Mast cells express a peripheral cannabinoid receptor with differential sensitivity to anandamide and palmitoylethanolamide.

Mast cells are multifunctional bone marrow-derived cells found in mucosal and connective tissues and in the nervous system, where they play important roles in tissue inflammation and in neuroimmune interactions. Very little is known about endogenous molecules and mechanisms capable of modulating mast cell activation. Palmitoylethanolamide, found in peripheral tissues, has been proposed to behave as a local autacoid capable of downregulating mast cell activation and inflammation. A cognate N-acylamide, anandamide, the ethanolamide of arachidonic acid, occurs in brain and is a candidate endogenous agonist for the central cannabinoid receptor (CB1). As a second cannabinoid receptor (CB2) has been found in peripheral tissues, the possible presence of CB2 receptors on mast cells and their interaction with N-acylamides was investigated. Here we report that mast cells express both the gene and a functional CB2 receptor protein with negative regulatory effects on mast cell activation. Although both palmitoylethanolamide and anandamide bind to the CB2 receptor, only the former downmodulates mast cell activation in vitro. Further, the functional effect of palmitoylethanolamide, as well as that of the active cannabinoids, was efficiently antagonized by anandamide. The results suggest that (i) peripheral cannabinoid CB2 receptors control, upon agonist binding, mast cell activation and therefore inflammation; (ii) palmitoylethanolamide, unlike anandamide, behaves as an endogenous agonist for the CB2 receptor on mast cells; (iii) modulatory activities on mast cells exerted by the naturally occurring molecule strengthen a proposed autacoid local inflammation antagonism (ALIA) mechanism; and (iv) palmitoylethanolamide and its derivatives may provide antiinflammatory therapeutic strategies specifically targeted to mast cells ("ALIAmides").

Neuroprotective effects of the cannabinoid agonist HU210 on retinal degeneration

Cannabinoids have been demonstrated to exert neuroprotective effects on different types of neuronal insults. Here we have addressed the therapeutic potential of the synthetic cannabinoid HU210 on photoreceptor degeneration, synaptic connectivity and functional activity of the retina in the transgenic P23H rat, an animal model for autosomal dominant retinitis pigmentosa (RP). In P23H rats administered with HU210 (100 μg/kg, i.p.) from P24 to P90, ERG recordings showed an amelioration of vision loss, as compared to vehicle-administered animals. Under scotopic conditions, the maximum a-wave amplitudes recorded at P60 and P90 were higher in HU210-treated animals, as compared to the values obtained in untreated animals. The scotopic b-waves were significantly higher in treated animals than in untreated rats at P30, P60 and P90. This attenuation of visual deterioration correlated with a delay in photoreceptor degeneration and the preservation of retinal cytoarchitecture. HU210-treated animals had 40% more photoreceptors than untreated animals. Presynaptic and postsynaptic elements, as well as the synaptic contacts between photoreceptors and bipolar or horizontal cells, were also preserved in HU210-treated P23H rats. These results indicate that HU210 preserves cone and rod structure and function, together with their contacts with postsynaptic neurons, in P23H rats. These data suggest that cannabinoids are potentially useful to delay retinal degeneration in RP patients.

Le système endocannabinoïde dans la rétine du singe : expression, localisation et fonctions

