Forschung Neurobiologen und Anästhesisten haben Opioid-Rezeptoren, die auf Licht reagieren in der gleichen Weise wie die Bindungsstellen im Gehirn reagieren auf Schmerzmittel Drogen.

Bestimmte schmerzstillende Medikamente binden an Opioidrezeptoren im Gehirn und im Rückenmark.

Die Laborbefunde in Reagenzgläsern und Tieren wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Neuron .

Die Forscher taten die Experimente für die Washington University School of Medicine in St. Louis, wobei lichtempfindliche Rhodopsin - das Protein in der Augenhaut, die auf Licht reagiert -, um Schlüsselteile von Opioidrezeptoren zu modifizieren.

Diese Reagenzglas-produzierten Rezeptoren wurden dann in das Gehirn von Mäusen injiziert, und das Experiment zeigte, dass ihr Verhalten durch Licht manipuliert werden konnte. Eine scheinbare Dopamin-Belohnungsreaktion, anstatt durch Opioid-Medikamente, wurde durch Licht stimuliert.

Die Neurowissenschaftler sagen, die "Entdeckungslinie" wirft die Hoffnung auf, Wege zu entwickeln, um Licht zu nutzen, um Schmerzen zu lindern, obwohl es wahrscheinlicher ist, dass diese Offenbarung dieser Arbeit folgt, wie man Opioid-Rezeptor-Wege in Gehirnzellen am besten aktivieren und deaktivieren kann.

Michael Bruchas, PhD, der Principal Investigator der Studie und ein Assistent Professor für Anästhesiologie und Neurobiologie, erklärt, dass mit Licht ist ein einfacher Weg, um Opioid-Rezeptoren zu untersuchen als die Bereitstellung von Analgetika.

Ein besseres Verständnis dafür zu erhalten, wie die Rezeptoren innerhalb des komplexen Arrays von Zellen und Kreisläufen im Gehirn und im Rückenmark funktionieren, könnte wiederum zu effektiveren, sichereren Schmerzmitteln führen.

Der erste Autor Edward Siuda, ein Diplomstudent im Labor von Dr. Bruchas, bestätigte:

Es ist denkbar, dass wir mit viel mehr Forschung Wege entwickeln können, um Licht zu benutzen, um Schmerzen zu lindern, ohne dass ein Patient eine schmerzstillende Droge mit Nebenwirkungen einnehmen muss."

Die Schritte zu einer solchen Zukunft können jetzt einfacher sein. Spezielle chemische Wege werden im Gehirn und im Rückenmark aktiviert, wenn ein Opioidrezeptor einem schmerzstillenden Medikament ausgesetzt ist. Als die Forscher Licht auf die Rhodopsin-addierten Rezeptoren leuchten - speziell wurde das Protein dem mu-Opioid-Rezeptor hinzugefügt - diese gleichen Wege wurden ausgelöst.

Dr. Bruchas erklärt die Komplexität, die jetzt vereinfacht werden kann: "Es ist schwierig, genau zu bestimmen, wie Opioid-Rezeptoren arbeiten, weil sie mehrere Funktionen im Körper haben. Diese Rezeptoren interagieren mit schmerzhaften Medikamenten, die Opiate genannt werden, aber sie sind auch an der Atmung beteiligt Gefunden im Magen-Darm-Trakt und spielen eine Rolle in der Belohnung Antwort."

Nun aber sind die Opioid-Rezeptoren auf eine einzige Aufgabe zu einer Zeit beschränkt worden, und die Forscher haben festgestellt, dass dies fast so einfach sein kann, wie das Licht anzünden!

Vergleichen Sie dies mit jahrzehntelangen Opioidstudien, in denen Belohnungsreaktionen bei Mäusen und Ratten beobachtet wurden, wenn sie einen Hebel drücken, um beispielsweise eine Medikamentendosis - Morphin zu erhalten -, die Opioidrezeptoren und Dopaminfreisetzung aktiviert. Die Tiere, die in den Belohnungszentren ihres Gehirns angeregt wurden, gehen dann weiter zurück.

Der helle Raum in der Box der Mäuse war so lohnend wie Morphium

Eine ähnliche Belohnungsempfindung wurde nun von den Forschern mit Licht versorgt. Mitarbeiter mit Dr. Bruchas und Herrn Siuda waren Co-Erstautor Bryan Copits, PhD, Postdoktorand im Labor des Professors für Anästhesiologie Robert Gereau, PhD.

Die Mäuse in ihrer Studie wurden in eine schwarze, undurchsichtige, umschlossene Kammer gelegt, von der ein Teil einen Laser hatte, um faseroptische Implantate auszulösen. Die implantierten Tiere, die mit den Dopamin-auslösenden lichtempfindlichen Rezeptoren injiziert worden waren, verbrachten mehr Zeit in dem beleuchteten Teil der Box.

Als sie diesen Teil der Kammer verließen, blieb die lohnende Stimulation nicht mehr bestehen, so dass sie bald wieder für mehr von der LED-Lichtstimulation zurückkehrten.

Die Forscher waren in der Lage, die Reaktion der Tiere abhängig von der Menge und Art des Lichtes zu emittieren - leicht unterschiedliche Effekte wurden produziert mit:

• Verschiedene Farben
• Längere und kürzere Belichtung
• Konstantes oder pulsierendes Licht

Dr. Bruchas fasst zusammen:

Durch die Aktivierung der Rezeptoren mit Licht, sind wir vermutlich das Gehirn veranlassen, mehr Dopamin freizusetzen.

Anstatt ein Medikament wie Morphin, das einen Opioidrezeptor aktiviert, liefert das Licht die Belohnung."

Die Weiterentwicklung dieser frühen Forschungsentwicklung zur Verringerung des Missbrauchspotentials und der Nebenwirkungen von Opioid-Medikamenten zur Linderung von Schmerzen bleibt theoretisch, aber Herr Siuda sagt, dass es "irgendwann möglich sein kann, Nervenzellen zu aktivieren oder zu deaktivieren, ohne irgendwelche der anderen Rezeptoren zu beeinflussen Schmerzhafte Drogen auslösen, obwohl das Erreichen dieses Ziels schwierig sein wird."

Mittlerweile setzt die Forschung auf die Verbesserung der gegenwärtigen Medikamente wie OxyContin fort. Im April haben wir zum Beispiel die Ergebnisse eines Rückgangs von Missbrauch und Überdosierung berichtet, nachdem Opioide zerkleinerungsbeständig gemacht wurden.

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