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CANNABIDIOL - cannsol.com · A. Pidroni, MSc 3 Februar 2019 CANNABIDIOL – DAS MEDIZINISCHE...

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ANN S O Angelo Pidroni - MSc Department for Medicinal Cannabis Research CannSol-Science, Liechtenstein NOFLERSTRASSE 46 LI-9491 RUGGELL LIECHTENSTEIN www.cannsol.com CANNABIDIOL DAS MEDIZINISCHE POTENTIAL EINES PHYTOCANNABINOIDS SCIENCE C ANN S OL ®
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M E D I C A L

C A N NSOL®

Angelo Pidroni - MSc

Department for Medicinal Cannabis ResearchCannSol-Science, Liechtenstein

NOFLERSTRASSE 46LI-9491 RUGGELLLIECHTENSTEIN

www.cannsol.com

CANNABIDIOLDAS MEDIZINISCHE POTENTIAL E INES PHYTOCANNABINOIDS

S C I E NC E

C A NNSOL®

2A. Pidroni, MSc Februar 2019

CANNABIDIOL – DAS MEDIZINISCHE POTENTIAL EINES PHYTOCANNABINOIDS

S C I E NC E

C A N NSOL®

INHALT

1 Vorwort 3

2 Eine wertvolle Kulturpflanze der Medizin 4

3 Das Endocannabinoid-System 5

4 Cannabidiol (CBD) – Ein Überblick 5

4.1 ECS assoziierte Aktivität von CBD 6

4.2 eCB1R und eCB2R unabhängige Aktivität von CBD 6

5 Das therapeutische Potential von CBD 8

5.1 Neurologische Erkrankungen 8

5.2 Krebs 8

5.3 Schmerzen 9

5.4 Diabetes 9

5.5 Psychische Erkrankungen 10

5.6 Autoimmunerkrankungen und Entzündungen 10

6 Nanocarrier 10

6.1 Resveratrol und Curcumin 11

Referenzen 12

3A. Pidroni, MSc Februar 2019

CANNABIDIOL – DAS MEDIZINISCHE POTENTIAL EINES PHYTOCANNABINOIDS

S C I E NC E

C A N NSOL®

1 VORWORT

Cannabis sativa L. wird systematisch in die Familie der Cannaba-

caea (Magnoliopsida, Urticales) eingeordnet und kann bis zu einer

4 Meter hohen Staude heranwachsen. Alle diese Pflanzen produzie-

ren aktive Verbindungen, jedoch in unterschiedlichen Konzentratio-

nen und Kompositionen. Cannabidiol (CBD) ist eine dieser Substan-

zen und zeigte in vielen Studien, dass es ein sehr breites Spektrum an

medizinisch erwünschten Eigenschaften, jedoch keine psychoaktive

Wirkung besitzt. Selbst hochdosiert sind keine relevanten Neben-

wirkungen zu erwarten. Die WHO veröffentlichte im Juni 2018 einen

Bericht über die Sicherheit von CBD und kam zum Ergebnis, dass

dieses Cannabinoid ausgesprochen sicher ist und in keinster Weise

mit negativen gesundheitlichen Effekten assoziiert werden kann.

Darüber hinaus stellten die Experten fest, dass keine Gefahr einer

psychischen oder physischen Abhängigkeit besteht (WHO-Critical

Review Report, 2018). Erst kürzlich empfahl die WHO, dass Cannabis-

Extrakte aufgrund ihres sehr wertvollen therapeutischen Nutzen

aus der Kategorie IV der 1961er Single Convention on Narcotic Drugs

(CND 1961 Schedule 1) herausgenommen werden sollen. CBD-Voll-

spektrum-Extrakte, die weniger als 0.2% Δ9-THC enthalten, sollen

komplett dereguliert werden und auf dem Markt frei erhältlich sein.

Dieses Dokument wurde erstellt, um einen Überblick der Wirk-

mechanismen von CBD und dessen therapeutisches Potential bei

diversen Erkrankungen zu schaffen. Alle hier enthaltenen Informa-

tionen stammen aus Studien der letzten Jahre und zeigen sehr ein-

drucksvoll, dass CBD ein enormes Potential zur Behandlung von

unterschiedlichsten Krankheiten mitbringt. Da jedoch viele dieser

Studien an Tiermodellen durchgeführt wurden, sind weitere prä-

klinische und vor allem klinische Studien nötig, um CBD als effizien-

tes, pharmazeutisches „Tool“ in der Medizin etablieren zu können.

Aufgrund der enormen Vielfalt der CBD-induzierten Effekte und

der stetig wachsenden Ansammlung von Studien werden in diesem

Dokument die signifikantesten Beispiele für die Wirkmechanis-

men von CBD bei einer Auswahl von Krankheiten aufgeführt. Auf

Wunsch erstellen wir auch gerne Texte, die spezifisch einer The-

matik gewidmet werden sollen.

4A. Pidroni, MSc Februar 2019

CANNABIDIOL – DAS MEDIZINISCHE POTENTIAL EINES PHYTOCANNABINOIDS

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2 EINE WERTVOLLE KULTURPFLANZE DER MEDIZIN

Die ersten Beweise für die Nutzung von Cannabis wurden in China

gefunden und deuten darauf hin, dass die Herstellung von Fäden,

Kleidung, Seilen und Papier aus Cannabis bereits vor 6.000 Jahren

begann. Archäologische Funde, die auf das Jahr 200 v. Chr. datiert

wurden, bestätigten die Verwendung von Hanfsamen für die Herstel-

lung von Nahrungsmitteln. Auch in der Medizin spielte diese Pflanze

eine sehr wichtige Rolle. So wurde in China bereits vor 4.700 Jahren

Cannabis zur Behandlung von Rheuma, Darmbeschwerden oder bei

Erkrankungen des weiblichen Reproduktionssystems angewendet.

Hua T‘o (110 – 207 n. Chr.), der Erfinder der chinesischen Chirur-

gie, benutzte Inhaltsstoffe dieser Pflanze in Kombination mit Wein,

um seine Patienten zu anästhesieren.

In Indien war Cannabis zur medizinischen Nutzung weit ver-

breitet und spielte auch eine bedeutende religiöse Rolle. Ab etwa

1000 v. Chr. wurde die Pflanze zur Behandlung von Schmerzen,

Epilepsie, Angststörungen, Hysterie, Rheuma, Entzündungen,

Asthma und vielen anderen Krankheiten eingesetzt. Wahrscheinlich

aufgrund des medizinischen Einflusses aus Indien wurde Cannabis

auch in Tibet in der Medizin und im „Tantrischen Buddhismus“ zur

Unterstützung der Meditation verwendet. Ähnliche Hinweise fanden

Historiker in Persien und Assyrien im nördlichen Mesopotamien.

Auch in Europa wurde während der vorchristlichen Ära Canna-

bis verwendet. Historische und Archäologische Beweise deuten an,

dass diese Pflanze durch scythische Einwanderer aus Zentralasien

nach Europa gebracht wurde. Herodotus beschrieb um 450 v. Chr.

eine scythische Beisetzungszeremonie, bei der das Inhalieren von

brennenden Cannabis-Samen vollzogen wurde. Diese Beschreibung

wurde durch Funde aus scythischen Gräbern in Sibirien und auch in

Deutschland bestätigt.

