Vendegoldal-1

Nyitólap

Vendégek

BIOTEOMED.ORG

VENDÉGOLDAL

Dr. Tekes Kornélia

egyetemi tanár
Semmelweis Egyetem Gyógyszerhatástani Intézet, Budapest

Lépések a "Fordított Farmakológiában"

A "Fordított Farmakológia" ("Reverse Pharmacology") világában mérföldkő a nociceptinerg rendszer felfedezése.

A hagyományos farmakológiai kutatásokban a feladatok időbeli sorrendje a következő:

adott vegyület (ligand) farmakológiai sajátosságainak jellemzése: hatásvizsgálat,

a hatásosnak minősült vegyület (ligand) -specifikus- kötőhelyének/receptorának keresése,

utóbbi kötőhely/receptor fizikai-kémiai-biológiai meghatározása, jellemzése.

A "Fordított Farmakológia" kutatási gyakorlatában
a fenti sorrend megfordul.

A nociceptinerg rendszer felfedezésében döntő szerepet játszottak az 1994-1995-ben megjelent, a téma addigi tudományos kutatásait összegző közlemények, amelyekben a farmakológia történetében először, egy ismert szerkezetű receptorhoz keresték az ismeretlen -endogén- ligandot. A delta-opioid receptor klónozása kapcsán végzett homológia vizsgálatok elvezettek egy olyan új, opioid-szerű receptor létének igazolásához, szerkezetének feltárásához [Mollerau C. et al.(1994): FEBS Letters 341: 33-38.; Chen Y. et al.(1994): FEBS Letters 347: 279-283.], amely receptorhoz az ismert opioid receptor ligandok nem kötődtek. Ez az „árva” („orphan”) receptor farmakológiai/élettani szempontból akkor vált különösen érdekessé, amikor két munkacsoport egymástól függetlenül és gyakorlatilag egyidőben nociceptin [Meunier J.C. et al.(1995): Nature 377: 532-535.] ill. orphanin FQ [Reinscheid R.K. et al.(1995): Science 270: 792-794.] néven izolálta a receptor endogén agonistáját. Maga a receptor kezdetben „opioid receptor-like 1”, (ORL1), néven vált ismertté, de a IUPHAR receptor-nevezéktan szerint, 2000 óta, NOP receptor a neve.

Emberben a NOP receptor génje a 20. kromoszóma q13.2-13.3 régiójában található. Szerkezeti felépítését tekintve a NOP a klasszikus opioid receptorokhoz hasonlóan hét transzmembrán egységgel rendelkezik. Jellegzetessége, hogy naloxonnal nem antagonizálható és a klasszikus mü-, kappa-, delta-opioid receptorok agonistáit gyakorlatilag nem köti, posztreceptor hatását pedig Gi/G0 fehérjék közvetítik.

A NOP receptor aktiválása gátolja a cAMP felhalmozódást [Reinscheid R.K. et al.(1995): Science 270: 792-794.], fokozza a foszfolipáz C aktivitást és a mitogén-aktivált protein kináz működést [New D.C., Wong Y.H.(2002): Neurosignals 11: 197-212.]; gátolja a feszültségfüggő Ca2+-csatornák aktiválását [Connor M. et al.(1996): Br.J.Pharmacol.118: 205-207.], és fokozza a sejtbe irányuló K+ áramot [Nicol B. et al.(1996): Br.J.Pharmacol.119: 1080-1083].

¹²⁵I-[Tyr14]NC (izotóp-jelölt nociceptin) receptorkötési vizsgálatok alapján felmerült a NOP receptor két különböző konformációs állapotának, ill. két NOP receptor létezésének lehetősége [Mogil J.S., Pasternak G.W.(2001): Pharmacol.Rev. 53: 381-415]. A NOP receptorok döntő többsége posztszinaptikusan található, de több esetben igazolást nyert a preszinaptikus NOP receptorok jelenléte is [Yamazaki T. et al.(2001): Brain Res. 904: 153-156.; Tallent M.K. et al.(2001): J.Neurosci.21: 6940-6948.; Hou M. et al.(2003): Brain Res.964: 179-186.; Pennock R.L. et al.(2012): J.Neurosci.32: 10192-10200.].

