Украинский Медицинский Журнал
Издательство МОРИОН АПТЕКА online Компендиум Клиническая онкология Работа в медицине и фармации
Украинский Медицинский Журнал
  • Головна
  • Новини
  • Електронна публікація
  • Свіжий номер
  • Архів
  • Автори
  • Фахові заходи
  • Організації
  • Освіта
  • Протоколи та керівництва
  • Інформація про видання
  • Вимоги до авторів
  • Рубрики
    • Академія — дистанційна освіта on-line
    • Актуально
    • Випадок з практики
    • Доказова медицина
    • Історія медицини
    • Клінічні випробування
    • Лікарю-практику
    • Медична етика
    • Медичне право
    • Менеджмент та маркетинг у сфері охорони здоров'я
    • На стику спеціальностей
    • Належна клінічна практика
    • Наукові дискусії
    • Організація охорони здоров'я
    • Оригінальні дослідження
    • Події та коментарі
    • Редакційна інформація
    • Рецензії
    • Стандарти та протоколи
    • Фармакоекономіка
    • Фахові заходи
  • Спеціальності
    • Акушерство та гінекологія
    • Алергологія та пульмонологія
    • Ангіологія
    • Андрология
    • Анестезіологія та інтенсивна терапія
    • Гастроентерологія
    • Генетична та регенеративна медицина
    • Дерматологія та венерологія
    • Ендокринологія
    • Епідеміологія
    • Імунологія
    • Інструментальна діагностика
    • Інфекційні хвороби
    • Кардіологія, ревматологія
    • Кардіохірургія
    • Медицина невідкладних станів
    • Медичне право
    • Мікробіологія
    • Наркологія
    • Невідкладна допомога
    • Неврологія та психіатрія
    • Нейрофізіологія
    • Нейрохірургія
    • Неонатологія
    • Нефрологія та урологія
    • Онкологія, гематологія
    • Організація охорони здоров'я
    • Ортопедія та травматологія
    • Оториноларингологія
    • Офтальмологія
    • Педіатрія
    • Променева діагностика
    • Профілактична медицина
    • Радіаційна медицина, радіологія
    • Реабілітація
    • Реанімація
    • Сімейна медицина
    • Стоматологія
    • Терапія, загальна практика
    • Трансфузіологія
    • Фармакоекономіка
    • Фармакологія
    • Флебология
    • Фтизіатрія
    • Фтізіатрія
    • Функціональна діагностика
    • Хірургія
  • Головна
  • Новини
  • Електронна публікація
  • Свіжий номер
  • Архів
  • Автори
  • Фахові заходи
  • Організації
  • Освіта
  • Протоколи та керівництва
  • Інформація про видання
  • Вимоги до авторів
  • Рубрики
    • Академія — дистанційна освіта on-line
    • Актуально
    • Випадок з практики
    • Доказова медицина
    • Історія медицини
    • Клінічні випробування
    • Лікарю-практику
    • Медична етика
    • Медичне право
    • Менеджмент та маркетинг у сфері охорони здоров'я
    • На стику спеціальностей
    • Належна клінічна практика
    • Наукові дискусії
    • Організація охорони здоров'я
    • Оригінальні дослідження
    • Події та коментарі
    • Редакційна інформація
    • Рецензії
    • Стандарти та протоколи
    • Фармакоекономіка
    • Фахові заходи
  • Спеціальності
    • Акушерство та гінекологія
    • Алергологія та пульмонологія
    • Ангіологія
    • Андрология
    • Анестезіологія та інтенсивна терапія
    • Гастроентерологія
    • Генетична та регенеративна медицина
    • Дерматологія та венерологія
    • Ендокринологія
    • Епідеміологія
    • Імунологія
    • Інструментальна діагностика
    • Інфекційні хвороби
    • Кардіологія, ревматологія
    • Кардіохірургія
    • Медицина невідкладних станів
    • Медичне право
    • Мікробіологія
    • Наркологія
    • Невідкладна допомога
    • Неврологія та психіатрія
    • Нейрофізіологія
    • Нейрохірургія
    • Неонатологія
    • Нефрологія та урологія
    • Онкологія, гематологія
    • Організація охорони здоров'я
    • Ортопедія та травматологія
    • Оториноларингологія
    • Офтальмологія
    • Педіатрія
    • Променева діагностика
    • Профілактична медицина
    • Радіаційна медицина, радіологія
    • Реабілітація
    • Реанімація
    • Сімейна медицина
    • Стоматологія
    • Терапія, загальна практика
    • Трансфузіологія
    • Фармакоекономіка
    • Фармакологія
    • Флебология
    • Фтизіатрія
    • Фтізіатрія
    • Функціональна діагностика
    • Хірургія
  • Рубрики
  • Спеціальності
  • Академія — дистанційна освіта on-line
  • Актуально
  • Випадок з практики
  • Доказова медицина
  • Історія медицини
  • Клінічні випробування
  • Лікарю-практику
  • Медична етика
  • Медичне право
  • Менеджмент та маркетинг у сфері охорони здоров'я
  • На стику спеціальностей
  • Належна клінічна практика
  • Наукові дискусії
  • Організація охорони здоров'я
  • Оригінальні дослідження
  • Події та коментарі
  • Редакційна інформація
  • Рецензії
  • Стандарти та протоколи
  • Фармакоекономіка
  • Фахові заходи
  • Акушерство та гінекологія
  • Алергологія та пульмонологія
  • Ангіологія
  • Андрология
  • Анестезіологія та інтенсивна терапія
  • Гастроентерологія
  • Генетична та регенеративна медицина
  • Дерматологія та венерологія
  • Ендокринологія
  • Епідеміологія
  • Імунологія
  • Інструментальна діагностика
  • Інфекційні хвороби
  • Кардіологія, ревматологія
  • Кардіохірургія
  • Медицина невідкладних станів
  • Медичне право
  • Мікробіологія
  • Наркологія
  • Невідкладна допомога
  • Неврологія та психіатрія
  • Нейрофізіологія
  • Нейрохірургія
  • Неонатологія
  • Нефрологія та урологія
  • Онкологія, гематологія
  • Організація охорони здоров'я
  • Ортопедія та травматологія
  • Оториноларингологія
  • Офтальмологія
  • Педіатрія
  • Променева діагностика
  • Профілактична медицина
  • Радіаційна медицина, радіологія
  • Реабілітація
  • Реанімація
  • Сімейна медицина
  • Стоматологія
  • Терапія, загальна практика
  • Трансфузіологія
  • Фармакоекономіка
  • Фармакологія
  • Флебология
  • Фтизіатрія
  • Фтізіатрія
  • Функціональна діагностика
  • Хірургія
Реклама у номері 6(1) (140) – XI/XII 2020
  • Всі новини
2019-05-02 :
  • Лікарю-практику,
  • На стику спеціальностей

