De Studie onderzoekt hoe de veranderingen in dopamine vervoerdersfunctie met hersenenwanorde verbonden

Published on July 23, 2014 at 2:54 AM · No Comments

De Onderzoekers gebruiken de supercomputer van de Stormloop van TACC om een gemeenschappelijk verband tussen verslaving en neurologische ziekte te bestuderen

Het Recente gepubliceerde onderzoek naar het Dagboek van Klinisch Onderzoek toont aan hoe de veranderingen in dopamine het signaleren en dopamine vervoerdersfunctie met neurologische en psychiatrische ziekten, met inbegrip van vroeg-beginParkinsonisme en de hyperactiviteitwanorde van het aandachtstekort verbonden zijn (ADHD).

De „huidige bevindingen zouden een kritieke basis voor verdere exploratie van moeten vormen hoe dopamine de dysfunctie en de veranderde dopamine vervoerdersfunctie tot hersenenwanorde“ bovengenoemde Michelle Sahai bijdragen, een post-doctorale vennoot in Weill Cornell de Medische Universiteit die van Cornell Universiteit, „het ook tot onderzoeksinspanningen bijdraagt die nieuwe manieren ontwikkelen om miljoenen mensen te helpen die.“ lijden toevoegt

Sahai ook bestudeert de gevolgen van cocaïne, een wijd misbruikte substantie met psychostimulant gevolgen die de dopamine vervoerder richt. Zij en haar collega's denken om deze specifieke bevindingen binnen volgend jaar vrij te geven.

Verliezende Controle

Dopamine is een neurotransmitter die een belangrijke rol in onze het cognitieve, emotionele, en gedrags functioneren speelt. Wanneer geactiveerd van buitenstimuli, geven de zenuwcellen in de hersenen dopamine vrij, veroorzakend een kettingreactie die zelfs nog meer van deze chemische boodschapper bevrijdt.

Om ervoor te zorgen dat dit niet in een oneindige lijn van dopamine productie resulteert, absorbeert een proteïne genoemd de dopamine vervoerder dopamine terug in de cel weer om het proces te eindigen. Aangezien dopamine aan zijn vervoerder bindt, wordt het teruggegeven aan de zenuwcellen voor toekomstig gebruik.

Nochtans, kapen de cocaïne en andere drugs zoals amfetamine, volledig dit evenwichtige systeem.

„Wanneer de cocaïne de bloedsomloop ingaat, staat het geen dopamine toe om aan zijn vervoerder te binden, die in een escalatie in dopamine niveaus resulteert,“ verklaarde Sahai.

De concurrerende band en verdere bovenmatige dopamine zijn wat euforie, verhoogde energie, en waakzaamheid veroorzaakt. Het draagt ook tot druggebruik en verslaving bij.

Om de gevolgen van druggebruik verder te begrijpen, speuren Sahai en andere onderzoekers in het Laboratorium van Harel Weinstein in Cornell in druginteractie op een moleculair niveau.

Gebruikend supercomputermiddelen, kan zij de band van dopamine en diverse drugs aan een 3D model van de dopamine vervoerder op een moleculair niveau waarnemen. Volgens Sahai, vereist het werk zeer lange simulaties in termen van microseconden en seconden om te begrijpen hoe de drugs met de vervoerders in wisselwerking staan.

Door het Extreme Milieu van de Ontdekking van de Wetenschap en van de Techniek (XSEDE), voert een virtuele cyberinfrastructure die onderzoekerstoegang tot de gegevensverwerking van middelen verleent, Sahai deze simulaties op Stormloop, de 7de snelste supercomputer van de wereld, op het Texas Gevorderde Gegevens Verwerkende Centrum uit (TACC).

De „XSEDE-toegewezen middelen zijn fundamenteel voor het helpen van ons van hoe begrijpen de drugs werken. Er is geen manier wij deze simulaties op de machines konden uitvoeren die wij binnenshuis hebben gehad. Door TACC als XSEDE dienstverlener, kunnen wij terugkoppelen een exponentiële verhoging van computerresultaten, en de goede klantendienst ook verwachten en.“

Uiteindelijk, zal het onderzoek van Sahai bijdragen tot een bestaand lichaam van het werk dat probeert om een cocaïne bindende inhibitor te ontwikkelen zonder de dopamine vervoerder te onderdrukken.

„Als wij kunnen begrijpen hoe de drugs aan de dopamine vervoerder binden, dan kunnen wij druggebruik beter begrijpen en informatie toevoegen over wat in het ontwerpen van therapeutische strategieën om verslaving te bestrijden werkelijk belangrijk is,“ bovengenoemde Sahai.

Een Gemeenschappelijke Link in het Onderzoek

Terwijl Sahai nog werkt om druggebruik te begrijpen, hebben haar simulaties van de dopamine vervoerder bijgedragen tot gepubliceerd onderzoek naar Ziekte van Parkinson en andere neurologische wanorde.

In een samenwerkingsstudie met de Universiteit van Kopenhagen, het Universitaire Ziekenhuis van Kopenhagen, en andere onderzoeksteams in de V.S. en Europa, openbaarden de onderzoekers het eerste bekende verband tussen de veranderingen van DE novo in de dopamine vervoerder en Parkinsonisme in volwassenen.

De studie vond dat de veranderingen typische gevolgen met inbegrip van het afmatten trillingen, belangrijk verlies van motorcontrole, en depressie kunnen veroorzaken. De studie verleent ook extra steun voor het idee dat dopamine de vervoerdersveranderingen een risicofactor voor de hyperactiviteitwanorde van het aandachtstekort zijn (ADHD).

Na het identificeren van dopamine verbond de vervoerder als veranderd gen met Parkinson, onderzoekers nogmaals die aan het Laboratorium van Harel Weinstein toe te schrijven aan zijn al lang bestaande rente en investering in het bestuderen van de menselijke dopamine vervoerder worden gedraaid.

Simulaties die van Sahai de supercomputer van de Stormloop van XSEDE en van TACC met behulp van steunden klinische proeven door groter inzicht in hoe aan te bieden de dopamine vervoerder bij neurologische wanorde betrokken is.

„Dit onderzoek is zeer belangrijk voor me,“ bovengenoemde Sahai. „Ik kon de structuur van de dopamine vervoerder namens experimentalists bekijken en begrijpen hoe de onregelmatigheden in deze proteïne een daadwerkelijke persoon berokkenen, in plaats van enkel het bekijken iets geïsoleerd op het computerscherm.“

Terwijl er momenteel geen behandeling voor Ziekte van Parkinson is, zal een dieper inzicht in de specifieke mechanismen achter het de zeven tot tien miljoen mensen helpen die met de ziekte worden getroffen.

„Als mijn werk aangaande druggebruik, denkt het uiteindelijke doel over hoe wij mensen kunnen helpen. En het allen komt terug over drugontwerp,“ bovengenoemde Sahai.

Bron: Universiteit van Texas in Austin, Texas Gevorderd Gegevens Verwerkend Centrum

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski