Bước đột phá khoa học để hỗ trợ điều trị bằng thuốc cho sức khỏe tâm thần, lạm dụng chất gây nghiện
Bởi vì các loại thuốc điều trị trầm cảm được sử dụng rộng rãi điều chỉnh quá trình vận chuyển này bằng cách liên kết với các chất vận chuyển, những phát hiện mới giúp giải thích cách thức hoạt động của thuốc và cách mà các chất kích thích như cocaine và amphetamine tạo ra tác dụng của chúng. Sự hiểu biết mới này cũng sẽ tỏ ra hữu ích trong việc phát triển các liệu pháp điều trị bằng thuốc nhắm mục tiêu hơn cho chứng lo âu, trầm cảm, tâm thần phân liệt và lạm dụng chất kích thích.
Các SSRI được phát triển mà không có hiểu biết thực sự về cách chúng hoạt động và chỉ bây giờ các nhà nghiên cứu mới bắt đầu hiểu cách chúng liên kết và ảnh hưởng đến các bộ vận chuyển. “Những loại thuốc này có hiệu quả trong điều trị nhiều bệnh tâm thần, bao gồm trầm cảm, rối loạn ám ảnh cưỡng chế và rối loạn hoảng sợ, cho thấy rằng những rối loạn này có một số liên quan đến mức serotonin trong não. Nghiên cứu của chúng tôi là bước khởi đầu để hiểu cách SSRIs hoạt động ở cấp độ cơ học và tại sao chúng hoạt động ở một số người chứ không phải ở những người khác, ”Tiến sĩ Haral Weinstein, đồng tác giả nghiên cứu và Giáo sư Sinh lý học và Sinh lý học Maxwell M. Upson, và giám đốc của Viện Y sinh Tính toán (ICB) tại Weill Cornell Medical College.
Các nhà nghiên cứu đã xem xét các protein vận chuyển trong họ Na +, loại bỏ các chất dẫn truyền thần kinh khỏi khớp thần kinh trong một quá trình được gọi là tái hấp thu cần thiết cho chức năng thích hợp của dẫn truyền thần kinh. Thuốc chống trầm cảm như Prozac và Zoloft, là những chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc (SSRI), và cocaine can thiệp vào cơ chế tái hấp thu và làm thay đổi quá trình trao đổi bình thường giữa các tế bào.
Bài báo mô tả những phát hiện mới đã được xuất bản trên số ra ngày 13 tháng 5 của Thiên nhiên và được ca ngợi là một đóng góp đáng kể vào việc hiểu được động lực của chu trình vận chuyển trong phần “Tin tức & Quan điểm” của tạp chí. Những người đánh giá lưu ý rằng cho đến nay các nhà sinh vật học vẫn chưa thể xem các chất vận chuyển trên một chi tiết đơn phân tử, nhưng nghiên cứu mới đã “vén bức màn và chiếu điểm sáng vào một số bước nhảy” của quá trình vận chuyển qua màng. Trong tiêu điểm này, nghiên cứu mới làm sáng tỏ con đường của các phân tử được vận chuyển tiết lộ cách các protein vận chuyển hộ tống các ion và phân tử qua màng bằng cách hình thành các lối đi theo cách mà các nhà nghiên cứu ví như những cánh cổng đóng mở.
“Việc nghiên cứu các protein vận chuyển màng và các gen mã hóa chúng mang lại cơ hội để điều tra nhiều khía cạnh của quá trình bệnh tật. Việc mở và đóng các 'cổng' vận chuyển được điều phối bởi sự liên kết của các chất được vận chuyển và bằng các loại thuốc ức chế theo những cách không thể xác định được bằng các phương pháp tiếp cận trước đây không thể phân giải các chuyển động trong các protein riêng lẻ, "một tác giả cao cấp, TS. Jonathan Javitch, là Giáo sư Lieber về Trị liệu Thực nghiệm tại các khoa tâm thần học và dược học và Trung tâm Nhận biết Phân tử tại Trung tâm Y tế Đại học Columbia.
Vẫn chưa hiểu rõ về chính xác cách các cánh cổng đóng mở, và tại sao; tuy nhiên, kết quả từ nghiên cứu này là một bước quan trọng theo hướng đó. Trong nghiên cứu hiện tại, các nhà điều tra đã nghiên cứu máy vận chuyển LeuT. Họ có thể theo dõi những thay đổi của các phân tử riêng lẻ và báo cáo quan sát hai trạng thái riêng biệt mà họ tin rằng báo cáo về trạng thái đóng và mở của cơ chế gating.
Tiến sĩ Scott Blanchard, một tác giả cấp cao khác của nghiên cứu mới cho biết: “Hiểu được các chuyển động của phân tử là rất quan trọng bởi vì các chức năng của enzyme phụ thuộc vào chuyển động. “Để quan sát các phân tử, chúng tôi gắn các phân tử báo cáo được gọi là fluorophores có thể đo trực tiếp ở quy mô đơn phân tử. Khi làm như vậy, thông tin chuyển động có thể thu được về protein mà chúng được liên kết với nhau ”.
