As drogas fotossensíveis convencionais têm enfrentado obstáculos em mamíferos e outros organismos vivos devido a problemas como fototoxicidade causada pela luz ultravioleta, permeabilidade da barreira hematoencefálica e eficiência da fotorreação.
Os pesquisadores desenvolveram uma droga sensível à luz que aumenta a atividade da adenosina no cérebro, induzindo o sono em camundongos sem modificação genética. Essa inovação supera as limitações dos medicamentos fotossensíveis convencionais, oferecendo controle preciso sobre o sono e a motivação via receptores A2A.
O estudo destaca o potencial da optoquímica no direcionamento de drogas cérebro-específicas.
Principais Fatos
- Abordagem inovadora: Droga sensível à luz induz o sono ao atingir receptores A2A cerebrais.
- Superando limitações: Nova droga evita problemas como fototoxicidade e permeabilidade da barreira hematoencefálica.
- Financiamento de pesquisa: Apoiado pelo WPI, Japan Science and Technology Agency CREST Grant e AMED.
Fonte: Universidade de Tsukuba
Estudo
O núcleo accumbens desempenha um papel fundamental no comportamento motivacional e na regulação do sono, modulado pelos receptores de adenosina A2A (A2AR). Assim, a regulação seletiva do A2AR dentro dessa região cerebral poderia controlar o sono e a motivação.
No entanto, os A2ARs estão distribuídos por vários órgãos, incluindo o coração, representando desafios para a modulação específica do cérebro sem intervenções genéticas.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Michael Lazarus e pelo professor associado Tsuyoshi Saitoh (TRiSTAR Fellow) do Instituto de Medicina e do Instituto Internacional de Medicina Integrativa do Sono (WPI-IIIS) da Universidade de Tsukuba mergulhou na optoquímica. Eles tinham como objetivo desenvolver uma nova droga sensível à luz que aumenta a atividade da adenosina extracelular.
Ao administrar essa droga em camundongos e irradiar seletivamente o núcleo accumbens com luz, eles conseguiram induzir o sono artificialmente sem modificação genética pela primeira vez.
As drogas fotossensíveis convencionais têm enfrentado obstáculos em mamíferos e outros organismos vivos devido a problemas como fototoxicidade causada pela luz ultravioleta, permeabilidade da barreira hematoencefálica e eficiência da fotorreação.
A droga fotossensível recém-desenvolvida supera essas questões, mostrando o potencial da optoquímica no desenvolvimento de drogas visando A2AR no cérebro e regulando a função cerebral, visando outros receptores centrais da droga.
Abstract
Controle optoquímico do sono de ondas lentas no núcleo accumbens de camundongos machos por um modulador alostérico fotoativável de receptores de adenosina A2A
A optoquímica, uma abordagem farmacológica emergente na qual a luz é usada para ativar ou desativar seletivamente moléculas, tem o potencial de aliviar sintomas, curar doenças e melhorar a qualidade de vida, prevenindo os efeitos descontrolados das drogas.
O desenvolvimento de aplicações in vivo para optoquímica para tornar as células cerebrais fotorresponsivas sem depender da engenharia genética tem progredido lentamente.
O núcleo accumbens (NAc) é uma região para a regulação do sono de ondas lentas (SOL) através da integração de estímulos motivacionais. A adenosina surge como uma molécula candidata promissora para ativar neurônios da via indireta do NAc expressando receptores de adenosina A2A (A2ARs) para induzir SWS.
Aqui, desenvolvemos um modulador alostérico positivo permeável ao cérebro de A2ARs (A2AR PAM) que pode ser rapidamente fotoativado com luz visível (λ > 400 nm) e o usamos optoalostericamente para induzir SWS no NAc de camundongos machos de comportamento livre, aumentando a atividade de adenosina extracelular derivada da atividade astrocítica e neuronal.
Referência
Author: YAMASHINA Naoko
Source: University of Tsukuba
Contact: YAMASHINA Naoko – University of Tsukuba
Original Research: Open access.
“Optochemical control of slow-wave sleep in the nucleus accumbens of male mice by a photoactivatable allosteric modulator of adenosine A2A receptors” by Michael Lazarus et al. Nature Communications
