by Seshata on 13/06/2016 | Consumptie

Wetenschappelijke basiskennis cannabinoïden: Wat is THC?

Cannabinoïden Tetrahydrocannabinol (THC) is verreweg de bekendste cannabinoïde en het voornaamste psychoactieve bestanddeel dat van nature voorkomt in de cannabisplant. Maar wat is het eigenlijk precies? Wat is de functie ervan in de natuur en wat doet het in het menselijk lichaam? Wetenschappers wereldwijd buigen zich over deze belangrijke vragen.


Al vijftig jaar, sinds de ontdekking van het molecuul, buigen wetenschappers zich over deze belangrijke vragen. Hun bevindingen hebben een ongekende bijdrage geleverd aan de medische wetenschap. En die bijdrage wordt alleen maar groter, doordat er steeds meer onderzoek wordt gedaan en de wereldwijde belemmeringen van dergelijk onderzoek steeds minder worden.

Chemische structuur en eigenschappen van THC

THC is een molecuul met de scheikundige formule C21H30O2, en bevat dus eenentwintig koolstofatomen, dertig waterstofatomen en twee zuurstofatomen. Net als alle andere fytocannabinoïden is THC een olieachtige samenstelling die niet oplosbaar is in water, maar wel heel goed oplost in oplosmiddelen op basis van lipiden.

Fytocannabinoïden, zoals THC, worden terpenofenolische stoffen genoemd. Terpenofenolische stoffen bestaan uit complexe organische moleculen die elementen van zowel terpenoïden als fenolen bevatten (twee belangrijke categorieën van chemische stoffen met een natuurlijke oorsprong).

De productie van THC wordt in gang gezet door een complexe kettingreactie in de bladeren en harsklieren van de cannabisplant. In de jonge bladeren reageert een fenol met de naam olivetolzuur met geranylpyrofosfaat, waardoor cannabigerolzuur ontstaat.

Het THC-molecuul heeft de formule C??H??O? (© Tankbiuk)
Het THC-molecuul heeft de formule C21H30O2 (© Tankbiuk)

Hoe wordt THC geproduceerd door de cannabisplant?

Cannabigerolzuur (CBGA) is de voorloper van veel belangrijke cannabinoïden, waaronder THC, CBD, CBC en CBG zelf. Om THC te produceren, moet CBGA eerst een reactie ondergaan om de directe voorloper van THC, tetrahydrocannabinolzuur (THCA), te vormen. Deze reactie vindt plaats in de harsklieren, onder invloed van het enzym THC-synthase.

De harsklieren komen vol te zitten met THCA, waarna THCA na verloop van tijd of als reactie op hoge temperaturen, wordt omgezet in THC. Dit proces waarbij THCA wordt omgezet in THC wordt ook wel decarboxylering genoemd.

Simpel gezegd: het THCA-molecuul is identiek aan het THC-molecuul, maar met de toevoeging van een carboxygroep, een eenvoudige rangschikking van één koolstofatoom, één waterstofatoom en twee zuurstofatomen. Tijdens de decarboxylering gaat de carboxygroep verloren. Dit gebeurt ook bij de andere cannabinoïdezuren (zoals CBCA en CBDA) om de cannabinoïden zelf te vormen.

De isomeren van THC

Hoewel vaak gewoonweg THC genoemd, is de meer correcte term voor het betreffende molecuul delta-9-tetrahydrocannabinol of Δ9-THC. Er zijn ook andere vormen van THC, waarvan Δ8-THC de bekendste is.

THC bindt zich aan CB?-receptoren in de hersenen, wat leidt tot het psychoactieve effect (© Birth Into Being)
THC bindt zich aan CB1-receptoren in de hersenen, wat leidt tot het psychoactieve effect (© Birth Into Being)

Deze andere vormen (‘isomeren met een dubbele binding’) zijn in feite hetzelfde molecuul, maar met één klein verschil. Het THC-molecuul bevat een cyclohexaanring, oftewel zes koolstofatomen die samen een ring vormen, waarbij elk koolstofatoom verbonden is met twee waterstofatomen. Deze koolstofatomen zijn verbonden via enkele covalente bindingen, met uitzondering van één paar. Dat paar is verbonden via een dubbele binding. De positie van deze dubbele binding bepaalt niet alleen welke van de isomeren met een dubbele binding het molecuul is, maar ook de mate van het psychoactieve effect.

