Le dosi elevate di manifestazioni di studio di Johns Hopkins di cocaina uccidono le cellule cerebrali

Lavorando con i mouse, i ricercatori a Johns Hopkins hanno contribuito la nuova prova significativa per supportare l'idea che le dosi elevate di cocaina uccidono le cellule cerebrali avviando autophagy iperattivo, un trattamento in cui le celle digeriscono letteralmente i loro propri interni. I loro risultati, inoltre, portano con loro un antidoto possibile, un CGP3466B definito composto sperimentale.

Un riassunto dello studio, che egualmente ha trovato i segni di autophagy nelle cellule cerebrali dei mouse di cui le madri hanno ricevuto la cocaina mentre incinte, sarà pubblicato online la settimana del 18 gennaio negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

“Abbiamo realizzato “le autopsie„ per scoprire come le celle muoiono dalle dosi elevate di cocaina,„ diciamo Solomon Snyder, M.D., professore della neuroscienza alla scuola di medicina di Johns Hopkins University. “Quelle informazioni ci hanno dato la comprensione immediata in come potremmo usare un composto conosciuto per interferire con quel trattamento e per impedire il danno.„

Dopo la scoperta nel 1990 che le cellule cerebrali usano l'ossido di azoto del gas per comunicare, Snyder ed il suo gruppo di ricerca hanno passato le decadi che studiano il suo impatto. Nel 2013, il gruppo ha trovato che l'ossido di azoto è compreso dalla nella morte indotta da cocaina delle cellule con le sue interazioni con GAPDH, un enzima, ma non ha imparato quanto le celle stavano morendo precisamente.

Per scoprire, il gruppo di ricerca ha esaminato le cellule nervose dai cervelli del mouse per le bugne. Snyder dice le celle, come gli interi animali, può morire dalle temperature estreme, tossine e trauma fisico, ma può anche commettere “il suicidio„ in tre modi che chimicamente sono programmati e gestiti dalle proteine differenti.

Un tale modo è autophagy, “un trattamento di cleanup„ cellulare normale e tanto necessario che sbarazza le celle di detriti che si accumulano in vacuoli membrana-qui acclusi, o “dei sacchi„ all'interno della cella. Questi sacchi fondono con altri sacchi, lisosomi ricchi in enzimi, che sono riempiti di acidi che degradano il contenuto dei vacuoli. Soltanto quando questo trattamento accelera e le rotazioni fuori controllo causa la morte delle cellule, Snyder spiega.

Misurando cambia nei livelli di proteine che gestiscono ogni programma di morte delle cellule ed osservando i cambiamenti del fisico medica delle cellule, il gruppo ha veduto chiaramente che la cocaina causa la morte di un neurone delle cellule con autophagy fuori controllo. Quello ha confermato i risultati precedenti altri da due gruppi che hanno trovato da autophagy indotto da cocaina in astrocytes e nel microglia, che sono celle di sostegno del neurone.

“Una cella è come una famiglia che sta generando costantemente i rifiuti,„ dice Prasun Guha, Ph.D., collega postdottorale a Johns Hopkins e autore principale del documento. “Autophagy è la governante che elimina i rifiuti -- è solitamente una buona cosa. Ma la cocaina incita la governante a gettare via realmente le cose importanti, come i mitocondri, che producono l'energia per la cella.„

Poiché il gruppo già ha saputo che l'ossido di azoto e GAPDH sono stati compresi nel trattamento, hanno verificato l'abilità del CGP3466B composto, conosciuta per interrompere le interazioni nitriche di oxide/GAPDH, per fermare da autophagy indotto da cocaina. Egualmente hanno verificato altre cellule nervose protette del mouse di CGP3466B soltanto ma, del suicidio cellulare moduli due gli altri per impedire conosciuti dei prodotti chimici nel cervello la morte da cocaina.

Secondo la ricerca precedente dallo stesso gruppo, CGP3466B poteva egualmente salvare le cellule cerebrali dei mouse in tensione dagli effetti micidiali di cocaina, ma non avevano connesso il fenomeno a autophagy. Quando gli scienziati recentemente hanno dato a mouse un d'una sola dose di cocaina ed hanno cercato i segni di autophagy in loro cellule cerebrali, hanno individuato le proteine ed i cambiamenti autophagy-associati in vacuoli in adulti e nei cuccioli del mouse di cui le madri avevano ricevuto la cocaina mentre incinte.

“Dato che impianti della cocaina esclusivamente per modulare autophagy contro altri programmi di morte delle cellule, c'è una migliore probabilità che possiamo sviluppare la nuova terapeutica mirata a per sopprimere la sua tossicità,„ dice Maged M. Harraz, Ph.D., un socio di ricerca a Johns Hopkins e co-author del cavo del documento.

Snyder dice che le speranze del gruppo il suo lavoro finalmente piombo ai trattamenti che proteggono gli adulti e gli infanti dagli effetti devastatori di cocaina sul cervello. Poiché CGP3466B già che è stato provato (senza successo) nei test clinici di fase II per trattare la malattia del Parkinson ed il ALS, è conosciuto per essere sicuro per gli esseri umani, ma i ricercatori avvertono che molti altri anni di studi sono necessari definitivo mostrare se è efficace per impedire il danno della cocaina, in primo luogo in mouse, poi in esseri umani. Egualmente vogliono creare e provare i derivati di CGP3466B per imparare più circa da autophagy indotto da cocaina e per vedere se la cocaina sta uccidendo qualunque celle fuori del cervello.

Source:

Johns Hopkins Medicine