איך THC נולד – התהליך בו מולקולת ה THCA הופכת למולקולת THC
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC הקדמה:
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC – בכתבה הזאת ננסה להבין ביחד כיצד חומרים קנבינואידים ראשוניים בתא צמח הקנאביס, הופכים לחומרים קנבינואידים משניים (שאותם או מכירים קצת יותר טוב) כמו THC וCBD. הדרך בה חומרים אלה משתנים קשורים לחמישה גורמים שמשנים את המולקולות הקנבינואידיות שבצמח הקנאביס עד שאלו הופכות
לחומרים הקנבינואידים הטובים והמוכרים.
ארבעת הגורמים הללו הם:
1) סינטוז באמצעות חומצות שבצמח הקנאביס.
2) סינטוז של המולקולות באמצעות אנרגית אור או פוטוסינטזה.
3) סינטוז של המולקולות באמצעות אוויר והאנרגיה הקינטית שהוא דוחף איתו.
4) סינטוז של המולקולות באמצעות דיקרבוקסילציה שהיא אובדן של CO2 מחום או אוויר (שריפה).
5) סינטוז של המולקולות באמצעות צריכה מטבולית דרך מערכת העיכול שבגופנו.
THC ו THCA
בכתבה הנוכחית נתמקד בשני קנבינואידים ספציפיים : THC ו THCA או במילים אחרות, התהליך בו ה THC נוצר. באמצעות תרשימים ומידע שנאסף ממספר מחקרים מדעיים שסקרו את הנושא. על מנת להבין את התהליך אנו צריכים להתבונן על המולקולות THC ו THCA על מאפייניהן:
מולקולת THC
THC הוא המרכיב הפסיכו אקטיבי העיקרי בצמח הקנאביס. בודד לראשונה בשנת 1964, בצורתו הטהורה, על ידי כימאים ישראליים במכון וייצמן. מחקרים מדעיים מוכיחים ש THC פועל כאגוניסט (חומר הנקשר לקולטן מסוים) חלקי של הקולטנים הקנבינואידים CB1, שממוקמים במערכת העצבים המרכזית, מערכת הדם, שרירים, כבד, ריאות ועוד.
בנוסף THC גם נקשר לקולטני CB2 שממוקמים בעיקר בתאים של מערכת החיסון. ההשפעות הפסיכו אקטיביות של THC נגרמות בעיקר על ידי הפעלת קולטני CB1 שהם קולטנים המוצמדים לחלבון G, הפעלת קולטנים אלו מובילה לירידה בריכוז מולקולות ה-cAMP שמתפקדות כשליח שניוני. תוצאה זאת מתקבלת בעקבות עיכוב האנזים מסוג- אדנילט ציקלאז.
THC עובר מטאבוליזם בדרך כלל ל- THC-OH-11 על ידי הגוף בתהליכים שהזכרנו בתרשימים. המטאבוליט הזה עדיין פסיכו אקטיבי והוא מתחמצן בהמשך ל (COOH-THC) THC-carboxy-9-nor-11. בבני אדם ובבעלי חיים, ישנם יותר מ-100 מטבוליטים הניתנים לאיתור, אבל THC-OH-11 ו- (COOH-THC) THC-carboxy-9-nor-11 הם המטאבוליטים הדומיננטים, מכאן שהם אלו שצריכה של קנביס תיקלוט יותר אל גופנו.
המטאבוליזם של מולקולת THC מתרחש בעיקר בכבד על ידי אנזימים מסוג: cytochrome P450, CYP2C9, CYP2C19 ו- CYP3A4. יותר מ-55% של הTHC שאנו צורכים מופרש בצואה וכ-20% ממנו מופרש דרך השתן. המטאבוליט העיקרי בשתן הוא אסטר של החומצה גלוקורונית ו- COOH-THC חופשי ובצואה, בעיקר: THC-OH-11 .
THC ,THC-OH-11 ו- THC-COOH יכולים להיות מזוהים בדם, שתן, שיער, נוזלי פה וזיעה, עובדה שמקלה על זיהוי שימוש בקנביס ובאה לידי שימוש על ידי הרשויות לאכיפה, כמו למשל במקלות לגילוי שימוש בקנביס לנהגים שנכנסו לשימוש במשטרת ישראל בשנה האחרונה (2018).