Egészséges emberi agyban a NOP receptor eloszlását Lohith és munkatársai közölték [Lohith T.G. et al.(2012): J.Nucl.Med. 53: 385-392.] PET vizsgálatok alapján, ¹¹C-jelzett NOP-1A receptor antagonista alkalmazásával. A NOP receptor kristályszerkezete is ebben az évben vált ismertté [Thompson A.A. et al.(2012): Nature 485: 395-399]. A NOP receptort a perifériás idegrendszerben és különböző szövetekben is kimutatták, így patkány vesében [Hadrup N. et al.(2007): J.Pharmacol.Exp.Ther. 323: 516-524.], gyomorban [Grandi D. et al.(2007): Peptides 28: 1572-1579.]. NOP receptor génexpressziót vizsgáltak vékony- és vastagbélben, májban, ovariumban, herében [Wei Y.et al.(1999): Chin.Med.Sci.J. 14:67-70], epidermisben [Andoh T. et al.(2004): J.Invest.Dermatol. 123: 196-201], lépben, vaszkuláris endothél sejtekben, valamint limfocitákban [Nothacker H.P. et al.(1996): Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93: 8677-8682.; Arjomand J. et al.(2002): J.Neuroimmunol.130: 100-108.].

A NOP receptor aktiválása rendkívül sokféle hatást eredményez; i.c.v. (agykamrába) történő agonista bejuttatáskor hiperalgéziát, a gerincvelőben és a periférián fájdalomcsillapító hatást közvetít, módosítja a stressz okozta viselkedési mintázatot, bradycardizál, csökkenti a vérnyomást, fokozza a diurézist, csökkenti a nátriumkiválasztást, növeli a húgyhólyag kapacitását, gátolja a vizelési reflexet, gátolja a morfin-, a cocain- és az alkohol által kiváltott jutalmazó („rewarding”) hatást, immundepresszív, gátolja a bronchus-kontrakciót, gátolja a gyomor- béltraktus motilitását, fokozza a táplálékfelvételt, gátolja a tanulást és a memória funkciót, valamint az erektilis funkciót [Lambert D.G.(2008): Nat.Rev.Drug Discovery 7: 694-710.; Mustazza C., Bastanzio G.(2011): Med.Res.Rev. 31: 605-648.]

A NOP receptor természetes agonistája, a nociceptin 17 aminósavból álló peptid (heptadekapeptid), amely a klasszikus opioid peptidektől abban különbözik, hogy az N-terminális első négy aminósav ("message domain") közül az első aminósav nem tiramin, hanem fenilalanin, amely meghatározó jelentőségű a receptorkötés és az élettani hatások szempontjából. A nociceptin (NC) a 176 aminósavból álló prepronociceptin (ppNC / ppOFQ) enzimatikus hasításával keletkezik. A ppNC-t kódoló gén emberben a 8. kromoszóma 8p21 régiójában található [Mollereau C. et al.(1996): Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93: 8666-8670.], további biológiailag jelentős neuropeptideket meghatározó szekvenciákkal együtt (nocistatin, NCII és NCIII). A ppNC és a NC egyaránt kimutatható fejlődő agyban a korai gesztációs periódusban; jelenlétük különösen kifejezett a fájdalom-érzéssel, ill. a stressz-reakciókkal kapcsolatos agyterületeken [Neal C.R. Jr. et al.(2001): J.Chem.Neuroanat.22: 219-249.]. A felnőtt emberi agy egyes területein is meghatározták a nociceptin-szintet [Witta J.et al.(2004): Brain Res. 997: 24-29.].
A ppNC-ből prohormonkonvertáz II hatására keletkező nocistatin számos hatásában a nociceptin funkcionális antagonistájaként viselkedik [Mogil J.S., Pasternak G.W.(2001): Pharmacol.Rev. 53: 381-415; Chen Y.L. et al.(2010): Neuroscience 168: 226-239.]. Bizonyítást nyert, hogy a különböző állatfajokban és emberben is a nocistatin-hatásért a peptid konzervatív C-terminálisa a felelős [Crescenzi O. et al.(2000): Biopolymers 53: 257-264.]. Szerepének feltárását nagyban gátolja, hogy receptora nem ismert, holott NOP receptorhoz hasonlóan G-protein kapcsolt jelátviteli útvonalat aktivál [Johnson E.E., Connor M.(2007): Br.J.Pharmacol. 152: 315-416.].

