El Estudio explora cómo los cambios en la función del transportador de la dopamina conectaron a los desordenes del cerebro

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

Superordenador de la Precipitación del uso TACC de los Investigadores para estudiar una conexión común entre el apego y la enfermedad neurológica

La investigación publicada Reciente en el Gorrón de la Investigación Clínica demuestra cómo los cambios en la transmisión de señales de la dopamina y la función del transportador de la dopamina se conectan a las enfermedades neurológicas y psiquiátricas, incluyendo desorden del Parkinsonismo del temprano-inicio y de la hiperactividad del déficit de atención (ADHD).

“Las actuales conclusión deben proporcionar a una base crítica para la exploración adicional de cómo la disfunción de la dopamina y la función alterada del transportador de la dopamina contribuyen a los desordenes del cerebro” dijeron a Michelle Sahai, socio postdoctoral en la Universidad Médica de Weill Cornell de la Universidad Cornell, agregándola “también contribuye a los esfuerzos de investigación que desarrollan nuevas maneras de ayudar a millones de gente que sufre.”

Sahai también está estudiando los efectos de la cocaína, una substancia extensamente abusada con efectos psicoestimulantes que apunte el transportador de la dopamina. Ella y sus colegas preveen release/versión estas conclusión específicas dentro del próximo año.

Mando Perdidoso

La Dopamina es un neurotransmisor que desempeña un papel importante en nuestro funcionamiento cognoscitivo, emocional, y del comportamiento. Cuando están activadas de estímulos exteriores, las células nerviosas en el cerebro release/versión la dopamina, causando una reacción en cadena que los desbloquear aún más de este mensajero químico.

Para asegurarse de que ésta no dé lugar a un bucle infinito de la producción de la dopamina, una proteína llamada el transportador de la dopamina reabsorba la dopamina nuevamente dentro de la célula para terminar el proceso. Mientras Que la dopamina ata a su transportador, se vuelve a las células nerviosas para uso futuro.

Sin Embargo, la cocaína y otras drogas tienen gusto de la anfetamina, secuestran totalmente este sistema equilibrado.

“Cuando la cocaína entra en la circulación sanguínea, no permite que la dopamina ate a su transportador, que da lugar a un aumento rápido en niveles de la dopamina,” Sahai explicó.

El atascamiento competitivo y exceso de la dopamina subsiguiente es qué causa euforia, energía creciente, y vigilancia. También contribuye a la tenencia ilícita y al apego de drogas.

Para entender más lejos los efectos de la tenencia ilícita de drogas, Sahai y otros investigadores en el Laboratorio de Harel Weinstein en Cornell están cavando en interacciones medicamentosas en un nivel molecular.

Usando recursos del superordenador, ella puede observar el atascamiento de la dopamina y de las diversas drogas a un modelo 3D del transportador de la dopamina en un nivel molecular. Según Sahai, el trabajo requiere simulaciones muy largas en términos de microsegundos y segundos entender cómo las drogas obran recíprocamente con los transportadores.

A Través del Ambiente Extremo del Descubrimiento de la Ciencia y de la Ingeniería (XSEDE), un cyberinfrastructure virtual que proporciona los investigadores llega hasta a los recursos que calculan, Sahai realiza estas simulaciones en la Precipitación, el 7mo superordenador más rápido del mundo, en el Centro De Cómputo Avance Tejas (TACC).

los “recursos XSEDE-afectados un aparato son fundamentales a ayudarnos entienden de cómo las drogas trabajan. No hay manera que podríamos realizar estas simulaciones en las máquinas tenemos en casa. Con TACC como proveedor de servicios de XSEDE, podemos también contar con un aumento exponencial en resultados de cómputo, y buenos servicio de atención al cliente y feedback.”

Final, la investigación de Sahai contribuirá a un cuerpo del trabajo existente que está tentativa desarrollar un inhibidor obligatorio de la cocaína sin la supresión del transportador de la dopamina.

“Si podemos entender cómo las drogas atan al transportador de la dopamina, después podemos entender mejor tenencia ilícita de drogas y agregar la información sobre cuál es realmente importante en el diseño de estrategias terapéuticas para combate el apego,” Sahai dijo.

Una Conexión Común en la Investigación

Mientras Que Sahai todavía está trabajando para entender tenencia ilícita de drogas, sus simulaciones del transportador de la dopamina han contribuido a la investigación publicada sobre la enfermedad y otros desordenes neurológicos de Parkinson.

En un estudio colaborativo con la Universidad de Copenhague, el Hospital de la Universidad de Copenhague, y otros grupos de investigación en los E.E.U.U. y la Europa, investigadores revelaron la primera conexión sabida entre las mutaciones de novo en el transportador de la dopamina y el Parkinsonismo en adultos.

El estudio encontró que las mutaciones pueden producir efectos típicos incluyendo temblores debilitantes, la baja importante del mando de motor, y la depresión. El estudio también proporciona el soporte adicional para la idea que las mutaciones del transportador de la dopamina son un factor de riesgo para el desorden de la hiperactividad del déficit de atención (ADHD).

Después de determinar el transportador de la dopamina como el gen transformado conectado a Parkinson, investigadores girados de nuevo al Laboratorio de Harel Weinstein debido a su prolongados interés e inversión en estudiar el transportador humano de la dopamina.

Las simulaciones de Sahai usando superordenador de la Precipitación de XSEDE y de TACC utilizaron juicios clínicas ofreciendo mayor discernimiento en cómo el transportador de la dopamina está implicado en desordenes neurológicos.

“Esta investigación es muy importante para mí,” Sahai dijo. “Podía observar la estructura del transportador de la dopamina en nombre de experimentalists y entender cómo las irregularidades en esta proteína están dañando una persona real, en vez apenas de observar algo aislado en una pantalla de ordenador.”

Mientras Que no hay actualmente vulcanización para la enfermedad de Parkinson, una comprensión más profunda de los mecanismos específicos detrás de ella ayudará siete a diez millones de personas de afligidos con la enfermedad.

“Como mi trabajo sobre tenencia ilícita de drogas, el objetivo final está pensando en cómo podemos ayudar a gente. Y todo vuelve drogar diseño,” Sahai dijo.

Fuente: La Universidad de Texas en Austin, Tejas Avance el Centro De Cómputo

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