Forscher schränken ein, wie Antipsychotika im Gehirn wirken
In einer früheren verwandten Studie hatten Forscher gezeigt, dass zwei Gehirnrezeptoren - die die Neurotransmittersignale Serotonin und Glutamat an der Außenseite der Zelle binden - einen Komplex in den Bereichen des Gehirns bilden, der bei schizophrenen Patienten eine Fehlfunktion aufweist.
Das Team hat jetzt eine Metrik entwickelt, mit deren Hilfe die Wirksamkeit von Antipsychotika bestimmt und das Wirkstoffdesign vorangetrieben werden kann. Die neue Studie schließt eine Wissenslücke, da die Forscher zuvor nicht verstanden haben, wie dieser Rezeptorkomplex mit dem Phänotyp der Schizophrenie zusammenhängt.
Die neue Studie zeigt, dass es einen Defekt in der Verbindung zwischen dem Komplex der beiden Rezeptoren und dem schizophrenen Phänotyp gibt, wie die Serotonin- und Glutamatsignale im Inneren der Zelle interpretiert werden, ein Prozess, der als Signalisierung bezeichnet wird.
Es zeigt auch, wie Antipsychotika zur Behandlung von Patienten einen solchen Defekt im Gehirn korrigieren, sagen Forscher.
"Wir haben nicht nur gelernt, wie Antipsychotika wirksam sind, sondern wir haben auch festgestellt, dass die Signalübertragung durch diesen Rezeptorkomplex entscheidend für die Wirkung dieser Antipsychotika ist", sagte der Hauptforscher der Studie, Diomedes E. Logothetis, Ph.D. Vorsitzender der Abteilung für Physiologie und Biophysik der VCU School of Medicine.
Laut Logothetis sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren die häufigsten zellulären Ziele für Arzneimittel, wie sie in dieser Studie untersucht wurden. Anhand von Zell- und Tiermodellen stellten sie fest, dass die Rezeptoren sehr unterschiedlich signalisieren, wenn sie als Komplex zusammen sind, als wenn sie getrennt sind.
Die vom Team entwickelte Metrik könnte verwendet werden, um neue Medikamente zu untersuchen und deren Wirksamkeit zu bestimmen, oder um Kombinationstherapien zu bewerten - zwei zuvor unwirksame Medikamente zusammenzustellen und sie für einige Patienten nützlicher zu machen. Letztendlich könnte diese Arbeit dazu führen, dass bessere Antipsychotika für Patienten entwickelt werden, behaupten Forscher.
"Wir können die von uns entwickelte Metrik verwenden, um neue Medikamente zu untersuchen und ihre Wirksamkeit zu bestimmen", sagte Logothetis. "Wir können die Metrik auch verwenden, um zu bewerten, welche Kombinationen bestehender Medikamente uns das ideale Gleichgewicht zwischen der Signalübertragung durch die beiden Rezeptoren des Komplexes bieten."
Logothetis sagte, die Hoffnung bestehe darin, dass die Forscher mit diesem Ansatz eines Tages ein Mittel entwickeln können, mit dem ein Hochdurchsatz-Screening von Arzneimitteln durchgeführt werden kann, sowie effektivere Kombinationen von Arzneimitteln entwickeln können, die dies können helfen Sie einem Drittel der schizophrenen Patienten, die nicht auf aktuelle Behandlungen ansprechen.
Zukünftige Studien werden sich auf die weitere Identifizierung der Proteinziele des Signalmusters dieses Rezeptorkomplexes und ihrer Verbindung zur Schizophrenie konzentrieren.
Das multidisziplinäre Team bestand aus Forschern der Medizinischen Fakultät der Virginia Commonwealth University, der Medizinischen Fakultät des Mount Sinai in New York und der Pharmazieschule der Universität von Maryland in Baltimore.
Die neue Studie wird online in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle.
Quelle: Virginia Commonwealth University
