Изучение рецептора серотонина открывает новые возможности

Исследователи из Медицинской школы Икана на горе Синай сделали открытие, которое может помочь в разработке антидепрессантов и антипсихотических препаратов нового поколения. Они получили новые данные о том, как работает важнейший мозговой рецептор на молекулярном уровне и почему это важно для лечения психических расстройств.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, посвящено серотониновому рецептору 5-HT1A, который играет важную роль в регуляции настроения и является общей целью как традиционных антидепрессантов, так и новых методов лечения, например, с использованием психоделиков.

Несмотря на свою клиническую важность, этот рецептор до сих пор изучен недостаточно хорошо, а многие его молекулярные и фармакологические свойства остаются малоизученными.

“Этот рецептор подобен пульту управления, который помогает контролировать реакцию клеток мозга на серотонин – ключевое химическое вещество, отвечающее за настроение, эмоции и когнитивные способности”, – говорит старший автор исследования доктор Дэниел Вакер, доцент кафедры фармакологии и неврологии Медицинской школы Икан на горе Синай.

“Наши результаты проливают свет на то, как работает этот пульт управления – какие переключатели он переключает, как он тонко настраивает сигналы и где его пределы. Это более глубокое понимание может помочь нам разработать более эффективные методы лечения таких психических расстройств, как депрессия, тревожность и шизофрения”.

Используя инновационные лабораторные методы, исследовательская группа обнаружила, что рецептор 5-HT1A по своей природе настроен на то, чтобы отдавать предпочтение определенным клеточным сигнальным путям перед другими – независимо от того, какой препарат используется для того, чтобы на него воздействовать.

Однако лекарства все же могут влиять на силу активации этих путей. Например, было обнаружено, что антипсихотический препарат азенапин (торговая марка Saphris) избирательно воздействует на определенный сигнальный путь благодаря своей относительно слабой активности в отношении рецептора.

Чтобы изучить эти механизмы более подробно, исследователи объединили эксперименты с выращенными в лаборатории клетками с криоэлектронной микроскопией высокого разрешения – передовой технологией визуализации, которая позволяет получать изображения молекулярных структур с разрешением, близким к атомному. Их работа была сосредоточена на изучении того, как различные препараты активируют рецептор 5-HT1A и как этот рецептор взаимодействует с внутренними сигнальными белками, известными как G-белки.

Различные сигнальные пути, контролируемые рецептором 5-HT1A, связаны с различными аспектами настроения, восприятия и даже боли.

По мере того, как ученые лучше понимают, какие пути активируются и как, они могут более точно разрабатывать препараты для лечения конкретных симптомов или состояний без нежелательных побочных эффектов.

“Наша работа представляет собой молекулярную карту того, как различные лекарственные препараты “нажимают кнопки” на этом рецепторе, активируя или заглушая определенные пути, которые влияют на работу мозга”, – говорит первый автор исследования доктор Одри Л. Уоррен, бывшая студентка лаборатории доктора Вакера, которая сейчас является научным сотрудником Колумбийского университета.

“Точно понимая, как эти препараты взаимодействуют с рецепторами, мы сможем прогнозировать, какие подходы могут привести к более эффективному или целенаправленному лечению, а какие, скорее всего, не сработают. Это шаг к разработке методов лечения следующего поколения с большей точностью и меньшим количеством побочных эффектов”.

В результате особенно удивительного открытия исследователи обнаружили, что фосфолипид – тип молекулы жира, содержащейся в клеточных мембранах, – играет важную роль в управлении активностью рецептора, словно невидимый второй пилот. Это первый случай, когда подобная роль обнаружена среди более чем 700 известных рецепторов такого типа в организме человека.

Хотя современным антидепрессантам часто требуется несколько недель, чтобы начать действовать, ученые надеются, что новое понимание передачи сигналов 5-HT1A поможет объяснить эти задержки и приведет к созданию более быстродействующих альтернатив.

“Этот рецептор помогает объяснить, почему стандартные антидепрессанты действуют так долго”, – говорит доктор Вакер.

“Понимая, как он функционирует на молекулярном уровне, мы получаем более четкий путь к разработке более быстрых и эффективных методов лечения не только депрессии, но и таких состояний, как психоз и хроническая боль. Это ключевой элемент головоломки”.

Далее исследовательская группа планирует глубже изучить роль фосфолипидного “кофактора” и проверить, насколько результаты их лабораторных исследований подтвердятся в более сложных экспериментах. Они также работают над созданием на основе этих открытий реальных соединений, которые в будущем могут стать психиатрическими препаратами, развивая свой предыдущий успех с препаратами-кандидатами, полученными на основе психоделиков.

 

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram или ВКонтакте.
Помощь психолога