Нарушения сна, онкология и сахарный диабет: общее в пути создания лучшего лечения

Савельева-Кулик Н.А.

  • Редакция «Украинского медицинского журнала»

Резюме. Описанная морфология рецепторов мелатонина расширяет возможности разработки эффективной терапии

Циркадные ритмы и мелатонин

Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) — нейрогормон, поддерживающий функционирование циркадных ритмов путем синхронизации с сигналами окружающей среды и участвующий в разнообразных физиологических процессах, таких как регуляция артериального давления, поддержание температуры тела, онкогенез и иммунные функции. Синтезируясь в эпифизе путем трансформации 5-гидрокситриптамина (5-НТ, или серотонина), мелатонин принимает участие в модуляции ритмов сна и бодрствования посредством активации двух высокоаффинных рецепторов, связанных с G-белком двух типов — 1A (MT1) и 1B (MT2). Посменная работа, путешествия и круглосуточное искусственное освещение могут вносить дисбаланс в естественные циркадные ритмы. В результате нарушения сна являются одним из наиболее распространенных дезадаптивных состояний в современном обществе.

В недавней работе международной группой исследователей под руководством научных сотрудников Южно-Калифорнийского университета (University of Southern California), США, были описаны первые подробные карты двух рецепторов мелатонина. Лучшее понимание функциональной активности мелатониновых рецепторов позволило бы в будущем разработать более эффективные препараты для терапии нарушений сна, онкологических процессов и сахарного диабета 2-го типа. Результаты исследования были опубликованы в двух статьях, представленных в издании «Nature»24 апреля 2019 г.

Морфология рецепторов мелатонина

В ходе работы ученые применяли рентгеновские лучи от источника когерентного света Linac SLAC (LCLS) для картирования рецепторов MT1 и MT2, связанных с четырьмя различными химическими соединениями — активаторами рецепторов мелатонина — снотворным препаратом, соединением на основе мелатонина и серотонина, а также двумя аналогами мелатонина. В результате установлено, что структура каждого из подтипов рецепторов мелатонина предполагает наличие узких каналов, встроенных в липидные мембраны клеток организма. Такие каналы имеют сродство к мелатонину, при этом блокируя диффузию серотонина. Также показано, что отдельные более крупные соединения могут обладать тропностью к рецепторам MT1, в отличие от MT2, несмотря на структурное сходство между ними. Полученные данные могут послужить основой для разработки препаратов, избирательно воздействующих на рецепторы MT1.

Руководитель исследования доктор медицинских наук Южно-Калифорнийского университета Линда К. Йоханссон (Linda C. Johansson) отметила: «Описанные рецепторы выполняют чрезвычайно важные функции в организме человека, являясь основными терапевтическими мишенями, представляющими наибольший интерес для фармацевтической промышленности. Результаты же проведенной работы позволяют глубже понять механизмы взаимодействия мелатонина с этими рецепторами».

