Lo Studio esplora come i cambiamenti nella funzione del trasportatore della dopamina si sono collegati ai disordini del cervello

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

Supercomputer di Fuga Precipitosa di uso TACC dei Ricercatori per studiare un collegamento comune fra dipendenza e la malattia neurologica

La ricerca pubblicata Recente nel Giornale di Ricerca Clinica dimostra come i cambiamenti nella segnalazione della dopamina e nella funzione del trasportatore della dopamina sono collegati alle malattie neurologiche e psichiatriche, compreso disordine di Parkinsonismo di presto-inizio e dell'iperattività di deficit di attenzione (ADHD).

“I risultati attuali dovrebbero fornire una base critica per ulteriore prospezione di come la disfunzione della dopamina e la funzione alterata del trasportatore della dopamina contribuiscono ai disordini del cervello„ hanno detto Michelle Sahai, un socio postdottorale all'Istituto Universitario Medico di Weill Cornell della Cornell University, aggiungente la “egualmente contribuisce agli sforzi di ricerca che sviluppano i nuovi modi aiutare milioni di persone che soffrono.„

Sahai egualmente sta studiando gli effetti di cocaina, una sostanza ampiamente abusata con gli effetti psicostimolanti che mira al trasportatore della dopamina. Lei ed i suoi colleghi pensano rilasciare questi risultati specifici nell'anno prossimo.

Controllo Perdente

La Dopamina è un neurotrasmettitore che svolge un ruolo importante nel nostro funzionamento conoscitivo, emozionale e comportamentistico. Una Volta attivate dagli stimoli esterni, le cellule nervose nel cervello rilasciano la dopamina, causante una reazione a catena che versioni ancor più di questo messaggero chimico.

Per assicurarsi che questa non provochi un ciclo infinito di produzione della dopamina, una proteina chiamata il trasportatore della dopamina riassorbe la dopamina nuovamente dentro la cella per terminare il trattamento. Mentre la dopamina lega al suo trasportatore, è restituita alle cellule nervose per uso futuro.

Tuttavia, la cocaina ed altre droghe gradiscono l'anfetamina, completamente dirottano questo sistema ben equilibrato.

“Quando la cocaina entra nella circolazione sanguigna, non permette che la dopamina leghi al suo trasportatore, che i risultati in un aumento rapido in dopamina livella,„ Sahai ha spiegato.

L'associazione non Xerox e la dopamina in eccesso successiva è che cosa causa l'euforia, l'energia aumentata e la vigilanza. Egualmente contribuisce ad abuso di droga ed a dipendenza.

Per più ulteriormente capire gli effetti di abuso di droga, Sahai ed altri ricercatori nel Laboratorio di Harel Weinstein a Cornell stanno approfondendo le interazioni della droga ad un livello molecolare.

Facendo Uso delle risorse del supercomputer, può osservare l'associazione della dopamina e di varie droghe ad un modello 3D del trasportatore della dopamina ad un livello molecolare. Secondo Sahai, il lavoro richiede le simulazioni molto lunghe in termini di microsecondi e secondi di capire come le droghe interagiscono con i trasportatori.

Attraverso l'Ambiente Estremo di Scoperta di Assistenza Tecnica e di Scienza (XSEDE), un cyberinfrastructure virtuale che fornisce ricercatori accede a ai mezzi informatici, Sahai realizza queste simulazioni sulla Fuga Precipitosa, il settimo supercomputer più veloce del mondo, al Centro Di Elaborazione Avanzato il Texas (TACC).

“le risorse XSEDE-assegnate sono fondamentali ad aiutarci capiscono di come le droghe funzionano. Non c'è modo che potremmo realizzare queste simulazioni sui commputer abbiamo in casa. Con TACC come fornitore di servizio di XSEDE, possiamo anche prevedere un aumento esponenziale nei risultati di calcolo e buoni servizio di assistenza al cliente e feedback.„

Infine, la ricerca di Sahai contribuirà ad un organismo di lavoro attuale che sta tentando di sviluppare un inibitore obbligatorio della cocaina senza sopprimere il trasportatore della dopamina.

“Se possiamo capire come le droghe legano al trasportatore della dopamina, quindi possiamo capire meglio l'abuso di droga ed aggiungere informazioni su che cosa sono realmente importanti nella progettazione delle strategie terapeutiche per combattere la dipendenza,„ Sahai ha detto.

Un Collegamento Comune nella Ricerca

Mentre Sahai ancora sta funzionando per capire l'abuso di droga, le sue simulazioni del trasportatore della dopamina hanno contribuito alla ricerca pubblicata sulla Malattia del Parkinson e su altri disordini neurologici.

In uno studio di collaborazione con l'Università di Copenhaghen, l'Ospedale Universitario di Copenhaghen ed altri gruppi di ricerca negli Stati Uniti e l'Europa, ricercatori hanno rivelato il primo collegamento conosciuto fra le mutazioni di de novo nel trasportatore della dopamina ed il Parkinsonismo in adulti.

Lo studio ha trovato che le mutazioni possono produrre gli effetti tipici compreso i tremiti di debilitazione, la perdita principale di controllo di motore e la depressione. Lo studio egualmente fornisce il supporto supplementare per l'idea che le mutazioni del trasportatore della dopamina sono un fattore di rischio per disordine dell'iperattività di deficit di attenzione (ADHD).

Dopo l'identificazione del trasportatore della dopamina come il gene mutato collegato a Parkinson, ricercatori ancora una volta girati verso il Laboratorio di Harel Weinstein dovuto il sui interesse ed investimento di lunga durata nello studio del trasportatore umano della dopamina.

Le simulazioni di Sahai facendo uso supercomputer di Fuga Precipitosa di TACC e di XSEDE hanno supportato i test clinici offrendo la maggior comprensione in come il trasportatore della dopamina è compreso nei disordini neurologici.

“Questa ricerca è molto importante me,„ Sahai ha detto. “Potevo esaminare la struttura del trasportatore della dopamina a nome dei experimentalists e capire come le irregolarità in questa proteina stanno nocendo ad una persona reale, invece di appena esame del qualcosa isolato su uno schermo di computer.„

Mentre non c'è corrente maturazione per la Malattia del Parkinson, una comprensione più profonda dei meccanismi specifici dietro aiuterà sette - dieci milione di persone afflitti con la malattia.

“Come il mio lavoro su abuso di droga, lo scopo finale sta pensando a come possiamo aiutare la gente. E tutto ritorna drogare la progettazione,„ Sahai ha detto.

Sorgente: L'Università del Texas ad Austin, il Texas Ha Avanzato il Centro Di Elaborazione

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