Psikedelik İlaçlar Seratonin Reseptörüne Nasıl Bağlanıyor?
Fotoğraf : Bu görsel , 5-HT2A seratonin reseptör kompleksindeki amino asitlerin kıvrıldığını ve psikedelik bileşenlere (pembe top) bağlanmasının kimyasal yapısını gösteriyor. Görsel Roth’un laboratuvarında oluşturuldu. ( UNC)
LSD ,psilosibin , meskalin gibi psikedelik ilaçlar sık sık ve şiddetli kalıcı halüsinasyonlara neden oluyor fakat ciddi psikiyatrik durumlarda (depresif hastalıklar gibi ) tedavi için iyi potansiyel taşıdıkları biliniyor. Bilim insanları bu ilaçların beyin hücreleri ile etkileşime girerek moleküler seviyede biyolojik etkilere nasıl neden olduğunu anlamak için araştırmaya ihtiyaç duyuyor. Kuzey Karolina ve Stanford Üniversitesi’ndeki bilim insanları bu yönde büyük bir adım atıyor.
Kuzey Karolina Üniversitesi Laboratuvarı’ndan Doktor Bryan L. Roth ve Stanford Laboratuvarı’ndan Doktor Georgios Skiniotis ; 5 –HT2A seratonin reseptörünün beyin hücreleri yüzeyine aktif bir şekilde bağlandığında bu bileşiklerin yüksek çözünmüş yapısını çözdü.
Bu keşif Cell dergisinde yayımlandı . Araştırma , halüsinasyonları elimine eden fakat hala güçlü terapötik etkileri olan bileşiklerin keşiflerine öncülük ediyor. Bilim insanları etkili bir şekilde LSD ve psilosibin gibi ilaçların kimyasal kompozisyonlarını değiştirdi. ( Depresyon tedavisi için mantardaki psikedelik bileşenler FDA tarafından onaylandı. )
Yazar Bryan L. Roth : ”Milyonlarca insan bu ilaçları eğlence amaçlı alıyor ve şimdi terapötik ajan olarak yeni geliştirildi . “ dedi . Kuzey Karolina Üniversitesi Tıp Bölümü Profesörü Michael Hooker : “ Moleküler seviyede nasıl hareket ettiklerini ve çalıştıklarını anlamak gerçekten önemli . Depresyon için psilosibinin etkisi göze alındığında( faz 2 testleri ) biz eminiz bizim bulgularımız , diğer durumdaki hastalıkları ( bazı anksiyete ve rahatsızlıklar gibi) tedavi için hızlı hareket eden antidepresanların ve potansiyel yeni ilaçların keşiflerini hızlandıracak.
Bilim insanları HTR2A’nın (çok yüksek seviyelerde insan serebral korteksinde bulunan) aktivasyonunun halüsinojenik ilaçların etkisinin anahtarı olduğuna inanıyor. Roth: “ Reseptör aktive olduğunda nöronların asenkronize ve düzensiz bir şekilde canlanmasına neden olarak beynin sistemi içinde gürültü yapar. Biz bunun nedenin bu ilaçlarda, psikedelik deneyimlere neden olduğu için düşünüyoruz. Ancak bu ilaçların terapötik etkilerini nasıl uyguladıkları hiç de net değil. “dedi.
Yapısal biyolog olan Roth’un laboratuvarıyla bağlantılı Skiniotis : “ Bir çok farklı ilerlemenin kombinasyonu bize bu araştırmada olanak sağladı. Bunlardan biri, reseptör proteinlerinin daha iyi, daha homojen preparatlarıdır. Diğer yanda kriyo-elektron mikroskobu teknolojinin gelişimi , çok büyük kompleks yapıları kristalize etmeden incelememizi sağladı. “ dedi.
Bu çalışmanın yazarlarında ve Roth’un laboratuvardaki arkadaşlarından doktor Kuglae Kim , çok fazla hassas olan seratonin reseptörlerini saflaştırmak ve kararlı hale getirmek için azimle çeşitli deneysel metotlar geliştirdi.
Roth : “ Kuglae harika. Bu durumu abartmıyorum çünkü tamamladığı şey gerçekten çok zor. Kim çalışarak geçirdiği üç yılın sonunda ( tekrarlı, yaratıcı süreçler ) , seratonin proteinini hafifçe modifiye edebildi ve biz de böylece yeterli miktarda kararlı proteinle çalışabilecek duruma geldik. “
Araştırma takımı , X ışını kristalografisinde LSD’nin HTR2A’ya bağlanma yapısını ortaya çıkarmak için Kim’in çalışmalarını kullandı. Önemli olarak Stanford’taki araştırmacılar , 25-CN- NBOH( Giriş reseptör kompleksiyle bağlı ve effektör protein olan Gaq içeriyor. ) olarak adlandırılan halüsinojenin prototipinin görselini ortaya çıkarmak için kriyo-elektron mikroskobunu kullandı. Beyinde bu kompleksi kontrol etmek; nörotransmitterlerin salınmasına, birçok biyolojik ve nörolojik süreçleri etkilemesine neden oldu.
Kriyo- elektron mikroskobundaki görsel kompleksin haritasına benziyor. Kim, görseli HTR2A’nın yapısını amino asitlerin seviyesinde ( Örneğin seratonin reseptörlerinin temel yapısını bloke etti ) kullanmak için zorladı .
Bir psikiyatrist ve biyokimyacı olan Roth, Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü tarafından finanse edilen Psikoaktif İlaç Tarama Programına liderlik etmektedir. Bu durum laboratuvarına araştırma amacıyla halüsinojenik ilaçlara erişim sağlar. Normalde bu bileşikler, İlaç Uygulama Ajansı tarafından Çizelge 1 ilaçları olarak düzenlendikleri için laboratuvarda incelenmesi zor ilaçlardır.
Roth ve çalışma arkadaşları yeni terapötik yaklaşımlar için bulguları , yapı temelli ilaç keşiflerine uyguluyorlar. Hedeflerinden biri , psikedelik etkileri olmadan terapötik yararları sağlayabilen potansiyel bir aday keşfetmek .
Skiniotis : “ Biz ilaçların reseptörlere nasıl bağlandığını anladığımızda , sinyal özelliklerini daha iyi anlamış olacağız. Bu çalışma bizim tüm görseli anlamamız için henüz yeterli değil fakat yapbozun büyük bir parçası netleşti. “ dedi.
Kaynak: neurosciencenews.com
