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



Наш мозг зависим от информации?

Согласно новому исследованию, человеческий мозг действительно жаждет информации, и этот голод может перерасти в нездоровое поведение теперь, когда у нас есть беспрепятственный доступ к случайной информации. Новое исследование предполагает, что наш мозг может стать зависимым от информации. Люди естественно любопытные существа. Мы постоянно стремимся учиться, исследовать и понимать. Однако, любопытство не всегда может быть положительной…

Забор и хранение пуповинной крови

Пуповинная кровь — источник стволовых клеток. Хранение пуповинной крови рассматривается как наиболее комплексная технология для предотвращения и даже лечения широкого спектра опасных для жизни заболеваний. Пуповина Пуповина — это трубка, которая соединяет растущий плод с плацентой. Его основная функция во время беременности — обмен питательными веществами и кровью между эмбрионом и плацентой. Пуповина полна гемопоэтических…

Что нужно знать о мастоидите?

Мастоидит – это заболевание, при котором сосцевидный отросток, расположенный на височной кости, воспаляется. Сам этот отросток выполняет важные функции: к нему прикреплены мышцы, благодаря которым человек может наклонять и поворачивать голову. Если рассматривать сосцевидный отросток с анатомической точки зрения, то он будет представлять собой ни что иное, как костное образование, расположенное непосредственно за ушной раковиной,…

Что нужно знать о синдроме раздраженного кишечника?

Спастический колит – это функциональное заболевание кишечника, одна из форм хронического колита, с характерной хронической болью, из-за спазмов, то есть болевых сокращений мышц в толстом кишечнике. Спастический колит также может обозначаться как синдром раздраженного кишечника. Состояние проявляется дискомфортом, вздутием в области живота и общим нарушением в поведении кишечника. Если это заболевание не лечить, оно приводит…

Чем опасен дефицит фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы? 

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа является одним из ферментов, необходимых для правильного хода пентозного цикла, во время которого образуются соединения, ответственные за восстановление так называемых свободных радикалов (это определяется антиоксидантным действием). Благодаря этому процессу гемоглобин — белок, транспортирующий кровь, остается неповрежденным и не «слипается». Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы — опасное состояние, требующее врачебного вмешательства. Кроме нарушений, связанных с аномальными изменениям эритроцитов,…