Глутамат – это вещество-посредник, которое мозг использует для передачи возбуждающих сигналов. Рецепторы этого нейротрансмиттера являются многообещающей мишенью для разработки лекарств, поскольку они участвуют во многих патологических процессах. Например, они играют роль при эпилепсии, психических расстройствах, инсультах и опухолях головного мозга.
"В этих случаях может быть полезно снизить активность рецепторов глутамата," объясняет Андреас Райнер. Для этого были разработаны так называемые антагонисты – препараты, подавляющие активацию рецепторов глутамата. Однако многие из этих антагонистов ингибируют все подтипы рецепторов глутамата, вызывая тем самым нежелательные побочные эффекты. Чтобы обойти эту проблему, исследователи в настоящее время ищут препараты, которые связываются только с определенными подтипами рецепторов.
В своем текущем исследовании исследователи более подробно проанализировали влияние таких антагонистов на отдельные подтипы рецепторов. Для этого они использовали культивированные клетки, содержащие только отдельные подтипы или специфические комбинации рецепторов. Используя специальную технику нанесения и электрофизиологические измерения, исследователи быстро активировали рецепторы глутамата, аналогично их активации в синапсах мозга, и измерили влияние антагонистов.
"Мы сделали удивительное наблюдение в процессе," говорит Стефан Поллок. "Для некоторых комбинаций рецепторов мы действительно наблюдали снижение активации, как и ожидалось, но в то же время естественный процесс инактивации был замедлен или даже полностью отменен." Результатом был более продолжительный и в целом более сильный ответ, чем без антагониста. Вместо желаемого ингибирования исследователи наблюдали потенцирующий эффект.
В последующих экспериментах команда определила молекулярные механизмы этого поведения более точно: потенцирующий эффект наблюдается, когда антагонисты связываются с рецепторами, которые состоят из разных субъединиц, где он действует только на часть субъединиц.
"Однако такие так называемые гетеромерные рецепторы имеют большое значение для передачи сигналов в центральной нервной системе," говорит Андреас Райнер. Таким образом, полученные данные важны для нейробиологов, которые все чаще используют селективные антагонисты для расшифровки функции различных подтипов рецепторов. С другой стороны, исследование может также повлиять на разработку новых терапевтических средств.
"Мы получили новое представление о том, как работает этот удивительный класс рецепторов," заключает Андреас Райнер. В будущем он также хочет исследовать эффекты других препаратов рецептора глутамата.