CB1-receptoren er kodet af genet CNR1, der er placeret på det menneskelige kromosom 6. To transkriptvarianter, der koder for forskellige isoformer, er blevet beskrevet for dette gen. Der er identificeret CNR1-ortologer hos de fleste pattedyr.
CB1-receptoren udtrykkes præsynaptisk ved både glutaminergiske og GABAergiske interneuroner og virker som en neuromodulator, der hæmmer frigivelsen af glutamat og GABA. Gentagen administration af receptoragonister kan resultere i receptorinternalisering og/eller en reduktion i receptorproteinsignalering.
Den inverse agonist MK-9470 gør det muligt at fremstille in vivo billeder af CB1-receptorernes fordeling i den menneskelige hjerne med positronemissionstomografi.
BrainEdit
CB1-receptorer udtrykkes tættest i centralnervesystemet og er i høj grad ansvarlige for formidlingen af virkningerne af cannabinoidbinding i hjernen. Endocannabinoider frigivet af et depolariseret neuron binder sig til CB1-receptorer på præsynaptiske glutamatergiske og GABAergiske neuroner, hvilket resulterer i et respektive fald i enten glutamat- eller GABA-frigivelse. Begrænsning af glutamatfrigivelse medfører reduceret excitation, mens begrænsning af GABA-frigivelse undertrykker hæmning, en almindelig form for kortsigtet plasticitet, hvor depolarisering af en enkelt neuron inducerer en reduktion i GABA-medieret hæmning, hvilket i realiteten ophidser den postsynaptiske celle.
Varierende niveauer af CB1-ekspression kan påvises i olfaktorisk pære, kortikale regioner (neocortex, pyriform cortex, hippocampus og amygdala), flere dele af basalganglier, thalamiske og hypothalamiske kerner og andre subkortikale regioner (f.eks, septalregionen), cerebellar cortex og hjernestammekerner (f.eks. den periaqueduktale grå).
Hippocampal formationRediger
CB1 mRNA-transkriptioner er rigelige i GABAergiske interneuroner i hippocampus, hvilket indirekte afspejler ekspressionen af disse receptorer og belyser den etablerede virkning af cannabinoider på hukommelsen. Disse receptorer er tæt placeret i cornu ammonis-pyramidale celler, som er kendt for at frigive glutamat. Cannabinoider undertrykker induktionen af LTP og LTD i hippocampus ved at hæmme disse glutamatergiske neuroner. Ved at reducere koncentrationen af frigivet glutamat til under den tærskel, der er nødvendig for at depolarisere den postsynaptiske receptor NMDA, en receptor, der vides at være direkte forbundet med induktion af LTP og LTD, er cannabinoider en afgørende faktor for hukommelsens selektivitet.Disse receptorer udtrykkes i høj grad af GABAergiske interneuroner såvel som glutamatergiske hovedneuroner. Der findes dog en højere tæthed i GABAergiske celler. Det betyder, at selv om den synaptiske styrke/frekvens og dermed potentialet til at inducere LTP er lavere, øges den hippocampale nettoaktivitet, selv om den synaptiske styrke/frekvens og dermed potentialet til at inducere LTP er lavere. Desuden hæmmer CB1-receptorer i hippocampus indirekte frigivelsen af acetylcholin. Dette fungerer som den modulerende akse, der modvirker GABA og mindsker frigivelsen af neurotransmittere. Cannabinoider spiller sandsynligvis også en vigtig rolle i udviklingen af hukommelse gennem deres neonatale fremme af myelin-dannelse og dermed den individuelle adskillelse af axoner.
