Vizualizácia závislosti: Ako by nový výskum mohol zmeniť spôsob, akým bojujeme s epidémiou opiátov

Nový výskum od výskumníka Max Planck Florida Institute for Neuroscience by mohol zmeniť spôsob, akým chápeme spôsob, akým opioidy ovplyvňujú mozog. Napriek významnej diskusii o prebiehajúcej opioidovej kríze je súčasné chápanie toho, ako opioidy fungujú v mozgu, dosť obmedzené. Je to predovšetkým kvôli problémom pri pozorovaní a meraní účinkov opioidov v mozgu v reálnom čase.

Avšak a technologický prielomktorú vedie Dr. Lin Tian a jej výskumný tím a spolupracovníci, publikovaný v Prírodná neurovedaprekonal tieto obmedzenia a je pripravený zmeniť spôsob, akým vedci študujú opioidnú signalizáciu v mozgu.

Čo vieme o opioidnej signalizácii?

Farmaceutické opioidy, ako je morfín a oxykodón, a nelegálne opioidné drogy, ako je heroín, ovplyvňujú mozog a telo väzbou na opioidné receptory na povrchu buniek v nervový systém. Tieto receptory normálne reagujú na prirodzene produkované chemikálie, ktoré sa uvoľňujú vo vašom mozgu, tzv endogénne opioidyvrátane endorfínov, enkefalínov a dynorfínov.

Tieto chemikálie sa uvoľňujú v reakcii na príjemné aktivity, ako je smiech, sex a cvičenie a averzívne aktivity, ako je zranenie a trauma, a viažu opioidné receptory a znižujú schopnosť neurónov prijímať a prenášať signály. Tieto bunkové účinky v konečnom dôsledku vedú ku kognitívnym a behaviorálnym účinkom spojeným s opioidmi, vrátane pozitívnych pocitov, úľava od bolestia závislosť.

Výzvy v chápaní opioidnej signalizácie

Zostáva mnoho otázok o tom, ako sú tieto behaviorálne účinky spôsobené opioidmi a či je možné využiť špecifické vlastnosti opioidov, ako je úľava od bolesti, bez nežiaducich účinkov, ako je závislosť.

Odborná literatúra týkajúca sa opioidov je rozsiahla a potvrdila, že zameranie sa na opioidný systém je klinicky zaujímavé – nielen pre Manažment bolesti ale nedávno aj na liečbu porúch duševného zdravia, ako je úzkosť a depresia.

Vývoj terapeutík, ktoré sa môžu zamerať na tieto zdravotné problémy a zároveň zabrániť tragédii súčasnej epidémie opiátov, si vyžaduje ďalšie pochopenie rôznych účinkov opioidov v mozgu.

Rozmanitosť účinkov opioidov na mozog je poháňaná viac ako 20 rôznymi opioidnými chemikáliami produkovanými v mozgu a viac ako 500 rôznymi syntetickými opioidmi. Väčšina týchto rôznych opioidov interaguje so všetkými tromi typmi opioidných receptorov s rôznou silou. Ich rôzne účinky závisia od koncentrácie opioidu, prítomných špecifických receptorov a zapojených mozgových okruhov.

„Prebiehajú snahy o využitie rôznych terapeutických vlastností opioidov zacielením na špecifické receptorové akcie a mozgové okruhy s cieľom vyvinúť účinnejšie a bezpečnejšie terapeutiká. Tieto snahy však brzdila naša neschopnosť efektívne merať rôzne opioidové signalizácie v reálnom čase v mozgu.“ ,“ povedal doktor Tian.

Nová technológia otvára dvere k pochopeniu opioidov v mozgu

Prostredníctvom obrovského úsilia pri vývoji a testovaní viac ako 1000 variantov tím Dr. Tiana optimalizoval vysoko citlivé biosenzory založené na troch opioidných receptoroch. Tieto biosenzory, pôvodne vyvinuté, keď bol Tian na Kalifornskej univerzite v Davise, vyžarujú fluorescenciu po naviazaní opioidu na senzor a vypnú sa, keď tam opioid už nie je.

Biosenzory preto slúžia ako náhrada väzby opioidov na špecifické opioidné receptory. Zavedenie týchto senzorov do mozgu zvieraťa poskytuje spôsob, ako vizualizovať opioidnú signalizáciu v mozgu v reálnom čase.

„Sila tejto novej technológie spočíva v tom, že teraz máme nástroje na pochopenie prirodzeného opioidného systému v mozgu, vrátane toho, ako rozlíšiť medzi rôznymi opioidnými účinkami. Môžeme sledovať endogénne uvoľňovanie opioidov v reálnom čase, ktoré je spustené odmenou aj averziou.“ a vidieť rozdiely v opioidnej signalizácii v rôznych mozgových okruhoch.“

Tím Dr. Tiana už tieto nové nástroje široko zdieľal, aby urýchlil vplyv, ktorý bude mať táto nová technológia na pochopenie…