Le cannabis produit de nombreux effets psychologiques et physiologiques sur le corps humain. Les molécules contenues dans cette plante, désignées comme « phytocannabinoïdes », activent un système endogène qu’on appelle le système endocannabinoïde (eCB). Les effets de la consommation de cannabis sur la vision ont déjà été décrits sans cependant de formulation sur les mécanismes sous-jacents. Ces résultats comportementaux suggèrent, malgré tout, la présence de ce système eCB dans le système visuel, et particulièrement dans la rétine. Cette thèse vise donc à caractériser l’expression, la localisation et le rôle du système eCB dans la rétine du singe vervet, une espèce animale ayant un système visuel semblable à celui de l’humain. Nous avons mis au point un protocole expérimental d’immunohistochimie décrit dans l’article apparaissant dans l’Annexe I que nous avons utilisé pour répondre à notre objectif principal. Dans une première série de quatre articles, nous avons ainsi caractérisé l’expression et la localisation de deux récepteurs eCBs reconnus, les récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB1R) et de type 2 (CB2R), et d’un 3e présumé récepteur aux cannabinoïdes, le récepteur GPR55. Dans l’article 1, nous avons démontré que CB1R et une enzyme clé de ce système, la fatty acid amide hydrolase (FAAH), sont exprimés dans les parties centrale et périphérique de la rétine, et abondamment présents dans la fovéa, une région où l’acuité visuelle est maximale. Dans l’article 2, nous avons localisé le CB2R dans des cellules gliales de la rétine : les cellules de Müller et nous avons proposé un modèle sur l’action de cette protéine dans la fonction rétinienne faisant appel à une cascade chimique impliquant les canaux potassiques. Dans l’article 3, nous avons observé le GPR55 exclusivement dans les bâtonnets qui sont responsables de la vision scotopique et nous avons soumis un deuxième modèle de fonctionnement de ce récepteur par le biais d'une modulation des canaux calciques et sodiques des bâtonnets. Vu que ces 3 récepteurs se retrouvent dans des cellules distinctes, nous avons suggéré leur rôle primordial dans l’analyse de l’information visuelle au niveau rétinien. Dans l’article 4, nous avons effectué une analyse comparative de l’expression du système eCB dans la rétine de souris, de toupayes (petits mammifères insectivores qui sont sont considérés comme l’étape intermédiaire entre les rongeurs et les primates) et de deux espèces de singe (le vervet et le rhésus). Ces résultats nous ont menés à présenter une hypothèse évolutionniste quant à l’apparition et à la fonction précise de ces récepteurs. Dans les articles subséquents, nous avons confirmé notre hypothèse sur le rôle spécifique de ces trois récepteurs par l’utilisation de l’électrorétinographie (ERG) après injection intravitréenne d’agonistes et d’antagonistes de ces récepteurs. Nous avons conclu sur leur influence indéniable dans le processus visuel rétinien chez le primate. Dans l’article 5, nous avons établi le protocole d’enregistrement ERG normalisé sur le singe vervet, et nous avons produit un atlas d’ondes ERG spécifique à cette espèce, selon les règles de l’International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Les patrons électrorétinographiques se sont avérés semblables à ceux de l’humain et ont confirmé la similarité entre ces deux espèces. Dans l’article 6, nous avons démontré que le blocage de CB1R ou CB2R entraine une modification de l’électrorétinogramme, tant au niveau photopique que scotopique, ce qui supporte l’implication de ces récepteurs dans la modulation des ondes de l’ERG. Finalement, dans l’article 7, nous avons confirmé le modèle neurochimique proposé dans l’article 3 pour expliquer le rôle fonctionnel de GPR55, en montrant que l’activation ou le blocage de ce récepteur, respectivement par un agoniste (lysophosphatidylglucoside, LPG) ou un antagoniste (CID16020046), entraine soit une augmentation ou une baisse significative de l’ERG scotopique seulement. Ces données, prises ensemble, démontrent que les récepteurs CB1R, CB2R et GPR55 sont exprimés dans des types cellulaires bien distincts de la rétine du singe et ont chacun un rôle spécifique. L’importance de notre travail se manifeste aussi par des applications cliniques en permettant le développement de cibles pharmacologiques potentielles dans le traitement des maladies de la rétine.