Während der christlichen Ära wurde die medizinische Verwen-

dung von Cannabis in Indien immer intensiver und breitete sich sehr

schnell nach Nahost und Afrika aus. Muslimische Texte aus dem

Jahr 1.000 n. Chr. beschreiben die Verwendung von Cannabis zur Be-

handlung von Verdauungsstörungen und Schmerzen. Im Jahr 1464

berichtete Ibn al-Badri, dass der epilepsiekranke Sohn des Kämme-

rers des Kalifen mit Harzen der Pflanze behandelt und geheilt wurde,

jedoch eine permanente Einnahme des Medikamentes erforderlich

war. Arabische Händler brachten während des 15. Jahrhunderts

Cannabis nach Afrika und wurde dort zur Behandlung von Schlan-

genbissen, Malaria, Fieber, Blutvergiftungen, Milzbrand, Asthma,

Diarrhö und zur Unterstützung von Geburten eingesetzt.

In Südamerika begann die Nutzung von Cannabis während des

16. Jahrhunderts. Samen dieser Pflanze wurden von afrikanischen

Sklaven mitgebracht, die vor allem aus Angola stammten.

Die heutigen Synonyme für Cannabis in Brasilien sind „Maconha“,

„Diamba“ oder „Liamba“ und haben ihren Ursprung in der angola-

nischen Sprache. Es existieren Berichte über die kulturelle Verwen-

dung von Cannabis während religiösen Ritualen und zur Behandlung

von Krankheiten wie Schmerzen und Menstruationsbeschwerden.

Mitte des 19. Jahrhunderts praktizierte der irische Arzt William B.

O’Shaughnessy in Indien und kam während dieser Zeit in Kontakt

mit Cannabis. Er studierte die dortige Literatur über diese Pflanze,

formulierte verschiedene Präparationen und evaluierte ihre toxi-

zität an Tieren. Später testete er Cannabis-Präparate an Patienten

mit unterschiedlichen Pathologien. Im Jahre 1839 veröffentlichte

O’Shaughnessy seine Arbeit unter dem Titel: «On the preparations

of the Indian hemp, or gunjah». Das Buch enthielt Beschreibun-

gen über die erfolgreiche Anwendung von Cannabis bei Rheuma,

Konvulsionen und hauptsächlich bei Muskelspasmen bei Tetanus

und Tollwut.

Jacques-Joseph Moreau, ein französischer Psychiater, begann

1840 mit verschiedenen Cannabis-Präparaten zu experimentieren

und testete Cannabis-Harz zuerst an sich selbst und später an

Studenten. Im Jahre 1845 veröffentlichte er seine Erkenntnisse in der

Arbeit: «Du Hachisch et de l’Alienation Mentale: Etudes Psychologi-

ques». O’Shaughnessy und Moreau’s Beiträge hatten einen grossen

Einfluss auf die damalige westliche Medizin und erreichte schliess-

lich alle europäischen Länder, inklusive Nordamerika. Nachdem

im Jahre 1860 in Nordamerika die erste klinische Konferenz über

Cannabis abgehalten wurde, kam es in Europa und Amerika zur

Publikation von über 100 wissenschaftlichen Artikeln, die das

therapeutische Potential dieser Pflanze beschrieben.

In den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts kam es jedoch

zu einer signifikanten Reduktion der Anwendung von Cannabis in

der Medizin. Diese Verdrängung kam einerseits durch die schwie-

rige Reproduzierbarkeit der Cannabis-induzierten Effekte, der va-

riierenden Wirksamkeit der Präparate und andererseits durch die

Einführung von anderen medizinischen Strategien zur Behandlung

und Prävention verschiedener Krankheiten. Beispielsweise wurde

zu dieser Zeit ein Impfstoff gegen Tetanus entwickelt, eine Krank-

heit deren Symptome zuvor unter anderem mit Cannabis behan-

delt wurden. Später kam hinzu, dass durch viele neu eingeführten

rechtliche Einschränkungen die medizinische Nutzung und For-

schung fast unmöglich wurde. In den USA startete 1937 die «Federal

Bureau of Narcotics» eine Kampagne, durch die für die Nutzung

von Cannabis eine Registrierung mit ener sehr hohen Gebühr nötig

war. Verstösse gegen diese neuen Gesetzte wurden mit Geld- und

Gefängnisstrafen bis zu 5 Jahren bestraft. In den USA wurde

Cannabis 1941 komplett aus der amerikanischen Pharmakopöe ent-

fernt.

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In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts explodierte der Kon-

sum von Cannabis vorwiegend in Populationsgruppen mit

niedrig-sozioökonomischem Status und wurde bekannt als «Opium

für die Armen». In den 1960er Jahren kam es in der gesamten,

westlichen Welt zu einem weiteren enormen Anstieg des «recreational

use» von Cannabis. Im Jahre 1964 identifizierten Gaoni und Mechou-

lam die chemische Struktur von Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC)

und veröffentlichten auch später mehrere Studien über die biologisch

aktiven Inhaltsstoffe dieser Pflanze. Die Anzahl von wissenschaft-

lichen Publikationen stieg während den 1960er Jahren stark an und

erreichte in den frühen 1970er Jahren ihren Höhepunkt. Ab dem

Jahr 1975 schien das Interesse an Cannabis in der Forschung bis in

die 1990er Jahre stark zu sinken. Durch die Entdeckung und Klonie-

rung von spezifischen Cannabinoid-Rezeporen im Nervensystem

und der späteren Isolierung von endogenen Cannabinoiden, kam

es in den 1990er Jahren erneut zu einem stark gesteigerten Interes-

se an der Cannabis-Forschung. Dies resultierte in einer kontinuier-

lichen Zunahme an Veröffentlichungen von wissenschaftlichen

Artikeln (für eine detaillierte Zusammenfassung; Zuardi, 2006).

Aufgrund diesem enorm wachsenden Interesse an Cannabis in der

Medizin wird das therapeutische Potential dieser Pflanze aufs Neue

erforscht, jedoch anhand von modernen und sehr effektiven wis-

senschaftlichen Methoden. Mittlerweile haben sich mehrere Can-

nabinoid-haltige Medikamente etabliert, die zur Behandlung von

diversen Erkrankungen eingesetzt werden. Für die medizinische

Nutzung von Cannabis hat eine neue Ära begonnen. Heute kennen

wir die chemischen Strukturen der Verbindungen aus Cannabis,

erforschen deren Effekte im Nervensystem und studieren das

„endogene Cannabinoid System“. Das sehr gute Sicherheitsprofil und

die hohe Wirksamkeit von Cannabinoiden, machen diese natürlichen

Verbindungen zu sehr vielversprechenden, neuen Kandidaten zur Be-

handlung einer Vielzahl von Krankheiten.

In den folgenden Kapiteln werden kurz die wichtigsten Cannabis-

relevanten Themen erläutert. Dies umfasst einen Kurzüberblick des

„Endocannabinoid-Systems“ (ECS), zellbiologische Effekte von

Cannabidiol (CBD) und dessen therapeutisches Potential bei einer

Auswahl von Krankheiten. Aufgrund der sehr schlechten Bioverfüg-

barkeit dieser „terpenophenolischen“ Verbindungen wird die mög-

liche Anwendung von verbesserten Verabreichungsformen von CBD

erörtert.

