Le récepteur CB1 est codé par le gène CNR1, situé sur le chromosome humain 6. Deux variants de transcription codant pour des isoformes différentes ont été décrits pour ce gène. Des orthologues de CNR1 ont été identifiés chez la plupart des mammifères.
Le récepteur CB1 est exprimé de manière pré-synaptique au niveau des interneurones glutaminergiques et GABAergiques et, en fait, agit comme un neuromodulateur pour inhiber la libération de glutamate et de GABA. L’administration répétée d’agonistes des récepteurs peut entraîner une internalisation des récepteurs et/ou une réduction de la signalisation des protéines réceptrices.
L’agoniste inverse MK-9470 permet de réaliser des images in vivo de la distribution des récepteurs CB1 dans le cerveau humain par tomographie par émission de positons.
BrainEdit
Les récepteurs CB1 sont exprimés de la manière la plus dense dans le système nerveux central et sont largement responsables de la médiation des effets de la liaison des cannabinoïdes dans le cerveau. Les endocannabinoïdes libérés par un neurone dépolarisé se lient aux récepteurs CB1 sur les neurones pré-synaptiques glutamatergiques et GABAergiques, entraînant une diminution respective de la libération de glutamate ou de GABA. La limitation de la libération de glutamate entraîne une réduction de l’excitation, tandis que la limitation de la libération de GABA supprime l’inhibition, une forme courante de plasticité à court terme dans laquelle la dépolarisation d’un seul neurone induit une réduction de l’inhibition médiée par le GABA, ce qui a pour effet d’exciter la cellule postsynaptique.
Des niveaux variables d’expression de CB1 peuvent être détectés dans le bulbe olfactif, les régions corticales (néocortex, cortex piriforme, hippocampe et amygdale), plusieurs parties des ganglions de la base, les noyaux thalamiques et hypothalamiques, et d’autres régions sous-corticales (par ex, la région septale), le cortex cérébelleux et les noyaux du tronc cérébral (par exemple, le gris périaqueducal).
Formation hippocampiqueEdit
Les transcrits d’ARNm CB1 sont abondants dans les interneurones GABAergiques de l’hippocampe, reflétant indirectement l’expression de ces récepteurs et élucidant l’effet établi des cannabinoïdes sur la mémoire. Ces récepteurs sont densément localisés dans les cellules pyramidales de la corne d’abondance, qui sont connues pour libérer du glutamate. Les cannabinoïdes suppriment l’induction de LTP et LTD dans l’hippocampe en inhibant ces neurones glutamatergiques. En réduisant la concentration de glutamate libéré en dessous du seuil nécessaire pour dépolariser le récepteur postsynaptique NMDA, un récepteur connu pour être directement lié à l’induction de la LTP et de la LTD, les cannabinoïdes sont un facteur crucial dans la sélectivité de la mémoire.Ces récepteurs sont fortement exprimés par les interneurones GABAergiques ainsi que par les neurones principaux glutamatergiques. Toutefois, leur densité est plus élevée dans les cellules GABAergiques. Cela signifie que, bien que la force/fréquence synaptique, et donc le potentiel d’induction de la LTP, soit réduite, l’activité hippocampique nette est augmentée. En outre, les récepteurs CB1 de l’hippocampe inhibent indirectement la libération d’acétylcholine. Celle-ci sert d’axe modulateur s’opposant au GABA, diminuant la libération du neurotransmetteur. Les cannabinoïdes jouent aussi probablement un rôle important dans le développement de la mémoire par leur promotion néonatale de la formation de myéline, et donc de la ségrégation individuelle des axones.
