Fortschr Neurol Psychiatr 2000; 68(10): 433-438
DOI: 10.1055/s-2000-7734
ORIGINALARBEIT
Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Die Bedeutung des endogenen Cannabinoidsystems bei verschiedenen neuro-psychiatrischen Erkrankungen

U. Schneider1 , K. R. Müller-Vahl1 , M. Stuhrmann1, 2 , D. Gadzicki2 , D. Heller2 , J. Seifert1 , H. M. Emrich1
  • 1Cannabis-Forschungs-Gruppe in der Medizinischen Hochschule, Abt. Klinische Psychiatrie und Psychotherapie (Direktor: Prof. Dr. Dr. H. M. Emrich), Medizinische Hochschule Hannover
  • 2Abt. Humangenetik (Direktor: Prof. Dr. J. Schmidtke), Medizinische Hochschule Hannover
Further Information

Publication History

Publication Date:
31 December 2000 (online)

Zusammenfassung:

Das körpereigene Cannabinoidsystem wurde erstmals im Jahr 1988 beschrieben. Es gibt zwei spezifische Rezeptoren, den CB2-Rezeptor, der im lymphatischen Gewebe (Milz, Lymphknoten) exprimiert wird und den CB1-Rezeptor, der überwiegend im Zentralnervensystem vorkommt und ein distinktes Verteilungsmuster aufweist mit einer sehr hohen Dichte im Zerebellum, den Basalganglien und im Hippocampus. 1992 wurden erstmals körpereigene Liganden, Anandamid und 2-Arachidonylglykerol (Arachidonsäureabkömmlinge) entdeckt, deren physiologische Bedeutung noch unklar ist. Implikationen dieser neueren Erkenntnisse für das Gilles-de-la-Tourette-Syndrom, ischämische Hirnläsionen, schizophrene Psychosen und Opiatabhängigkeit werden beschrieben.

Eine Dysregulation im endogenen Cannabinoid-System spielt möglicherweise in der Ätiologie des Gilles-de-la-Tourette-Syndroms und bei schizophrenen Psychosen eine Rolle, wobei sich die Applikation von Cannabinoiden auf die Symptome des Gilles-de-la-Tourette-Syndroms offenbar positiv auswirkt, während bei der Schizophrenie Cannabinoide wahrscheinlich eher negative Folgen haben. Bei ischämischen Hirnläsionen sind Cannabinoide höchstwahrscheinlich neuroprotektiv, indem sie die Glutaminatfreisetzung reduzieren und dadurch das Ausmaß der Läsion minimieren. Außerdem wird eine mögliche Bedeutung des endogenen Cannabinoidsystems für die Entwicklung der Opiatabhängigkeit aufgrund von Interaktionen zwischen dem endogenen Opioidsystem und dem endogenen Cannabinoidsystem diskutiert, da tierexperimentell gezeigt werden konnte, dass das Fehlen von CB1-Rezeptoren die positiven Verstärkereigenschaften der Opiate verminderte.

The Importance of the Endogenous Cannabinoid System in Various Neuropsychiatric Disorders:

The endogenous cannabinoid system was first described in 1988. There are two specific receptors, the CB2-receptor, located in the lymphatic system (spleen, lymphocytes), and the CB1-receptor occurring predominantly in the central nervous system. The CB1-receptor shows a distinct distribution in the CNS with a very high density in the cerebellum, the basal ganglia and in the hippocampus. In 1992 endogenous ligands of the cannabinoid system were discovered for the first time (e.g. anandamide and 2-arachidonylglycerol). The physiological role of these arachidonic acid derivates is still unclear. Implications of these recent discoveries for the Gilles de la Tourette syndrome, ischaemic brain lesions, schizophrenic psychoses and opiate drug dependence are described. A dysregulation in the endogenous cannabinoid/anandamide system could possibly play an import role in the etiology of Gilles de la Tourette syndrome and schizophrenic psychoses; administration of cannabinoids affects the symptoms of the Gilles de la Tourette syndrome positively, whereas cannabinoids probably have rather negative effects in schizophrenic psychoses. In ischaemic brain lesions cannabinoids seem to have a neuroprotective effect; they appear to minimize the extent of a lesion by reduction of glutamate release. Additionally the meaning of the endogenous cannabinoid system for the development of opioid drug dependency is discussed and interactions between the endogenous opioid system and the endogenous cannabainoid system are pointed out. This is of interest since it could be shown in animal experiments that the absence of CB1 receptors reduces the positive reinforcement of opiate administration.