Uit het weinige onderzoek dat is gedaan naar deze isomeren, blijkt dat alleen Δ9-THC en Δ8-THC invloed hebben op de CB1-receptor. Het vermogen om de CB1-receptor te activeren is zeldzaam en de hoofdoorzaak van de psychoactiviteit die gepaard gaat met het gebruik van cannabis.

Interessant is dat uit een onderzoek met muizen in 2004 bleek dat Δ8-THC mogelijk beter in staat is om de eetlust te stimuleren dan zijn bekende tegenhanger. Over het algemeen lijkt Δ8-THC de CB1-receptor echter minder te stimuleren dan Δ9-THC, waardoor de stof niet blijvend interessant is gebleken.

Behalve isomeren met dubbele bindingen, bevat THC ook verschillende structuurisomeren. Het verschil: de atomen van isomeren met dubbele bindingen zijn op dezelfde manier gerangschikt, maar via verschillende bindingen met elkaar verbonden. Structuurisomeren bevatten dezelfde atomen, maar die atomen zijn op een andere manier gerangschikt en hebben daardoor een (soms fundamenteel) andere 3D-structuur. Bij mensen die geïnteresseerd zijn in cannabis, zullen een aantal van deze structuurisomeren bekend in de oren klinken: bijvoorbeeld cannabidiol (CBD) en cannabichromeen (CBC).

Het belang van THC voor de geneeskunde

Net als verschillende andere cannabinoïden bindt THC zich aan speciale ‘receptoren’ in de hersenen, in de belangrijkste organen en in de cellen van het immuunsysteem. Deze ‘receptoren’ zijn gespecialiseerde eiwitten die zich bevinden op de presynaptische verbindingen tussen neuronen (zenuwcellen). Tot dusver zijn er twee belangrijke receptoren geïdentificeerd met betrekking tot cannabinoïden, namelijk cannabinoïdereceptoren type I en II, oftewel CB1 en CB2.

Je kunt de cannabinoïdereceptoren zien als de ‘sloten’ en de cannabinoïden als de ‘sleutels’ om deze sloten te openen. Deze ‘sleutels’ worden ook wel ‘liganden’ genoemd. Wanneer een ligand een receptor tegenkomt, kan het zich ‘binden’ aan de receptor om zo een aangepast molecuul te maken (een receptor-ligandcomplex genoemd) met andere biochemische eigenschappen. Het aangepaste molecuul kan dan allerlei verschillende biologische functies vervullen.

THC kan een binding maken met zowel de CB1- als de CB2-receptoren. Binnen de CB2-receptoren is de bindende activiteit van THC nauw betrokken bij cruciale regulerende processen, zoals geprogrammeerde celdood en de vorming van nieuwe cellen.

Liganden passen bij hun receptoren als sleutels in een slot (© National Institutes of Health (NIH))
Liganden passen bij hun receptoren als sleutels in een slot (© National Institutes of Health (NIH))

Wanneer THC zich bindt aan de CB1-receptoren, die zich vooral bevinden in de hersenen en het centrale zenuwstelsel (CZS), vindt de resulterende biologische activiteit ook plaats in de hersenen en het centrale zenuwstelsel. Deze activiteit in de hersenen kan iemands subjectieve waarneming van de werkelijkheid veranderen, wat leidt tot de bekende ‘high’ bij gebruik van cannabis.

Naast het psychoactieve effect, heeft de activiteit van THC in de hersenen ook invloed op processen die betrokken zijn bij het leren, het geheugen, impulsen, het reguleren van emoties, slaap en eetlust. Onderzoek naar de farmacologische werkzaamheid van dit molecuul is van groot belang gebleken om deze meest fundamentele processen te begrijpen en om een beter inzicht te krijgen in de geestesziekten en psychische stoornissen die kunnen ontstaan wanneer er iets misgaat in deze processen.

Reageren

Plaats een reactie

JJ

Vaag stukje tekst zo met al die vraagtekens.......

14/06/2016

Leave a Comment

Please enter a name
Oops, looks like you forgot something?
Read More