3 DAS ENDOCANNABINOID-SYSTEM

Das Endocannabinoid-System (ECS) ist ein wichtiger Teil des

Nervensystems und umfasst die Cannabinoid-Rezeptoren eCB1R

und eCB2R mit ihren endogenen Liganden und jenen Enzymen, die

für Synthese und Degradation der Endocannabinoide (EC) verant-

wortlich sind. So ziemlich jedes System im menschlichen Körper ist

ECS assoziiert. Die zwei bekanntesten EC sind 2-Arachidonoylet-

hanolamin (Anandamid) und 2-Arachidonoylglycerin (2-AG). Eine

wichtige Eigenschaft dieser Verbindungen ist, dass ihre „Vorstu-

fen“ in der Lipidmembran der Zelle enthalten sind. Im Vergleich zu

klassischen Neurotransmittern, die vorzeitig synthetisiert werden

und anschließend in Vesikeln gespeichert werden, kommt es „on

demand“ durch die Aktivierung von bestimmten G-Protein gekop-

pelten Rezeptoren oder durch eine Depolarisation der Zellmemb-

ran in nur wenigen enzymatischen Schritten zur „Entlassung“ dieser

Lipide in den extrazellulären Raum (Lu and McKie, 2016). Die Wirk-

samkeit dieser beiden EC an den eCBR variiert. So ist 2-AG ein hoch-

wirksamer Agonist am eCB1R und eCB2R, während Anandamid ein

niedrig-wirksamer Agonist am eCB1R und kaum wirksam am eCB2R ist

(Gonsiorek et al., 2000; Luk et al., 2004). EC assoziierte Effekte wer-

den nicht nur durch eCB1R und eCB2R vermittelt, sondern auch durch

die Interaktion mit „Peroxisome Proliferator Activated Receptors“

(PPARs) und „Transient Receptor Potential“ (TRP) Kanäle.

Die Cannabinoid Rezeptoren eCB1R und eCB2R sind G-Protein

gekoppelt. G-Proteine sind Guanosintriphosphat (GTP) bindende

Proteine, die eine wichtige Funktion bei der Weiterleitung von

Signalen in das Zellinnere einnehmen. Die Aktivierung von eCBR

führt zu diversen Veränderungen der Zellphysiologie und beein-

flusst die synaptische Funktion, Gentranskription und Zellmotilität

(Howlett, 2002). eCB1R sind hauptsächlich im Zentralnervensystem

(ZNS) zu finden, besonders im Kortex, Amygdala, Basalganglien, Hip-

pocampus und Cerebellum (Mackie, 2005). Im Vergleich zur eCB1R-

Expression im ZNS erfolgt die Expression von eCB2R in diesem Sys-

tem auf einem sehr niedrigen Level. Neben der Expression von eCB2R

in Mikrogliazellen sind diese Rezeptoren hauptsächlich in vaskulären

Elementen und in Zellen des Immunsystems zu finden (Walter et al.,

2003; Ramirez et al., 2012).

4 CANNABIDIOL (CBD) – EIN ÜBERBLICK

Cannabis sativa L. produziert hunderte von chemischen Substan-

zen wie Cannabinoide, Terpene und phenolische Verbindungen.

All diese Moleküle weisen ein grosses Spektrum interessanter bio-

logischer Eigenschaften auf (Andre, Hausman and Guerriero, 2016).

Bisher sind etwa 100 Cannabinoide bekannt, wobei einige durch

Abbaureaktionen aus anderen Cannabinoiden entstehen. Δ9-THC,

bekannt für seine psychotrope Wirkung, war das erste Cannabinoid,

das identifiziert und beschrieben wurde. Weitere aus Cannabis iso-

lierten Cannabinoide sind Cannabidiol (CBD) (Mechoulam and

Shvo, 1963), Cannabichromen (CBC) (Gaoni and Mechoulam, 1966),

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Cannabigerol (CBG) (Gaoni and Mechoulam, 1964), Cannabidi-

varin (CBDV) und Tetrahydrocannabivarin (THCV) (Vollner,

Bieniek and Korte, 1969; Gill, Paton and Pertwee, 1970). Obwohl all

diese Verbindungen in ihrer Molekularstruktur sehr ähnlich sind,

zeigen sie sehr unterschiedliche Effekte. Die zellbiologische Ak-

tivität dieser Verbindungen kommt zum Teil durch Interaktionen

mit Komponenten des ECS zustande. Da CBD nicht psychoaktiv ist

und weder motorische Funktion noch Gedächtnis beeinträchtigt,

wurde dieses Cannabinoid für die Forschung immer interessanter.

Die Wirkungsweisen von CBD sind sehr komplex und lassen sich

nicht so einfach wie jene von Δ9-THC beschreiben. Δ9-THC agiert

am eCB1R und eCB2R, während die Aktivierung von eCB1R für den

psychischen Effekt von Cannabis verantwortlich ist. CBD zeigt nur

eine sehr geringfügige Affinität zu diesen beiden Rezeptoren, kann

jedoch die Wirkung von Δ9-THC durch eine allosterische Bindung

am eCB1R hemmen. So reduzierte CBD in Versuchen Begleitef-

fekte von Δ9-THC wie etwa die Steigerung der Herzfrequenz, Angst,

Sedierung oder Hunger (Nicholson et al., 2004; Russo and Guy,

2005; Murillo-Rodríguez et al., 2006).

4.1 ECS ASSOZIIERTE AKTIVITÄT VON CBD

Obwohl CBD nur eine sehr geringe Affinität zu den beiden

eCBR besitzt, wurden dennoch Interaktionen beschrieben.

Vor kurzem konnte eine Studie zeigen, dass CBD ein negativer

allosterischer Modulator am eCB1R ist (Laprairie et al., 2015).

Diese Art der eCB1R-Modulation könnte eine Rolle in der Behand-

lung von Krankheiten des ZNS und des peripheren NS spielen.

Darüber hinaus ist CBD ein inverser Agonist am eCB2R, was teil-

weise die bekannten anti-inflammatorischen Effekte erklärt (Pert-

wee, 2005; Thomas et al., 2007). Diese Aktivität blockiert die Mi-

gration von Immunzellen wie Makrophagen, Mikrogliazellen und

Neutrophile und unterdrückt somit Entzündungsreaktionen (Wal-

ter et al., 2003; Sacerdote et al., 2005; Lunn, Reich and Bober, 2006;

McHugh et al., 2006). Das Endocannabinoid Anandamid aktiviert

nicht nur eCB1R, eCB2R und andere G-Protein gekoppelte Rezep-

toren, sondern kann mittels „Endocannabinoid Membrane Trans-

porter“ (EMT) in- und aus der Zelle transportiert werden. CBD

hemmt die Aufnahme von Anandamid in die Zelle (Bisogno et al.,

2001; Mechoulam and Hanuš, 2002) und inhibiert den Transport

zu degradierenden Enzymen (Kaczocha et al., 2014), wodurch die

intrazelluläre Konzentration gesteigert wird. Die Flut an Veröf-

fentlichungen von Studien der letzten Jahre, die vor allem eCBR

unabhängige Effekte beschreiben, zeigt auf, dass die Aktivität von

CBD vielmehr in viele andere Systeme des menschlichen Körpers

involviert ist.