Ganglions de la baseEdit
Les récepteurs CB1 sont exprimés dans l’ensemble des ganglions de la base et ont des effets bien établis sur le mouvement chez les rongeurs. Comme dans l’hippocampe, ces récepteurs inhibent la libération du glutamate ou du transmetteur GABA, ce qui entraîne une diminution de l’excitation ou une réduction de l’inhibition en fonction de la cellule dans laquelle ils sont exprimés. Conformément à l’expression variable des interneurones excitateurs du glutamate et inhibiteurs du GABA dans les boucles motrices directes et indirectes des ganglions de la base, les cannabinoïdes synthétiques sont connus pour influencer ce système selon un schéma triphasique dépendant de la dose. Une diminution de l’activité locomotrice est observée à la fois à des concentrations plus élevées et plus faibles de cannabinoïdes appliqués, tandis qu’une amélioration du mouvement peut se produire à des doses modérées. Cependant, ces effets dose-dépendants ont été étudiés principalement chez les rongeurs, et la base physiologique de ce schéma triphasique justifie des recherches futures chez l’homme. Les effets peuvent varier en fonction du site d’application des cannabinoïdes, de l’apport des centres corticaux supérieurs et du caractère unilatéral ou bilatéral de l’application du médicament.
Cervelet et néocortexEdit
Le rôle du récepteur CB1 dans la régulation des mouvements moteurs est compliqué par l’expression supplémentaire de ce récepteur dans le cervelet et le néocortex, deux régions associées à la coordination et à l’initiation du mouvement. Les recherches suggèrent que l’anandamide est synthétisée par les cellules de Purkinje et agit sur les récepteurs présynaptiques pour inhiber la libération de glutamate par les cellules granuleuses ou la libération de GABA par les terminaisons des cellules en panier. Dans le néocortex, ces récepteurs sont concentrés sur les interneurones locaux des couches cérébrales II-III et V-VI. Par rapport au cerveau des rats, les humains expriment plus de récepteurs CB1 dans le cortex cérébral et l’amygdale et moins dans le cervelet, ce qui pourrait contribuer à expliquer pourquoi la fonction motrice semble être plus compromise chez les rats que chez les humains lors de l’application de cannabinoïdes.
SpineEdit
Plusieurs des effets analgésiques documentés des cannabinoïdes sont basés sur l’interaction de ces composés avec les récepteurs CB1 sur les interneurones de la moelle épinière dans les niveaux superficiels de la corne dorsale, connus pour leur rôle dans le traitement nociceptif. En particulier, le CB1 est fortement exprimé dans les couches 1 et 2 de la corne dorsale de la moelle épinière et dans la lamina 10 près du canal central. Les ganglions de la racine dorsale expriment également ces récepteurs, qui ciblent une variété de terminaux périphériques impliqués dans la nociception. Les signaux de cette voie sont également transmis au gris périaqueducal (PAG) du mésencéphale. Les cannabinoïdes endogènes présenteraient un effet analgésique sur ces récepteurs en limitant à la fois le GABA et le glutamate des cellules du GAP qui sont liées au traitement des entrées nociceptives, une hypothèse cohérente avec la constatation que la libération d’anandamide dans le GAP est augmentée en réponse à des stimuli déclenchant la douleur.
AutreEdit
CB1 est exprimé sur plusieurs types de cellules dans l’hypophyse, la glande thyroïde, et peut-être dans la glande surrénale. CB1 est également exprimé dans plusieurs cellules liées au métabolisme, comme les cellules adipeuses, les cellules musculaires, les cellules du foie (et aussi dans les cellules endothéliales, les cellules de Kupffer et les cellules stellaires du foie), et dans le tube digestif. Il est également exprimé dans les poumons et les reins.
Le CB1 est présent sur les cellules de Leydig et les spermatozoïdes humains. Chez la femme, il est présent dans les ovaires, les oviductes le myomètre, la caduque et le placenta. Elle a également été impliquée dans le bon développement de l’embryon.
La CB1 est également exprimée dans la rétine. Dans la rétine, ils sont exprimés dans les photorécepteurs, le plexiforme interne, le plexiforme externe, les cellules bipolaires, les cellules ganglionnaires et les cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien. Dans le système visuel, les cannabinoïdes agonistes induisent une modulation dose dépendante des canaux calciques, chlorure et potassium. Cela modifie la transmission verticale entre les cellules photoréceptrices, bipolaires et ganglionnaires. L’altération de la transmission verticale entraîne à son tour la façon dont la vision est perçue.