Prostanoids as friends, not foes: Further evidence from the interference by cycloxygenase-inhibitory drugs when inducing tolerance to experimental arthritigens in rats

Pharmacologists have generally been prejudiced against prostanoids, uncritically accepting their suppression as desirable therapy, especially for ‘quick-fix’ analgesia. This myopic perception for a long time ignored (a) the essentiality of prostanoid precursors in nutrition, (b) the physiological protective functions of natural prostaglandins (PGs) (vasculature, stomach, kidney), (c) resolution of inflammation after the expression of COX-2 and (d) increasing therapeutic use of either synthetic PGs (for erectile dysfunction, opthalmic disorders, inducing parturition, etc) or their natural precursors, e.g., ω3-rich polyunsaturated oils, to treat arthritis. Experimental studies in rats have indicated that prostaglandins (E series) are (i) useful, perhaps auto-regulators of established immunoreactivity and (ii) able to amplify (or even induce) anti-inflammatory activity with other agents. Furthermore, anti-prostanoid therapy (APT) can be arthritigenic!!, interfering with the acquisition of tolerance to some arthritigens. For patients with rheumatoid arthritis this additional side-effect of APT, barely recognised to date, may actually perpetuate their arthritis by impairing prostanoid-mediated remission processes. Hopefully, recent adverse publicity about COX-2 inhibitory drugs might stimulate serious re-assessment of some traditional anti-inflammatory therapies with low APT activity for the management of both acute pain (non-addictive cannabinoids, celery seed, etc.) and chronic inflammation, e.g., Lyprinol® (a mussel lipid extract).

Modulation of network oscillatory activity and GABAergic synaptic transmission by CB1 cannabinoid receptors in the rat medial entorhinal cortex

Cannabinoids modulate inhibitory GABAergic neurotransmission in many brain regions. Within the temporal lobe, cannabinoid receptors are highly expressed, and are located presynaptically at inhibitory terminals. Here, we have explored the role of type-1 cannabinoid receptors (CB1Rs) at the level of inhibitory synaptic currents and field-recorded network oscillations. We report that arachidonylcyclopropylamide, an agonist at CB1R, inhibits GABAergic synaptic transmission onto both superficial and deep medial entorhinal (mEC) neurones, but this has little effect on network oscillations in beta/gamma frequency bands. By contrast, the CB1R antagonist/inverse agonist LY320135 (500?nM), increased GABAergic synaptic activity and beta/gamma oscillatory activity in superficial mEC, was suppressed, whilst that in deep mEC was enhanced. These data indicate that cannabinoid-mediated effects on inhibitory synaptic activity may be constitutively active in vitro, and that modulation of CB1R activation using inverse agonists unmasks complex effects of CBR function on network activity.

A critical review of both the synthesis approach and the receptor profile of the 8-chloro-1-(2′,4′-dichlorophenyl)-N-piperidin-1-yl-1,4,5,6-tetrahydrobenzo[6,7]cyclohepta[1,2-c]pyrazole-3-carboxamide and analogue derivatives

We thank European Commission (project “PET BRAIN: Mapping the brain with PET radiolabeled cannabinoid CB1 ligands”; FP7-People-2009-IAPP; Grant Agreement N.25142).

Toxicological impact of JWH-018 and its phase I metabolite N-(3-hydroxypentyl) on human cell lines

