CBGA działa przeciwzapalnie na ludzkie keratynocyty
W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie terapeutycznym potencjałem kannabinoidów, w tym rzadkich fitokannabinoidów występujących w konopiach. Jednym z nich jest kwas kannabigerolowy (CBGA), prekursor innych kannabinoidów, takich jak CBD czy CBG. Choć CBGA znany był dotąd głównie jako substrat biosyntezy, najnowsze badania ujawniają jego silne działanie przeciwzapalne, szczególnie w komórkach skóry, czyli keratynocytach.
Opublikowane w International Journal of Molecular Sciences w 2023 roku badanie Tortolani i wsp. analizuje wpływ CBGA oraz innych rzadkich kannabinoidów (CBG, CBC, THCV) na ludzkie keratynocyty (linie HaCaT) w warunkach zapalenia indukowanego lipopolisacharydem (LPS).
Dlaczego keratynocyty?
Keratynocyty to główne komórki naskórka, które stanowią barierę ochronną organizmu, a jednocześnie odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej skóry. W warunkach zapalenia produkują szereg cytokin prozapalnych, takich jak IL-1β, IL-8, IL-12 czy IL-31, które biorą udział w patogenezie m.in. atopowego zapalenia skóry, łuszczycy i świądu.
Cel badania
Badacze postawili sobie za cel:
- stworzenie modelu zapalenia w keratynocytach HaCaT z użyciem LPS,
- zbadanie wpływu CBGA i innych rzadkich kannabinoidów na produkcję cytokin prozapalnych,
- określenie mechanizmów działania CBGA, w tym roli układu endokannabinoidowego (ECS) oraz szlaku MAPK.
Metodyka
Indukcja zapalenia
W celu wywołania stanu zapalnego zastosowano lipopolisacharyd (LPS) w stężeniu 5 µg/ml przez 24 lub 48 godzin. Potwierdzono, że LPS nie wykazuje cytotoksyczności, ale znacząco zwiększa ekspresję genu COX-2 oraz wydzielanie cytokin IL-8 i IL-12.
Zastosowane kannabinoidy
W badaniu wykorzystano:
- CBGA (13 µM),
- CBG (6 µM),
- CBC (4 µM),
- THCV (9,3 µM).
Wszystkie dawki były dobrane na podstawie wcześniejszych badań i nie wykazywały toksyczności wobec komórek HaCaT.
Wyniki
Wpływ CBGA na cytokiny
- IL-1β – CBGA znacząco zmniejszyło wydzielanie IL-1β po 24 godzinach (p < 0,01 vs LPS).
- IL-8 – CBGA (oraz wszystkie pozostałe kannabinoidy) obniżyło poziom IL-8 po 24 godzinach, jednak efekt ten nie utrzymywał się po 48 godzinach.
- IL-12 – CBGA silnie zmniejszyło ekspresję IL-12 po 48 godzinach (p < 0,0001 vs LPS).
- IL-31 – CBGA obniżyło poziom IL-31 po 24 godzinach (p < 0,01 vs LPS), ale po 48 godzinach wykazywało trend wzrostowy.
Nie zaobserwowano istotnego wpływu CBGA na poziomy IL-10 oraz TNF-β.
Mechanizmy działania CBGA
Układ endokannabinoidowy (ECS)
CBGA wywiera swoje działanie przeciwzapalne poprzez:
- Aktywację receptora TRPV1 – blokowanie TRPV1 (antagonista CPZ) znosiło efekt przeciwzapalny CBGA na IL-31.
- Modulację enzymów ECS, takich jak FAAH i NAPE-PLD. Inhibicja FAAH (URB597) zmieniała wpływ CBGA na ekspresję białek szlaku MAPK.
Szlak sygnalizacji MAPK
Analiza aktywności 17 kluczowych białek szlaku MAPK wykazała, że CBGA:
- zwiększała ekspresję AKT, GSK3β i mTOR,
- obniżała ekspresję MEK1 i MKK6,
- wpływała na białka CREB, RSK1 i RSK2 w obecności inhibitorów ECS.
Co istotne, GSK3β, kluczowy regulator wielu szlaków sygnałowych, pozostawał wysoko aktywny we wszystkich warunkach eksperymentalnych, co sugeruje jego istotną rolę w homeostazie keratynocytów.
Znaczenie kliniczne
Choroby skóry związane z IL-8, IL-12 i IL-31
CBGA zmniejszając wydzielanie tych cytokin może znaleźć zastosowanie w leczeniu:
- łuszczycy,
- atopowego zapalenia skóry,
- świądu przewlekłego,
- oraz innych dermatoz zapalnych.
Przewaga CBGA nad innymi kannabinoidami
Spośród wszystkich badanych kannabinoidów, CBGA wykazało najsilniejsze i najbardziej wielokierunkowe działanie przeciwzapalne, co czyni je obiecującym kandydatem do zastosowań dermatologicznych.
Mechanizmy działania przeciwzapalnego CBGA na ludzkie keratynocyty
Podsumowanie
Badanie wykazało, że CBGA wywiera silne działanie przeciwzapalne na ludzkie keratynocyty poprzez:
- redukcję cytokin prozapalnych (IL-1β, IL-8, IL-12, IL-31),
- aktywację receptorów TRPV1,
- modulację enzymów układu endokannabinoidowego,
- wpływ na szlak MAPK i białka takie jak AKT, mTOR, GSK3β, MEK1, MKK6.
Dzięki tym właściwościom CBGA może stanowić nowy kierunek w leczeniu chorób skóry o podłożu zapalnym, w tym łuszczycy i AZS, w których konwencjonalne terapie są często niewystarczające.
Źródło
- "Rare Phytocannabinoids Exert Anti-Inflammatory Effects on Human Keratinocytes via the Endocannabinoid System and MAPK Signaling Pathway" Daniel Tortolani, Camilla Di Meo, Sara Standoli, Francesca Ciaramellano, Salam Kadhim, Eric Hsu, Cinzia Rapino, Mauro Maccarrone
