Endokannabinoid anandamid (arachidonoiloetanoloamid, AEA) to nienaładowany lipid neuromodulujący, który podobnie jak wiele neuroprzekaźników ulega inaktywacji w wyniku wychwytu komórkowego i późniejszego katabolizmu. AEA jest hydrolizowany przez hydrolazę amidu kwasu tłuszczowego (FAAH), enzym zlokalizowany w siateczce śródplazmatycznej. W przeciwieństwie do większości neuromodulatorów, hydrofilowy cytozol stanowi barierę dyfuzyjną dla skutecznego dostarczania AEA do miejsca katabolizmu. Dlatego AEA prawdopodobnie przechodzi przez cytozol przy pomocy nośnika wewnątrzkomórkowego, który zwiększa jego rozpuszczalność i szybkość dyfuzji. Aby zbadać ten proces, zbadano wychwyt i hydrolizę AEA w komórkach COS-7 wyrażających FAAH ograniczonych do retikulum endoplazmatycznego, mitochondriów lub aparatu Golgiego. Hydrolizę AEA można było wykryć w najwcześniejszym możliwym do zmierzenia punkcie czasowym (3 sekundy), co sugeruje, że komórki COS-7, zwykle pozbawione układu endokannabinoidowego, posiadają skuteczny mechanizm cytozolowego transportu AEA. Zbadano trzy białka wiążące kwasy tłuszczowe (FABP), o których wiadomo, że ulegają ekspresji w mózgu, jako możliwe wewnątrzkomórkowe nośniki AEA. Wychwyt i hydroliza AEA były znacząco zwiększone w komórkach nerwiaka niedojrzałego N18TG2 po nadekspresji FABP5 lub FABP7, ale nie FABP3. Podobne wyniki zaobserwowano w komórkach COS-7 trwale eksprymujących FAAH. Zgodnie z rolą FABP jako nośników AEA, podawanie konkurencyjnego ligandu FABP, kwasu oleinowego lub selektywnego nielipidowego inhibitora FABP BMS309403, osłabiało wychwyt i hydrolizę AEA o ≈50% w komórkach N18TG2 i COS-7. Podsumowując, FABP stanowią pierwsze białka, o których wiadomo, że transportują AEA z błony komórkowej do FAAH w celu inaktywacji, a zatem mogą stanowić nowe cele farmakologiczne.
Anandamid endokannabinoidowy (arachidonoiloetanoloamid, [AEA]) to lipid neuromodulujący należący do rodziny cząsteczek sygnalizacyjnych zwanych wspólnie endokannabinoidami (1). Biologiczne działanie AEA jest ściśle kontrolowane poprzez jego enzymatyczną syntezę i degradację (2). Podobnie jak Δ9-tetrahydrakannabinol, AEA aktywuje centralne i obwodowe receptory kannabinoidowe CB1 i CB2, a także jest ligandem dla receptora przejściowego potencjalnego receptora waniloidowego 1 (3–7). Receptory kannabinoidowe pośredniczą w wielu procesach fizjologicznych, w tym w działaniu przeciwbólowym, rozszerzeniu naczyń, neuroprotekcji, funkcjach poznawczych, ruchu i regulacji przyjmowania pokarmu (8, 9).
Większość neuroprzekaźników (np. katecholamin, glutaminianu i serotoniny) to cząsteczki hydrofilowe wymagające transportu białek przez błonę komórkową. Po wejściu do komórek swobodnie dyfundują przez cytozol do miejsc katabolizmu. Natomiast AEA jest nienaładowanym lipidem, który może samodzielnie przechodzić przez dwuwarstwę (10). W związku z tym w kilku badaniach stwierdzono, że wychwyt AEA zachodzi na drodze dyfuzji biernej (10–15), chociaż zaproponowano także dyfuzję ułatwioną i/lub endocytozę (16–20).
Niezależnie od mechanizmu wychwytu w błonie komórkowej, oczekuje się, że hydrofobowy charakter AEA ograniczy jego dyfuzję przez wodny cytozol. Ponieważ AEA jest hydrolizowany głównie przez FAAH, enzym zlokalizowany w siateczce śródplazmatycznej (ER) (21, 22), prawdopodobne jest, że mechanizm opiekuńczy szybko dostarcza AEA z błony komórkowej do FAAH. Do chwili obecnej nie zidentyfikowano żadnych wewnątrzkomórkowych nośników/opiekunów dla endokannabinoidów. Ponieważ AEA jest skutecznie metabolizowany przez wiele typów komórek, w tym komórki transfekowane FAAH, zwykle pozbawione funkcjonalnego układu endokannabinoidowego (23–25), musi istnieć wszechobecny mechanizm(y) transportujący AEA. W rezultacie potencjalne wewnątrzkomórkowe nośniki AEA prawdopodobnie ulegają szerokiej ekspresji i są zdolne do wiązania różnych ligandów lipofilowych. Rodzina nośników lipidowych FABP spełnia oba te kryteria (26). Białka te ulegają powszechnej ekspresji w tkankach ssaków, przy czym trzech ich członków, FABP3, FABP5 i FABP7, ulega ekspresji w mózgu (26–32). Oprócz kwasów tłuszczowych białka te zawierają inne ligandy lipofilowe, takie jak kwas retinowy (33). Tutaj przedstawiamy dowody na to, że FABP działają jako wewnątrzkomórkowe nośniki AEA.
źródło: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0901515106