Basale ganglierRediger
CB1-receptorer udtrykkes overalt i de basale ganglier og har veletablerede virkninger på bevægelse hos gnavere. Som i hippocampus hæmmer disse receptorer frigivelsen af glutamat- eller GABA-senderen, hvilket resulterer i nedsat excitation eller nedsat hæmning baseret på den celle, de udtrykkes i. I overensstemmelse med den variable ekspression af både excitatoriske glutamat- og hæmmende GABA-interneuroner i både basalgangliernes direkte og indirekte motoriske loops er det kendt, at syntetiske cannabinoider påvirker dette system i et dosisafhængigt trefasisk mønster. Der ses en nedsat lokomotorisk aktivitet ved både højere og lavere koncentrationer af anvendte cannabinoider, mens der kan ske en forøgelse af bevægelsen ved moderate doser. Disse dosisafhængige virkninger er imidlertid overvejende blevet undersøgt hos gnavere, og det fysiologiske grundlag for dette trefasiske mønster bør undersøges i fremtiden hos mennesker. Virkningerne kan variere afhængigt af stedet for cannabinoidpåføring, input fra højere kortikale centre, og om lægemiddelpåføring er unilateral eller bilateral.
Cerebellum og neocortexRediger
Rollen for CB1-receptoren i reguleringen af motoriske bevægelser kompliceres af den yderligere ekspression af denne receptor i cerebellum og neocortex, to regioner, der er forbundet med koordinering og igangsættelse af bevægelse. Forskning tyder på, at anandamid syntetiseres af Purkinjeceller og virker på præsynaptiske receptorer for at hæmme glutamatfrigivelse fra granuleceller eller GABA-frigivelse fra terminalerne i kurvceller. I neocortex er disse receptorer koncentreret på lokale interneuroner i hjernelag II-III og V-VI. Sammenlignet med rottehjerner udtrykker mennesker flere CB1-receptorer i hjernebarken og amygdala og færre i lillehjernen, hvilket kan være med til at forklare, hvorfor den motoriske funktion synes at være mere kompromitteret hos rotter end hos mennesker ved anvendelse af cannabinoider.
SpineEdit
Mange af de dokumenterede analgetiske virkninger af cannabinoider er baseret på interaktionen mellem disse forbindelser og CB1-receptorer på rygmarvens interneuroner i de overfladiske niveauer af dorsalhornet, der er kendt for sin rolle i nociceptiv behandling. CB1 er især stærkt udtrykt i lag 1 og 2 af rygmarvens dorsalhorn og i lamina 10 ved den centrale kanal. Dorsalrodsganglier udtrykker også disse receptorer, som er rettet mod en række perifere terminaler, der er involveret i nociception. Signaler på dette spor overføres også til det periaqueduktale grå (PAG) i mellemhjernen. Endogene cannabinoider menes at have en smertestillende virkning på disse receptorer ved at begrænse både GABA og glutamat i PAG-celler, der er relateret til nociceptiv inputbehandling, en hypotese, der er i overensstemmelse med den konstatering, at frigivelsen af anandamid i PAG øges som reaktion på smerteudløsende stimuli.
OtherEdit
CB1 udtrykkes på flere celletyper i hypofysen, skjoldbruskkirtlen og muligvis i binyrerne. CB1 udtrykkes også på flere celler i forbindelse med stofskiftet, såsom fedtceller, muskelceller, leverceller (og også i leverens endothelceller, Kupfferceller og stellatceller) og i fordøjelseskanalen. Det udtrykkes også i lungerne og nyrerne.
CB1 er til stede på Leydigceller og menneskelige sædceller. Hos kvinder er det til stede i æggestokkene, ovidukterne myometrium, decidua og placenta. Det er også blevet inddraget i den korrekte udvikling af embryonet.
CB1 udtrykkes også i nethinden. I nethinden udtrykkes de i fotoreceptorer, indre plexiforme, ydre plexiforme, bipolære celler, ganglieceller og retinale pigmentepithelceller. I det visuelle system inducerer cannabinoidagonister en dosisafhængig modulering af calcium-, klorid- og kaliumkanaler. Dette ændrer den vertikale transmission mellem fotoreceptor-, bipolære og ganglieceller. Ændringen af den vertikale transmission resulterer igen i den måde, som synet opfattes på.