Studie erforscht, wie Änderungen in der Dopamintransporterfunktion mit Gehirnstörungen verbanden

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

Forschergebrauch TACCS Ansturmsupercomputer, zum eines geläufigen Links zwischen Sucht und neurologischer Krankheit zu studieren

Neue erschienene Forschung im Zapfen der Klinischen Untersuchung zeigt, wie Änderungen im Dopaminsignalisieren und in der Dopamintransporterfunktion an den neurologischen und psychiatrischen Krankheiten, einschließlich Frühanfang Parkinsonismus- und Aufmerksamkeitsdefizithyperaktivitätsstörung verbunden werden (ADHD).

„Die anwesenden Ergebnisse sollten bieten eine kritische Basis für weitere Erforschung von, wie Dopaminfunktionsstörung und geänderte Dopamintransporterfunktion zu den Gehirnstörungen“ sagten Michelle Sahai, ein Habilitationsmitarbeiter am Medizinischen College Weill Cornell der Universität von Cornell beitragen und „sie hinzufügen, beiträgt auch zu den Forschungsaufwänden, die neue Methoden entwickeln, den Millionen von den leidenen Leuten zu helfen.“

Sahai studiert auch die Effekte des Kokains, eine breit missbrauchte Substanz mit psychostimulierenden Effekten, die den Dopamintransporter anvisiert. Sie und ihre Kollegen erwarten, diese spezifischen Ergebnisse innerhalb des nächsten Jahres freizugeben.

Verlierende Regelung

Dopamin ist ein Neurotransmitter, der eine wichtige Rolle in unserem kognitiven, emotionalen und Verhaltensarbeiten spielt. Wenn sie von den äußeren Auslöseimpulsen aktiviert werden, geben Nervenzellen im Gehirn das Dopamin frei und verursachen eine Kettenreaktion, die Freigaben sogar dieses chemischen Boten.

Um zu garantieren dass dieses keine Endlosschleife der Dopaminproduktion ergibt, resorbiert ein Protein, das den Dopamintransporter genannt wird das Dopamin zurück in die Zelle um den Prozess abzubrechen. Während Dopamin an seinen Transporter bindet, wird es zu den Nervenzellen für die künftige Nutzung zurückgebracht.

Jedoch mögen Kokain und andere Drogen Benzedrin, überfallen vollständig diese gut ausgewogene Anlage.

„Wenn Kokain den Blutstrom kommt, lässt es Dopamin nicht an seinen Transporter binden, der eine schnelle Zunahme der Dopaminstufen ergibt,“ Sahai erklärte.

Die wettbewerbsfähige Schwergängigkeit und das nachfolgende überschüssige Dopamin ist, was Euphorie, erhöhte Energie und Wachsamkeit verursacht. Es trägt auch zum Drogenmissbrauch und der Sucht bei.

Um die Effekte des Drogenmissbrauchs, forschen Sahai und andere Forscher im Labor Harel Weinstein in Cornell weiter zu verstehen in Medikamenteninteraktionen auf einer molekularen Stufe.

Unter Verwendung der Supercomputerbetriebsmittel ist sie in der Lage, die Schwergängigkeit des Dopamins und der verschiedenen Drogen zu einem Baumuster 3D des Dopamintransporters auf einer molekularen Stufe zu beobachten. Entsprechend Sahai benötigt die Arbeit sehr lange Simulationen im Hinblick auf Mikrosekunden und Sekunden, zu verstehen, wie Drogen auf die Transporter einwirken.

Durch die Extreme Wissenschafts-und Technik-Entdeckungs-Umgebung (XSEDE), greifen ein virtuelles cyberinfrastructure, das zur Verfügung stellt, Forscher zu Datenverarbeitungsbetriebsmitteln, Sahai durchführt diese Simulationen auf Ansturm, die 7. schnellste Supercomputer der Welt, in dem Texas Fortgeschrittenen Rechenzentrum (TACC) zu.

„XSEDE-zugeordnete Betriebsmittel sind zum Helfen wir verstehen grundlegend von, wie Drogen arbeiten. Es gibt keine Methode, die wir diese Simulationen auf den Maschinen durchführen könnten, wir im Haus haben. Durch TACC als XSEDE-Dienstleister, können wir eine exponentiale Zunahme der Computerergebnisse auch erwarten und guter Kundendienst und Feed-back.“

Schließlich Sahais trägt Forschung zu einer vorhandenen Arbeitsgemeinschaft bei, die versucht, einen verbindlichen Hibitor des Kokains zu entwickeln, ohne den Dopamintransporter zu unterdrücken.

„Wenn wir verstehen können, wie Drogen an den Dopamintransporter binden, dann können wir Drogenmissbrauch besser verstehen und hinzufügen Informationen über, was wirklich wichtig ist, wenn man therapeutische Strategien konstruiert, um Sucht zu bekämpfen,“ sagte Sahai.

Ein Geläufiges Link in der Forschung

Während Sahai noch arbeitet, um Drogenmissbrauch zu verstehen, haben ihre Simulationen des Dopamintransporters zu erschienener Forschung auf Parkinson-Krankheit und anderen neurologischen Störungen beigetragen.

In einer kooperativen Studie mit der Universität von Kopenhagen, deckten Kopenhagen-HochschulKrankenhaus und andere Forschungsgruppen in den US und im Europa, Forscher das erste bekannte Link zwischen Veränderungen de Novo im Dopamintransporter und Parkinsonismus in den Erwachsenen auf.

Die Studie fand, dass Veränderungen typische Effekte einschließlich Schwächungszittern, größeren Verlust der Bewegungsregelung und Krise produzieren können. Die Studie gewährt auch zusätzliche Halterung für die Idee, dass Dopamintransporterveränderungen ein Gefahrenfaktor für Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung sind (ADHD).

Nachdem der Dopamintransporter als das veränderte Gen gekennzeichnet worden ist, das mit Parkinson, die Forscher verbunden wird, die noch einmal zum Labor Harel Weinstein wegen seiner althergebrachten Zinsen und Investition, wenn der menschliche Dopamintransporter gedreht werden studiert wird.

Sahais Simulationen unter Verwendung XSEDE- und TACC'S-Ansturms Supercomputer unterstützten klinische Studien, indem sie größeren Einblick anboten in, wie der Dopamintransporter in neurologische Störungen miteinbezogen wird.

„Diese Forschung ist zu mir sehr wichtig,“ sagte Sahai. „Ich war in der Lage, die Zelle des Dopamintransporters zu betrachten im Namen der experimentalists und, wie Unregelmäßigkeiten in diesem Protein eine tatsächliche Person schädigen, anstatt, etwas gerade zu betrachten zu verstehen getrennt auf einem Bildschirm.“

Während es aktuell keine Heilung für Parkinson-Krankheit gibt, hilft ein tieferes Verständnis der spezifischen Vorrichtungen hinter ihm den sieben bis zehn Millionen Menschen, die mit der Krankheit geplagt sind.

„Wie meine Arbeit über Drogenmissbrauch, denkt das Endziel an, wie wir Leuten helfen können. Und aller es kommt zurück, Auslegung Drogen beizumischen,“ Sahai sagte.

Quelle: Universität von Texas bei Austin, Texas Brachte Rechenzentrum voran

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