Wetenschappers ontdekken hoe natrium opioïde receptor signalering controleert


Wetenschappers ontdekken hoe natrium opioïde receptor signalering controleert

Onderzoekers hebben 40 jaar doorgebracht om te kijken hoe het chemische element natrium de signalering van opioïde receptoren in de hersenen controleert - een klasse receptoren die een belangrijke rol spelen in pijnstoornissen en verslaving. Nu zeggen wetenschappers van The Scripps Research Institute en de University of North Carolina dat ze het mechanisme uiteindelijk hebben ontdekt.

Het onderzoeksteam, onder leiding van dr. Gustavo Fenalti van het Scripps Research Institute (TSRI), zegt dat hun bevindingen kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe drugs voor een reeks hersenverwante medische aandoeningen.

Opioïde receptoren worden van nature veroorzaakt door peptide-neurotransmitters - endorfines, dynorfines en enkefaline - in de hersenen.

Synthetische en plantaardige geneesmiddelen, zoals morfine, codeïne, oxycodon en heroïne, kunnen ook opioïde receptoren activeren door peptide-neurotransmitters na te bootsen.

Onderzoekers zeggen hun ontdekking van hoe natriumcontroles opioïde receptoren in de hersenen kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor hersenverwante gezondheidstoestanden, zoals stemming en pijnstoornissen.

In de vroege jaren 1970 ontdekten onderzoekers van de Johns Hopkins University dat natriumionen fungeren als schakelaar voor het signaleren van opioïde receptoren, en bovendien kunnen de ionen de interactie tussen opioïdepeptiden en nabootsende geneesmiddelen en opioïde receptoren verminderen.

Het is echter onduidelijk hoe natriumionen dit daadwerkelijk doen.

Volgens de onderzoekers zijn opioïde receptoren moeilijk te bestuderen. Ze merken op dat ze "zwak en kwetsbaar zijn" wanneer ze in isolatie worden gecreëerd, waardoor ze lastig zijn om te analyseren met behulp van de standaard "structuur-mapping methode" voor grote eiwitten - bekend als röntgencrystallografie.

Maar voor deze studie, waarvan de bevindingen recent in het tijdschrift zijn gepubliceerd Natuur , Creëerde het team een ​​nieuwe "fusie-eiwit gestabiliseerde" versie van een belangrijke opioïde receptor in de menselijke hersenen - de delta opioïde receptor.

Ze vormden kristallen van de nieuwe receptor, en door gebruik te maken van röntgenkristallografie konden de onderzoekers zijn structuur zien op een resolutie van 1,8 angstromen of 180 triljoenen van een meter. De onderzoekers merken op dat dit de duidelijkste foto is tot op heden van een opioïde receptor.

Aminozuren snelle natrium ion activiteit

Hieruit ontdekten de onderzoekers dat de delta-opioïde receptor een "allosterische natriumplaats" heeft, waarin een natriumion de receptoractiviteit kan binnengaan en veranderen.

Zij gedetecteerden ook aminozuren die verantwoordelijk zijn voor het activeren van de signaal-modulerende activiteit van de natriumionen en houden de ionen in de plaats.

"We hebben geconstateerd dat de aanwezigheid van het natriumion het receptor eiwit in een vorm heeft die het een andere affiniteit geeft voor de bijbehorende neurotransmitterpeptiden," verklaart Dr. Fenalti.

In reactie op hun bevindingen zegt prof. Raymond Stevens, van TSRI en senior auteur van de studie:

Deze ontdekking heeft ons geholpen om een ​​40-jarig mysterie te ontcijferen over de controle van natrium opioïde receptoren. Het is verbazingwekkend hoe natrium recht in het midden van de receptor zit als co-factor of allosterische modulator."

De onderzoekers creëerden dan nieuwe aanpassingen van de delta-opioïde receptor door mutaties in de hoofdnatriumplaatsen te muteren.

Hieruit bleken de onderzoekers dat veranderingen in specifieke aminozuren belangrijke aanpassingen in de normale signaleringsrespons van de delta opioïde receptor veroorzaken.

De onderzoekers zeggen dat deze bevindingen betekenen dat er veel manieren kunnen zijn waarop drugs niet alleen delta-opioïde receptoren kunnen richten, maar ook de overige twee opioïde receptoren in de hersenen, mu en kappa genoemd.

"De natrium site architectuur en de manier waarop het werkt lijkt in wezen hetzelfde voor alle drie deze opioïde receptor types," zegt Dr. Fenalti.

In het algemeen zegt het team dat hun onderzoek kan leiden tot nieuwe behandelingsopties voor medische aandoeningen die verband houden met de hersenen.

"Het opent de deur om opioïd gerelateerde medicijnen te begrijpen voor het behandelen van pijn en stemmingsstoornissen," onder meer Dr. Fenalti.

In ander nieuws gerelateerd aan de gezondheid van de hersenen, Medical-Diag.com Onlangs gerapporteerd over een studie die suggereert dat brain training de mentale vaardigheden van oudere volwassenen verhoogt, terwijl een andere studie caffeine aangeeft, kan het langetermijngeheugen versterken.

Media Pushes BRAIN Eating Vaccine Nano Tech Injection Lob, with subtitles (Video Medische En Professionele 2021).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk