תובנות חדשות כיצד גלוטמט פותח ערוצי איתות תאי מוח

תהליך תקשורת במערכת העצבים

במאמץ להבין את אופן החלפת המסרים הכימיים בתאי המוח, מדענים מהמרכז הרפואי של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס הצליחו להשתמש במיקרוסקופ מתמחה בכדי לתפוס פרטים מדויקים של האופן שבו נוירוטרנסמיטר גלוטמט פותח תעלות ומאפשר לתחלקיקים טעונים להיכנס לתאי המוח. מ findings אלה עשויים להביא לפריצת דרך בפיתוח תרופות חדשות לטיפול במצבים כמו אפילפסיה והפרעות מוחיות אחרות.

שיטות מחקר חדשות

במחקר, שפורסם ב-26 במרץ בכתב העת Nature Neuroscience, השתמשו החוקרים במיקרוסקופ קריו-אלקטרוני (Cryo-EM) במתקן של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס. המיקרוסקופ המתקדם מאפשר למדענים לתפוס תמונות ברזולוציה גבוהה של קולטני AMPA, שהם קולטנים המגיבים לגלוטמט ומשחקים תפקיד מרכזי בתקשורת בין נוירונים.

הצוות גילה כי כאשר קולטני AMPA נמצאים בטמפרטורת גוף רגילה, הם מגיבים בצורה פעילה יותר עם גלוטמט, מה שמקנה הזדמנות חדשה לתפוס את תהליך התקשורת הזו בתמונות הקריו.

גילויים מפתיעים על גלוטמט

לאחר חימום הקולטנים לטמפרטורת גוף (37 מעלות צלזיוס), החוקרים ביצעו ניסויים שבהם חשפו את הקולטנים לגלוטמט ולאחר מכן קפאו אותם כדי לנתח את המבנה שלהם. מניתוח הלמעלה עלה כי מולקולות הגלוטמט פועלות כמו מפתח שמאפשר פתיחה רחבה יותר של הערוצים בקולטן, פעולה החשובה להעברת האותות החשמליים בין תאי העצב.

פוטנציאל לפיתוח תרופות

המחקרים הקודמים של ד"ר אדוארד טוומי, שריכז את הצוות, מצביעים על כך שניתן לפתח תרופות שונות, כמו Perampanel, אשר פועלות בצורה שמביאה להגבלה במעבר האותות דרך הקולטן AMPA. זה יכול להוות פתרון לעיכוב הפעילות הלקויה בתאי מוח של חולי אפילפסיה.

ד"ר טוומי מציין: "עם כל ממצא חדש, אנו מבינים את כל אחד מאבני הבניין המאפשרים למוחנו לתפקד", מה שמדגיש את החשיבות של מחקר זה בהבנה עמוקה יותר של מערכת העצבים.

מסקנות וסיכום

ממצאים אלה לא רק ישפרו את ההבנה שלנו של התקשורת הכימית בהתקפים עצביים, אלא גם יכולים להוביל לפיתוחים משמעותיים בתחום התרופות. המדענים נוספים שהשתתפו במחקר הם אניש קומאר מונדל ואליסה קרילו מ-Uthealth יוסטון. המחקר מומן על ידי המכונים הלאומיים לבריאות.

לקריאה נוספת: למידע על תוכניות מלומדים וסוגי תרופות חדשות, פנו לארגונים רפואיים מתקדמים