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Un médicament activé par la lumière induit le sommeil en ciblant les récepteurs cérébraux

Résumé: Les chercheurs ont développé un médicament sensible à la lumière qui améliore l’activité de l’adénosine dans le cerveau, induisant ainsi le sommeil chez la souris sans modification génétique. Cette innovation dépasse les limites des médicaments photosensibles conventionnels, en offrant un contrôle précis du sommeil et de la motivation via les récepteurs A2A.

L’étude met en valeur le potentiel de l’optochimie dans le ciblage de médicaments spécifiques au cerveau.

Faits marquants:

  • Approche innovative: Un médicament sensible à la lumière induit le sommeil en ciblant les récepteurs A2A du cerveau.
  • Surmonter les limites: Le nouveau médicament évite des problèmes tels que la phototoxicité et la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique.
  • Financement de la recherche: Soutenu par WPI, la subvention CREST de l’Agence japonaise pour la science et la technologie et AMED.

Source: Université de Tsukuba

Le noyau accumbens joue un rôle central dans le comportement motivationnel et la régulation du sommeil, modulé par l’adénosine A.2A récepteurs (A2AR). Par conséquent, sélectif A2ALa régulation R au sein de cette région du cerveau pourrait contrôler le sommeil et la motivation.

Cependant, les A2AR sont distribués dans divers organes, y compris le cœur, ce qui pose des défis pour une modulation précise spécifique au cerveau sans interventions génétiques.

Cela montre une femme endormie.
Les médicaments photosensibles conventionnels ont rencontré des obstacles chez les mammifères et autres organismes vivants en raison de problèmes tels que la phototoxicité provoquée par la lumière ultraviolette, la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et l’efficacité de la photoréaction. Crédit : Actualités des neurosciences

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Michael Lazarus et le professeur agrégé Tsuyoshi Saitoh (boursier TRiSTAR) de l’Institut de médecine et de l’Institut international de médecine intégrative du sommeil (WPI-IIIS) de l’Université de Tsukuba s’est penchée sur l’optochimie. Ils visaient à développer un nouveau médicament sensible à la lumière qui améliore l’activité extracellulaire de l’adénosine.

En administrant ce médicament à des souris et en irradiant sélectivement le noyau accumbens avec de la lumière, ils ont réussi pour la première fois à induire le sommeil artificiellement sans modification génétique.

Les médicaments photosensibles conventionnels ont rencontré des obstacles chez les mammifères et autres organismes vivants en raison de problèmes tels que la phototoxicité provoquée par la lumière ultraviolette, la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et l’efficacité de la photoréaction.

Le médicament photosensible nouvellement développé surmonte ces problèmes, démontrant le potentiel de l’optochimie dans le développement de médicaments ciblant A2AR dans le cerveau et régulant la fonction cérébrale en ciblant d’autres récepteurs centraux de médicaments.

Financement: Cette recherche a été menée dans le cadre d’un projet de recherche financé par la World Premier International Research Center Initiative (WPI), la subvention CREST de l’Agence japonaise pour la science et la technologie (JPMJCR1655), les subventions d’aide à la recherche scientifique (JP21H02802, JP23H04148) et AMED. (JP21zf0127005).

À propos de cette actualité sur la recherche en neurotechnologie, neuropharmacologie et sommeil

Auteur: YAMASHINA Naoko
Source: Université de Tsukuba
Contact: YAMASHINA Naoko – Université de Tsukuba
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Contrôle optochimique du sommeil lent dans le noyau accumbens de souris mâles par un modulateur allostérique photoactivable de l’adénosine A2A récepteurs» par Michael Lazarus et al. Communications naturelles


Abstrait

Contrôle optochimique du sommeil lent dans le noyau accumbens de souris mâles par un modulateur allostérique photoactivable de l’adénosine A2A récepteurs

L’optochimie, une approche pharmacologique émergente dans laquelle la lumière est utilisée pour activer ou désactiver sélectivement des molécules, a le potentiel de soulager les symptômes, de guérir des maladies et d’améliorer la qualité de vie tout en empêchant les effets incontrôlés des médicaments.

Le développement d’applications in vivo de l’optochimie visant à rendre les cellules cérébrales photosensibles sans recourir au génie génétique progresse lentement.

Le noyau accumbens (NAc) est une région de régulation du sommeil lent (SWS) grâce à l’intégration de stimuli motivationnels. L’adénosine apparaît comme une molécule candidate prometteuse pour l’activation des neurones à voie indirecte de la NAc exprimant l’adénosine A2A récepteurs (A2ARs) pour induire le SWS.

Ici, nous avons développé un modulateur allostérique positif perméable au cerveau de A2ARs (A2AR PAM) qui peut être rapidement photoactivé avec la lumière visible (λ > 400 nm) et utilisé par voie optoallostérique pour induire le SWS dans la NAc de souris mâles au comportement libre en augmentant l’activité de l’adénosine extracellulaire dérivée de l’activité astrocytaire et neuronale.


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