Literatur

  • 1 Alonso R, Voutsinos B, Fournier M, Labie C, Steinberg R, Souilhac J, Le Fur G, Soubrie P. Bockade of cannabinoid receptors by SR141716 selectively increases Fos expression in rat mesocorticolimbic areas via reduced dopamine D2 function.  Neuroscience. 1999;  2 607-620
  • 2 Andréasson S, Allebeck P, Engstrom A, Rydberg U. Cannabis and schizophrenia. A longitudinal study of Swedish conscripts.  Lancet. 1987;  2 1483-1486
  • 3 Axelrod J, Felder C C. Cannabinoid receptors and their endogenous agonist, anandamide.  Neurochem Res. 1998;  23 575-581
  • 4 Caspari D. Cannabis and schizophrenia: results of a follow-up study.  Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 1999;  249 45-49
  • 5 Charney M W, Bacelle L, Robinson B. Psychosis after cannabis abuse.  Br Med J Clin Res. 1984;  288 1047
  • 6 Comings D E, Muhleman D, Gade R, Johnson P, Verde R, Saucier G, MacMurray J. Cannabinoid receptor gene (CNR1): association with i. v. drug use.  Mol Psychiatry. 1997;  2 161-168
  • 7 Davidson K, Wilson C H. Maintenance of depression in chronic cannabis intoxication.  Br J Addict. 1972;  67 225-228
  • 8 Desarnaud F, Cadas H, Piomelli D. Anandamide amidohydrolase activity in rat brain microsomes. Identification and partial characterization.  J Biol Chem. 1995;  270 6030-6035
  • 9 Devane W A, Dysarz F A, Johnson M R, Melvin L S, Howlett A C. Determination and characterization of a cannabinoid receptor in rat brain.  Molec Pharmacol. 1988;  34 605-613
  • 10 Devane W A, Hanus L, Breuer A, Pertwee R G, Stevenson L A, Griffin G, Gibson D, Mandelbaum A, Etinger A, Mechoulam R. Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor.  Science. 1992;  258 1946-1949
  • 11 Devane W A, Axelrod J. Enzymatic synthesis of anandamide, an endogenous ligand for the cannabinoid receptor, by brain membranes.  Proc Natl Acad Sci USA. 1994;  91 6698-6701
  • 12 Di Marzo V, Fontana A, Cadas H, Schinelli S, Cimino G, Schwartz J C, Piomelli D. Formation and inactivation of endogenous cannabinoid anandamide in central neurons.  Nature. 1994;  372 686-691
  • 13 Eikmeier G, Lodemann E. Cannabiskonsum und Verlauf schizophrener Psychosen.  Sucht. 1991;  37 377-382
  • 14 Emrich H M, Weber M M, Wendl A, Zihl J, von Meyer L, Hanisch W. Reduced binocular depth inversion as an indicator of cannabis-induced censorship impairment.  Pharmacol Biochem Behav. 1991;  40 689-690
  • 15 Emrich H M, Leweke F M, Schneider U. Towards a Cannabinoid-Hypothesis of Psychosis: Cognitive impairments due to a dysregulation of the endogenous cannabinoid system.  Pharmacol Biochem Behav. 1997;  56 803-807
  • 16 Gadzicki D, Müller-Vahl K, Stuhrmann M. A frequent polymorphism in the coding exon of the human cannabinoid receptor (CNR1) gene.  Mol Cell Probes. 1999;  13 321-323
  • 17 Golub A, Johnson B D. The shifting importance of alcohol and marijuana as gateway substances among serious drug abusers.  J Stud Alcohol. 1994;  55 607-614
  • 18 Guimaraes F S, Del Bel E A, Padovan C M, Netto S M, de Almeida R T. Hippocampal 5-HT receptors and consolidation of stressful memories.  Behav Brain Res. 1993;  58 133-139
  • 19 Halikas J A, Goodwin D W, Guze S B. Marijuana use and psychiatric illness.  Arch Gen Psychiatry. 1972;  27 162-165
  • 20 Harding T, Knight F. Marijuana modified mania.  Arch Gen Psychiatry. 1973;  29 635-637
  • 21 Hemming M, Yellowless P M. Effective treatment of Tourette's syndrome with Marihuana.  J Psychopharmacol. 1993;  7 389-391
