The Analgesic Effect Of Dipyrone In Peripheral Tissue Involves Two Different Mechanisms: Neuronal K(atp) Channel Opening And Cb(1) Receptor Activation.

Dipyrone (metamizole) is an analgesic pro-drug used to control moderate pain. It is metabolized in two major bioactive metabolites: 4-methylaminoantipyrine (4-MAA) and 4-aminoantipyrine (4-AA). The aim of this study was to investigate the participation of peripheral CB1 and CB2 cannabinoid receptors activation in the anti-hyperalgesic effect of dipyrone, 4-MAA or 4-AA. PGE2 (100ng/50µL/paw) was locally administered in the hindpaw of male Wistar rats, and the mechanical nociceptive threshold was quantified by electronic von Frey test, before and 3h after its injection. Dipyrone, 4-MAA or 4-AA was administered 30min before the von Frey test. The selective CB1 receptor antagonist AM251, CB2 receptor antagonist AM630, cGMP inhibitor ODQ or KATP channel blocker glibenclamide were administered 30min before dipyrone, 4-MAA or 4-AA. The antisense-ODN against CB1 receptor expression was intrathecally administered once a day during four consecutive days. PGE2-induced mechanical hyperalgesia was inhibited by dipyrone, 4-MAA, and 4-AA in a dose-response manner. AM251 or ODN anti-sense against neuronal CB1 receptor, but not AM630, reversed the anti-hyperalgesic effect mediated by 4-AA, but not by dipyrone or 4-MAA. On the other hand, the anti-hyperalgesic effect of dipyrone or 4-MAA was reversed by glibenclamide or ODQ. These results suggest that the activation of neuronal CB1, but not CB2 receptor, in peripheral tissue is involved in the anti-hyperalgesic effect of 4-aminoantipyrine. In addition, 4-methylaminoantipyrine mediates the anti-hyperalgesic effect by cGMP activation and KATP opening.

Endogenous cannabinoids induce fever through the activation of CB(1) receptors

Background and purpose: The effects of centrally administered cannabinoids on body core temperature (Tc) and the contribution of endogenous cannabinoids to thermoregulation and fever induced by lipopolysaccharide (LPS) (Sigma Chem. Co., St. Louis, MO, USA) were investigated. Experimental approach: Drug-induced changes in Tc of male Wistar rats were recorded over 6 h using a thermistor probe (Yellow Springs Instruments 402, Dayton, OH, USA) inserted into the rectum. Key results: Injection of anandamide [(arachidonoylethanolamide (AEA); Tocris, Ellisville, MO, USA], 0.01-1 mu g i.c.v. or 0.1-100 ng intra-hypothalamic (i.h.), induced graded increases in Tc (peaks 1.5 and 1.6 degrees C at 4 h after 1 mu g i.c.v. or 10 ng i.h.). The effect of AEA (1 mu g, i.c.v.) was preceded by decreases in tail skin temperature and heat loss index (values at 1.5 h: vehicle 0.62, AEA 0.48). Bell-shaped curves were obtained for the increase in Tc induced by the fatty acid amide hydrolase inhibitor [3-(3-carbamoylphenyl)phenyl] N-cyclohexylcarbamate (Cayman Chemical Co., Ann Arbor, MI, USA) (0.001-1 ng i.c.v.; peak 1.9 degrees C at 5 h after 0.1 ng) and arachidonyl-2-chloroethylamide (ACEA; Tocris) (selective CB(1) agonist; 0.001-1 mu g i.c.v.; peak 1.4 degrees C 5 h after 0.01 mu g), but (R,S)-(+)-(2-Iodo-5-nitrobenzoyl)-[1-(1-methyl-piperidin-2-ylmethyl)-1H-indole-3-yl] methanone (Tocris) (selective CB(2) agonist) had no effect on Tc. AEA-induced fever was unaffected by i.c.v. pretreatment with 6-Iodo-2-methyl-1-[2-(4-morpholinyl)ethyl]-1H-indole-3-yl](4-methoxyphenyl) methanone (Tocris) (selective CB(2) antagonist), but reduced by i.c.v. pretreatment with N-(piperidin-1-yl)-5-(4-iodophenyl)-1-(2,4-dichlorophenyl)-4-methyl-1H-pyrazole-3-carboxamide (AM251; Tocris) (selective CB(1) antagonist). AM251 also reduced the fever induced by ACEA or LPS. Conclusions and implications: The endogenous cannabinoid AEA induces an integrated febrile response through activation of CB(1) receptors. Endocannabinoids participate in the development of the febrile response to LPS constituting a target for antipyretic therapy.