A NOP receptorral kapcsolatos ismeretek bővülésével intenzív nemzetközi együttműködés kezdődött a nociceptinerg rendszer szerepének vizsgálatára, benne számos NOP receptor agonista és antagonista szintetizálásával. Hónapról hónapra szinte exponenciálisan nőtt az új közlemények és szabadalmak száma és páratlanul gyorsan kifejlesztett gyógyszerek reménye fűtötte a kutatás „kazánját” [Lambert D.G.(2008): Nat.Rev.Drug Discovery 7: 694-710.]

Ma csillapodni látszik a kutatás kezdeti hevessége, de a megjelenő közlemények „finoman cizellált” adatsoraiból arra következtethet a szakember, hogy hamarosan forgalomba kerülhet olyan gyógyszer, amely a nociceptinerg rendszeren hat [Tekes K. et al.(2013): Mini Rev. Med. Chem.13: 1389-1397.].

Lelkes, szorgalmas kis csapatommal igen korán bekapcsolódtunk a nociceptin-kutatásba; erősen limitált technikai lehetőségeinket nem hátránynak, hanem kihívásnak tekintettük. Felmértük, hogy egy speciális vizsgálati szegmensben, nevezetesen a humán szövetekben, testfolyadékokban a nociceptin jelenlétének, szöveti szintjének meghatározásával, funkcionális szerepének vizsgálatával a nemzetközi porondon is újat adhatunk.

Kiváló klinikus partnerekkel együttműködve igazoltuk, hogy teljesen különböző etiológiájú krónikus májbetegségekben (Wilson kór, primaer biliaris cirrhosis, hepatocellularis carcinoma), továbbá számos, különböző eredetű daganatos megbetegedésben a plazma nociceptin-szint drámai módon megváltozik [BRAIN RESEARCH BULLETIN (2002): 58: 311-313.; WORLD JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY (2004): 10: 42-45.; WORLD JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY (2004):10: 152-154.].
Elsődleges fejfájás-betegségek közül a migrénben szenvedők és a cluster-fejfájásban szenvedők esetében éppúgy, mint krónikus ischémiás kardiovaszkuláris betegségekben igazoltuk a plazma nociceptin-szint változások funkcionális jelentőségét [CEPHALALGIA (2005): 25: 261-266.; CEPHALALGIA (2004): 24: 280-283.; REGULATORY PEPTIDES (2011): 169: 1-5.].

Legutóbbi munkáink közül azokat szeretném kiemelni, amelyekben az uterus szövet nociceptin-válaszainak, a krónikus diabetes és a nociceptin kapcsolatának kérdéseit vizsgáltuk.

Részletesen:
> http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23792038
> http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25677774
> http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25875798
> http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26589323

Nyitólap

Vendégek

Kapcsolat: btm(kukac)bioteomed(pont)org
természet, tudomány, kutatás, fejlesztés, ipar, biológia, fizika, kémia, mezőgazdaság, medicina, gyógyszer,
szabadalom, technológia, irodalom, művészet, oktatás