ΟΠΙΟΕΙΔΗ..ΕΓΚΕΦΑΝΟΣ ΕΝΔΟΡΦΙΝΕΣ

 Νέα έρευνα απ το Ινστιτούτο Νευροεπιστήμης Max Planck Florida αλλαζει τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε πως τα οπιοειδή επηρεάζουν τον εγκέφαλο. 

Παρά τη σημαντική συζήτηση γύρω από τη συνεχιζόμενη κρίση οπιοειδών, η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των οπιοειδών στον εγκέφαλο είναι περιορισμένη. 

Αυτό οφείλεται κυρίως στις προκλήσεις στην παρατήρηση και τη μέτρηση των επιδράσεων των οπιοειδών στον εγκέφαλο σε πραγματικό χρόνο. 

Ωστόσο, πρόσφατη τεχνολογική ανακάλυψη, της Δρ. Lin Tian, ​​της ερευνητικής της ομάδας και των συνεργατών της, που δημοσιεύτηκε στο  Nature Neuroscience,  έχει ξεπεράσει αυτούς τους περιορισμούς και πρόκειται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες μελετούν τη σηματοδότηση οπιοειδών στον εγκέφαλο.

Η σηματοδότηση οπιοειδών;

Φαρμακευτικά οπιοειδή, όπως η μορφίνη και η οξυκωδόνη, και τα παράνομα οπιοειδή φάρμακα όπως η ηρωίνη, επηρεάζουν τον εγκέφαλο και το σώμα δεσμεύοντας τους υποδοχείς οπιοειδών στην επιφάνεια των κυττάρων του νευρικού συστήματος. 

Αυτοί οι υποδοχείς συνήθως ανταποκρίνονται σε φυσικά παραγόμενες χημικές ουσίες που απελευθερώνονται στον εγκέφαλό, τα ενδογενή οπιοειδή, ενδορφινών, εγκεφαλινών και δυνορφινών. Απελευθερώνονται 

ως απόκριση σε ευχάριστες δραστηριότητες όπως 

το γέλιο, το σεξ και η άσκηση 

και οι αποτρεπτικές δραστηριότητες όπως ο τραυματισμός και το τραύμα, αυτές οι χημικές ουσίες δεσμεύουν τους υποδοχείς οπιοειδών και μειώνουν την ικανότητα των νευρώνων να λαμβάνουν και να μεταδίδουν σήματα. 

Αυτά τα κυτταρικά αποτελέσματα οδηγούν τελικά στα γνωστικά και συμπεριφορικά αποτελέσματα που σχετίζονται με τα οπιοειδή, συμπεριλαμβανομένων 

των θετικών συναισθημάτων, της ανακούφισης από τον πόνο και του εθισμού.

Πολλά ερωτήματα παραμένουν σχετικά με το πώς αυτές οι συμπεριφορικές επιδράσεις προκαλούνται από τα οπιοειδή και εάν είναι δυνατό να αξιοποιηθούν συγκεκριμένες ιδιότητες οπιοειδών, όπως η ανακούφιση από τον πόνο, χωρίς ανεπιθύμητες ενέργειες, όπως ο εθισμός. 

Η επιστημονική βιβλιογραφία για τα οπιοειδή είναι εκτεταμένη και έχει επιβεβαιώσει ότι η στόχευση του συστήματος οπιοειδών έχει κλινικό ενδιαφέρον – όχι μόνο για τη διαχείριση του πόνου αλλά και, πιο πρόσφατα, για τη θεραπεία διαταραχών ψυχικής υγείας όπως το άγχος και η κατάθλιψη. 

Η ανάπτυξη θεραπευτικών μεθόδων που μπορούν να στοχεύσουν αυτές τις προκλήσεις για την υγεία, αποτρέποντας παράλληλα την τραγωδία της τρέχουσας επιδημίας οπιοειδών απαιτεί περαιτέρω κατανόηση των διαφορετικών επιπτώσεων των οπιοειδών στον εγκέφαλο.

Οι επιδράσεις των οπιοειδών στον εγκέφαλο οφείλεται σε 20 χημικές ουσίες που παράγονται στον εγκέφαλο και 500 διαφορετικά συνθετικά οπιοειδή. 

Τα περισσότερα από αυτά τα διαφορετικά οπιοειδή αλληλεπιδρούν και με τους τρεις τύπους υποδοχέων οπιοειδών με διαφορετική ισχύ. 

Οι ποικίλες επιδράσεις τους εξαρτώνται από τη συγκέντρωση του οπιοειδούς, τους συγκεκριμένους υποδοχείς που υπάρχουν και τα εμπλεκόμενα εγκεφαλικά κυκλώματα.

Γίνονται προσπάθειες αξιοποίησης των θεραπευτικών ιδιοτήτων των οπιοειδών στοχεύοντας σε δράσεις  συγκεκριμένων υποδοχέων και σε εγκεφαλικά κυκλώματα για την ανάπτυξη αποτελεσματικών και ασφαλέστερων θεραπευτικών μεθόδων. 

Η νέα τεχνολογία ανοίγει την πόρτα στην κατανόηση των οπιοειδών στον εγκέφαλο

Μέσα από μια τεράστια προσπάθεια ανάπτυξης και δοκιμής περισσότερων από 1.000 παραλλαγών, η ομάδα του Dr. Tian έχει βελτιστοποιήσει τους ευαίσθητους βιοαισθητήρες που βασίζονται στους τρεις υποδοχείς οπιοειδών. 

Αυτοί οι βιοαισθητήρες, που αναπτύχθηκαν αρχικά ενώ ο Tian ήταν στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Ντέιβις, εκπέμπουν φθορισμό όταν θπαρχουν οπιοειδή στον αισθητήρα και σβήνουν όταν το οπιοειδές δεν είναι πλέον εκεί. 

Οι βιοαισθητήρες, χρησιμεύουν ως υποκατάστατο για τη σύνδεση οπιοειδών σε συγκεκριμένους υποδοχείς . 

Η εισαγωγή αυτών των αισθητήρων στον εγκέφαλο ενός ζώου παρέχει τρόπο οπτικοποίησης της σηματοδότησης οπιοειδών σε όλο τον εγκέφαλο σε πραγματικό χρόνο.

Η δύναμη αυτής της νέας τεχνολογίας είναι ότι τώρα έχουμε τα εργαλεία για να κατανοήσουμε το φυσικό σύστημα οπιοειδών στον εγκέφαλο, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου διάκρισης μεταξύ των διαφορετικών επιδράσεων . Μπορούμε να παρακολουθήσουμε την ενδογενή απελευθέρωση οπιοειδών σε πραγματικό χρόνο, που προκαλείται τόσο από την ανταμοιβή όσο και από την αποστροφή και να δούμε τις διαφορές στη σηματοδότηση οπιοειδών σε διαφορετικά κυκλώματα του εγκεφάλου.

Η ομάδα του Δρ. Tian μοιράζεται ήδη ευρέως αυτά τα νέα εργαλεία για να επιταχύνει τον αντίκτυπο που θα έχει αυτή η νέα τεχνολογία στην κατανόηση των οπιοειδών.

Αναφορά:  Dong C, Gowrishankar R, Jin Y, et al. Ξεκλείδωμα της δυναμικής των νευροπεπτιδίων οπιοειδών με γενετικά κωδικοποιημένους βιοαισθητήρες. Nat Neurosci . 2024. doi:  10.1038/s41593-024-01697-1