"ljus var lika givande som morfin" hos möss med nya opioidreceptorer



Forskningsneurobiologer och anestesiologer har skapat opioidreceptorer som svarar på ljus på samma sätt som bindningsställen i hjärnan svarar mot smärtstillande läkemedel.

Vissa smärtstillande läkemedel binder till opioidreceptorer i hjärnan och ryggmärgen.

Laboratoriefynden i provrör och djur har publicerats i tidningen Nervcell .

Forskarna gjorde experimenten för Washington University School of Medicine i St Louis, med ljuskänslig rhodopsin - proteinet i ögat näthinnan som svarar mot ljuset - för att modifiera viktiga delar av opioidreceptorer.

Dessa provrörsproducerade receptorer injicerades sedan i hjärnan hos möss, och experimentet visade att deras beteende kunde manipuleras av ljus. Ett uppenbart dopaminbelöningssvar, i stället för av opioida läkemedel, stimulerades av ljus.

Neurologerna säger att "upptäcktslinjen" höjer hoppet på att utveckla sätt att använda ljus för att lindra smärta, men mer troligt är att uppenbarelserna följer detta arbete på hur man bäst kan aktivera och avaktivera opioidreceptorvägar i hjärnceller.

Michael Bruchas, doktorand, studieens huvudforskare och en assistent professor i anestesiologi och neurobiologi, förklarar att det med hjälp av ljus är ett enklare sätt att undersöka opioidreceptorer än att använda analgetika.

Att få en större förståelse för hur receptorerna fungerar inom komplexa grupper av celler och kretsar i hjärnan och ryggmärgen kan i sin tur leda till effektivare och säkrare smärtstillande medel.

Första författaren Edward Siuda, en doktorand i Dr Bruchas laboratorium, bekräftade:

Det är tänkbart att med mycket mer forskning kunde vi utveckla sätt att använda ljus för att lindra smärta utan att en patient behöver ta ett smärtstillande läkemedel med biverkningar."

Stegen mot en sådan framtid kan nu bli enklare. Specifika kemiska vägar aktiveras i hjärnan och ryggmärgen när en opioidreceptor utsätts för smärtstillande läkemedel. När forskarna lyste på de rhodopsin-tillsatta receptorerna - specifikt tillsattes proteinet till mu-opioidreceptorn - dessa samma vägar utlöstes.

Dr Bruchas förklarar de komplexiteter som nu kan förenklas: "Det har varit svårt att bestämma exakt hur opioidreceptorer fungerar, eftersom de har flera funktioner i kroppen. Dessa receptorer interagerar med smärtstillande läkemedel som kallas opiater, men de är också inblandade i andning, är Hittas i mag-tarmkanalen och spelar en roll i belöningssvaret."

Nu har dock opioidreceptorerna begränsats till att utföra en enda uppgift i taget, och forskarna har funnit att detta kan vara nästan lika enkelt som att man slår på ett ljus!

Jämför detta med årtionden av opioidstudier där belöningssvar hos mus och råttor har observerats när de trycker på en hävarm för att få en läkemedelsdos - till exempel morfin - som aktiverar opioidreceptorer och dopaminfrisättning. Djurna, stimulerade i hjärnans belöningscentra, fortsätter sedan för mer.

Lätt rum i mössens lådan var lika givande som morfin

En liknande belöningssensation har nu levererats med ljus av forskarna. Samarbetare med Dr Bruchas och Siuda inkluderade förste författaren Bryan Copits, doktorand, en postdoktoral forskare i laboratoriet av professor i anestesiologi Robert Gereau, PhD.

Mössen i studien sattes i en svart, ogenomskinlig, innesluten kammare, varav en del hade en laser för att utlösa fiberoptiska implantat. De implanterade djuren som injicerats med dopamin-utlösande ljuskänsliga receptorer spenderade mer tid i den upplysta delen av lådan.

När de lämnade den delen av kammaren, fortsatte den givande stimulansen inte längre, så de återvände snart för mer LED-ljusstimulering.

Forskarna kunde ändra djurens svar beroende på mängden och typen av ljus som utsändes - något annorlunda effekter producerades med:

  • Olika färger
  • Längre och kortare exponering
  • Konstant eller pulserande ljus.

Dr Bruchas sammanfattar:

Genom att aktivera receptorerna med ljus orsakar vi förmodligen hjärnan att släppa ut mer dopamin.

I stället för ett läkemedel som morfin som aktiverar en opioidreceptor, ger ljuset belöningen."

Förskott på denna tidiga forskningsutveckling mot minskning av missbrukspotentialen och biverkningar av opioida läkemedel för att lindra smärta förblir teoretiskt, men Siuda säger att "någon dag kan det vara möjligt att aktivera eller avaktivera nervceller utan att påverka någon av de andra receptorerna som Smärtstillande läkemedel utlöses, även om uppnåendet av det målet blir svårt."

Samtidigt fortsätter forskning kring förbättring av nuvarande droger som OxyContin. I april rapporterade vi till exempel resultat av en droppe i missbruk och överdos efter att opioider gjordes krossresistenta.

Jag vill va ett ljus (Video Medicinsk Och Professionell 2021).

Avsnitt Frågor På Medicin: Andra