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



Прорыв в лечении аутизма

По словам исследователей, лечение вызвало неврологические изменения, в том числе уменьшение воспаления и повышение функциональности. Недавнее исследование Тель-Авивского университета показало, что терапия в барокамере значительно улучшает социальные навыки и состояние мозга аутистов. Исследование проводилось на моделях животных с аутизмом. Исследователи обнаружили изменения в мозге, в том числе уменьшение нейровоспаления, которое было связано с аутизмом. Кроме…

Новые преимущества растительной диеты

Масса тела снизилась примерно на 14 фунтов (6,4 кг) в группе, принимавшей растительную пищу, по сравнению с приблизительно 1 фунтом (0,5 кг) в контрольной группе. По сравнению с диетой, включающей мясо и молочные продукты, растительная диета снижает количество вредных конечных продуктов гликирования. Согласно недавнему исследованию, проведенному учеными из Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в…

Послеродовая депрессия на клеточном уровне

Исследование показало, что аутофагия может быть нарушена у беременных женщин, у которых развивается послеродовая депрессия. Послеродовая депрессия связана с отсутствием процесса очистки клеток. Аутофагия Исследователи из Weill Cornell Medicine, Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и Университета здоровья Вирджинии обнаружили, что у беременных женщин, у которых развивается послеродовая депрессия (PPD), может быть снижена аутофагия, клеточный процесс,…

Действительно ли видеоигры делают детей умнее?

Согласно новому исследованию, дети, которые играли в видеоигры по три часа в день и более, лучше справлялись с тестами на когнитивные навыки, включающими контроль импульсов и рабочую память, по сравнению с детьми, которые никогда не играли в видеоигры. Видеоигры могут быть связаны с лучшими когнитивными способностями у детей Необходимы дополнительные исследования, чтобы проанализировать потенциальную пользу…

Риск смертности от недостатка сна

Люди, которые спали пять часов или менее в сутки в возрасте 50 лет, имели на 20% больше шансов получить диагноз хронического заболевания и на 40% больше шансов диагностировать два или более хронических заболевания в течение 25 лет по сравнению с людьми, которые спали до семи часов. Чем грозит недостаток сна Сон менее пяти часов в…