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Cannabinoid type-2 receptors modulate terpene induced anxiety-reduction in zebrafish - 11/11/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.115760 
Andréa L. Johnson a, b, Ryan Verbitsky a, James Hudson a, Rachel Dean a, Trevor J. Hamilton a, b,
a Department of Psychology, MacEwan University 6–329 City Centre Campus, 10700 – 104 Avenue, Edmonton, Alberta T5J 4S2, Canada 
b Neuroscience and Mental Health Institute, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada 

Corresponding author at: Department of Psychology, MacEwan University 6–329 City Centre Campus, 10700 – 104 Avenue, Edmonton, Alberta T5J 4S2, Canada.Department of PsychologyMacEwan University 6–329 City Centre Campus, 10700 – 104 AvenueEdmontonAlbertaT5J 4S2Canada

Abstract

Terpenes are the most extensive and varied group of naturally occurring compounds mostly found in plants, including cannabis, and have an array of potential therapeutic benefits for pathological conditions. The endocannabinoid system can potently modulate anxiety in humans, rodents, and zebrafish. The ‘entourage effect’ suggests terpenes may target cannabinoid CB1 and CB2 receptors, among others, but this requires further investigation. In this study we first tested for anxiety-altering effects of the predominant ‘Super-Class’ terpenes, bisabolol (0.001%, 0.0015%, and 0.002%) and terpinolene (TPL; 0.01%, 0.05%, and 0.1%), in zebrafish with the open field test. Bisabolol did not have an effect on zebrafish behaviour or locomotion. However, TPL caused a significant increase in time spent in the inner zone and decrease in time spent in the outer zone of the arena indicating an anxiolytic (anxiety decreasing) effect. Next, we assessed whether CB1 and CB2 receptor antagonists, rimonabant and AM630 (6-Iodopravadoline) respectively, could eliminate or reduce the anxiolytic effects of TPL (0.1%) and β-caryophyllene (BCP; 4%), another super-class terpene previously shown to be anxiolytic in zebrafish. Rimonabant and AM630 were administered prior to terpene exposure and compared to controls and fish exposed to only the terpenes. AM630, but not rimonabant, eliminated the anxiolytic effects of both BCP and TPL. AM630 modulated locomotion on its own, which was potentiated by terpenes. These findings suggest the behavioural effects of TPL and BCP on zebrafish anxiety-like behaviour are mediated by a selective preference for CB2 receptor sites. Furthermore, the CB2 pathways mediating the anxiolytic response are likely different from those altering locomotion.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Beta-caryophyllene has an anxiolytic effect on zebrafish in the open field test.
The anxiolytic effect of beta-caryophyllene in zebrafish is mediated by CB2 receptors.
The CB2 pathways mediating anxiolytic responses in zebrafish are different from those altering locomotion.

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Abbreviations : TPL, BCP, THC, CBD, DMSO

Keywords : Endocannabinoid system, cannabis terpenes, zebrafish models, anxiety, CB2 receptors, open field test


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Vol 168

Article 115760- décembre 2023 Retour au numéro
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