Body-Clock-Medikamente könnten psychiatrische Störungen und Jetlag lindern

Body-Clock-Medikamente könnten psychiatrische Störungen und Jetlag lindern
Body-Clock-Medikamente könnten psychiatrische Störungen und Jetlag lindern
Anonim

Forscher haben erfolgreich ein Medikament eingesetzt, um die natürliche 24-Stunden-Körperuhr von Mäusen im Labor zurückzusetzen und neu zu starten. Die Fähigkeit, dies bei einem Säugetier zu tun, eröffnet die Möglichkeit, mit einer Reihe menschlicher Probleme fertig zu werden, darunter einige psychiatrische Störungen, Jetlag und die gesundheitlichen Auswirkungen von Schichtarbeit.

Diese Arbeit wird von Professor Andrew Loudon von der University of Manchester und Dr. Mick Hastings vom MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge geleitet, die mit einem multidisziplinären Team von Wissenschaftlern von Pfizer unter der Leitung von Dr. Travis Wager zusammenarbeiten, und wird am 24. August in PNAS veröffentlicht.

Professor Loudon sagte: „Es kann wirklich verheerend für unser Gehirn und unseren Körper sein, wenn etwas passiert, das den natürlichen Rhythmus unserer inneren Uhren stört. Dies kann als Folge einer Krankheit oder als Folge von Jetlag oder häufigem Wechseln sein zwischen Tag- und Nachtschicht bei der Arbeit.

"Wir haben entdeckt, dass wir eines der Schlüsselmoleküle kontrollieren können, die an der Einstellung der Geschwindigkeit beteiligt sind, mit der die Uhr tickt, und es dadurch tatsächlich in einen neuen Rhythmus bringen können."

Die meisten Lebewesen und Pflanzen haben ein internes Körper-Timing-System – die so genannte circadiane Uhr. Dies ist ein komplexes System von Molekülen in jeder Zelle, das die Rhythmik von allem antreibt, vom Schlafen bei Säugetieren bis zum Blühen bei Pflanzen. Licht und der Tag-Nacht-Zyklus sind sehr wichtig, um die Uhr neu einzustellen, und die Feineinstellungen werden durch die Wirkung mehrerer Enzyme vorgenommen, darunter eines namens Caseinkinase 1, das im Mittelpunkt dieses Projekts stand.

Professor Loudon fuhr fort: „Die zirkadiane Uhr ist mit dem 24-Stunden-Tag-Nacht-Zyklus verbunden, und der größte Teil des Uhrwerks ‚tickt‘einmal am Tag. Wenn Sie sich vorstellen, dass jedes ‚Tick‘durch den Anstieg und dargestellt wird Fall einer Welle über einen Zeitraum von 24 Stunden, wenn Sie nach oben gehen, nimmt die Menge an Proteinen in der Zelle zu, die Teil des Uhrwerks sind, und wenn Sie nach unten gehen, werden diese Substanzen abgebaut und wieder reduziert Kinase 1 erleichtert den Abbauteil.

"Sie können sich also vorstellen, dass je schneller Caseinkinase 1 arbeitet, desto steiler der abwärts gerichtete Teil der Welle und desto schneller die Uhr tickt - jede Änderung der Caseinkinase 1-Aktivität, schneller oder langsamer, würde das Ticken anpassen ' von 24 Stunden auf einen anderen Zeitraum. Bedenken Sie, dass viele Ihrer natürlichen Prozesse, wie Schlafen und Wachen, bald aus dem Takt geraten könnten, wenn Ihr Körper plötzlich anfängt, im 23-Stunden- oder 25-Stunden-Rhythmus zu arbeiten."

Das Team hat ein Medikament gefunden, das die Kaseinkinase 1 verlangsamt, und es bei Mäusen angewendet, bei denen der zirkadiane Rhythmus aufgehört hat, d.h. die Uhr aufgehört hat zu ticken. In lebenden Mäusen sowie in Zellen und Gewebeproben von Mäusen konnten sie das Ticken der Uhr wiederherstellen, indem sie mit dem Medikament die Aktivität der Caseinkinase 1 hemmten.

Professor Loudon schlussfolgerte: „Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, Medikamente einzusetzen, um die innere Uhr einer Maus zu synchronisieren, und daher könnte es auch möglich sein, ähnliche Medikamente zur Behandlung einer ganzen Reihe von Gesundheitsproblemen zu verwenden, die mit Störungen der zirkadianen Rhythmen. Dies könnte einige psychiatrische Erkrankungen und bestimmte zirkadiane Schlafstörungen umfassen. Es könnte Menschen auch dabei helfen, mit Jetlag und den Auswirkungen von Schichtarbeit fertig zu werden."

Professor Janet Allen, BBSRC-Forschungsdirektorin, sagte: „Der effektivste Weg, Medikamente zur Behandlung eines Gesundheitsproblems zu entwickeln, besteht darin, die grundlegende Biologie zu verstehen, die dem zugrunde liegt, was in unserem Körper vor sich geht.In diesem Fall war das Forschungsteam durch das Verständnis der grundlegenden Biologie des Enzyms, das die biologischen Uhren steuert, in der Lage, potenzielle medikamentenbasierte Lösungen für eine Reihe von Problemen zu identifizieren, die die Gesundheit und Lebensqualität vieler Menschen beeinträchtigen."

Dr. Michel Goedert, Leiter der Abteilung für Neurobiologie am Labor für Molekularbiologie des Medical Research Council, sagte: „Wir sind alle mit Jetlag und diesem Gefühl der Zeitorientierung vertraut. Was wahrscheinlich weniger allgemein verstanden wird, ist das Wie Dieser Effekt kann sich auf Menschen mit bestimmten psychischen Erkrankungen auswirken.Es ist entscheidend herauszufinden, was auf molekularer und zellulärer Ebene im Gehirn schief gehen kann, wenn wir feststellen wollen, welche Behandlungen für Patienten funktionieren.Wenn weitere Studien am Menschen dies bestätigen Studie an Mäusen gezeigt hat, könnte dies schließlich zu einem völlig neuen Ansatz zur Behandlung von psychischen Erkrankungen wie bipolaren Störungen führen."

Dr. Wager, Associate Research Fellow bei Pfizer, sagte: „Es ist erstaunlich, was erreicht werden kann, wenn erstklassige akademische Gruppen und pharmazeutische Forschungseinheiten zusammenarbeiten.Durch die gegenseitige Nutzung der Talente haben wir nun ein tieferes Verständnis der Rolle, die Kaseinkinase in biologischen Systemen spielt. Die Fähigkeit, ein arrhythmisches System mitzureißen oder erneut mitzureißen, öffnet die Tür zu neuen Behandlungsoptionen für zirkadiane Rhythmusstörungen. Die gezielte Hemmung der Caseinkinase mit kleinen Molekülen könnte zur Entdeckung neuer Medikamente zur Behandlung von bipolarer Depression und anderen zirkadianen Rhythmusstörungen führen. Die Belastung durch diese Erkrankungen ist enorm und es werden neue Behandlungsmöglichkeiten benötigt."

Beliebtes Thema