  • 22 Herkenham M, Lynn A B, Little M D, Johnson M R, Melvin L S, deCosta B R, Rice K C. Cannabinoid receptor localization in brain.  Proc Natl Acad Sci USA. 1990;  87 1932-1936
  • 23 Johnson B A, Smith B L, Taylor P. Cannabis and schizophrenia.  Lancet. 1988;  1 592-593
  • 24 Kreuzer A, Gebhardt C, Maasen M, Stein-Hilbers M. Drogenabhängigkeit und Kontrolle. Kriminologische Untersuchung über Phänomenologie des Heroinkonsums und polizeiliche Drogenkontrolle. BKA-Forschungsreihe 1981: 24
  • 25 Ledent C, Valverde O, Cossu G, Petitet F, Aubert J F, Beslot F, Bohme G A, Imperato A, Pedrazzini T, Roques B P, Vassart G, Fratta W, Parmentier M. Unresponsiveness to cannabinoids and reduced addictive effects of opiates in CB1 receptor knockout mice.  Science. 1999;  283 401-404
  • 26 Leker R R, Shohami E, Abramsky O, Ovadia H. Dexanabinol; a novel neuroprotective drug in experimental focal cerebral ischemia.  J Neurol Sci. 1999;  162 114-119
  • 27 Leweke F M, Giuffrida A, Wurster U, Emrich H M, Piomelli D. Elevated endogenous cannabinoids in schizophrenia.  Neuroreport. 1999;  10 16651-6669
  • 28 Linszen D H, Dingemans P M, Lenior M E. Cannabis abuse and the course of recent-onset schizophrenic disorders.  Arch Gen Psychiatry. 1994;  51 273-279
  • 29 Mailleux P, Vanderhaeghen J J. Distribution of neuronal cannabinoid receptor in the adult rat brain: a comparative receptor binding radioautography and in situ hybridization histochemistry.  Neuroscience. 1992;  48 655-668
  • 30 Malison R T, McDougle C J, van Dyck C H, Scahill L, Baldwin R M, Seibyl J P, Price L H, Leckman J F, Innis R B. [123I]beta-CIT SPECT imaging of striatal dopamine transporter binding in Tourette's disorder.  Am J Psychiatry. 1995;  152 1359-1361
  • 31 Matsuda L A, Bonner T I, Lolait S J. Localization of cannabinoid receptor mRNA in rat brain.  J Comp Neurol. 1993;  327 535-550
  • 32 Mechoulam R, Ben-Shabat S, Hanus L, Ligumsky M, Kaminski N E, Schatz A R, Gopher A, Almog S, Martin B R, Compton D R. Identification of an endogenous 2-monoglyceride, present in canine gut, that binds to cannabinoid receptors.  Biochem Pharmacol. 1995;  50 83-90
  • 33 Millichap J G. Methylphenidate role in Tourette syndrome prevalence.  J R Soc Med. 1999;  92 156
  • 34 Moriarty J, Costa D C, Schmitz B, Trimble M R, Ell P J, Robertson M M. Brain perfusion abnormalities in Gilles de la Tourette's syndrome.  Br J Psychiatry. 1995;  167 249-254
  • 35 Müller-Vahl K R, Kolbe H, Schneider U, Emrich H M. Cannabinoids: Possible role in pathophysiology and therapy of Gilles de la Tourette-Syndrome.  Acta Psychiat Scand. 1998;  98 502-506
  • 36 Müller-Vahl K R, Schneider U, Kolbe H, Emrich H M. Treatment of Tourette-Syndrome with delta-9-Tetrahydrocannabinol.  Am J Psychiatry. 1999;  156 495
  • 37 Müller-Vahl K R, Berding G, Kolbe H, Meyer G J, Hundeshagen H, Dengler R, Knapp W H, Emrich H M. Dopamine D2 receptor imaging in Gilles de la Tourette syndrome.  Acta Neurol Scand. 2000;  101 165-171
  • 38 Munro S, Thomas K L, Abu-Shaar M. Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids.  Nature. 1993;  365 61-65
  • 39 Nagayama T, Sinor A D, Simon R P, Chen J, Graham S H, Jin K, Greenberg D A. Cannabinoids and neuroprotection in global and focal cerebral ischemia and in neuronal cultures.  J Neurosci. 1999;  19 2987-2995
  • 40 Navarro M, Fernandez-Ruiz J J, de Miguel R, Hernandez M L, Cebeira M, Ramos J A. An acute dose of delta-9-tetrahydrocannabinol affects behavioral and neurochemical indices of mesolimbic dopaminergic activity.  Behav Brain Res. 1993;  57 37-47