4.2 eCB1R UND eCB

2R

UNABHÄNGIGE AKTIVITÄT VON CBD

In dieserm Kapitel werden CBD assoziierte Effekte nach ECS-unab-

hängigen Rezeptoren der Zelle strukturiert. Aufgrund der geringen

Affinität von CBD zu den eCBR wurde in den letzten Jahren nach

eCB1R und eCB2R unabhängigen Aktivitäten gesucht. CBD interagiert

mit einer Vielzahl anderer Rezeptoren, die für wichtige regulato-

rische Funktionen in verschiedenen Systemen des menschlichen

Körpers verantwortlich sind. CBD bindet an Rezeptoren, wie bei-

spielsweise den „Transient Receptor Potential Vanilloid“ (TRPV)

1 und 2 (Bisogno et al., 2001; Nabissi et al., 2013), Glycin-Rezeptor

(Xiong et al., 2012), 5-HT1A (Russo and Guy, 2005), PPARα und γ

(Issemann and Green, 1990), GPR55 (Li et al., 2013) oder GPR3, GPR6

und GPR12 (Laun et al., 2018). Folgend wird diese Auswahl von

Rezeptoren, ihre Assoziation zu CBD und die daraus resultieren-

den positiven Wirkungsmechanismen vorgestellt.

Obwohl die Stimulierung des „Schmerzrezeptors“ TRPV1 durch

hohe Temperaturen, niedriger pH-Wert, Capsaicin, Psalmo-

toxine oder Vanillotoxine (Geron, Hazan and Priel, 2017)

eine Erweiterung der Blutgefässe und Entzündungen begünstigt,

führt die Bindung von CBD zu einer rapiden Desensibilisierung des

Rezeptors und unter anderem zu anti-inflammatorischen Effekten

(Holzer P., 1991; Szallasi and Blumberg, 1999).

TRPV2 ist in wichtige immunologische (Santoni et al., 2013; Cate-

rina and Pang, 2016) Prozesse involviert und spielt eine essentielle

Rolle in der Funktion von Herzmuskelzellen (Aguettaz et al., 2017).

Ausserdem ist TRPV2 ein essentieller Regulator des Glukosehaus-

haltes. Wird dieser Rezeptor aktiviert, kommt es zu dessen Translo-

kation vom Zytoplasma auf die Plasmamembran der Zelle, wodurch

das Einströmen von Kalziumionen durch den TRPV2 Kanal und in

weiterer Folge die Sekretion von Insulin veranlasst wird (Shibasaki,

2016). Bei Blasenkrebs konnte gezeigt werden, dass dieser vorhin

beschriebene Kalzium-Influx die Apoptose von Krebszellen (pro-

grammierter Zelltod) einleiten kann (Yamada et al., 2010). Zudem

können Wachstumsfaktoren und Hormone den Rezeptor aktivie-

ren und eine TRPV2-Translokation und das Ausbilden von „Death

Signals“ bewirken (Liberati et al., 2014). CBD induzierte die Über-

expression von TRPV2 in „Triple Negative Breast Cancer“ (TNBC)

Zellen und erweiterte die antitumorale Wirkung von Doxorubicin.

In Glioblastomzellen konnte eine CBD induzierte Verstärkung der

anti-tumoralen Aktivität von Doxorubicin festgestellt werden.

Dieser Effekt beruhte dabei auf einer Überexpression von TRPV2

Kanälen, die auf die Aktivität von CBD zurückzuführen war (Elbaz

et al., 2014). Dieses Cannabinoid erhöhte dabei die TRPV2 Expres-

sion und dessen Aktivität durch das Einströmen von Kalzium und

verstärkte die Aufnahme von Medikamenten, die gegenwärtig in

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der Behandlung von Glioblastoma multiforme eingesetzt werden

(Nabissi et al., 2015). Ausserdem konnte gezeigt werden, dass die

Apoptose dieser Zellen gestiegert wird, während keine Effekte auf

normale Astrozyten festgestellt werden konnten. CBD induzierte

zudem eine signifikante Verringerung der Proliferation und Inva-

sion von Gliomzellen und reduzierte die Angiogenese in Tumoren

(Solinas et al., 2013).

Der Glycin-Rezeptor (GlyR) wird durch die Bindung von Glycin

aktiviert und induziert eine Verminderung der Zellerregbarkeit in

Neuronen. Diese Hemmung kommt durch ein Einströmen von Chlo-

ridionen zustande, was zu einer Hyperpolarisation der Zellmembran

führt und die Aktivität des nachgeschalteten Neurons inhibiert. GlyRs

spielen durch ihre Funktion als Hemmer der Signalweiterleitung

eine wichtige Rolle in antinozizeptiven Prozessen (Mechanismen,

die die Sensitivität gegenüber Schmerzreizen verringern) (Zeilhofer,

Benke and Yevenes, 2012) und sind zudem ein Angriffspunkt für die

Behandlung von chronischen Schmerzen. Eine Studie zeigte, dass

CBD diesen Rezeptor aktiviert und chronische, neuropathische und

inflammatorische Schmerzen unterdrücken kann (Xiong et al., 2012).

5-Hydroxytryptamine (5-HT) 1A Rezeptoren sind in Neuronen

im Gehirn lokalisiert und dienen als „Serotonin-Fühler“ im synap-

tischen Spalt. Dieser Rezeptor ist Angriffspunk bei der Behandlung

von Angststörungen, Blutdruckproblemen, Psychosen und aggressi-

ven Verhaltensstörungen. In mehreren Studien konnte gezeigt wer-

den, dass CBD diesen Rezeptor aktiviert und dadurch angstlösende

Eigenschaften besitzt (Soares et al., 2010). Es konnten auch andere

Wirkungen von CBD durch die Aktivierung des 5-HT1A Rezeptors

nachgewiesen werden, wie etwa eine Reduktion von Übelkeit

(Rock et al., 2008) und ein vermindertes Risiko eines Schlaganfalles

(Mishima et al., 2005).

CBD ist ein potentieller Antagonist des GPR55 Rezeptors (Brown,

2007). Dieser Rezeptor wird als weiterer eCBR diskutiert, da er durch

körpereigene ECs aktiviert werden kann. Eine Überexpression die-

ses Rezeptors konnte in mehreren Krebszelllinien nachgewiesen

werden. Die Aktivierung von GPR55 spielt eine wichtige Rolle bei

der Metastasierung, Zellmigration und Adhäsion bei Darmkrebs.

In einer Studie konnte durch die antagonistische Aktivität von CBD

an GPR55 eine reduzierte Leber-Metastasierung nachgewiesen wer-

den (Kargl et al., 2016). Eine kürzlich veröffentlichte Studie zeigte,

dass die Inaktivierung von GPR55 zu einer Reduktion des Tumor-

wachstums bei Darmkrebs führt, während das „Stilllegen“ des eCB1R

die Tumorentwicklung begünstigt (Hasenoehrl et al., 2018).