מולקולת THCA
THCA היא מולקולה שכפי ששמה מציין (A מייצג את העובדה שהמולקולה היא חומצה) היא חומצתית הרבה יותר מקנבינואידית. THCA היא המולקולה הנמצאת בכמות הגדולה ביותר בצמח הקנאביס ומהווה כבין 15 ל 30 אחוז ממשקלו הכולל של הצמח.
הבסיס המדעי
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC – התוצר של THC מ- THCA הוא תוצר של תהליך מוכר בעולם הכימיאי הנקרא תהליך דיקרבוקילציה. דיקרבוקילציה הוא תהליך בו מולקולה מאבדת קבוצה שמורכבת מאטום פחמן ושני אטומי חמצן.
זה אולי נשמע מפתיע, אבל אין בעצם tetrahydrocannabinol בקנביס והחומר הפעיל THCA עובר תהליכים כימיים מהרגע שהוא נקצר ומתחיל להתייבש.
THCA טבעי שאינו פסיכו אקטיבי הופך בהדרגה לתוך THC פסיכו אקטיבי בתהליך שיכול להיות מואץ על ידי חשיפה לחום, באמצעות עישון, אידוי או בישול.
מנקודת המבט הכימית, זוהי תגובה הנקראת decarboxylation שבו חומצה טטרהדרו קניבולית (tetrahydrocannabinolic) מאבדת קבוצת קרבוסקיל (carboxyl) וכ12 אחוז ממשקלה של המולקולה, בזמן ש THCA הופך ל THC.
תרשים של כל הסינטוזים הנפוצים של חומרים קניבואידים ומפת מושגים
סינטוז אנזימים – הליך אשר כולל אנזימים שהם חלבונים המקדמים תהליכים כימיים בתאים בחי והצומח באמצעות חומציות הקיימת בסביבת התא בצמחי. בתהליך הזה משתנות מולקולות במשך הזמן בתא הצמחי וההליך מואץ על ידי חום, זמן ואיוורור. סינטוז בעזרת אור או אוויר- הליך אשר כולל אנרגיית פוטונים (אור) ותנועה קינטית של אוויר. לא רלוונטי למעבר בין THCA לTHC.
דיקרבוקסילציה – איבוד של קבוצה קרבוקסילית המורכבת מאטום פחמן ושני אטומי חמצן CO2. תהליך שקורה באמצעות שריפה, בישול וגם לאורך זמן בהליך ייבוש הקנאביס. התוצר של הליך זה ב THCA הוא THC ו CO2.
סינטוז מטבולי – שינוי או פירוק של המולקולה דרך מערכת העיכול שלנו כולל הריריות, הקיבה ושאר מערכת העיכול.
ירוק – סינטוז אנזימתי דרך חומצות
אדום – סינטוז בעזרת אור או אוויר
צהוב – דיקרבוקסילציה אובדן של CO2 מחום או אוויר
אפור – שינוי דרך צריכה מטבולית
התרשים מ GPP ל THC דרך THCA:
תרשים של התהליך מ CBGA ל THC
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC – התרשים הראשון והשני מתארים את המעבר של החומרים הקניבואידים בצורותיהם הראשוניות וכיצד כל מולקולה (קניבואיד) משתנה באמצעות תהליכים של חומציות שנוצרים בדרך כלל בתא הצמחי באופן טבעי על ידי אנזימים, לשינויים שנגרמים עקב חשיפה לאור או אוויר.
חשיפה זאת גורמת לתהליכים אשר משנים את הקניבואיד לקנבינואיד אחר, תהליך שבו נוצרים הרבה מהקנבינואידים המוכרים לנו. צורה נוספת שמתוארת בתרשים היא באמצעות שריפה או חימום של הקנבינואיד באופן שגורם למולקולה לאבד מולקולת פחמן אחת ושני מולקולות חמצן, בשיטה הזאת THCA הופך לTHC בעל הסגולות והאקט הפסיכו אקטיבי הטוב והמוכר.
הצורה האחרונה שבה יכולים להשתנות קנבינואידים המתוארת בתרשים היא דרך עיכול, חלק מהקנבינואידים משתנים לקנבינואידים אחרים, חיוניים לבריאותנו בקיבה או במקומות אחרים בגוף כמו למשל בריריות הרוק שבפה שלנו. בצורה הזאת הגוף ובקטריות חיוניות שקיימות במערכת העיכול שלנו עוזרים לנו להפוך קנבינואידים מסוימים לכאלו שאנו יכולים ליהנות מסגולותיהם.
