Badano neuroprotekcyjne działania kannabidiolu i innych kannabinoidów na hodowlach neuronów korowych szczurów, które były narażone na toksyczne poziomy pobudzającego neurotransmitera – glutaminianu. Toksyczność glutaminianu była zmniejszona zarówno przez kannabidiol, niestwarzający efektów psychoaktywnych składnik marihuany, jak i psychotropowy kannabinoid (-)Δ9-tetrahydrokanabinol (THC). Kannabinoidy równie dobrze chroniły przed neurotoksycznością wywołaną przez receptory N-metylo-D-asparaginowego kwasu (NMDA), receptory kwasu 2-amino-3-(4-butyl-3-hydroksyizoksozol-5-il)propionowego (AMPA) lub receptory kainianu. Wiadomo, że toksyczność wywołana przez receptory NMDA jest zależna od wapnia; ta studia pokazuje, że toksyczność wywołana przez receptory AMPA/kainianu jest także zależna od wapnia, częściowo pośredniczona przez napięciowoczułe kanały wapniowe. Obserwowana neuroprotekcja za pomocą kannabidiolu i THC nie była wpływana przez antagonistę receptorów kannabinoidowych, co wskazuje, że jest niezależna od receptorów kannabinoidowych. Poprzednie badania wykazały, że toksyczność glutaminianu może być zapobiegana przez przeciwutleniacze. Kannabidiol, THC i kilka syntetycznych kannabinoidów zostały wykazane jako przeciwutleniacze za pomocą cyklicznego woltamperometrii. Kannabidiol i THC również zapobiegały uszkodzeniom oksydacyjnym wywołanym przez hydroperoksyd, tak samo lub lepiej niż inne przeciwutleniacze w układzie chemicznym (reakcja Fentona) oraz hodowlach neuronów. Kannabidiol chronił bardziej przed neurotoksycznością glutaminianu niż kwas askorbinowy lub α-tokoferol, co wskazuje na to, że jest silnym przeciwutleniaczem. Te dane sugerują także, że naturalnie występujący, niepsychoaktywny kannabinoid, kannabidiol, może być potencjalnie użytecznym środkiem terapeutycznym w leczeniu oksydacyjnych zaburzeń neurologicznych, takich jak niedokrwienna choroba mózgu.
Składniki kannabinoidów z marihuany są znane z wywoływania efektów behawioralnych i psychotropowych, ale także posiadają właściwości terapeutyczne, takie jak działanie przeciwbólowe (1), obniżenie ciśnienia w oku (2) i przeciwwymiotne (3). W tym raporcie analizowana jest inna potencjalna rola kannabinoidów jako neuroprotekantów oraz opisany jest mechanizm ich działania w hodowlach komórek neuronów kory mózgowej szczura.
Podczas epizodu niedokrwienia uwalniane są duże ilości pobudzającego neuroprzekaźnika glutaminianu. To zjawisko powoduje śmierć neuronów przez nadmierne pobudzenie receptorów N-metylo-d-asparaginianowych (NMDAr) oraz receptorów typu 2-amino-3-(4-butyl-3-hydroksyizoksazol-5-il)propionowego (AMPA) i kainianowych, co prowadzi do stresu metabolicznego i gromadzenia toksycznych poziomów jonów wapnia wewnątrzkomórkowego (4). Badania in vitro i in vivo (4, 5, 6) wykazały, że neurotoksyczność taka może być zmniejszona za pomocą substancji przeciwnowotworowych lub antagonistów receptorów NMDAr i AMPA/kainianowych receptorów. Przeciwnowotworowe substancje, takie jak α-tokoferyl (5, 6), są skutecznymi neuroprotektorami ze względu na zdolność do redukcji toksycznych reaktywnych form tlenu (ROS) powstających podczas niedokrwienia. Kannabinoidy, takie jak (-)Δ9-tetrahydrokannabinol (THC) i jego analogi psychoaktywne, również zostały zgłoszone jako neuroprotekcyjne wobec toksyczności glutaminianu in vitro (7). Kannabinoidy sugerowano, że zapobiegają toksyczności glutaminianu poprzez aktywację receptorów kannabinoidowych (7, 8), które mogą zmniejszać napływ wapnia poprzez napięciem zależne kanały wapniowe (8, 9). Syntetyczny kannabinoid (HU-211) również został udowodniony jako neuroprotekcyjny, chociaż nie aktywuje receptorów kannabinoidowych. Związek ten jest jednak atypowym kannabinoidem, ponieważ, w przeciwieństwie do innych kannabinoidów, bezpośrednio działa jako przeciwnik receptorów NMDAr (10) i posiada pewne właściwości przeciwnowotworowe (11). W niniejszym badaniu analizowane są klasyczne kannabinoidy jako neuroprotekanty in vitro, ale skupiają się na niepsychoaktywnym kannabinoidzie kannabidiolu. Podobnie jak THC, kannabidiol jest naturalnym składnikiem rośliny marihuany, Cannabis sativa, choć w przeciwieństwie do THC, kannabidiol nie aktywuje receptorów kannabinoidowych i nie wywołuje efektów psychoaktywnych (12). W niniejszym badaniu stwierdzono, że kannabidiol i inne kannabinoidy, takie jak THC, są silnymi przeciwnowotworowymi substancjami, które chronią neurony przed śmiercią spowodowaną glutaminianem, bez aktywacji receptorów kannabinoidowych.