Закон про опіоїдні препарати діє на інших рецепторів, ніж опіоїди організму
У новому дослідженні дослідники виявили, що фармацевтичні опіоїди роблять свій ефект, зв'язуючись з рецепторами всередині нейронів; це суперечить попереднім теоріям, згідно з якими ці ліки діяли лише на ті самі поверхневі рецептори, що і природні ендогенні опіоїди в організмі.
Ця різниця між взаємодією опіоїдів, що використовуються в медицині, та природними засобами, що впливають на нервові клітини, може допомогти розвинути знеболюючі засоби, які не призводять до звикання та інших негативних наслідків, спричинених опіоїдними ліками.
"Це новаторське дослідження виявило важливі відмінності між опіоїдами, які наш мозок виробляє природним шляхом, та терапевтичними опіоїдами, якими можна зловживати", - сказала доктор медичних наук Нора Д. Волков, директор Національного інституту зловживання наркотиками (NIDA).
"Ця інформація може бути видобута для кращого розуміння потенційних несприятливих дій опіоїдів, призначених лікарем, і способу маніпулювання ендогенною системою для досягнення оптимальних терапевтичних результатів без шкідливих побічних ефектів толерантності, залежності або звикання".
Як опіоїди, що зустрічаються в природі, так і опіоїди, що використовуються в медицині, зв’язуються з му-опіоїдним рецептором, членом широко розповсюдженого сімейства білків, відомих як G-білкові рецептори (GPCR).
Недавні досягнення у розумінні тривимірної структури GPCR дозволили вченим розробити новий тип біосенсора антитіл, який називається нанотілом, який виробляє флуоресцентний сигнал при активації GPCR. Це дозволяє вченим відстежувати хімічні речовини, коли вони рухаються по клітинах і реагують на подразники.
Використовуючи це нанотіло, вчені вперше показали, що коли природний опіоїд зв'язується та активує mu-рецептор на поверхні нейрона, молекули рецепторів потрапляють у клітину всередині, що називається ендосомою. Там mu-рецептор залишається активованим протягом декількох хвилин, що саме по собі було новим відкриттям, оскільки раніше вважалося, що опіоїдний рецептор активується лише на поверхні нервових клітин.
Білки, які взаємодіють з рецепторами на клітинній поверхні, контролюють різноманітні біологічні процеси та забезпечують цілі для терапевтичного втручання.
Що стосується фармацевтичних опіоїдів, то вчені зробили два додаткових відкриття. По-перше, вони виявили, що між різними опіоїдними препаратами існують суттєві відмінності в тому, наскільки сильно вони індукують активацію рецепторів в ендосомах.
По-друге, опіоїдні препарати однозначно індукують швидку передачу сигналів нанотіл протягом десятків секунд у внутрішню клітинну структуру, відому як апарат Гольджі в основному тілі нейрона. Подальші дослідження показали, що терапевтичні опіоїди також однозначно активують му-опіоїдні рецептори у споріднених структурах, відомих як форпости Гольджі, у довгих розгалужених структурах нейронів.
"Ми були здивовані, побачивши, що такі ліки, як морфін, активують опіоїдні рецептори в тому місці, де опіоїди, що зустрічаються в природі, цього не роблять", - сказав д-р Марк фон Застров, старший автор дослідження.
На основі цих висновків вчені припускають, що фармацевтичні опіоїди спотворюють нормальний час та просторову послідовність активації та передачі сигналів мю-опіоїдного рецептора.
Це спотворення може допомогти пояснити небажані побічні ефекти опіоїдних препаратів та запропонувати нові шляхи для розвитку засобів, які не призводять до звикання або інших несприятливих ефектів, часто пов'язаних з цими препаратами.
"Цей новий біосенсор відкриває нам очі на раніше невідомий рівень різноманітності та специфічності клітинних дій опіоїдів", - сказала д-р Міріам Стобер, перша авторка дослідження.
Джерело: Національний інститут зловживання наркотиками
