Un nuevo descubrimiento muestra que los opioides utilizados para tratar el dolor, como la morfina y la oxicodona, producen sus efectos al unirse a los receptores dentro de las neuronas, al contrario de la creencia convencional de que actúan solo en los mismos receptores de superficie que los opioides endógenos, que se producen naturalmenteSin embargo, cuando los investigadores financiados por el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas NIDA utilizaron una nueva sonda molecular para probar esa suposición común, descubrieron que los opioides de uso médico también se unen a receptores que no son un objetivo para los opioides naturales.NIDA es parte de los Institutos Nacionales de Salud.
Esta diferencia entre cómo interactúan los opioides de uso médico y natural con las células nerviosas puede ayudar a guiar el diseño de analgésicos que no producen adicción u otros efectos adversos producidos por la morfina y otros medicamentos opioides.
"Este estudio innovador ha descubierto importantes distinciones entre los opioides que nuestro cerebro produce de forma natural y los opioides terapéuticos que pueden ser mal utilizados", dijo la directora de NIDA, Nora D. Volkow, MD "Esta información puede extraerse para comprender mejor los posibles efectos adversosacciones de los opioides recetados médicamente y cómo manipular el sistema endógeno para lograr resultados terapéuticos óptimos sin los efectos secundarios poco saludables de la tolerancia, la dependencia o la adicción ".
Los opioides de origen natural y los opioides de uso médico se unen al receptor opioide mu, un miembro de una familia extensa de proteínas conocidas como receptores acoplados a proteínas G GPCR. Los recientes avances en la comprensión de la estructura tridimensional de los GPCR han permitidoLos investigadores crearán un nuevo tipo de biosensor de anticuerpos, llamado nanocuerpo, que genera una señal fluorescente cuando se activa un GPCR. Esto permite a los científicos rastrear químicos a medida que se mueven a través de las células y responden a los estímulos.
Usando este nanocuerpo, los investigadores primero demostraron que cuando un opioide natural se une y activa el receptor mu en la superficie de una neurona, las moléculas receptoras ingresan a la célula dentro de lo que se conoce como endosoma. Allí, el receptor mupermanece activado durante un período de varios minutos, lo que en sí mismo fue un nuevo descubrimiento, ya que se creía que el receptor de opioides solo se activa en la superficie de las células nerviosas.Las proteínas que interactúan con los receptores en la superficie celular controlan todo tipo de procesos biológicos yproporcionar objetivos para la intervención terapéutica.
Sin embargo, con los medicamentos opioides, los investigadores hicieron dos descubrimientos adicionales. Primero, existen grandes diferencias entre una variedad de medicamentos opioides clínicamente relevantes en cuanto a la fuerza que inducen la activación del receptor en los endosomas. Segundo, los medicamentos opioides inducen únicamente una señalización rápida de nanocuerpos,en decenas de segundos, en una estructura celular interna conocida como el aparato de Golgi en el cuerpo principal de la neurona.La investigación adicional mostró que los opioides terapéuticos también activan de manera única los receptores opioides mu en estructuras relacionadas, conocidas como puestos avanzados de Golgi, en las ramas largas y ramificadas.estructuras de neuronas.
Con base en estos hallazgos, los investigadores plantean la hipótesis de que los opioides utilizados médicamente actuales distorsionan el tiempo normal y la secuencia espacial de activación y señalización del receptor opioide mu. Esta distorsión puede proporcionar el vínculo mecanístico que explica los efectos secundarios no deseados de los medicamentos opioides sugiere nuevas víaspara diseñar agentes que no produzcan adicción u otros efectos adversos asociados con estos medicamentos.
"Este nuevo biosensor abre nuestros ojos a un nivel previamente desconocido de diversidad y especificidad en las acciones celulares de los opioides", dijo el Dr. Miriam Stoeber, primer autor del estudio. El Dr. Mark von Zastrow, autor principal del estudio, agregó, "Nos sorprendió ver que medicamentos como la morfina activan los receptores de opioides en un lugar en el que los opioides naturales no lo hacen".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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