GPR3, 6 und 12 Rezeptoren sind konstitutiv aktive Rezeptoren, für

die bisher keine endogenen Liganden bestätigt werden konnten. Die-

se Rezeptoren sind in wichtige physiologische Funktionen involviert,

wie das Anheben des Levels an zyklischen Adenosinmonophosphat

(cAMP) (Tanaka et al., 2007), der Aktivierung von Adenylatzyklase

(Eggerickx et al., 1995) und in Mechanismen des Fettstoffwechsels

(Bjursell et al., 2006). GPR3 ist an der Alzheimer-Krankheit beteiligt,

während GPR6 möglicherweise bei Parkinson eine Rolle spielt. CBD

wurde kürzlich als ein inverser Agonist für GPR3, 6, und 12 identi-

fiziert und wird als eine potentielle Therapiemöglichkeit dieser

Krankheiten diskutiert (Laun and Song, 2017; Laun et al., 2018).

Peroxisome Proliferator-Activated Receptors (PPAR) sind eine

Gruppe von intrazellulären Rezeptoren, die bei einer Aktivierung

als Transkriptionsfaktoren (TF) im Zellkern die Expression von

Genen regulieren. PPARα Rezeptoren sind hauptsächlich in der

Leber, Nieren, Darm und dem Herz exprimiert und können durch

eine Aktivierung anti-inflammatorische Effekte auslösen (Berger

and Moller, 2002; Staels and Fruchart, 2005; Tenenbaum, Motro

and Fisman, 2005; Balakumar et al., 2007). Wird PPARγ aktiviert, so

führt dies zu einer Verbesserung des Glukosestoffwechsels und zu

einer Steigerung der Insulinsensitivität. Auch dieser Rezeptor kann

mit anti-inflammatorischen Effekten in Verbindung gebracht wer-

den. Darüber hinaus zeigte die Aktivierung von PPARγ eine Reduk-

tion des Arteriosklerose-Risikos (Staels and Fruchart, 2005; Bala-

kumar et al., 2007; Weidner et al., 2012). Diese Rezeptoren binden

im Zellkern den aktivierten Retinoid-X Rezeptor, in weiterer Folge

an spezifische DNA-Sequenzen, den „PPAR response elements“

(PPREs) und induzieren so die Expression von Zielgenen. Neben

EC und Δ9-THC konnte auch die Bindung von CBD an PPARs be-

stätigt werden. Dabei wird CBD in den Zellkern transportiert, wo es

PPARα und γ aktiviert, was anti-inflammatorische oder neuropro-

tektive Effekte zur Folge hat (O’Sullivan, 2007; Széles, Töröcsik and

Nagy, 2007; O’Sullivan et al., 2009; Esposito et al., 2011). CBD indu-

zierte PPARγ und 5-HT1A Aktivierung führte in vitro unter Anderem

zu einer neuroprotektiven Wirkung (Hind, England and O’Sullivan,

2016). Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass CBD über die Akti-

vierung von PPARγ die Rekrutierung von Mastzellen und Makropha-

gen inhibiert und eine signifikante Reduktion der Sekretion des ent-

zündungsfördernden Botenstoffes Tumornekrosefaktors-α (TNF-α)

bewirkt. Dies hatte zur Folge, dass in biopsiertem Darmgewebe aus

Patienten mit Colitis ulcerosa eine starke Verringerung von Ent-

zündungsreaktionen und eine Verminderung von Gewebeschäden

auftrat (de Filippis et al., 2011). Eine andere Studie demonstrierte

vasorelaxierende Effekte von CBD auf die Aorta (Stanley et al., 2015).

Eine selektive Stimulierung von PPARγ durch CBD führte in Ge-

webe aus Alzheimerpatienten zu einer Reduktion der Apoptose

von Neuronen und verbesserte so das „Überleben“ dieser Zellen

(Scuderi, Steardo and Esposito, 2014). In Lungenkrebszellen

hingegen, induzierte CBD die Apoptose, indem die Expressi-

on der Cyclooxigenase-2(COX-2) und PPARγ gesteigert wurde.

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CBD erhöhte dabei den Prostaglandinlevel (Verbindungen, die als

„Gewebshormone wirken und in eine Vielzahl zellulärer Mecha-

nismen involviert sind), was eine Akkumulation von PPARγ im Zell-

kern verursachte und die PPARγ-abhängige Apoptose aktivierte

(Ramer et al., 2013).

5 DAS THERAPEUTISCHE POTENTIAL VON CBD

Die Beweise für CBD induzierte Effekte sind enorm und würden

bei einer ausführlichen Diskussion den Rahmen dieses Dokumen-

tes schlicht sprengen. Aus diesem Grund wird in diesem Kapitel

lediglich eine Auswahl von Krankheiten und Studien angeführt.

5.1 NEUROLOGISCHE ERKRANKUNGEN

Präklinische Studien konnten bereits zeigen, dass CBD neuropro-

tektive, antioxidative, schmerzlindernde, anti-psychotische und

angstlösende Eigenschaften besitzt. Diese Effekte werden jedoch

nicht durch den eCB1R vermittelt, sondern kommen durch Interak-

tionen mit anderen „Targets“ zustande, die eine essentielle Rolle bei

neurologischen Erkrankungen spielen (Zlebnik and Cheer, 2016). Es

existieren viele Berichte über die Art und Weise, wie CBD neuronale

Strukturen und Funktionen „schützt“ und Krankheiten wie Morbus

Alzheimer, Morbus Parkinson, Schlaganfall und multipler Sklerose

entgegenwirkt (García-Arencibia et al., 2007; Martin-Moreno et al.,

2011; Pryce et al., 2015).

Alzheimer ist eine Form der Demenz, bei der sich „senile Plaques“

bilden und sich aktivierte Mikroglia anreichern. Charakteristisch in

der Pathophysiologie von Alzheimer sind Entzündungsreaktionen

und oxidativer Stress im betroffenen Gewebe. Diese Plaques beste-

hen im Wesentlichen aus Beta-Amyloid-Peptid (Aβ), das Monome-

re, Oligomere und Fibrillen ausbildet. Aktivierte Mikroglia induzie-

ren die Produktion von pro-inflammatorischen Zytokinen, was die

Bildung von Aβ durch neuronale Zellen wiederum erhöht. In diesem

Kontext schützte CBD in Studien differenzierte phäochromozytom

PC12 Zellen vor neurotoxischen Schäden, die von Aβ ausgelöst wer-

den. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Effekt durch eine Kombi-

nation aus antioxidativen, anti-apoptotischen und anti-inflammato-

rischen Eigenschaften von CBD hervorgerufen werden (Hayakawa et

al., 2007; Esposito et al., 2011). Ausserdem schwächte CBD die Aβ in-

duzierte GSK-3β Aktivierung ab und verhinderte in weiterer Folge die

Formation von neurofibrillären Strukturen und inhibierte darüber

hinaus die Aktivierung von Mikroglia und pro-inflammatorischen

Mediatoren (Esposito et al., 2006, 2007).

Auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen zeigte CBD

in Studien vielversprechende Ergebnisse. CBD-induzierte neuropro-

tektive Effekte konnten beispielsweise bei der Parkinson Krankheit

nachgewiesen werden (Lastres-Becker et al., 2005). Studien zeigten,

dass durch die tägliche Verabreichung von CBD signifikante Verbes-

serungen der Motorik möglich sind (Zuardi et al., 2009). Erst kürz-

lich konnten Effekte von CBD auf das durch die Parkinson Krankheit

ausgelöste „REM Sleep Behavior Disorder“ (RBD) gezeigt werden.

