấu trúc, cơ chế hoạt động và những điều khoa học còn đang tìm hiểu về hệ thống này.

Lịch sử phát hiện

Câu chuyện bắt đầu từ việc các nhà khoa học muốn hiểu vì sao THC, hoạt chất của cây cần sa, lại tác động đến não. Năm 1964, cấu trúc THC được xác định. Đến cuối thập niên 1980 và đầu thập niên 1990, thụ thể CB1 được phát hiện và nhân dòng, sau đó là thụ thể CB2. Câu hỏi tiếp theo là: tại sao cơ thể lại có thụ thể dành cho một chất từ thực vật? Câu trả lời đến khi các nhà nghiên cứu tìm ra những phân tử nội sinh gắn vào chính các thụ thể này: anandamide được mô tả năm 1992, tiếp theo là 2-AG.

Tên gọi của hệ thống bắt nguồn từ cây Cannabis vì đó là con đường dẫn đến phát hiện, nhưng hệ endocannabinoid tồn tại độc lập, đã có mặt trong tiến hóa của nhiều loài động vật từ rất lâu trước khi con người biết đến cây cần sa.

Ba thành phần chính

Thụ thể CB1

CB1 là một trong những thụ thể bắt cặp G-protein phong phú nhất trong não. Nó tập trung nhiều ở vỏ não, hồi hải mã (trí nhớ), hạch nền và tiểu não (vận động), hạch hạnh nhân (cảm xúc), vùng dưới đồi (ăn uống, thân nhiệt). CB1 cũng có ở mô ngoại vi như gan, mô mỡ, cơ, đường tiêu hóa. Điều đáng chú ý là CB1 rất ít ở thân não, vùng điều khiển hô hấp, một trong những lý do giải thích vì sao cannabinoid ít gây suy hô hấp so với opioid.

Thụ thể CB2

CB2 chủ yếu có ở tế bào miễn dịch và mô liên quan đến miễn dịch như lách, amidan. Trong não, CB2 có ở tế bào vi giao bào, đặc biệt khi có viêm. CB2 được nghiên cứu nhiều về vai trò điều hòa viêm.

Endocannabinoid: tín hiệu "theo yêu cầu"

Khác với nhiều chất dẫn truyền thần kinh được dự trữ sẵn trong túi, endocannabinoid được tổng hợp ngay khi cần từ các lipid màng tế bào, rồi nhanh chóng bị phân hủy. Cơ chế này giúp tín hiệu chính xác về thời gian và không gian.

Cơ chế đặc biệt: tín hiệu ngược dòng

Ở phần lớn khớp thần kinh, tín hiệu đi từ tế bào trước sang tế bào sau. Endocannabinoid thì thường đi ngược lại: tế bào sau khớp thần kinh, khi bị kích thích mạnh, sản xuất endocannabinoid. Các phân tử này khuếch tán ngược về tế bào trước, gắn vào CB1 và làm giảm việc giải phóng chất dẫn truyền. Có thể hình dung đây là cơ chế "phanh" giúp tránh quá tải, giữ cân bằng hoạt động thần kinh.

Hệ endocannabinoid tham gia những chức năng nào

• Cảm giác đau: điều chỉnh truyền tín hiệu đau ở tủy sống và não.
• Ăn uống và chuyển hóa: ảnh hưởng cảm giác thèm ăn và cân bằng năng lượng.
• Tâm trạng và stress: tham gia điều hòa phản ứng với căng thẳng và lo âu.
• Trí nhớ và học tập: đặc biệt quá trình "quên" những ký ức sợ hãi không còn cần thiết.
• Giấc ngủ: góp phần điều hòa chu kỳ thức ngủ.
• Miễn dịch và viêm: chủ yếu qua CB2.
• Vận động, sinh sản, tim mạch, tiêu hóa và nhiều chức năng khác.

Vì liên quan đến nhiều chức năng như vậy, hệ endocannabinoid thường được mô tả là hệ "cân bằng nội môi". Đây là cách diễn đạt có phần đúng, nhưng dễ bị suy diễn quá mức trong quảng cáo.

Cannabinoid từ thực vật tác động lên hệ này ra sao

THC hoạt hóa CB1 mạnh hơn và kéo dài hơn nhiều so với endocannabinoid tự nhiên, không theo cơ chế "theo yêu cầu" chính xác. Điều này giải thích các tác động hướng thần, và khi dùng lâu dài có thể dẫn đến giảm số lượng thụ thể, dung nạp, phụ thuộc. CBD thì tác động gián tiếp và lên nhiều đích khác; xem bài tác động của CBD đối với thụ thể thần kinh. Sự khác biệt cấu trúc giữa hai chất được trình bày trong bài khác biệt hóa học giữa CBD và THC.

Một số hợp chất không phải cannabinoid cũng tương tác với hệ này, ví dụ beta-caryophyllene trong tiêu và đinh hương có thể gắn CB2. Hoạt động thể chất cũng được cho là làm tăng nồng độ endocannabinoid, một giả thuyết góp phần giải thích cảm giác sảng khoái sau khi chạy bộ.

Những hiểu lầm phổ biến

"Thiếu hụt endocannabinoid gây ra nhiều bệnh, cần bổ sung cannabinoid." Giả thuyết "thiếu hụt endocannabinoid lâm sàng" từng được đề xuất cho một số bệnh như đau nửa đầu, đau cơ xơ hóa, nhưng vẫn là giả thuyết, chưa được chứng minh và chưa có xét nghiệm chuẩn để chẩn đoán.

"Tác động vào hệ endocannabinoid luôn có lợi." Không đúng. Một thuốc chẹn CB1 từng được cấp phép ở châu Âu để giảm cân nhưng sau đó bị rút khỏi thị trường do tác dụng phụ tâm thần như trầm cảm. Ví dụ này cho thấy can thiệp vào hệ thống phức tạp này có thể gây hậu quả khó lường.

"Hệ này chỉ liên quan đến cần sa." Thực tế, hệ endocannabinoid là một phần sinh lý bình thường, nghiên cứu về nó có ý nghĩa với nhiều lĩnh vực như đau, béo phì, tâm thần, viêm. Bài những ngộ nhận về gai dầu phân tích thêm các tuyên bố phóng đại.

Hướng nghiên cứu tương lai

Các nhà khoa học đang tìm cách tác động chọn lọc vào hệ endocannabinoid, ví dụ ức chế enzyme FAAH hoặc MAGL để tăng endocannabinoid tự nhiên tại nơi cần thiết, hoặc phát triển thuốc chỉ tác động lên CB2 để tránh tác dụng hướng thần. Một số hướng đã gặp thất bại trong thử nghiệm lâm sàng, nhắc nhở rằng hiểu cơ chế chưa đủ để tạo ra thuốc an toàn và hiệu quả.

Tóm tắt

Hệ endocannabinoid là một trong những phát hiện thú vị của sinh học thần kinh hiện đại: một mạng lưới tín hiệu tinh tế giúp cơ thể giữ cân bằng ở nhiều cấp độ. Hiểu đúng về nó giúp chúng ta đánh giá tỉnh táo các tuyên bố liên quan đến cannabinoid, phân biệt giữa khoa học đang phát triển và quảng cáo phóng đại.