Com salvar el caòtic rellotge biològic? Els científics identifiquen possibles drogues

Els vols internacionals que travessen zones horàries requereixen la tasca de dur a terme batalles nocturnes i apareixen notícies ansioses per telèfon abans de dormir ... Hi ha massa motius a la vida per mantenir la gent a la nit. El somni pot #G 39; no es pot adormir, el despertar pot' es pot despertar, el caòtic rellotge circadià no només esgota, sinó que també pot afectar molts aspectes com el metabolisme i la immunitat. , que pot provocar conseqüències adverses fàcilment com depressió, obesitat o diabetis.

La melatonina segregada pel cervell és una hormona estretament relacionada amb el ritme circadià. En circumstàncies normals, a mesura que arriba la nit, a causa de la percepció de canvis de llum i foscor en l’entorn i de ritmes biològics en el cos, la secreció de melatonina al cervell augmentarà gradualment, activant els receptors de melatonina a l’hipotàlem, de manera que la fisiològica funció i comportament i els canvis sincronitzats de llum i foscor ens ajuden a adormir-nos.

Per això, els investigadors consideren receptors de melatonina com a dianes importants per a regular el ritme circadià. Els científics esperen desenvolupar fàrmacs que actuen sensiblement i específicament sobre els receptors de la melatonina segons GG; corregiu el rellotge corporal" per a pacients amb trastorns del son.

Recentment, un nou estudi publicat per la revista acadèmica superior Nature ens ha fet un gran pas cap a aquest objectiu. Els investigadors van utilitzar tecnologia de cribratge virtual per ordinador per seleccionar el primer lot de compostos actius que poden unir-se al receptor de melatonina MT 1 amb alta selectivitat d’una enorme biblioteca de compostos per simular o compensar els efectes de la melatonina natural. Després de realitzar proves prèvies de la cotització GG; jetlag" model animal, van poder commutar el rellotge circadià de ratolins.

A la primavera de l'any passat," Nature" va publicar dos treballs al mateix temps, revelant per primera vegada l'estructura tridimensional de dos receptors humans de melatonina MT 1 i MT 2. Aquesta informació va constituir una base important per al disseny posterior de molècules de fàrmacs.

En aquest estudi, es va utilitzar l'estructura tridimensional del receptor de melatonina MT {{1}} com a quot GG; plantilla" ;, el professor Brian Schoichet, químic farmacèutic de la Universitat de Califòrnia, San Francisco (UCSF ) i col·laboradors van utilitzar molècules virtuals per atracar per predir la unió de molècules petites als receptors Conformació, des d'una biblioteca de més de 150 milions de"&on-demand; compostos, molècules de lligand seleccionades amb una estructura nova que es pot unir a MT 1.

A continuació, els investigadors van sintetitzar amb èxit 38 d'aquests candidats amb altes puntuacions predictius per a les proves. L’equip d’investigació dirigit pel professor Bryan Roth de la Universitat de Carolina del Nord a Chapel Hill (UNC) va analitzar la farmacologia i les propietats similars a fàrmacs i finalment va descobrir que dues de les noves molècules que no s’han vist a la natura en el passat poden interactuar amb les persones. . O el receptor del ratolí' s MT 1 s'uneix amb alta afinitat i produeix una resposta cel·lular oposada a la melatonina.

La professora Margarita L. Dubocovich de la Universitat de Buffalo i els seus col·legues van realitzar experiments en ratolins per provar els efectes de les dues noves molècules en la regulació del ritme circadià. Els investigadors van ajustar els cicles de llum i foscor a l’entorn per fer la cotització de GG; aviat sobtadament, i els ratolins es trobaven en un estat similar al retard humà. En aquest moment, van trobar que aquests nous compostos podrien permetre la quotització de GG; jet lag" els ratolins per passar més temps adaptant-se lentament al nou cicle de la llum.

Sorprenentment, quan els ratolins es mantenien en foscor constant, aquestes dues molècules podien imitar la melatonina, ajudant els ratolins a GG; restablir" el rellotge biològic sense pistes de llum. El professor Dubocovich va explicar:" Per a les persones que no senten l’alternança natural de la llum i l’ombra, com els cecs, els treballadors de torn o les persones que treballen en entorns especials com submarins i regions polars, això pot ajudar-los a restablir el seu ritme {{ 0}} hores al dia.

Els científics seguiran identificant més molècules potencials de medicaments i entenent com actuen sobre els receptors de melatonina i regulen el rellotge circadià, de manera que tinguem més opcions per evitar els problemes causats per les alteracions del ritme circadià.