Innerhalb von sechs Wochen kam es durch eine tägliche Einnahme

von CBD zu einer starken Reduktion oder einem kompletten Aus-

bleiben von Unruhe, Alpträumen oder aggressivem Verhalten (Cha-

gas et al., 2014). Neuroprotektive- und viele andere positive Effekte

von CBD konnten ebenfalls bei multipler Sklerose und der Hunting-

ton-Krankheit gezeigt werden.

Epidemiologische Studien zeigten auf, dass etwa 1% der Weltbevöl-

kerung von Epilepsie betroffen ist. Ein epileptischer Anfall ist ein kli-

nisches Event, das vermutlich auf eine abnormale und übermässige

neuronale Entladung zurückzuführen ist. Obwohl über 20 verschie-

dene Medikamente zur Behandlung von Epilepsie verfügbar sind,

zeigen mehr als 30% der Patienten eine unzureichende Reduktion

der Anfälle. Sehr viele dieser Medikamente lösen Nebenwirkungen

aus, die mit Funktionen des ZNS assoziiert sind. Einige Forschungs-

gruppen demonstrierten positive Effekte von CBD auf die Häufigkeit

der Anfälle bei therapieresistenten Formen der Epilepsie (Hess et al.,

2016; Tzadok et al., 2016; Aguirre-Velázquez, 2017; O’Connell, Gloss

and Devinsky, 2017). Die Food and Drug Administration (FDA) gab

im Juni 2018 das von GW Pharmaceuticals entwickelte Epidiolex ®

(CBD) für die Behandlung von Epilepsie in den USA frei.

Diese aufgezeigten Studienergebnisse sind nur wenige Beispiele

für CBD induzierte Effekte bei neurologischen Erkrankungen und

unterstreichen die Wichtigkeit dieser Verbindung als neues, thera-

peutisches „Tool“ zur Behandlung von neurodegenerativen Krank-

heiten.

5.2 KREBS

Die antitumorale Aktivität von CBD ist heute sehr gut dokumentiert.

In der Tat demonstrierten sehr viele Studien, dass Cannabinoide bei

vielen Krebstypen anti-proliferative und anti-invasive Aktivitäten

besitzen. Cannabinoide sind in der Lage, in verschiedene Stadien

der Tumorbildung, der Migration von Krebszellen und in die Forma-

tion von Metastasen einzugreifen. Des Weiteren stimulieren diese

Verbindungen Mechanismen, die Krebszellen durch Autophago-

zytose und Apoptose abtöten (Pisanti et al., 2017). Da sich sehr viele

Forschungsgruppen mit dieser Thematik auseinandersetzten und

bisher sehr viele Studien in diesem Feld veröffentlicht wurden, wird

dieses Kapitel etwas ausführlicher behandelt.

CBD induziert in Krebszellen eine Vielzahl von Mechanismen,

die für diverse „krebshemmende“ Effekte verantwortlich sind.

Einer dieser Mechanismen ist die durch CBD ausgelöste verstärkte

9A. Pidroni, MSc Februar 2019

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Produktion von „Reactive Oxygen Species“ (ROS). ROS ist verant-

wortlich für die „Down-Regulation“ von Id-1, ein Inhibitor von be-

stimmten Transkriptionsfaktoren, und der „up-regulation“ der „Ex-

tracellular Signal-regulated Kinase“ (ERK) Phosphorylierung. Beide

Faktoren sind stark in Mechanismen der Zellproliferation involviert

(Cho et al., 2009; Wirawan et al., 2010). Der anti-proliverative Effekt

von CBD durch die Produktion von ROS wurde auch in Gliomzellen

beobachtet. CBD induzierte dabei die Freisetzung von Cytochrom

C und triggerte Autophagozytose und apoptotischer Zelltod (Liu et

al., 2010; Scott et al., 2015). Interessanterweise zeigte CBD auch prä-

ventive Effekte in anderen Krebstypen wie in Lungen- und Darm-

krebszellen oder auch in endokrinen Zellen (Lee et al., 2008; Ramer

et al., 2010; Aviello et al., 2012). Im Folgenden werden die neuesten

Beweise über die Wirksamkeit von CBD in der Modulation der

Tumorbildung kurz vorgestellt. In Kapitel 4.2 wurden bereits

bestimmte ECS unabhängige Wirkungsweisen von CBD bei ver-

schieden Krebstypen erläutert. In den nächsten zwei Unterka-

piteln werden die wichtigsten CBD induzierten zellulären Mecha-

nismen an den Beispielen „Brustkrebs“ und „Glioblastoma multi-

forme“ beschrieben.

5.2.1 Brustkrebs

CBD zeigte in „Estrogen-Receptor“ (ER) positiv und negativ eine

starke Inhibierung der Zellproliferation und verursachte konzen-

trationsabhängig die Apoptose, während bei nicht betroffene Zellen

keine Effekte zu erkennen waren. Dies konnte auf eine Inhibierung

bestimmter Signalwege, wie „AKT/mammalian Target of Rapa-

mycin“ (mTOR) und einer Steigerung der Produktion von ROS

zurückgeführt werden. Zusätzlich kam es durch Autophagozy-

tose zum Absterben von Krebszellen, induziert durch „Endoplas-

matischer Retikulum“ (ER) Stress. CBD führt zu einer komplexen

Balance zwischen Autophagozytose und mitochondrial vermittelter

Apoptose in Brustkrebszellen (Shrivastava et al., 2011). Diese Zell-

tod herbeiführenden Effekte geschehen alle unabhängig vom ECS

(Rocha et al., 2014).

Triple Negative Breast Cancer (TNBC) ist eine hoch aggressive

und stark metastasierende Form des Brustkrebs. Auch bei dieser

Form zeigte CBD positive Effekte durch die Aktivierung bestimmter

Signalwege und stoppte die Krebszellproliferation (Elbaz et al., 2015).

Ausserdem reduzierte CBD die Expression des Transkriptions-

faktors Id-1, wohingegen die Expression der aktiven ERK-Isoform

gesteigert wurde, wodurch es zu einer Inhibierung des Wachstums

und der Invasion von Krebszellen kam. Auch andere Mechanis-

men wurden durch CBD aktiviert, wie die gesteigerte Produk-

tion von ROS und die Induktion von „mitochondrialen Schäden“

(McAllister et al., 2011).

5.2.2 Glioblastoma multiforme

Bereits 2004 zeigte eine Forschungsgruppe, dass CBD anti-prolife-

ratorische Effekte in Gliomzellen besitzt und die Migration dieser

Zellen konzentrationsabhängig inhibiert wird (Massi, Vaccani and

Ceruti, 2004; Vaccani et al., 2005). Die Autoren deuteten zudem an,

dass diese Effekte nicht durch eCBR oder TRPV1 aktiviert werden.

