Det endocannabinoida systemet (ECS) är en uppsättning signalmolekyler i det centrala och perifera nervsystemet som hjälper till att reglera kroppens processer såsom aptit, smärta, humör och minne. En signalmolekyl är en kemikalie som överför information från cell till cell. I det endocannabinoida systemet signalerar dessa molekyler främst lipider som kallas endocannabinoider, fettmolekyler som binder till receptorproteiner för att utlösa ett svar. Den kemiska sammansättningen av endocannabinoider och de svar de framkallar efterliknas nära av drogen cannabis, som ibland ordineras för att utlösa en ökad aptit, en minskning av smärta och ett upplyftande av humöret.
En endocannabinoid är ett exempel på en ligand, eller en molekyl som binder till proteiner för att generera ett signalsvar. I det endocannabinoida systemet finns dessa ligander i celler i det centrala och perifera nervsystemet. Nervsystemet är ett nätverk av signalvävnader som samlar sensorisk input, bearbetar denna information och sedan låter kroppen göra ett koordinerat svar på stimuli. Den sensoriska input kan vara intern eller extern för kroppen, avkänningsfaktorer som utomhustemperatur, kroppstemperatur, blodsyra, blodtryck, ljud, syn, lukter och tryck på kroppen. Det centrala nervsystemet omfattar endast hjärnan och ryggmärgen, medan det perifera nervsystemet omfattar alla nervceller utanför hjärnan och ryggmärgen.
Det endocannabinoida systemet involverar två huvudligander, anandamid (AEA) och 2-arakidonoylgycerol (2-AG), som produceras och frigörs inuti kroppen som svar på en elektrisk impuls som kallas depolarisering. Man tror att celler producerar endocannabinoider när de behövs, snarare än att ha ett konstant lager i cellen. Liganderna släpps sedan in i synapsen, eller utrymmet mellan nervceller, och tas in i nästa cell. Liganderna binder sedan till två cannabinoidreceptorer, CB1 och CB2, för att producera ett svar.
Anandamid föredrar att binda till CB1-receptorn, som mestadels finns i det centrala nervsystemet, men även finns i vissa av kroppsvävnaderna. 2-AG-endokannibinoiden binder lika mycket till både CB1-receptorn och CB2-receptorn, som finns i det perifera nervsystemet. Det finns bevis på en tredje ligand som heter noladineter, som binder starkare till CB2, även om det råder diskussion om ämnet faktiskt kan kallas en endokannibinoid. Två andra endocannabinoider som kallas N-arachidonoyl-dopamin (NADA) och Virodhamine (EOE) har upptäckts nyligen och binder starkare till CB1 respektive CB2.
Båda receptorerna är gjorda av proteiner, eller kemiska föreningar sammansatta av aminosyrakedjor, som accepterar och svarar på frisättningen av ligander. Dessa reaktioner i det endocannabinoida systemet reglerar flera av kroppens processer, inklusive känslan av smärta, aptit, humör, minne, inlärning av rörelseförmåga och reglering av nervsystemet. Eftersom cannabis innehåller föreningar som kallas cannabinoider som kemiskt liknar endocannabinoider, kan införandet av cannabis i kroppen ge några av samma reaktioner.
På 1980-talet upptäcktes att kemiska föreningar i cannabis binder till cannabinoidreceptorer i nervsystemet, ungefär på samma sätt som endocannabinoider binder till cannabinoidreceptorerna. De tre principiella cannabinoiderna som finns i cannabis är tetrahydrocannabinol (THC), cannabidiol (CBD) och cannabinol (CBN), men det finns många sådana ämnen som interagerar med endokannibinoidsystemet. De som binder till CB1 anses vara ansvariga för läkemedlets humörlyftande och antikonvulsiva egenskaper. Cannabinoiderna som binder till CB2 tros bidra till läkemedlets antiinflammatoriska, eller anti-svullnad, egenskaper som hjälper till att dämpa smärta.