BACKGROUND AND PURPOSE Cannabidiol (CBD) and Δ 9 ‐tetrahydrocannabinol (THC) interact with transient receptor potential (TRP) channels and enzymes of the endocannabinoid system. EXPERIMENTAL APPROACH The effects of 11 pure cannabinoids and botanical extracts [botanical drug substance (BDS)] from Cannabis varieties selected to contain a more abundant cannabinoid, on TRPV1, TRPV2, TRPM8, TRPA1, human recombinant diacylglycerol lipase α (DAGLα), rat brain fatty acid amide hydrolase (FAAH), COS cell monoacylglycerol lipase (MAGL), human recombinant N‐acylethanolamine acid amide hydrolase (NAAA) and anandamide cellular uptake (ACU) by RBL‐2H3 cells, were studied using fluorescence‐based calcium assays in transfected cells and radiolabelled substrate‐based enzymatic assays. Cannabinol (CBN), cannabichromene (CBC), the acids (CBDA, CBGA, THCA) and propyl homologues (CBDV, CBGV, THCV) of CBD, cannabigerol (CBG) and THC, and tetrahydrocannabivarin acid (THCVA) were also tested. KEY RESULTS CBD, CBG, CBGV and THCV stimulated and desensitized human TRPV1. CBC, CBD and CBN were potent rat TRPA1 agonists and desensitizers, but THCV‐BDS was the most potent compound at this target. CBG‐BDS and THCV‐BDS were the most potent rat TRPM8 antagonists. All non‐acid cannabinoids, except CBC and CBN, potently activated and desensitized rat TRPV2. CBDV and all the acids inhibited DAGLα. Some BDS, but not the pure compounds, inhibited MAGL. CBD was the only compound to inhibit FAAH, whereas the BDS of CBC > CBG > CBGV inhibited NAAA. CBC = CBG > CBD inhibited ACU, as did the BDS of THCVA, CBGV, CBDA and THCA, but the latter extracts were more potent inhibitors. CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS These results are relevant to the analgesic, anti‐inflammatory and anti‐cancer effects of cannabinoids and Cannabis extracts. LINKED ARTICLES This article is part of a themed issue on Cannabinoids in Biology and Medicine. To view the other articles in this issue visit http://dx.doi.org/10.1111/bph.2011.163.issue‐7

Cannabinoid CB(1) receptor blockade decreases weight and hyperinsulinemia in obese animals and humans in a way greatly independent from food intake.The objective of this study was to investigate the regulation and function of the endocannabinoid system in adipocytes and pancreatic beta-cells.Mouse 3T3-F442A adipocytes and rat insulinoma RIN-m5F beta-cells, pancreas and fat from mice with diet-induced obesity, visceral and sc fat from patients with body mass index equal to or greater than 30 kg/m(2), and serum from normoglycemic and type 2 diabetes patients were studied.Endocannabinoid enzyme and adipocyte protein expression, and endocannabinoid and insulin levels were measured.Endocannabinoids are present in adipocytes with levels peaking before differentiation, and in RIN-m5F beta-cells, where they are under the negative control of insulin. Chronic treatment of adipocytes with insulin is accompanied by permanently elevated endocannabinoid signaling, whereas culturing of RIN-m5F beta-cells in high glucose transforms insulin down-regulation of endocannabinoid levels into up-regulation. Epididymal fat and pancreas from mice with diet-induced obesity contain higher endocannabinoid levels than lean mice. Patients with obesity or hyperglycemia caused by type 2 diabetes exhibit higher concentrations of endocannabinoids in visceral fat or serum, respectively, than the corresponding controls. CB(1) receptor stimulation increases lipid droplets and decreases adiponectin expression in adipocytes, and it increases intracellular calcium and insulin release in RIN-m5F beta-cells kept in high glucose.Peripheral endocannabinoid overactivity might explain why CB(1) blockers cause weight-loss independent reduction of lipogenesis, of hypoadiponectinemia, and of hyperinsulinemia in obese animals and humans.

The link between excess intra-abdominal adiposity (IAA) and metabolic complications leading to type 2 diabetes and cardiovascular disease is well recognized. Blockade of endocannabinoid action at cannabinoid CB1 receptors was shown to reduce these complications. Here, we investigated the relationship between IAA, circulating endocannabinoid levels and markers of cardiometabolic risk in male obese subjects. Fasting plasma levels of the endocannabinoids, anandamide (AEA) and 2-arachidonoylglycerol (2-AG), were measured by liquid chromatography-mass spectrometry in a study sample of 62 untreated asymptomatic men with body mass index (BMI) from 18.7 to 35.2 kg/m2. Plasma 2-AG, but not AEA, levels correlated positively with BMI, waist girth, IAA measured by computed tomography, and fasting plasma triglyceride and insulin levels, and negatively with high-density lipoprotein cholesterol and adiponectin levels. Obese men with similar BMI values (⩾30 kg/m2) but who markedly differed in their amount of IAA (< vs⩾130 cm2, n=17) exhibited higher 2-AG levels in the presence of high IAA. No difference in 2-AG concentrations was observed between obese men with low levels of IAA vs nonobese controls. These results provide evidence for a relationship in men between a key endocannabinoid, 2-AG, and cardiometabolic risk factors, including IAA.

Allergic contact dermatitis affects about 5% of men and 11% of women in industrialized countries and is one of the leading causes for occupational diseases. In an animal model for cutaneous contact hypersensitivity, we show that mice lacking both known cannabinoid receptors display exacerbated allergic inflammation. In contrast, fatty acid amide hydrolase–deficient mice, which have increased levels of the endocannabinoid anandamide, displayed reduced allergic responses in the skin. Cannabinoid receptor antagonists exacerbated allergic inflammation, whereas receptor agonists attenuated inflammation. These results demonstrate a protective role of the endocannabinoid system in contact allergy in the skin and suggest a target for therapeutic intervention.

Apart from its role during labor and lactation, oxytocin is involved in several other functions. Interestingly, oxytocin- and oxytocin receptor-deficient mice develop late-onset obesity with normal food intake, suggesting that the hormone might exert a series of beneficial metabolic effects. This was recently confirmed by data showing that central oxytocin infusion causes weight loss in diet-induced obese mice. The aim of the present study was to unravel the mechanisms underlying such beneficial effects of oxytocin. Chronic central oxytocin infusion was carried out in high fat diet-induced obese rats. Its impact on body weight, lipid metabolism and insulin sensitivity was determined. We observed a dose-dependent decrease in body weight gain, increased adipose tissue lipolysis and fatty acid β-oxidation, as well as reduced glucose intolerance and insulin resistance. The additional observation that plasma oxytocin levels increased upon central infusion suggested that the hormone might affect adipose tissue metabolism by direct action. This was demonstrated using in vitro, ex vivo, as well as in vivo experiments. With regard to its mechanism of action in adipose tissue, oxytocin increased the expression of stearoyl-coenzyme A desaturase 1, as well as the tissue content of the phospholipid precursor, N-oleoyl-phosphatidylethanolamine, the biosynthetic precursor of the oleic acid-derived PPAR-alpha activator, oleoylethanolamide. Because PPAR-alpha regulates fatty acid β-oxidation, we hypothesized that this transcription factor might mediate the oxytocin effects. This was substantiated by the observation that, in contrast to its effects in wild-type mice, oxytocin infusion failed to induce weight loss and fat oxidation in PPAR-alpha-deficient animals. Altogether, these results suggest that oxytocin administration could represent a promising therapeutic approach for the treatment of human obesity and type 2 diabetes.