Des Weiteren induzierte CBD die Apoptose in Gliomzellen, indem

eine „frühe“ Produktion von ROS und eine Steigerung der Glutathi-

onbildung (GSH) eingeleitet wurde, was zu einer Kaspase-8 und 9

Aktivierung führte (Massi et al., 2008). In einer anderen Studie resul-

tierte die Verabreichung von CBD in einer reduzierten Proliferation

und Invasion von Glioblastomzellen und senkte die Expression von

Proteinen, die spezifisch in Wachstum, Invasion und Angiogenese

von Tumoren involviert sind (Solinas et al., 2013). CBD modulierte

ausserdem den Id-1 Transkriptionsfaktor. Die Reduktion der Expres-

sion von Id-1 verursachte auch in diesem Krebstyp eine signifikante

Inhibierung der Zellinvasion, jedoch nur eine moderate Reduktion

des Krebszellwachstums. Darüber hinaus inhibierte CBD die Expres-

sion von Biomarkern, die mit der „Epithelial Mesenchymal Transi-

tion“ (EMT), der Invasion und der „Focal Adhesion Kinase“ (FAK)

assoziiert sind (Soroceanu et al., 2013).

5.3 SCHMERZEN

Wissenschaftliche Beweise aus mehreren Studien konnten zeigen,

dass CBD analgesische Effekte besitzt. Viele Schmerzpatienten ver-

wenden erfolgreich CBD zur eigenen Behandlung von unterschied-

lichen Formen von Schmerzen. Insbesondere durch Entzündungen

hervorgerufene Schmerzen lassen sich durch CBD sehr gut therapie-

ren. CBD zeigte in mehreren Studien eine signifikante Reduktion der

Schmerzen bei Knochenkrebs (Lu et al., 2015) oder bei neuropathi-

schen Schmerzen, verusacht durch die Chemotherapeutika Cispla-

tin und Oxaliplatin (Harris et al., 2016). Eine andere Studie zeigte,

dass CBD synergistisch mit Δ9-THC wirkt und in einigen Fällen der

Entwicklung einer Chemotherapie-induzierten peripheren Neuro-

pathie vorbeugt (King et al. , 2017). Des Weiteren konnte eine Studie

demonstrieren, dass CBD unterschiedliche psychische Dimensio-

nen der Reaktion auf einen chirurgischen Schnitt positiv beeinflusst

(Genaro et al., 2017).

5.4 DIABETES

Auch bei Diabetes könnte CBD Anwendung finden. In Tierversu-

chen mit genmodifizierten Mäusen konnte gezeigt werden, dass

CBD die Entstehung von Diabetes verzögern oder sogar verhin-

dern kann (Weiss et al., 2006). CBD reduzierte dabei signifikant

die Bildung von pro-inflammatorischen Zytokinen wie IFN-γ und

TNF-α. Die Th1-assoziierte Zytokin Produktion war stark reduziert,

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während die Bildung der Th2-assoziierten Zytokinen, Interleukin

(IL) IL-4 und IL-10 erhöht war. Zusätzlich wurde festgestellt, dass

CBD die Produktion von pro-inflammatorischen Zytokine IL-12

durch Splenozyten signifikant reduziert (Weiss et al., 2008). Die Au-

toren kommentierten, dass CBD durchaus zur Prävention des Typ-1

Diabetes und möglicherweise auch bei anderen Autoimmunerkran-

kungen zum Einsatz kommen könnte. In einer kürzlich veröffent-

lichten Studie mit Mäusen, die spontan einen Diabetes ausprägen,

zeigten die mit CBD behandelten Tiere stark reduzierte Zeichen

einer Entzündung (Lehmann et al., 2016).

5.5 PSYCHISCHE ERKRANKUNGEN

In mehreren Studien konnte gezeigt werden, dass CBD durch die

Aktivität am 5-HT1A Rezeptor Signalwege in der Hirnrinde ver-

stärkt, die auf Serotonin oder Glutamat reagieren und mit daraus

folgenden antidepressiven Effekten verbunden sind (Linge et al.,

2016; Shoval et al., 2016). Darüber hinaus ist schon länger bekannt,

dass CBD angstlösend sein kann und bereits in sehr geringen Dosen

seine Effekte zeigt (Zuardi et al., 1993; Bergamaschi et al., 2011; Das et

al., 2013; Blessing et al., 2015; Shannon, 2016). In einer Fallstudie aus

dem Jahre 2016 wurde ein 10 Jahre altes Mädchen mit einer schwe-

ren posttraumatischen Belastungsstörung erfolgreich mit CBD

behandelt, wohingegen konventionelle Medikamente keine Wir-

kung zeigten oder mit starken Nebenwirkungen verbunden waren

(Shannon, 2016).

Andere Studien zeigten ebenfalls positive Effekte bei der Behand-

lung von Schizophrenie und Psychosen (Zuardi et al., 1995; Peres et

al., 2016; Osborne et al., 2017; Osborne, Solowij and Weston-Green,

2017) oder bei der Behandlung psychotischer Symptome bei Patien-

ten mit Morbus Parkinson (Zuardi et al., 2009). Eine kontrollierte,

klinische Studie mit 42 Patienten zeigte, dass CBD psychopatholo-

gische Symptome im Vergleich zum Ausgangszustand signifikant re-

duzierte (Leweke et al., 2012). GW Pharmaceuticals testete im Jahre

2015 einen CBD-Extrakt bei 88 schizophrenen Patienten, die auf kon-

ventionelle Medikamente sehr wenig ansprachen oder keine Reak-

tion zeigten. CBD war dabei dem verabreichten Placebo signifikant

überlegen, während keine Nebenwirkungen verzeichnet werden

konnten. Die Anwendung von CBD wird auch in der Behandlung von

Schlafstörungen diskutiert. In mehreren Studien konnte gezeigt wer-

den, dass eine Erhöhung der Schläfrigkeit und eine Verlängerung der

Gesamtschlafzeit durch eine dosisabhängige CBD-Verabreichung er-

zielt wurde (Consroe, Sandyk and Snider, 1986; Nicholson et al., 2004;

Chagas et al., 2013).

5.6 AUTOIMMUNERKRANKUNGEN

UND ENTZÜNDUNGEN

CBD zeigte in vielen Studien anti-inflammatorische Effekte, die auf

unterschiedliche Mechanismen zurückzuführen sind (Buccellato

et al., 2011; Kozela et al., 2011, 2013; Ribeiro et al., 2012; Li et al., 2013;

Mecha et al., 2013). In einer Studie konnte gezeigt werden, dass CBD

die Produktion und Sekretion von IL-17 unterdrückt. Dieses Zytokin

spielt eine wichtige Rolle bei entzündlichen Erkrankungen (Kozela

et al., 2013, 2016). Darüber hinaus konnte demonstriert werden, dass

CBD die Produktion des entzündungshemmenden IL-10 veranlasst.

Andere Studien zeigten eine CBD assoziierte Immunsuppression

durch Induktion von regulatorischen T-Zellen (Dhital et al., 2017).

Ähnliche entzündungshemmende Effekte von CBD konnten auch

bei Colitis ulcerosa und anderen Formen von Darmentzündungen

gezeigt werden (de Filippis et al., 2011; Pagano et al., 2016). Auch bei

akuter Pankreatitis zeigte CBD durch eine Reduktion von IL-6 und

TNF-α eine entzündungshemmende Wirkung (Li et al., 2013). In ei-

ner anderen Studie reduzierte die äussere Anwendung von CBD-Ge-

len bei Arthritis signifikant Gelenkschwellung und Schmerzen

(Hammell et al., 2016).

