شناسایی ساختاری مولکولی؛ مسئول انتشار دوپامین در مغز

دوپامین یک انتقال دهنده ی عصبی (نوروترنسمیتر) است که اهمیت آن در اختلالاتی مثل پارکینسون و اعتیاد نمایان می شود. محققان دانشگاه هاروارد برای اولین بار یک ساختار مولکولی شناسایی کرده اند که مسئول ترشح دوپامین در مغز است.

مطالعات آن ها محل های بخصوصی در نورون های تولیدکننده ی دوپامین در مغز را شناسایی می کند که دوپامین را به شکلی سریع و دقیق آزاد می کند؛ یافته ای که خلاف مدل های کنونیِ نحوه ی انتقال سیگنال ها در مغز توسط انتقال دهنده های عصبی است. درک بهتر دوپامین تأثیر زیادی بر توانایی درمان اختلالاتی که در آن ها انتشار دوپامین مختل می شود دارد.

برای شناسایی ساختار مولکولی مسئول ترشح دوپامین، این تیم بر نورون های تولید کننده ی دوپامین در مغز میانی متمرکز شدند که درگیر حرکت و رفتارهای جستجوگر پاداش است.

ابتدا مناطق فعال را جستجو کردند؛ محل های مخصوص آزاد شدن انتقال دهنده های عصبی که در سیناپس ها هستند و محل های اتصال اعصاب. با استفاده از میکروسکوپی با رزولوشن بالا، این تیم دریافت که عصب های دوپامین حاوی پروتئین هایی هستند که وجود مناطق فعال را نشان می دهند.

این مناطق نشان می دهند که یک عصب ممکن است درگیر انتقال سریع سیناپسی شود که در آن سیگنال انتقال دهنده ی عصبی از یک نورون به نورون دیگر در کسری از ثانیه منتقل می شود.

این اولین شاهد بر وجود مناطق فعال سریع در نورون های دوپامین بود که قبلاً تصور می شد تنها در برگیرنده ی به اصطلاح انتقال حجم بودند؛ فرآیندی که در آن انتقال دهنده ی عصبی به آرامی در مناطق نسبتاً وسیع مغز سیگنال می فرستد.

مناطق فعال در تراکم های پایین تر در عصب های دوپامین یافت شد تا در عصب های دیگر، و آزمایش های بیش تر با جزئیات نشان داد که انتقال دهنده ی عصبی چگونه به سرعت ترشح و در این محل ها دوباره جذب می شود.

در یک مجموعه آزمایش دیگر، محققان از ابزارهای ژنتیک برای حذف پروتئین های منطقه ی فعال استفاده کردند. حدف یک پروتئین خاص، RIM، کافی بود تا تقریباً ترشح دوپامین را در موش ها از بین ببرد. RIM در بیماری هایی مثل اختلالات عصب شناختی و توسعه ای نقش داشته است.

با وجود این، حذف یک پروتئین منطقه ی فعال دیگر، بر آزادسازی دوپامین تاثیر نداشت یا تاثیرش اندک بود، که این یعنی، ترشح دوپامین بر ساختار خاصی متکی است.

آن ها نشان دادند که مناطق فعال و RIM، که با بیماری هایی مثل اسکیزوفرنی و اختلالات اوتیسم در مطالعات ژنتیک انسانی مرتبط است، برای سیگنال دوپامین کلیدی هستند. این مکانیسم هایی که جدیداً شناسایی شده اند ممکن است به این اختلالات مرتبط باشند و به استراتژی های درمانی جدیدی در آینده منجر شوند.

آن ها خیلی عمیق کل دستگاه سیگنال دهی دوپامین را بررسی کرده اند. در حال حاضر، بیشتر درمان ها به مغز دوپامین مازاد می رسانند، که عوارض جانبی زیادی دارد چون فرآیندهای نامطلوبی را فعال می کند.

امید آن ها شناسایی پروتئین هایی است که فقط واسط ترشح دوپامین اند. می توان تصور کرد که با دستکاری آزادسازی دوپامین، شاید بهتر بتوانیم سیگنال دهی عادی مغز را بازسازی کنیم.

منبع: نیوز مدیکال