- Polscy naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego dokonali odkrycia, które może zrewolucjonizować leczenie padaczki i wielu innych schorzeń neurologicznych.
- Przełomowa metoda skupia się na ochronie komórek mózgu przed szkodliwym działaniem nadmiernej ilości jednej z kluczowych substancji.
- Opracowane związki wykazują obiecujące właściwości i silne działanie przeciwdrgawkowe, co otwiera drogę do innowacyjnych terapii.
Nowa nadzieja dla pacjentów z padaczką i chorobami neurodegeneracyjnymi
Międzynarodowy zespół badaczy, w którym kluczową rolę odegrali naukowcy z Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, ogłosił odkrycie o potencjalnie przełomowym znaczeniu. Może ono otworzyć zupełnie nowe możliwości w leczeniu padaczki oraz innych poważnych schorzeń neurologicznych, które są związane z nadmiarem glutaminianu w mózgu.
Wyniki tych badań zostały właśnie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "ACS Central Science", wydawanym przez American Chemical Society. To odkrycie to realna szansa dla pacjentów zmagających się z chorobami, gdzie uszkodzenia neuronów prowadzą do utraty sprawności. Naukowcy wierzą, że ich innowacyjne podejście może przyczynić się do rozwoju skuteczniejszych i lepiej tolerowanych terapii.
Glutaminian - niezbędny, ale w nadmiarze toksyczny
Glutaminian jest głównym neuroprzekaźnikiem pobudzającym w naszym ośrodkowym układzie nerwowym. Odgrywa on niezwykle ważną rolę w procesach uczenia się i zapamiętywania. Niestety, jego nadmierna ilość w mózgu może być toksyczna i prowadzić do uszkodzenia, a nawet śmierci neuronów, czyli komórek nerwowych. W zdrowo funkcjonującym mózgu poziom glutaminianu jest precyzyjnie kontrolowany przez wyspecjalizowane białka transportujące.
Jednym z kluczowych jest transporter EAAT2, który znajduje się na astrocytach - komórkach odpowiedzialnych za wspieranie i odżywianie neuronów. Jego zadaniem jest usuwanie nadmiaru glutaminianu z przestrzeni międzykomórkowej. Jeśli transporter EAAT2 działa nieprawidłowo, glutaminian zaczyna się gromadzić, co wywołuje proces nazywany ekscytotoksycznością. W rezultacie neurony zostają uszkodzone i obumierają.
Ten mechanizm leży u podstaw wielu poważnych chorób neurologicznych i neurodegeneracyjnych, takich jak:
- padaczka
- choroba Alzheimera
- choroba Parkinsona
- stwardnienie boczne zanikowe (ALS)
- stwardnienie rozsiane (SM).
Nowe związki aktywują kluczowy transporter w mózgu
W swoich najnowszych badaniach naukowcy zastosowali innowacyjną strategię chemiczną. Polegała ona na wymianie wodoru na jego stabilny izotop - deuter. To podejście pozwoliło na opracowanie nowej generacji związków, które nazywane są pozytywnymi modulatorami allosterycznymi (PAMs) transportera EAAT2. Krótko mówiąc, te substancje wzmacniają działanie transportera EAAT2.
Otrzymane związki wykazały bardzo obiecujące właściwości, które sprawiają, że mogą stać się lekami. Co więcej, podczas badań miały silne działanie przeciwdrgawkowe. Autorzy pracy po raz pierwszy udowodnili w badaniach elektrofizjologicznych, że te aktywatory transportera EAAT2/GLT-1 faktycznie wzmacniają jego zdolność do usuwania glutaminianu, zarówno w astrocytach mysich, jak i w oocytach.
To stanowi mocny dowód na skuteczność proponowanego mechanizmu działania.
Cel: Astrocyty zamiast neuronów - przełom w terapii
Profesor Krzysztof Kamiński z Katedry Chemii Farmaceutycznej UJ CM podkreśla, że wzmocnienie usuwania nadmiaru glutaminianu poprzez zwiększenie efektywności astrocytarnego transportera EAAT2 to zupełnie nowe podejście terapeutyczne. - "Jest ono ukierunkowane nie na neurony, lecz na astrocyty - komórki kluczowe dla utrzymania prawidłowego środowiska pracy neuronów" - wyjaśnił profesor Kamiński.
To właśnie innowacyjne podejście, celujące w komórki wspierające neurony, a nie bezpośrednio w same neurony, może być kluczem do lepszych i bezpieczniejszych terapii. - "Wierzymy, że strategia ta przyczyni się do rozwoju innowacyjnych i dobrze tolerowanych terapii chorób związanych z ekscytotoksycznością glutaminianu" - dodał prof. Kamiński.
Praca powstała dzięki szerokiej współpracy naukowców z Wydziału Farmaceutycznego UJ CM, Instytutu Farmakologii im. Jerzego Maja Polskiej Akademii Nauk, Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, a także partnerów naukowych z Europy i Stanów Zjednoczonych. Badania były finansowane przez Narodowe Centrum Nauki.
