20 февраля 2013

Изменения в сератониновой системе

Изменения в сератониновой системе

Междисциплинарная группа исследователей медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне и Университета Хьюстона нашли новый способ воздействия на жизненно важную сератониновую сигнальную систему, который возможно, приведет к разработке более эффективных препаратов с меньшим количеством побочных эффектов. Ученые связывают сбои в сигнальной системе сератонина с широким спектром заболеваний, начиная от депрессий и зависимостей до эпилепсии, ожирения и расстройств пищевого поведения. Большая часть внимания была сосредоточена на комплексе белков – сератониновых рецепторах, которые расположены в клеточной мембране. Каждый рецептор имеет так называемую «активную сторону», которая связывается с молекулой сератонина, и когда эта связь образуется, рецептор изменяет форму передавая сигнал внутрь клетки.

Традиционные исследования препаратов нацелены на взаимодействия, которые происходят в этих активных сторонах. Но дополнительные белки могут изменить поведение рецептора, они связываются с рецептором в местах, достаточно удаленных от активных сторон (в молекулярном понятии). Этот процесс называется «аллостерическим регулированием», механизм, который команда исследователей из медицинского отделения Техасского университета и Университета Хьюстона проверила на один определенный и весьма важный вид серотониновых рецепторов 5-HT 2C.

«Это совершенно новый подход к системе, нацеленный на эти взаимодействия», — сказала онлайн журналу Neuroscience старший автор исследования, профессор Кэтрин Каннингем из медицинского отделения Техасского университета. «В принципе, мы создали новую серию молекул и подтвердили, что их можно использовать для того, чтобы изменить функции рецепторов с помощью аллостерического эффекта, как в лабораторных, так и в естественных условиях».

Исследовательские центры медицинского отделения Техасского университета и Университета Хьюстона изучили естественное взаимодействие между 5-HT 2C рецептором серотонина, и другой молекулой, называемой PTEN. Как и серотонин, PTEN контролирует функции рецептора 5-HT2C, потому как он делает это в месте, далеком от активного центра, вполне возможно, что рецептор связывается с серотонином и PTEN одновременно. Это приводит к аллостерическому эффекту и сератониновая сигнальная система становится слабой.

«Для получения терапевтического эффекта мы хотим сохранить сигнальную систему с помощью 5-HT 2C рецепторов, а для этого мы должны сократить количество рецепторов, которые связываются с PTEN молекулами», — сказал профессор Университета Хьюстона Скотт Гилбертсон, другой старший автор исследования, — «Один из способов заключается в разработке ингибитора, который мешал бы рецепторам связываться с PTEN».

Выбранный исследователями кандидат ингибитор являлся фрагментом рецептора, а именно частью рецептора, которая прикреплялась к PTEN. Такая суб-белковая структура известна как пептиды, ранее ей дали название 3L4F. Эксперименты в пробирке и с клеточными культурами показали, что 3L4F существенно увеличил ответ 5-HT2C, он действовал путем связывания с PTEN, и никаких эффектов на другой тип серотониновых рецепторов 5-HT2A не наблюдалось.

Поведенческие исследования на лабораторных крысах также обнаружили, что 3L4F усиливал ответ 5-HT2C. «Мы изучили клетки человека и крысы, потому что, в конечном счете, мы хотим, чтобы исследование помогло в терапевтических целях», — сказал ведущий автор исследования, постдокторант Ноэль Анастасио из медицинского отделения Техасского университета, — «Идея изучения этих взаимодействий для производства препаратов и инструментов исследования является действительно новой и имеет большой потенциал».

Команда сделала шаг вперед к реализации этого потенциала путем обрезки 3L4F до пептида, удаления примерно половины его размера, но при этом сохраняя его эффективность. С помощью компьютерного молекулярного моделирования, они определили, какие элементы этого пептида были важны для связей с PTEN, эту информация они будут использовать для разработки более мелких молекул с такой же или более высокой активностью.

«У нас уже есть основы, так что при помощи химии мы можем создать новые молекулы, которые по нашему мнению могут помочь в лечении зависимостей», — сказала Каннингем, — «Но существует и интерес к биологии взаимодействия 5-HT 2C и PTEN, и как они влияют на заболевания, такие как наркомания, алкоголизм, депрессия, ожирение и расстройства пищевого поведения. Я думаю, что эти связи действительно помогут нам понять нейробиологию этих нарушений».


Источник:
medicalnewstoday.com



Что такое вестибулярная мигрень?

Вестибулярная мигрень – это головная боль, которая сопровождается головокружением, проблемами с равновесием и тошнотой. Люди любого возраста могут страдать от вестибулярной мигрени, хотя чаще всего она наблюдается у взрослых женщин, у которых в анамнезе присутствуют эпизоды вертиго. В большинстве случаев чувство вертиго появляется примерно за 30-60 минут до наступления головной боли и может сохраняться в…

Почечная колика у мужчин

Почечная колика — это неожиданная вспышка боли в пояснице и происходит из-за того, что мышцы мочевого канала сокращаются и отток мочи изменяется. Существует много причин возникновения почечных колик, чаще всего это мочекаменное заболевание, но может быть врождённая аномалия, нарушение работы почек, сжатие мочеточника и многое другое. Основные симптомы Как правило, приступ начинается неожиданно и проявляется…

Что такое аутоиммунные антитела?

Аутоиммунные антитела – это группа белков иммунной системы, которые могут вредить организму человека, поскольку атакуют его ткани и органы и вызывают его деградацию. Иногда их присутствие может служить признаком того, что в организме возникают проблемы, так как они могут быть предвестниками болезни. Такие антитела также известны как аутоантитела. Сбои в работе иммунной системы Иногда в…

Что такое некротический панкреатит?

Некротический панкреатит – это заболевание поджелудочной железы, которое иногда развивается как осложнение острого панкреатита. Поджелудочная железа – это железа пищеварительной системы. К развитию острого панкреатита, при котором происходит воспаление поджелудочной железы, может приводить алкоголизм или наличие желчных камней. В некоторых случаях, воспаление бывает настолько сильным, что может начинаться процесс отмирания тканей в самой поджелудочной железе…

Что такое государственный гемабанк?

Государственный гемабанк принимает полученную от доноров пуповинную кровь и сохраняет ее для использования людьми с определенными заболеваниями, которые можно лечить посредством стволовых клеток. Банк хранит генетические данные о каждой донации, поэтому может точно подбирать для нуждающихся в лечении людей совместимый с ними материал. Помимо этого, он может использовать собранную кровь для проведения исследований стволовых клеток;…