Рецепторы мелатонина относятся к группе мембранных рецепторов, известных как G-протеин-связанные рецепторы (GPCR), регулирующие большинство физиологических и сенсорных процессов в организме человека. Рецепторы MT1 и MT2 выявлены во многих тканях, включая головной мозг, сетчатку глаза, сердечно-сосудистую систему, печень, почки, селезенку и кишечник. Эти рецепторы контролируют ритмику экспрессии циркадных генов организма. Таким образом, оценив структурные характеристики рецепторов мелатонина и отметив направления, по которым лиганды связываются и активируют их, исследователи открыли путь для разработки более безопасных препаратов, способных оказывать эффективное избирательное влияние на каждый тип рецептора.

Рентгеновская кристаллография в изучении рецепторных структур

Одним из методов картирования протеинов, применяемых в исследовательских масштабах, является рентгенологический метод, называемый рентгеновской кристаллографией, позволяющий рассеивать рентгеновские лучи от протеиновых кристаллов и основанный на применении шаблонных трехмерных моделей. До настоящего времени возможности картирования протеинов MT1, MT2 и подобных им рецепторов были ограничены сложностями разработки достаточно крупных кристаллов для получения структур с достаточно высоким разрешением.

Ключевым элементом нового исследования стал уникальный метод, который ученые применили для создания протеиновых кристаллов и сбора данных дифракции рентгеновских лучей от них. Для этого авторы работы экспрессировали изучаемые рецепторы в клетках модельных организмов класса насекомых с последующим извлечением их, применяя детергент. Далее была проведена генетическая модификация указанных рецепторов с целью их стабилизации и последующей кристаллизации. После этапа очистки протеиновые структуры были помещены в мембраноподобный гель, поддерживающий формирование кристаллов непосредственно из мембранной среды. В дальнейшем исследователи применяли специально разработанный инжектор для создания узкого потока кристаллов, оцениваемого при помощи источника когерентных рентгеновских лучей.

В результате были отобраны сотни тысяч изображений рассеянного рентгеновского излучения, что позволило детально оценить трехмерную структуру мелатониновых рецепторов MT1 и MT2. Кроме того, был проведен анализ влияния десятков мутаций, что позволило углубить понимание того, как функционируют рецепторы.  При этом в дополнение к описанию каналов, контролирующих активность рецепторов к мелатонину, исследователям удалось обозначить их мутации в рецепторе MT2, ассоциированные с предрасположенностью к развитию сахарного диабета 2-го типа, впервые оценив точное местоположение этих мутаций в рецепторе.

В проведенном исследовании авторы изучали эффекты агонистов мелатониновых рецепторов. Однако перспективу будущих изысканий ученые видят в освоении топографии рецепторов, ответственных за функционирование антагонистов мелатонина. Кроме того, ученые выразили на надежду на применение разработанного метода исследования при анализе и других рецепторов GPCR, во множестве представленных в организме человека.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, Viber-сообщество, Instagram, страничку Facebook, а также Twitter, чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.

  • DOE/SLAC National Accelerator Laboratory (2019) First maps of two melatonin receptors essential for sleep. ScienceDaily, Apr. 24.
  • Johansson L.C., Stauch B., McCorvy J.D. et al. (2019) XFEL structures of the human MT2 melatonin receptor reveal the basis of subtype selectivity. Nature, Apr. 24. DOI: 10.1038/s41586-019-1144-0.
  • Stauch B., Johansson L.C., McCorvy J.D. et al. (2019) Structural basis of ligand recognition at the human MT1 melatonin receptor. Nature, Apr. 24. DOI: 10.1038/s41586-019-1141-3.

Наталья Савельева-Кулик

Коментарі
Без коментарів » Додати свій
Залишити коментар

Якщо ви помітили помилку, виділіть текст з помилкою і натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити про це.
Ключові слова:
G-протеин-связанные рецепторы, иммунорегуляция, мелатонин, нарушения сна, онкогенез, рецептор мелатонина MT1, рецептор мелатонина MT2, циркадные ритмы
Спеціальності:
Генетична та регенеративна медицина, Ендокринологія, Неврологія та психіатрія, Онкологія, гематологія, Терапія, загальна практика
Перегляди: 676
Украинский медицинский журнал

Видавництво «Моріон»
Редакція і видавництво: 02140, г. Київ, просп. Бажана 10А
Тел : +380 (44) 585-97-10

Спеціалізоване медичне онлайн-видання для лікарів, молодих фармацевтів, студентів медичних і фармацевтичних вишів.
Обмеження відповідальності

Издательство МОРИОНmorion.ua АПТЕКА onlineapteka.ua Компендиум — справочник лекарств №1compendium.com.ua