Opioīdu zāļu likums par dažādiem receptoriem nekā ķermeņa opioīdiem
Jaunā pētījumā pētnieki atklāja, ka farmaceitiskie opioīdi rada savu ietekmi, saistoties ar neironu iekšējiem receptoriem; tas ir pretrunā ar iepriekšējām teorijām, ka šīs zāles iedarbojās tikai uz tiem pašiem virsmas receptoriem kā organisma dabiskie endogēnie opioīdi.
Šī atšķirība starp to, kā medicīniski lietotie un dabiski izgatavotie opioīdi mijiedarbojas ar nervu šūnām, var palīdzēt attīstīt pretsāpju līdzekļus, kas nerada atkarību vai citu negatīvu efektu, ko rada opioīdu medikamenti.
"Šis revolucionārais pētījums ir atklājis svarīgas atšķirības starp opioīdiem, kurus mūsu smadzenes ražo dabiski, un terapeitiskiem opioīdiem, kurus var ļaunprātīgi izmantot," sacīja Nora D. Volkova, MD, Nacionālā narkomānijas institūta (NIDA) direktore.
"Šo informāciju var iegūt, lai labāk izprastu medicīniski parakstīto opioīdu iespējamās nelabvēlīgās darbības un to, kā manipulēt ar endogēno sistēmu, lai sasniegtu optimālus terapeitiskos rezultātus bez tolerances, atkarības vai atkarības neveselīgajām blakusparādībām."
Gan dabiski sastopamie opioīdi, gan medicīniski izmantotie opioīdi saistās ar mu-opioīdu receptoriem, kas ir plaši izplatītas olbaltumvielu ģimenes locekļi, kas pazīstami kā G proteīniem saistīti receptori (GPCR).
Nesenie sasniegumi GPCR trīsdimensiju struktūras izpratnē ļāva zinātniekiem izstrādāt jauna veida antivielu biosensoru, ko sauc par nanobody, kas, aktivizējot GPCR, rada fluorescējošu signālu. Tas ļauj zinātniekiem izsekot ķīmiskām vielām, tām pārvietojoties pa šūnām un reaģējot uz stimuliem.
Izmantojot šo nanobody, zinātnieki vispirms parādīja, ka tad, kad dabā sastopams opioīds saistās un aktivizē mu-receptorus uz neirona virsmas, receptoru molekulas nonāk šūnā, kas ir pazīstams kā endosoma. Tur mu-receptors paliek aktivizēts vairāku minūšu laikā, kas pats par sevi bija jauns atklājums, jo iepriekš tika uzskatīts, ka opioīdu receptors tiek aktivizēts tikai uz nervu šūnu virsmas.
Olbaltumvielas, kas mijiedarbojas ar šūnu virsmas receptoriem, kontrolē dažādus bioloģiskos procesus un nodrošina terapeitiskas iejaukšanās mērķus.
Tomēr attiecībā uz farmaceitiskajiem opioīdiem zinātnieki veica divus papildu atklājumus. Pirmkārt, viņi atklāja, ka pastāv ievērojamas atšķirības starp dažādiem opioīdu medikamentiem, cik spēcīgi tie inducē receptoru aktivāciju endosomās.
Otrkārt, opioīdu zāles unikāli izraisa ātru nanobodu signālu pārraidi desmitos sekunžu laikā iekšējā šūnu struktūrā, kas pazīstama kā Golgi aparāts neirona galvenajā korpusā. Turpmāki pētījumi parādīja, ka terapeitiskie opioīdi unikāli aktivizē arī mu-opioīdu receptorus saistītās struktūrās, kas pazīstamas kā Golgi priekšpostenes, garās, sazarotās neironu struktūrās.
"Mēs bijām pārsteigti, redzot, ka tādas zāles kā morfīns aktivizē opioīdu receptorus vietā, kur dabiski sastopamie opioīdi to nedara," sacīja pētījuma vecākais doktors Marks fon Zastrovs.
Balstoties uz šiem atklājumiem, zinātnieki pieļauj hipotēzi, ka farmaceitiskie opioīdi izkropļo mu-opioīdu receptoru aktivācijas un signālu parasto laiku un telpisko secību.
Šis izkropļojums var palīdzēt izskaidrot opioīdu zāļu nevēlamās blakusparādības un ieteikt jaunus veidus tādu aģentu attīstīšanai, kas neizraisa atkarību vai citus nelabvēlīgus efektus, kas bieži saistīti ar šīm zālēm.
"Šis jaunais biosensors paver mūsu acis uz iepriekš nezināmu daudzveidības un specifiskuma līmeni opioīdu šūnveida darbībās," sacīja pētījuma pirmais autors Dr. Miriam Stoeber.
Avots: Nacionālais narkotiku lietošanas institūts
