Hvernig á að bjarga óreiðu líffræðilegu klukkunni? Vísindamenn bera kennsl á hugsanleg lyf

Alþjóðlegt flug sem fer yfir tímabelti krefst þess að framkvæma næturbardaga og kvíða fréttir birtast í símanum fyrir rúmið ... Það eru of margar ástæður í lífinu til að halda fólki uppi á nóttunni. Svefninn getur' sofnað, vakningin getur' ekki vaknað, óreiðukenndur klukka er ekki aðeins þreytandi, heldur getur það haft áhrif á marga þætti eins og umbrot og friðhelgi , sem geta auðveldlega valdið skaðlegum afleiðingum eins og þunglyndi, offitu eða sykursýki.

Melatónín sem er seytt af heilanum er hormón sem er nátengt dægurlaginu. Undir venjulegum kringumstæðum, þegar nótt kemur, vegna skynjunar á ljósum og dimmum breytingum á umhverfinu og líffræðilegum takti í líkamanum, mun seyting melatóníns í heilanum smám saman aukast og virkja melatónínviðtaka í undirstúku, svo að lífeðlisfræðileg virkni og hegðun og samstillt ljós og dökk breytingar hjálpa okkur að sofna.

Vegna þessa eru melatónínviðtökur litið af vísindamönnum sem mikilvæg markmið til að stjórna dægurlagi. Vísindamenn vonast til að þróa lyf sem næmir og sérstaklega verkar á melatónínviðtaka gagnvart" leiðréttu líkamsklukkuna" fyrir sjúklinga með svefnraskanir.

Nýlega hefur ný rannsókn gefin út af efstu fræðiritinu Nature tekið okkur stórt skref í átt að þessu markmiði. Vísindamennirnir notuðu sýndarskimunartækni tölvu til að velja fyrsta hópinn af virkum efnasamböndum sem geta bundist melatónínviðtaka MT 1 með mikilli sértækni úr risasafni efnasambanda til að líkja eftir eða vega upp á móti áhrifum náttúrulegs melatóníns. Eftir forprófanir á" jetlag" dýralíkan, þeir gátu skipt um dægur klukkuna af músum.

Vorið í fyrra," Nature" birti tvö erindi á sama tíma og opinberuðu í fyrsta skipti þrívíddar uppbyggingu tveggja manna melatónínviðtaka MT 1 og MT 2. Þessar upplýsingar lögðu mikilvægan grunn fyrir síðari hönnun lyfjasameinda.

Í þessari rannsókn, með því að nota þrívíddar uppbyggingu melatónínviðtaka MT {{1}} sem" sniðmát" ;, prófessor Brian Schoichet, lyfjafræðingur við háskólann í Kaliforníu, San Francisco (UCSF ), og samstarfsmenn notuðu sýndar sameindir til að leggja til að spá fyrir um bindingu smásameinda við viðtaka Sambyggingu, frá bókasafni sem er meira en 150 milljón" efnasambönd, valdar bindla sameindir með nýjum uppbyggingu sem geta bundist MT 1.

Næst, tóku vísindamennirnir til 38 þessara frambjóðenda með góðum forspárgögnum til prófana. Rannsóknarteymið undir forystu prófessors Bryan Roth við háskólann í Norður-Karólínu í Chapel Hill (UNC) greindi lyfjafræðilega og lyfjafræðilega eiginleika og komst að lokum að því að tvær nýju sameindirnar sem ekki hafa sést í náttúrunni í fortíðinni geta haft samskipti við fólk . Eða mús' s MT 1 viðtakinn binst mikið sækni og framleiðir frumusvörun andstætt melatóníni.

Prófessor Margarita L. Dubocovich við háskólann í Buffalo og samstarfsmenn gerðu síðan tilraunir í músum til að prófa áhrif nýju sameindanna tveggja á að stjórna dægurlaginu. Vísindamennirnir aðlaguðu ljósu og myrku hringrásina í umhverfinu til að gera" nótt" fara skyndilega fram og mýsnar voru í ástandi svipaðri þotugeymslu manna. Á þessum tíma fundu þeir að þessi nýju efnasambönd gætu leyft" jet lag" mýs til að eyða lengri tíma að laga sig að nýju ljósrásinni.

Það kom á óvart, þegar músunum var haldið í stöðugu myrkri, þessar tvær sameindir gátu hermt eftir melatóníni og hjálpað músunum við" núllstilla" líffræðilega klukkan án ljósa. Prófessor Dubocovich útskýrði:" Fyrir fólk sem finnur ekki fyrir náttúrulegum breytingum á ljósi og skugga, svo sem blindu fólki, vaktavinnufólki eða fólki sem vinnur í sérstöku umhverfi eins og kafbátum og heimskautasvæðum, getur það hjálpað þeim að endurheimta takt sinn {{ 0}} klukkustundir á dag.

Vísindamenn munu halda áfram að bera kennsl á fleiri mögulegar lyfjasameindir og skilja hvernig þeir bregðast við melatónínviðtökum og stýra dægur klukkunni, svo að við höfum fleiri möguleika til að forðast vandamálin sem orsakast af truflun á takti í dögum.