banner
Дом / Блог / Аминокислота, передающая мозгу сигнал «замедлить ход», может способствовать развитию серьезной депрессии
Блог

Аминокислота, передающая мозгу сигнал «замедлить ход», может способствовать развитию серьезной депрессии

Aug 21, 2023Aug 21, 2023

Модель показывает, как молекулы глицина (бирюзовый) взаимодействуют с рецепторами клеток головного мозга под названием GPR158, оказывая влияние на нервную систему. Пунктирные линии показывают водородные связи и притяжения слабого электрического поля, которые запускают сигнал. [С разрешения лаборатории Мартемьянова в Вертхаймском институте Скриппса.]

Результаты исследования, проведенного учеными из Института биомедицинских инноваций и технологий им. Герберта Вертхайма, Университета Ф. Скриппса, показывают, что аминокислота глицин может подавать в мозг сигнал «замедления», что, вероятно, способствует развитию серьезной депрессии, тревоги и других расстройств настроения у некоторых людей. люди.

Их исследование in vitro, которое идентифицировало новый — ранее бесхозный — рецептор глицина, может дать новое понимание биологических причин большой депрессии и может ускорить усилия по разработке новых, более быстродействующих лекарств для таких трудно поддающихся лечению расстройств настроения. - сказал нейробиолог Кирилл Мартемьянов, доктор философии, автор исследования команды в журнале Science. «Существует ограниченное количество лекарств для людей с депрессией», — сказал Мартемьянов, заведующий кафедрой нейробиологии в институте. «Большинству из них требуются недели, прежде чем они начнут действовать, если вообще начнут действовать. Действительно необходимы новые и лучшие варианты».

Мартемьянов и его коллеги сообщили о своих выводах в статье под названием «Сиротский рецептор GPR158 служит метаботропным рецептором глицина: mGlyR».

Большая депрессия является одной из самых неотложных проблем здравоохранения в мире. В последние годы число пострадавших резко возросло, особенно среди молодежи. А поскольку расходы, связанные с инвалидностью, числом самоубийств и медицинскими расходами, связанными с депрессией, выросли, исследование Центров по контролю и профилактике заболеваний США в 2021 году показало, что ее экономическое бремя в США составляет 326 миллиардов долларов в год.

Недавно опубликованное исследование является результатом многолетней работы, которая не была специально разработана для поиска причины или лечения депрессии. Скорее, команда Мартемьянова задала вопрос: «Как сенсоры на клетках мозга получают и передают сигналы в клетки, а затем меняют активность клеток?» Именно ответ на этот вопрос может дать их результаты, которые могут стать ключом к пониманию зрения, боли, памяти, поведения и, возможно, многого другого.

Глицин — простейшая аминокислота, которая «повсеместно присутствует во всех тканях млекопитающих», отмечают авторы. Глицин действует как основной нейромедиатор, который участвует в нескольких фундаментальных процессах и может оказывать как тормозящее, так и возбуждающее действие. «Глицин служит тормозным нейромедиатором, но может возбуждать развивающиеся нейроны». Однако далее команда отметила: «Идентичность метаботропного рецептора, опосредующего медленные нейромодулирующие эффекты глицина, неизвестна. Интересно, что они прокомментировали: «Глицин оказывает выраженное воздействие на нервные цепи, а глицинергическая передача участвует в патологических состояниях, включая депрессию».

Рецепторы, связанные с G-белком (GPCR), играют «важную роль в физиологии и патологии нейронов и представляют собой мишени для разработки лекарств», поясняют авторы. «Однако у многих GPCR до сих пор не идентифицированы эндогенные лиганды. Сиротские GPCR могут иметь потенциал для понимания физиологии и разработки лекарств». В 2018 году команда Мартемьянова обнаружила новый рецептор, отвечающий за депрессию, вызванную стрессом. Их исследования показали, что если у мышей отсутствовал ген рецептора под названием GPR158, они оказались удивительно устойчивыми к хроническому стрессу. «Генетическое подавление GPR158 у мышей приводит к выраженному антидепрессивному фенотипу и устойчивости к стрессу, что делает GPR158 привлекательной мишенью для разработки новых антидепрессантов», — заявили они в своей недавно опубликованной статье.

Это предоставило убедительные доказательства того, что GPR158 может быть терапевтической мишенью, но что послужило сигналом? На тот момент природный лиганд GPR158 оставался неизвестным. Прорыв произошел в 2021 году, когда исследователи раскрыли структуру GPR158. То, что они увидели, удивило их. Рецептор GPR158 выглядел как микроскопический зажим с отсеком, больше похожий на то, что они видели у бактерий, а не у клеток человека. И то, что они увидели, привело их к выдвижению гипотезы о том, что рецептор может иметь аминокислотный лиганд.