Inhibition of spontaneous neurotransmission in the nucleus of solitary tract of the rat by the cannabinoid agonist WIN 55212-2 is not via CB1 or CB2 receptors

Cannabinoids have been shown to modulate central autonomic regulation and baroreflex control of blood pressure. Both CB1 and CB2 cannabinoid receptors have been described in the nucleus tractus solitarius (NTS), which receives direct afferent projections of cardiovascular reflexes. in the present study we evaluated the effects of WIN 55212-2 (WIN), a cannabinoid agonist, on fast neurotransmission in the NTS. We recorded spontaneous post-synaptic currents using the whole-cell configuration in NTS cells in brainstem slices from young rats (25-30 days old). Application of 5 mu M WIN inhibited the frequency of both glutamatergic and GABAergic sPSCs, without affecting their amplitudes. Effects of WIN were not blocked by application of the CB1 antagonist AM251, the CB2 antagonist AM630 or the varmiloid receptor TRPV1 antagonist AMG9810, suggesting that the effect of WIN is via a non-CB1 non-CB2 receptor. Neither the CB1/CB2 agonist HU210 nor the CB1 agonist ACPA affected the frequency of sPSCs. We conclude WIN inhibits the neurotransmission in the NTS of young rats via a receptor distinct from CB1 or CB2. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Pharmacological blockade of either cannabinoid CB1 or CB2 receptors prevents both cocaine-induced conditioned locomotion and cocaine-induced reduction of cell proliferation in the hippocampus of adult male rat.

Addiction to major drugs of abuse, such as cocaine, has recently been linked to alterations in adult neurogenesis in the hippocampus. The endogenous cannabinoid system modulates this proliferative response as demonstrated by the finding that pharmacological activation/blockade of cannabinoid CB1 and CB2 receptors not only modulates neurogenesis but also modulates cell death in the brain. In the present study, we evaluated whether the endogenous cannabinoid system affects cocaine-induced alterations in cell proliferation. To this end, we examined whether pharmacological blockade of either CB1 (Rimonabant, 3 mg/kg) or CB2 receptors (AM630, 3 mg/kg) would affect cell proliferation [the cells were labeled with 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU)] in the subventricular zone (SVZ) of the lateral ventricle and the dentate subgranular zone (SGZ). Additionally, we measured cell apoptosis (as monitored by the expression of cleaved caspase-3) and glial activation [by analyzing the expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and Iba-1] in the striatum and hippocampus during acute and repeated (4 days) cocaine administration (20 mg/kg). The results showed that acute cocaine exposure decreased the number of BrdU-immunoreactive (ir) cells in the SVZ and SGZ. In contrast, repeated cocaine exposure reduced the number of BrdU-ir cells only in the SVZ. Both acute and repeated cocaine exposure increased the number of cleaved caspase-3-, GFAP- and Iba1-ir cells in the hippocampus, and this effect was counteracted by AM630 or Rimonabant, which increased the number of BrdU-, GFAP-, and Iba1-ir cells in the hippocampus. These results indicate that the changes in neurogenic, apoptotic and gliotic processes that were produced by repeated cocaine administration were normalized by pharmacological blockade of CB1 and CB2. The restorative effects of cannabinoid receptor blockade on hippocampal cell proliferation were associated with the prevention of the induction of conditioned locomotion but not with the prevention of cocaine-induced sensitization.

THC prevents MDMA neurotoxicity in mice

The majority of MDMA (ecstasy) recreational users also consume cannabis. Despite the rewarding effects that both drugs have, they induce several opposite pharmacological responses. MDMA causes hyperthermia, oxidative stress and neuronal damage, especially at warm ambient temperature. However, THC, the main psychoactive compound of cannabis, produces hypothermic, anti-inflammatory and antioxidant effects. Therefore, THC may have a neuroprotective effect against MDMA-induced neurotoxicity. Mice receiving a neurotoxic regimen of MDMA (20 mg/kg ×4) were pretreated with THC (3 mg/kg ×4) at room (21°C) and at warm (26°C) temperature, and body temperature, striatal glial activation and DA terminal loss were assessed. To find out the mechanisms by which THC may prevent MDMA hyperthermia and neurotoxicity, the same procedure was carried out in animals pretreated with the CB1 receptor antagonist AM251 and the CB2 receptor antagonist AM630, as well as in CB1, CB2 and CB1/CB2 deficient mice. THC prevented MDMA-induced-hyperthermia and glial activation in animals housed at both room and warm temperature. Surprisingly, MDMA-induced DA terminal loss was only observed in animals housed at warm but not at room temperature, and this neurotoxic effect was reversed by THC administration. However, THC did not prevent MDMA-induced hyperthermia, glial activation, and DA terminal loss in animals treated with the CB1 receptor antagonist AM251, neither in CB1 and CB1/CB2 knockout mice. On the other hand, THC prevented MDMA-induced hyperthermia and DA terminal loss, but only partially suppressed glial activation in animals treated with the CB2 cannabinoid antagonist and in CB2 knockout animals. Our results indicate that THC protects against MDMA neurotoxicity, and suggest that these neuroprotective actions are primarily mediated by the reduction of hyperthermia through the activation of CB1 receptor, although CB2 receptors may also contribute to attenuate neuroinflammation in this process.