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC– בתרשים השני בודדנו את החלק העיקרי בו חומצה קניבגרולית עוברת סינטוז באמצעות חומצות בצמח הקנביס והופכת למולקולת THCA (החומצית) שבתורה עוברת דיקרבוקסילציה וכך מאבדת את הקבוצה החומצית שלה- C02 דרך הליך של חימום או באמצעות אוויר לאורך זמן. תהליך הדיקרבוקסילציה גורם למולקולת THCA "לאבד" את הA שלה שמסמל קבוצה חומצית וכך הופך אותה למולקולת THC.
בעצם התרשים השני מתאר את מצב המולקולות מהצמח עד לבאנג, ג'וינט או השמן שלנו בתהליך שכולל כימיה, ביולוגיה, אנרגית חום ואוורור.
בנוסף אפשר לראות בתרשים גם את הדרך שבה CBD "נולד" דרך תהליך זהה הכולל סינטוז חומצתי וסינטוז ממקור חום או אוויר שגם מתחיל מאותה "מולקולת מקור".
מחקרים וניסויים מדעיים
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC – ניסויים במעבדה ועדות של חולים, מרמזים על כך שלצריכת קנביס גולמי (ללא דקרבוילט, כלומר THCA) יש תכונות אנטי-דלקתיות, נוירו-פרוטקטיות (מגנות על המוח), נוגדות-נוגדן, נוגדות פרכוסים ומאפיינים אנטי-סרטניים. השפעות טיפוליות אחרות כוללות, למשל, טיפול בנדודי שינה ובהפרעות קלקול קיבה, על פי עדויות אנקדוטיות של חולים.
למרות שכל צריכה של המולקולה העדינה תגרום לשינוי שלה, בעיקר לTHC, למולקולת הTHCA יכולת להיספג ולחזק את מערכות גופנו באופן שתופס פופולאריות בעיקר בקרב חולים. הקהילה הרפואית והמדעית ממשיכה לחקור את המולקולות THC וTHCA על התמורות ביניהם והסגולות אשר שתיהן מקדמות על מנת לרתום בדרך הטובה ביותר, את המדע לשילוב הסגולות הרפואיות של THC וTHCA בטיפול לחולים שיכולים להרוויח מכך.
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC – מחקרים שנעשים בנידון מנסים להתחקות אחר המסלול שבו THC הפך לTHC באמצעות תהליכים שונים דרך שינויים של מולקולות שונות, בהתמקדות על התהליכים האנזימתים שקורים כאשר CBGA הופכת לTHCA. יכולת ההבנה של המדע המודרנית עדיין יחסית מוגבלת בתחום התהליכים האנזימתים בתאים צמחיים לעומת התחום של תהליכים אנזימתים בגוף האדם, אך בכל מחקר אנו לומדים עוד על התהליך המרתק שבו מולקולות משנות את צורתן למולקולות אחרות באמצעות חלבונים המזרזים ומקדמים תהליכים כימים בתא הצמחי.
לסיכום
איך מולקולת THCA הופכת למולקולת THC – הדרך שבה הקנבינואיד האהוב THC מגיח לעולם באופן שכולל תהליכים שונים שחלקם קורים ברמה הכימית בתא הצמחי ולחלקם אנו יכולים לתרום כמו בבהירה, או ביישון במהלך זמן ובאמצעות חום ואוורור.
כמו כל לידה גם הלידה של THC לוקחת זמן ומצריכה סבלנות שכוללת מספר שלבים שבהם עוברות תמורות ושינויים המולקולות בצמח הקנביס בדרכן להפוך למולקולת THC.
התהליך כולל בעיקר סינטוז אנזמתי ודיקרבוקסילציה שהופכים ומשנים את מולקולת CBGA לTHCA ומשם לTHC.
מקורות
1) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1365-2826.2008.01671.x
2) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359644616302926?via%3Dihub
3) http://www.organic-chemistry.org/namedreactions/malonic-ester-synthesis.shtm
4) http://www.wikirefua.org.il
5) http://www.michiganmedicalmarijuana.org/gallery/image/16675-cannabinoid-synthesis/
6) http://www.hadassah.org.il/media/2463964/%D7%9E%D7%A6%D7%92%D7%AA%D7%90%D7%A0%D7%96%D7%99%D7%9E%D7%99%D7%9D.pdf
7) http://www.omicsonline.org/open-access/the-conversion-and-transfer-of-cannabinoids-from-cannabis-to-smoke-stream-in-cigarettes-2329-6836.1000163.php?aid=36397
8) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17712813
9) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19333876
10) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5549281
