Исследователи Penn Medicine продолжают свою работу, пытаясь понять механизмы, с помощью которых действуют анестетики, вызывая реакцию, которая ежедневно усыпляет миллионы американцев перед операциями. В их последнем исследовании был изучен кетамин, анестетик, открытый в 1960-х годах и недавно прописанный в низких дозах в качестве антидепрессанта. Благодаря сотрудничеству с кафедрой химии Пенсильванского университета и учеными из Медицинского центра Университета Дьюка исследователи из Медицинской школы Перельмана Пенна определили совершенно новый класс рецепторов, которые кетамин связывает в организме, что может лежать в основе его разнообразных действий. Работа опубликована в выпуске журнала Science Signaling за эту неделю .
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Считается, что кетамин действует через рецепторы глутамата, вызывая анестезию, но это вряд ли может объяснить антидепрессивный эффект; Большинство антидепрессантов нацелены на рецепторы, сопряженные с G-белком (GCPR), самый большой класс рецепторов, подверженных действию лекарств, расположенных в центральной нервной системе (ЦНС) организма. Чтобы изучить класс рецепторов GCPR, исследователи проверили белки, присутствующие в носовом эпителии мышей, обонятельные рецепторы (OR), которые обычно очень избирательно реагируют на соединения в воздухе, вызывая запах. Оказывается, эти ОР также присутствуют во всей нервной системе. OR составляют самую большую группу GCPR, но они не изучены как передающие компоненты общей анестезии или антидепрессантов.
«Наша надежда состоит в том, что мы можем представить точные молекулярные взаимодействия между кетамином и ОШ, и , в свою очередь, узнать , как это старые взаимодействует наркотиков с этими и другими GCPRs по всей центральной нервной системы,» говорит старший автор исследования, Родерик Eckenhoff, MD , профессор Остина Ламонта анестезиологии и реанимации в Пенсильвании.
Экенхофф и команда из Университета Дьюка начали свое исследование с скрининга OR мышей и обнаружили, что кетамин активирует только два типа из более чем нескольких сотен, известных как MOR136 и MOR139. Затем они использовали подходы компьютерного моделирования и моделирования с Джеффри Савеном, доктором наук , профессором химии в Пенсильвании, чтобы создать структурные модели этих OR и точно понять, как они распознают кетамин. Несколько аминокислотных остатков были идентифицированы как критические детерминанты. Команда обнаружила, что, видоизменяя эти аминокислоты, они могут включать и отключать кетамин.
Они также проверили эти выводы на мышах, стимулируя обонятельный эпителий с помощью интраназального введения кетамина, и показали, что обонятельные сенсорные нейроны, которые экспрессируют эти уникальные ОР, реагировали на кетамин, что позволяет предположить, что ОР действительно могут служить функциональными мишенями для кетамина.
«Здесь мы приводим доказательства того, что кетамин имеет очень специфическое взаимодействие с OR, что указывает на то, что по крайней мере некоторые действия кетамина могут быть результатом тех или иных GCPR в центральной нервной системе», – говорит Экенхофф, отмечая, что «наша строгая комбинация моделирования и Эксперимент показывает, что мы можем разработать рецепторы, специфически реагирующие на определенные лекарства, что на один шаг приближает нас к тому, чтобы делать противоположное и разрабатывать лекарства, специфически взаимодействующие с определенными рецепторами ».
Оставить ответ