Implication du récepteur aux cannabinoïdes CB2 dans le développement de la voie rétinothalamique

Durant le développement du système visuel, les cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs) envoient des axones qui seront influencés par divers signaux guidant leur cône de croissance, permettant ainsi la navigation des axones vers leurs cibles terminales. Les endocannabinoïdes, des dérivés lipidiques activant les récepteurs aux cannabinoides (CB1 et CB2), sont présents de manière importante au cours du développement. Nous avons démontré que le récepteur CB2 est exprimé à différents points du tractus visuel durant le développement du hamster. L’injection d’agonistes et d’agonistes inverses pour le récepteur CB2 a modifié l’aire du cône de croissance et le nombre de filopodes présents à sa surface. De plus, l’injection d’un gradient d’agoniste du récepteur CB2 produit la répulsion du cône de croissance tandis qu’un analogue de l’AMPc (db-AMPc) produit son attraction. Les effets du récepteur CB2 sur le cône de croissance sont produits en modulant l’activité de la protéine kinase A(PKA), influençant la présence à la membrane cellulaire d’un récepteur à la nétrine-1 nommé Deleted in Colorectal Cancer (DCC). Notamment, pour que le récepteur CB2 puisse moduler le guidage du cône de croissance, la présence fonctionnelle du récepteur DCC est essentielle.. Suite à une injection intra-occulaire d’un agoniste inverse du récepteur CB2, nous avons remarqué une augmentation de la longueur des branches collatérales des axones rétiniens au niveau du LTN (noyau lateral terminal). Nous avons également remarqué une diminution de la ségrégation des projections ganglionnaires au niveau du dLGN, le noyau genouillé lateral dorsal, chez les animaux transgéniques cnr2-/-, ayant le gène codant pour le récepteur CB2 inactif. Nos données suggèrent l’implication des endocannabinoïdes et de leur récepteur CB2 dans la modulation des processus de navigation axonale et de ségrégation lors du développement du système visuel.

Rôle du récepteur aux cannabinoïdes CB2 sur la synaptogenèse

Lors de cette étude, nous avons d’abord localisé les récepteurs CB1 et CB2 sur les structures neuronales. Nous avons montré que les récepteurs CB1 et CB2 sont présents sur les dendrites et les axones et les filopodes. Dans le même ordre d’idée, nous avons localisé le récepteur DCC sur les structures neuronales. Celui-ci est aussi présent sur les dendrites, les axones et les filopodes. Ces résultats suggèrent que le récepteur DCC serait impliqué non seulement dans le processus de synaptogenèse médié par le récepteur CB1, comme cela a été montré dans le laboratoire du professeur Bouchard, mais aussi dans celui, éventuellement, médié par le récepteur CB2. Nous avons ensuite évalué l’effet des ligands du récepteur CB2. Nous n’avons détecté aucun effet clair des agonistes inverses (AM630 et JTE907) et des agonistes (JWH015 et JWH133) quant à la médiation du processus de synaptogenèse en terme de variation de la densité des filopodes et des points de contacts synaptiques. Nous avons obtenu des résultats variables. Ceux-ci furent non reproductibles. Nous avons obtenu des résultats différents des résultats originaux lorsque nous avons requantifié visuellement les mêmes photos à deux reprises Nous avons développé une méthode informatisée de quantification qui nous a permis d’obtenir des résultats reproductibles. Cependant, nous n’avons toujours pas détecté d’effets sur la synaptogenèse médiés par le récepteur CB2. Ces résultats préliminaires ne nous permettent ni d’infirmer, ni de confirmer d’éventuels effets sur la synaptogenèse médiés par le récepteur CB2. Une étude exhaustive serait nécessaire pour le déterminer.

Localization and function of the endocannabinoid system throughout the retinogeniculate pathway of vervet monkeys

Le système endocannabinoïde (eCB) est présent dans le système nerveux central (SNC) de mammifères, incluant la rétine, et est responsable de la régulation de nombreux processus physiologiques. Bien que la présence du récepteur cannabinoïde de type 1 (CB1R) a bien été documenté dans la rétine de rongeurs et primates, il y a encore une controverse quant à la présence du récepteur cannabinoïde de type 2 (CB2R) au niveau du SNC. En utilisant la microscopie confocale, nous sommes les premiers à signaler les patrons d’expression du CB2R dans la rétine de singe. Nos résultats démontrent que le CB2R est exprimé exclusivement dans les cellules de Müller de la rétine du singe. En outre, nous avons comparé les différents patrons d’expression du système eCB dans la rétine de la souris, du toupaye, ainsi que du singe vervet et macaque. Nous rapportons que les distributions de CB1R, FAAH (fatty acid amid hydrolase), MAGL (monoacylglycerol lipase) et DAGLα (diacylglycerol lipase alpha) sont hautement conservées parmi ces espèces alors que CB2R et NAPE-PLD (N-acyl phosphatidylethanolamine phospholipase D) présentent différents profils d'expression. CB2R n'a pas été détecté dans les cellules neuronales de la rétine des primates. L’immunoréactivité de NAPE-PLD est présente dans les couches de la rétine de souris et toupayes, mais a été limitée à la couche des photorécepteurs des singes vervet et macaque. Pour étudier les corrélats neuronaux et le rôle de la signalisation du système eCB dans la rétine, nous avons établi un protocole standard pour l'électrorétinographie (ERG), puis enregistré la réponse ERG de la rétine après le blocage des récepteurs avec des antagonistes spécifiques pour CB1R (AM251) et CB2R (AM630). Comparé au témoin, dans des conditions photopiques, et à certaines intensités faibles du stimulus, le blocage de CB1R diminue l'amplitude de l'onde-b, alors qu’à des intensités plus élevées, le blocage de CB2R augmente l'amplitude des deux-ondes a et b. De plus, le blocage des récepteurs cannabinoïdes provoque une augmentation de la latence des deux ondes a et b. Dans des conditions d’adaptation à l'obscurité, le blocage de CB1R et CB2R réduit l’amplitudes de l'onde a seulement à des intensités plus élevées et réduit l’onde b à intensités plus faibles. Des augmentations significatives de latence ont été observées dans les deux cas. Ces résultats indiquent que les récepteurs CB1 et CB2 chez les primates non humains sont impliqués dans la fonction rétinienne conditions photopiques. En outre, nous avons évalué le profil d'expression du CB1R, de FAAH et de NAPE-PLD au-delà de la rétine dans le corps géniculé latéral des singes et nous rapportons pour la première fois que CB1R et FAAH sont exprimés davantage dans les couches magnocellulaires. La NAPE-PLD a été localisée à travers les couches magno- et parvocellulaires. Aucune de ces composantes n’est exprimée dans les couches koniocellulaires. Ces résultats nous aident à mieux comprendre les effets des cannabinoïdes sur le système visuel qui pourraient nous mener à trouver éventuellement de nouvelles cibles thérapeutiques.

Cannabinoids stimulate fibroblastic colony formation by bone marrow cells indirectly via CB2 receptors

Recently, the cannabinoid receptors CB1 and CB2 were shown to modulate bone formation and resorption in vivo, although little is known of the mechanisms underlying this. The effects of cannabinoids on mesenchymal stem cell (MSC) recruitment in whole bone marrow were investigated using either the fibroblastic colony-forming unit (CFU-f) assay or high-density cultures of whole bone marrow. Levels of the CB1 and CB2 receptors were assessed by flow cytometry. Treatment of CFU-f cultures with the endocannabinoid 2-arachidonylglycerol (2-AG) dose-dependently increased fibroblastic and differentiated colony formation along with colony size. The nonspecific agonists CP 55,940 and WIN 55,212 both increased colony numbers, as did the CB2 agonists BML190 and JWH015. The CB1-specific agonist ACEA had no effect, whereas the CB2 antagonist AM630 blocked the effect of the natural cannabinoid tetrahydrocannabivarin, confirming mediation via the CB2 receptor. Treatment of primary bone marrow cultures with 2-AG stimulated proliferation and collagen accumulation, whereas treatment of subcultures of MSC had no effect, suggesting that the target cell is not the MSC but an accessory cell present in bone marrow. Subcultures of MSCs were negative for CB1 and CB2 receptors as shown by flow cytometry, whereas whole bone marrow contained a small population of cells positive for both receptors. These data suggest that cannabinoids may stimulate the recruitment of MSCs from the bone marrow indirectly via an accessory cell and mediated via the CB2 receptor. This recruitment may be one mechanism responsible for the increased bone formation seen after cannabinoid treatment in vivo.