Глицин, распространенная аминокислота, по-видимому, играет роль в развитии клинической депрессии, тревоги и других расстройств, связанных с настроением. Обычная аминокислота, глицин, может подавать в мозг сигнал «замедления», что, вероятно, способствует развитию тяжелой депрессии, тревоге и другим расстройствам настроения у некоторых людей, обнаружили ученые из Института биомедицинских инноваций и технологий.
Открытие, опубликовано в научном журнале Science, улучшает понимание биологических причин большой депрессии и возможно поможет в разработке быстродействующих лекарственных средств для таких трудноизлечимых расстройств настроения, считает нейробиолог Кирилл Мартемьянов, автора исследования.
«Большинство лекарственных препаратов для людей с депрессией принимают недели, прежде чем они подействуют, если они вообще подействуют. Действительно необходимы новые и лучшие варианты», — комментирует Мартемьянов, заведующий отделом нейробиологии.
Актуальность проблемы
Большая депрессия является одной из самых серозных медицинских проблем в мире. В последние годы число людей с депрессией резко возросло, особенно среди молодежи.
Мартемьянов утверждает, что он и его команда потратили много лет, работая над этим открытием. Ученые не собирались искать причину, а тем более возможный путь лечения депрессии. Вместо этого они задали основной вопрос: как датчики на клетках мозга получают и передают сигналы клеткам? В этом ключ к пониманию зрения, боли, памяти, поведения и, возможно, многого другого, добавил Мартемьянов.
«Удивительно, как развивается фундаментальная наука. Пятнадцать лет назад мы обнаружили связывающий партнер для интересующих нас белков, что и привело нас к этому новому рецептору», — комментирует Мартемьянов. «Мы раскручивали это все это время».
В 2018 году команда Мартемьянова обнаружила, что новый рецептор участвует в депрессии, вызванной стрессом. Если у мышей отсутствовал ген рецептора, называемый GPR158, они оказывались удивительно устойчивыми к хроническому стрессу.
По его словам, это дает убедительные доказательства того, что GPR158 может быть терапевтической мишенью.
Прорыв произошел в 2021 году, когда его команда решила структуру GPR158. Рецептор GPR158 выглядел как микроскопический зажим с отделением — похоже на то, что они видели в бактериях, а не в клетках человека.
«Мы сказали: «Вау, это рецептор аминокислот. Их всего 20, поэтому мы их сразу просмотрели и только один подошёл идеально. Вот оно. Это был глицин”.
Это была не единственная странность. Сигнальная молекула была не активатором в клетках, а ингибитором. Конец GPR158 связан с молекулой-партнером, которая при связывании с глицином нажимает на тормоз, а не на ускоритель.
«Обычно такие рецепторы, как GPR158, известные как рецепторы, связанные с G-белком, связывают G-белки. Этот рецептор связывался с белком RGS, который имеет эффект, противоположный активации», — сказал Тибо Лабут, научный сотрудник группы Мартемьянова и первый автор исследования.
Ученые каталогизируют роль клеточных рецепторов и их партнеров по передаче сигналов на протяжении десятилетий. Те, у которых до сих пор нет известных сигнализаторов, таких как GPR158, были названы «сиротскими рецепторами».
Это открытие означает, что GPR158 больше не является рецептором-сиротой, добавил Лабуте. Вместо этого команда переименовала его в mGlyR, что означает «метаботропный глициновый рецептор».
«Рецептор-сирота — это вызов. Вы хотите выяснить, как это работает», — сказал Лабуте. «Что меня действительно взволновало в этом открытии, так это то, что оно может быть важно для жизни людей. Это то, что поднимает меня по утрам».
Сам глицин продается как пищевая добавка, улучшающая настроение. Это основной строительный блок белков, который влияет на множество различных типов клеток, иногда сложным образом. В некоторых клетках он посылает сигналы замедления, в то время как в клетках других типов он посылает возбуждающие сигналы. Некоторые исследования связывают глицин с ростом инвазивного рака простаты.
По его словам, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как организм поддерживает правильный баланс рецепторов mGlyR и как это влияет на активность клеток мозга. Он намерен продолжать в том же духе.
«Мы отчаянно нуждаемся в новых методах лечения депрессии», — сказал Мартемьянов. «Если мы сможем нацелить это на что-то конкретное, логично, что это может помочь. Мы работаем над этим сейчас».
