Doorbraak'-ontdekking kan helpen om nicotineverslaving te verslaan


Doorbraak'-ontdekking kan helpen om nicotineverslaving te verslaan

In een goed nieuws voor mensen die proberen te stoppen met roken, hebben onderzoekers een eiwit gekristalliseerd dat ze hopen dat er in de hersenen gebeurt wanneer een persoon verslaafd raakt aan nicotine.

Nicotine is een zeer verslavende drug.

Wetenschappers verwachten de bevindingen - gepubliceerd in Natuur - uiteindelijk leiden tot nieuwe behandelingen.

In de Verenigde Staten wordt 1 op 5 sterfgevallen toegeschreven aan roken, en het gebruik van tabak is jaarlijks wereldwijd bijna 6 miljoen sterfgevallen.

Roken is de voornaamste oorzaak van preventieve dood in de Verenigde Staten, volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Bestaande geneesmiddelen, nicotine patches en kauwgom hebben gemengd succes gehad om mensen te helpen om met behulp van nicotineproducten te stoppen.

Gedurende decennia hebben wetenschappers geprobeerd de 3-D structuur van een eiwit te identificeren, bekend als de alpha-4-beta-2 (a4β2) nicotine receptor.

Tot nu toe is er geen manier geweest om de effecten van nicotine op de hersenen te onderzoeken en hoe het verslavend wordt, op atoomniveau.

De huidige doorbraak zou moeten leiden tot een nieuw begrip van de moleculaire effecten van nicotine.

De α4β2 nicotine receptor is gelegen op zenuwcellen in de hersenen. Wanneer een persoon een sigaret rookt of tabak kauft, bindt deze nicotine aan deze receptor. Dit opent een weg voor ionen om de cel binnen te gaan.

Er zijn cognitieve voordelen, waaronder een verhoging van geheugen en focus, maar het is ook zeer verslavend.

Op zoek naar aanwijzingen in de torpedo straal

Al jaren hebben teams van over de hele wereld de torpedo-straal verwacht om de aanwijzingen te geven die ze nodig hadden om te begrijpen hoe dit eiwit werkt.

Het elektrische orgaan van de straal is bekend als een rijke bron van nicotine-receptoren, en het leverde veel informatie op. Echter, de close-up uitzicht die de wetenschappers drongen, bleven onduidelijk.

  • Meer mensen in de VS zijn verslaafd aan nicotine dan elk ander geneesmiddel
  • Nicotine kan zo verslavend zijn als heroïne, cocaïne of alcohol
  • Nicotine-onttrekking kan stress, gewichtstoename en prikkelbaarheid veroorzaken.

Meer informatie over nicotine

Het eiwit van de straal was te instabiel. Het kan niet genetisch gemodificeerd worden, en het zou niet kristalliseren.

Het huidige team heeft een nieuwe strategie geprobeerd; Ze vonden een manier om grote aantallen nicotine receptoren te produceren door een menselijke cellijn te infecteren met een virus.

Ze voegen genen in het virus, en deze genen kozen voor de vereiste eiwitten. De cellen die met het virus waren geïnfecteerd, begonnen grote hoeveelheden van de receptor te produceren.

Met behulp van detergent en andere zuiveringsmethoden, scheiden de onderzoekers de receptor uit het celmembraan en elimineren ze alle andere eiwitten. Ze werden gelaten met milligram van de pure receptor.

Vervolgens mengden ze de receptor met chemicaliën die normaal gesproken kristallisatie bevorderen. Ze keken naar duizenden chemische combinaties, en ze hebben uiteindelijk geslaagd om kristallen van de receptor te groeien.

De kristallen werden gebonden aan nicotine, en zij werden ongeveer 0,2 millimeter in lengte gemeten.

Om een ​​hoge resolutie structuur van de receptor te verkrijgen, gebruikten de onderzoekers röntgendiffractiemetingen.

De volgende stap zal zijn om naar de structuren te kijken wanneer er geen nicotine is, en wanneer moleculen met verschillende functionele effecten worden toegepast.

Het vergelijken van de structuren op deze manier zal naar verwachting licht werpen op hoe nicotine optreedt en wat het anders doet dan andere chemicaliën.

Mogelijke toekomstige toepassingen

Studie mede-auteur Dr Ryan Hibbs, assistent-professor in neurowetenschappen en biofysica bij het O'Donnell Brain Institute aan het University of Texas Southwestern Medical Center in Dallas, merkt op dat het jaren kan duren om eventuele behandelingen te ontwikkelen en te testen.

Het zal een groot team van mensen en een farmaceutisch bedrijf nodig hebben om het eiwit te bestuderen en de drugs te ontwikkelen, maar ik denk dat dit de eerste belangrijke stap is om dat te laten gebeuren. '

Dr. Ryan Hibbs

Andere voorwaarden die verband houden met de nicotine receptor omvatten sommige soorten epilepsie, psychische aandoeningen en dementie - bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Ook deze kunnen profiteren van de ontdekking.

Ontdek hoe nicotine is voorgesteld als een mogelijke manier om de veroudering van de hersenen te voorkomen.

Adam Spencer: Why I fell in love with monster prime numbers (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Anders