Rezultati istraživanja koje su vodili naučnici s instituta za biomedicinske inovacije i tehnologiju Herbert Wertheim UF Scripps sugeršu da aminokiselina glicin može slati signal “usporavanja” mozgu, vjerovatno doprinoseći teškoj depresiji, anksioznosti i drugim poremećajima raspoloženja kod ljudi.

Objavljeno u naučnom časopisu Science, ovo istraživanje doprinosi boljem razumijevanju bioloških uzroka teške depresije, što bi moglo olakšati razvoj novih i efikasnijih ljekova za poboljšanje različitih poremećaja raspoloženja, izjavio je neuronaučnik Kirill Martemyanov, dr. sc., autor studije.

Depresija je jedna od najhitnijih zdravstvenih potreba u svijetu i postaje sve zastupljenija među mladima. Svjetska zdravstvena organizacija procjenjuje da 5% odraslih pati od depresije na globalnom nivou.

“Većina ljekova koji se koriste za poboljšanje rapoloženja djeluju tek nakon par sedmica, a nerijetko ni ne dovode do poboljšanja. Novi i efikasnijij načini liječenja su zaista neophodni”, navodi Martemyanov.

Komentarišući svoje otkriće, Martemyanov objašnjava da je rad njegovog tima prvenstveno imao za fokus odgovor na osnovno biološko pitanje: Kako senzori na moždanim ćelijama primaju i prenose signale? Za Martemyanova, ovo pitanje je predstavljalo ključ za razumijevanje mehanizama pamćenja, vida, bola, ponašanja i još mnogo toga.

Receptori povezani sa G proteinom (G protein coupled receptors – GPCR) igraju “ključnu ulogu u fiziologiji i patologiji neurona i predstavljaju mete za razvoj ljekova”, objasnili su autori. Međutim, mnogi GPCR receptori još uvijek nemaju identifikovane endogene ligande, te se svrstavaju u “orphan GPCR”, sve dok se njihov ligant ne otkrije.

U studiji iz 2018., Martemyanov i njegov tim otkrili su da je orphan GPR158 receptor prisutan u neuobičajeno visokom nivou u prefrontalnom korteksu ljudi kojima je u trenutku smrti dijagnostifikovana teška depresija. Takođe, su pokazali su da izlaganje miševa hroničnom stresu povećava nivo ovog receptora u prefrontalnom korteksu miša, što dovodi do ponašanja sličnog depresiji, dok ih je uklanjanje aktivnosti GPR158 učinilo otpornima na depresiju i stres.

Slika 2: Cryo-EM šematski prikaz strukture moždanog receptora povezanog s depresijom, prikazan sa svojim signalnim kompleksom. Sklop se zove GPR158-RGS7-G5. GPR158 prikazan je u zelenoj I crvenoj boji, RGS7 u plavoj, a G5 u narančastoj. Lipidni dvosloj je siv. Izvor: laboratorija Martemyanov, Scripps Research Florida.

Ovo je učinilo GPR158 receptor potencijalnom terapeutskom metom, objašnjava Martemyanov.

Sledeći značajan iskorak desio se 2021. godine, kada je tim okatakterisao strukturu GPR158 receptora. Naime, GPR158 receptor sadrži takozvani “cache” domen koji služi kao zamka za molekule koji se kače za GRP158. Ovakva vrsta domena nije karakteristična za ove tipove receptora. Otkriće ove structure ukazivalo je na to da je GPR158 reseptor neke od 20 aminokisjelina. Testiranjem svih amino kisjelina, otkrili su da se samo glicin kači za “cache” domen. Ovim otkrićem, tim je preimenovao GPR158 u “metabotropni receptor glycina (mGlyR)”.

Slika 3: Model pokazuje kako molekul glicina stupa u interakciju s receptorom moždanih ćelija,

 

GPR158 (Izvor: https://www.genengnews.com).

Glicin je najjednostavnija aminokiselina koja ulazi u sastav proteina i glavni je neurotransmiter uključen u nekoliko nervnih procesa. Ključno otkriće ove studije je saznanje da pri vezivanju za mGlyR, glicin učestvuje u kaskadi inhibitornog signala koji utiču na regulaciju neuronske ekscitabilnosti u kortikalnim neuronima.

Martemyanov je rekao da je potrebno temeljno istražiti kako tijelo održava pravu ravnotežu mGlyR receptora i kako to utiče na aktivnost nerava u mozgu. Namjerava nastaviti s time.

“Očajnički su nam potrebni novi tretmani za depresiju. Ako se biološki uzrok depresije može targetirati nečim određenim, takva vrsta terapije bi mogla biti efikasnija od trenutno zastupljenih. Sada radimo na tome.” dodao je Martemyanov.

Izvori:

 

Studija: Laboute, T., et al. (2023) Orphan receptor GPR158 serves as a metabotropic glycine receptor:

mGlyR. Science. doi.org/10.1126/science.add7150.

https://ufhealth.org/news/2023/search-major-depression-trigger-reveals-familiar-face-discovery-opens-new-possibilities

https://www.genengnews.com/neurological-disorders/amino-acid-that-delivers-slow-down-signal-to-brain-may-contribute-to-major-depression/

https://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2023/04/slika1-1-1024x396.pnghttps://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2023/04/slika1-1-150x150.pngadminvukHemijaMedicinaRezultati istraživanja koje su vodili naučnici s instituta za biomedicinske inovacije i tehnologiju Herbert Wertheim UF Scripps sugeršu da aminokiselina glicin može slati signal 'usporavanja' mozgu, vjerovatno doprinoseći teškoj depresiji, anksioznosti i drugim poremećajima raspoloženja kod ljudi. Objavljeno u naučnom časopisu Science, ovo istraživanje doprinosi boljem razumijevanju bioloških uzroka teške...Naučne Novosti