6 NANOCARRIER

Die Anwendung von pharmazeutischer Nanotechnologie ist in der

Verabreichung von Wirkstoffen weit verbreitet. Aufgrund der che-

mischen Eigenschaften von terpenophenolischen Substanzen und

des „First-Pass“ Effektes kommt es bei einer sublingualen Verabrei-

chung von CBD zu einer sehr schlechten Bioverfügbarkeit von ma-

ximal 10%. Nanocarrier wie Nanoemulsionen, Liposomen oder Mi-

cellen eignen sich sehr gut für eine kontrollierte und gezielte „Drug

Delivery“ und werden als Alternative zu konventionellen Verabrei-

chungsformen immer häufiger eingesetzt. Die Verwendung solcher

Technologien hat den entscheidenden Vorteil, dass durch eine stark

gesteigerte Bioverfügbarkeit spezifischere Dosierungen und sehr viel

kleinere Mengen einer Substanz benötigt werden (Cherniakov et al.,

2017).

Micellen werden im Körper permanent für die Fettverdauung ge-

bildet. Aufgrund des für den Körper hohen Energieaufwands werden

viele dieser wichtigen Substanzen unverwertet wieder ausgeschie-

den. Cannabinoide können durch ein spezielles Verfahren in eine

amphiphile Hülle, bestehend aus rein pflanzlichen Rohstoffen „ver-

packt“ und effizienter von der Zelle aufgenommen werden. Diese

Verabreichungsform ist besonders für die medizinische Anwendung

von CBD interessant, da zur Behandlung von sehr vielen Krankhei-

ten hohe Dosen erforderlich sind. Zur Zeit befindet sich diese Me-

thodik zur Verabreichung von Cannabinoiden, Terpenen und Can-

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nabis-Ölen in mehreren klinischen Studien (Donsky and Winnicki,

2015; Hall et al., 2016; Vitetta and Sean, 2017).

6.1 Resveratrol und Curcumin

Resveratrol ist ein Flavonoid, das in Pflanzen als Antwort auf Stress,

Verletzungen, Infektionen oder UV-Strahlung synthetisiert wird.

Diese Verbindung kommt vor allem in Weintrauben aber auch in

Erdnüssen, Blaubeeren, dunkler Schokolade und Tees vor. In den

frühen 1990er Jahren wurde erstmals bekannt, dass diese Substanz

positive Effekte auf das Herz-Kreislaufsystem hat und Herzinfarkt

vorbeugen kann. In der Zwischenzeit wurden sehr viele Eigenschaf-

ten von Resveratrol bestätigt. So könnte diese Substanz zukünftig

bei der Behandlung von Diabetes (Szkudelski, 2008; Szkudelski and

Szkudelska, 2011, 2015; Zhao et al., 2019), neurodegenerativen Krank-

heiten (Farooqui and Farooqui, 2009; Tellone et al., 2015), Krebs

(Jang et al., 1997; Signorelli and Ghidoni, 2005; Thomasset et al.,

2007), Übergewicht (Szkudelska and Szkudelski, 2010; Springer and

Moco, 2019) und kardiovaskulären Erkrankungen (Petrovski, Gu-

rusamy and Das, 2011) Anwendung finden. Ausserdem scheint Res-

veratrol bestimmten Mechanismen entgegenzuwirken, die an Alte-

rungsprozessen beteiligt sind (Howitz et al., 2003; Baur et al., 2006).

Viele dieser positiven Effekte wurden bereits in klinischen Studien

bestätigt. Die Bioverfügbarkeit bei einer oralen Anwendung von Res-

veratrol liegt bei maximal 1%. Durch die Verwendung eines Nanocar-

rier-Systems konnte die effektive Aufnahme von Resveratrol auf über

90% gesteigert werden (Arora and Jaglan, 2018). Interessanterweise

konnten Studien zeigen, dass die Bioverfügbarkeit von CBD und Res-

veratrol mittels Piperin signifikant gesteigert werden kann, während

Resveratrol die Aufnahme von CBD unterstützt (Johnson et al., 2011;

Cherniakov et al., 2017).

Curcumin ist eine Substanz aus der Gelbwurz, auch bekannt als

Kurkuma und besitzt eine Vielzahl von pharmakologisch interessan-

ten Eigenschaften. Die Anzahl von publizierten Studien über positive

medizinische Effekte von Curcumin sind enorm und wurden sehr

ausführlich in einigen Reviews zusammengefasst. Dazu zählen Krebs,

kardiovaskuläre Erkrankungen, metabolische Krankheiten, Entzün-

dungen, Schmerzen, neurologische Erkrankungen und Krankheiten,

die Leber und Respirationstrakt betreffen. (Rocks et al., 2012; M. Yal-

lapu, Jaggi and C. Chauhan, 2013; Rein et al., 2013; Terlikowska et al.,

2014; Ruiz De Porras et al., 2016; Shindikar et al., 2016; Verma, 2016).

Ähnlich wie CBD und Resveratrol, weist auch Curcumin eine sehr

geringe Bioverfügbarkeit im menschlichen Körper auf. Eine kürzlich

veröffentlichte Studie verglich die Adsorptionseffektivität von „frei-

em“ Curcumin zu in Micellen „verpacktes“ Curcumin und kam zum

Ergebnis, dass Letzteres zu einer gesteigerten Bioverfügbarkeit von

über 90% führte. Curcumin wurde dabei in NutraNanoSpheresTM

eingekapselt (C-NNS). Die Arbeitsgruppe untersuchte anhand von

Krebszellen wie effizient „freies“ Curcumin im Vergleich zu C-NNS

die Apoptose einleitet. Die statistischen Auswertungen der Daten

ergaben, dass C-NNS Krebszellen mit einer stark gesteigerten Ef-

fektivität um das 264-fache abtötet. Die Autoren kommentierten,

dass solche natürlichen und aktiven Substanzen durch den Einsatz

von Nanotechnologien zur Behandlung oder Prävention von Krebs

und anderen Erkrankungen durchaus eingesetzt werden könnten

(Thornthwaite et al., 2017).

Aufgrund der „Beweisflut“ für die positiven, medizinischen Effek-

te von Resveratrol und Curcumin sind beide Substanzen ausgespro-

chen sinnvolle und vielversprechende Ergänzungen zu CBD und

könnten das ohnehin weite Spektrum des therapeutischen Poten-

tials von CBD erheblich verstärken und erweitern.

Abhängigkeit und Entzug

Allergien

Amyotrophe Lateralsklerose

Angststörungen

Asthma

Bewegungsstörungen

Bluthochdruck

Blutvergiftung

Bovine spongioforme Enzephalopathie

Depressionen

Diabetes

Durchblutungsstörungen

Entzündungen/Autoimmunerkrankungen

Epilepsie

Hautkrankheiten

Herzinfarkt/Herzschädigung

Krebs

Morbus Alzheimer

Morbus Parkinson

Multiple Sklerose

Organschäden

Posttraumatische Belastungsstörung

Schizophrenie und Psychosen

Schlaf

Schmerzen

Übelkeit und Erbrechen

Übergewicht

angstlösend

antidepressiv

antioxidativ

entspannt Blutgefässe

hemmt Inflammation

hemmt Krebszellwachstum

neuroprotektiv

reduziert Schmerzen

reduziert tumorale Angiogenese

CBD

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19A. Pidroni, MSc Februar 2019

CANNABIDIOL – DAS MEDIZINISCHE POTENTIAL EINES PHYTOCANNABINOIDS

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