"The emergence and abuse of synthetic cannabinoids has been increasing as an alternative to cannabis, mainly among youth. As their appearance on the drug market has been recent, the pharmacological and toxicological profiles of these psychoactive substances are poorly understood. Current studies suggest that they have stronger effects compared to their natural alternatives and their metabolites retain affinity towards CB1 receptors in CNS. Since studies on its toxicological properties are scarce, the effects of the drug in human derived cell lines were investigated. The present study was designed to explore the toxicological impact of parent drug versus phase I metabolites of synthetic cannabinoids on human cells with and without CB1 receptor. The human cell line of neuroblastoma SH-SY5Y and human kidney cell line HEK-293T were exposed to JWH-018 and to its N-(3-hydroxypentyl) metabolite. Cell toxicity was evaluated using the MTT and LDH assay. Additionally, a dual staining methodology with fluorescent Annexin V-FITC and propidium iodide was performed to address the question of whether JWH-018 N-(3-hydroxypentyl) metabolite is inducing cell death through apoptosis or necrosis, in HEK293T and SH-SY5Y cell lines. The obtained results show that JWH-018 does not cause a statistically significant decrease in cell viability, in contrast to its N-(3-hydroxypentyl) metabolite, which at ≥25μM causes a significant decrease in cell viability. Both cell lines are affected by JWH-018 metabolite. Our results point to higher toxicity of JWH-018 metabolite when compared to its parent drug, suggesting a non-CB1 receptor mediated toxicological mechanism. Comparing the results from Annexin V/PI with MTT and LDH assays of SH-SY5Y and HEK293T in the presence of the synthetic cannabinoid metabolite, emerges the picture that cellular viability decreases and associated death is occurring through necrosis."

Espaços Recreativos Noturnos como Palco da Relação Droga/Crime

Os ambientes Recreativos Noturnos cada vez mais conquistam a população mais jovem e principalmente a estudantil, aumentando assim a proximidade com determinadas drogas ilegais e certos delitos. Assim sendo, e visto que o tema de droga e crime cada vez é mais abordado por diversos autores que demonstram uma preocupação pelas suas consequências nesta população e nestes estabelecimentos, esta investigação tem como objetivo conseguir perceber quais as drogas ilegais que a amostra trabalhada tem conhecimento nestes espaços e a ligação com atos delituosos. Este questionário foi feito a 214 indivíduos de ambos os sexos com idade média de 24,55 anos e que frequentam Espaços Recreativos Noturnos na Zona do Grande Porto. No que toca ao consumo de drogas ilegais, verificou-se que 73,8% destes indivíduos consome, consumiu ou conhece alguém que consuma nestes Espaços Recreativos Noturnos, ficando assim nesta ordem os Cannabinóides e Haxixe como drogas mais utilizadas. Na parte do delito 42,1% afirma que já assistiu, cometeu ou foi vítima de delito em que a Agressão é a mais frequente seguindo-se do Furto. Por fim, percebe-se ainda que existe uma ligação entre o crime e o consumo de drogas nestes espaços.

Evidencia sobre la eficacia de cannabinoides en el dolor neuropático oncológico

Contexto: La eficacia de los cannabinoides en el dolor neuropático es desconocida. El control del dolor es determinante en los pacientes ya que genera un impacto negativo en la calidad de vida de los pacientes. Objetivo: El presente trabajo pretende demostrar la evidencia sobre la eficacia de los medicamentos cannabinoides en el control del dolor neuropático oncológico, mediante la evaluación de la literatura disponible. Metodología: Se realizó una revisión sistemática de literatura incluyendo estudios experimentales, observacionales y revisiones sistemáticas en un periodo de 15 años. Se incluyeron todos los estudios desde el años 2000 con evidencia IB según la escala de evidencia de Oxford. Resultados: Cuatro estudios cumplieron criterios para su inclusión, sin embargo la evidencia es baja y no permite recomendar o descartar los cannabinoides como terapia coadyuvante en control del dolor neuropático oncológico. La combinación de THC/CDB (Sativex®) parece ser un medicamento seguro pues no se reportaron muertes asociadas a su uso, sin embargo la presentación de eventos adversos a nivel gastrointestinal y neurológico podría aumentar el riesgo de interacciones medicamentosas y tener un impacto negativo en la calidad de vida de los pacientes oncológicos. Conclusiones: No hay suficiente literatura y la evidencia no es suficiente para recomendar o descartar el uso de los cannabinoides en dolor neuropático oncológico. Futuros estudios deben realizarse para analizar el beneficio de estos medicamentos. Aunque ética y socialmente hay resistencia para el uso de los cannabinoides, actualmente hay una gran discusión política en el mundo y en Colombia para su aceptación como terapia en el control del dolor.