Come salvare l'orologio biologico caotico? Gli scienziati identificano potenziali farmaci

I voli internazionali che attraversano i fusi orari richiedono il compito di svolgere battaglie notturne e notizie ansiose si presentano al telefono prima di andare a letto ... Ci sono troppi motivi nella vita per tenere le persone sveglie di notte. Il sonno può' t addormentarsi, il risveglio può' t svegliarsi, l'orologio circadiano caotico non è solo estenuante, ma può anche influenzare molti aspetti come il metabolismo e l'immunità , che può facilmente causare conseguenze avverse come depressione, obesità o diabete.

La melatonina secreta dal cervello è un ormone strettamente correlato al ritmo circadiano. In circostanze normali, quando arriva la notte, a causa della percezione dei cambiamenti di luce e oscurità nell'ambiente e dei ritmi biologici nel corpo, la secrezione di melatonina nel cervello aumenterà gradualmente, attivando i recettori della melatonina nell'ipotalamo, in modo che il fisiologico funzione e comportamento e cambiamenti di luce e buio sincronizzati ci aiutano ad addormentarci.

Per questo motivo, i recettori della melatonina sono considerati dai ricercatori obiettivi importanti per la regolazione del ritmo circadiano. Gli scienziati sperano di sviluppare farmaci che agiscano in modo sensibile e specifico sui recettori della melatonina secondo GG; correggere l'orologio" per pazienti con disturbi del sonno.

Di recente, un nuovo studio pubblicato dalla rivista accademica Nature ha fatto un grande passo verso questo obiettivo. I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di screening virtuale del computer per selezionare il primo lotto di composti attivi che possono legarsi al recettore della melatonina MT 1 con un'alta selettività da una vasta libreria di composti per simulare o compensare gli effetti della melatonina naturale. Dopo le prove preliminari della quotazione GG; quot&jetlag; modello animale, sono stati in grado di attivare / disattivare l'orologio circadiano dei topi.

Nella primavera dello scorso anno," Nature" pubblicato due articoli allo stesso tempo, rivelando per la prima volta la struttura tridimensionale di due recettori umani della melatonina MT 1 e MT 2. Questa informazione ha gettato le basi importanti per la successiva progettazione di molecole di droga.

In questo studio, usando la struttura tridimensionale del recettore della melatonina MT {{1}} come quot GG; template" ;, Professor Brian Schoichet, chimico farmaceutico presso l'Università della California, San Francisco (UCSF ) e i colleghi hanno utilizzato molecole virtuali per attraccare per prevedere il legame di piccole molecole alla conformazione dei recettori, da una libreria di oltre 150 milioni di quote GG; quotazioni&su richiesta; composti, molecole di ligando selezionate con una nuova struttura che possono legarsi a MT 1.

Successivamente, i ricercatori hanno sintetizzato con successo 38 di questi candidati con punteggi predittivi elevati per i test. Il team di ricerca guidato dal professor Bryan Roth dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill (UNC) ha analizzato la farmacologia e le proprietà farmacologiche e ha infine scoperto che due delle nuove molecole che non sono state viste in natura in passato possono interagire con le persone . Oppure il recettore MT 1 di' s si lega con elevata affinità e produce una risposta cellulare opposta alla melatonina.

La professoressa Margarita L. Dubocovich dell'Università di Buffalo e colleghi hanno quindi condotto esperimenti sui topi per testare gli effetti delle due nuove molecole sulla regolazione del ritmo circadiano. I ricercatori hanno regolato i cicli di luce e oscurità nell'ambiente per rendere la quotazione GG; quotazione¬turna; improvvisamente avanzano e i topi erano in uno stato simile al jet lag umano. In questo momento, hanno scoperto che questi nuovi composti potevano consentire"&lag lag; topi per trascorrere più tempo lentamente adattandosi al nuovo ciclo di luce.

Sorprendentemente, quando i topi erano tenuti nell'oscurità costante, queste due molecole potevano imitare la melatonina, aiutando i topi a quotare GG; ripristinare" l'orologio biologico senza segnali luminosi. Il professor Dubocovich ha spiegato:" Per le persone che non avvertono la naturale alternanza di luce e ombra, come i non vedenti, i lavoratori a turni o le persone che lavorano in ambienti speciali come sottomarini e regioni polari, ciò può aiutarli a ripristinare il loro ritmo {{ 0}} ore al giorno.

Gli scienziati continueranno a identificare più potenziali molecole di farmaco e a capire come agiscono sui recettori della melatonina e regolano l'orologio circadiano, in modo da avere più opzioni per evitare i problemi causati dai disturbi del ritmo circadiano.