  • 41 Navarro M, Rodriguez de Fonseca F. Early cannabinoid exposure as a source of vulnerability to opiate addiction: a model in laboratory rodents.  Span J Psychol. 1998;  1 40-58
  • 42 Navarro M, Chowen J, Ricio A, Carrera M, del Arco I, Villanua M A, Martin Y, Roberts A J, Koob G F, de Fonseca F R. CB1 cannabinoid receptor antagonist-induced opiate withdrawal in morphine-dependent rats.  Neuroreport. 1998a;  26 3397-4402
  • 43 Negrete J C, Knapp W P. The effects of cannabis use on the clinical condition of schizophrenics.  NIDA Res Monogr. 1986;  67 321-327
  • 44 Pertwee R G. Pharmacology of cannabinoid CB1 and CB2 receptors.  Pharmacol Ther. 1997;  74 129-180
  • 45 Robertson M M, Banerjee S, Kurlan R, Cohen D J, Leckman J F, McMahon W, Pauls D L, Sandor P, van de Wetering B J. The Tourette syndrome diagnostic confidence index: development and clinical associations.  Neurology. 1999;  53 2108-2112
  • 46 Robertson M M. Tourette syndrome, associated conditions and the complexities of treatment.  Brain. 2000;  123 (Pt 3) 425-462
  • 47 Rodriguez De Fonseca F, Fernandez-Ruiz J J, Murphy L L, Cebeira M, Steger R W, Bartke A, Ramos J A. Acute effects of delta-9-tetrahydrocannabinol on dopaminergic activity in several rat brain areas.  Pharmacol Biochem Behav. 1992;  42 269-275
  • 48 Rottanburg D, Robins A H, Ben-Arie O, Teggin A, Elk R. Cannabis-associated psychosis with hypomanic features.  Lancet. 1982;  2 1364-1366
  • 49 Shen M, Thayer S A. Delta-9-tetrahydrocannabinol acts as a partial agonist to modulate glutamatergic synaptic transmission between rat hippocampal neurons in culture.  Mol Pharmacol. 1999;  55 8-13
  • 50 Sieg K G, Buckingham D, Gaffney G R, Preston D F, Sieg K G. Tc-99m HMPAO SPECT brain imaging of Gilles de la Tourette's syndrome.  Clin Nucl Med. 1993;  18 255
  • 51 Sinor A D, Irvin S M, Greenberg D A. Endocannabinoids protect cerebral cortical neurons from in vitro ischemia in rats.  Neurosci Lett. 2000;  278 157-160
  • 52 Stuhrmann M, Gadzicki D, Mueller-Vahl K. A mutation in the human cannabinoid receptor (CNR1) gene in patients with Gilles de la Tourette syndrome.  Am J Human Genetics. 1999 (suppl.);  65 229
  • 53 Täschner K L. Zur Psychopathologie und Differentialdiagnose sogenannter Cannabispsychosen.  Fortschr Neurol Psychiatr. 1983;  51 235-248
  • 54 Taylor D, Warner R. Does substance abuse precipitate the onset of functional psychosis.  Soc Work Soc Sci Rev. 1994;  5 64-75
  • 55 Thacore V R, Shukla S R. Cannabis psychosis and paranoid schizophrenia.  Arch Gen Psychiatry. 1976;  33 383-386
  • 56 Terranova J P, Michaud J C, Le Fur G, Soubrie P. Inhibition of long-term potentiation in rat hippocampal slices by anandamide and WIN55212-2: reversal by SR141716 A, a selective antagonist of CB1 cannabinoid receptors.  Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 1995;  352 576-579
  • 57 Thornicroft G. Cannabis and psychosis. Is there epidemiological evidence for an association?.  Br J Psychiatry. 1990;  157 25-33
  • 58 Waksman Y, Olson J M, Carlisle S J, Cabral G A. The central cannabinoid receptor (CB1) mediates inhibition of nitric oxide production by rat microglial cells.  J Pharmacol Exp Ther. 1999;  288 1357-1366
  • 59 Zuardi A W, Morais S L, Guimaraes F S, Mechoulam R. Antipsychotic effect of cannabidiol.  J Clin Psychiatry. 1995;  56 185-186

PD Dr Udo Schneider

Medizinische Hochschule Hannover Abt. für Klinische Psychiatrie und Psychotherapie

30623 Hannover

Email: E-mail: schneider.udo@mh-hannover.de

    >