Считается, что действие селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС) и других традиционных антидепрессантов основано на повышении уровня серотонина и норадреналина в синапсах, а кетамин, новый быстродействующий антидепрессант, действует путем ингибирования рецепторов нейромедиатора глутамата.
Нейротрофические факторы регулируют развитие и пластичность нервной системы. Хотя все антидепрессанты увеличивают количество и передачу сигналов нейротрофического фактора мозга (BDNF)- белка в головном мозге, до сих пор считалось, что эти лекарства действуют на BDNF опосредованно, через серотониновые или глутаматные рецепторы.
Однако новое исследование, опубликованное в журнале Cell, демонстрирует, что антидепрессанты напрямую связываются с рецептором BDNF, известным как тропомиозиновый тирозинкиназный рецептор TrkB. Это открытие ставит под сомнение первичную роль серотониновых или глутаматных рецепторов в действии антидепрессантов.
В международном исследовании, которое проводилось совместно Нейробиологическим центром и физическим факультетом Хельсинкского университета, изучалось связывание антидепрессантов, относящихся к разным классам лекарств, с рецептором TrkB. Все исследованные антидепрессанты, включая флуоксетин (СИОЗС), имипрамин (трициклический антидепрессант) и быстродействующий кетамин взаимодействовали с TrkB.
“Мы обнаружили, что все антидепрессанты усиливают передачу сигналов BDNF, связываясь с его рецептором TrkB. Эта сигнализация необходима для клеточных и поведенческих эффектов антидепрессантов в наших экспериментальных моделях.”
“Поэтому воздействие антидепрессантов на пластичность не требует повышения уровня серотонина или ингибирования глутаматных рецепторов, как считалось ранее”, – говорит профессор Ээро Кастрин, главный исследователь исследования.
Молекулярное моделирование помогло определить место связывания антидепрессантов
Участок связывания антидепрессантов в трансмембранной области TrkB был идентифицирован с помощью молекулярного моделирования, выполненного в исследовательской группе профессора Илпо Ваттулайнена на физическом факультете Хельсинкского университета. Биохимические исследования связывания и мутации, введенные в рецептор TrkB, подтвердили этот участок.
Молекулярное моделирование также показало, что структура TrkB чувствительна к концентрации холестерина в клеточной мембране. TrkB вытесняется в богатые холестерином мембранные компартменты, такие как синаптические мембраны.
“Связывание препарата стабилизирует димеры – структуры, состоящие из двух рецепторов TrkB, – ингибируя вытеснение рецепторов TrkB и увеличивая их количество в синаптических клеточных мембранах, что усиливает действие BDNF. То есть лекарства не активируют непосредственно TrkB. Вместо этого они повышают чувствительность рецептора к воздействию BDNF”, – объясняет Кастрин.
В дополнение к выводам, относящимся к работе антидепрессантов, исследование предоставило значительный объем новой информации о структуре и функции рецептора фактора роста.
Почему кетамин оказывает такое быстрое действие?
Кетамин, который ранее всегда использовался в качестве анестетика, все чаще используется в качестве антидепрессанта. Исследователи были удивлены, обнаружив, что как медленно действующие препараты СИОЗС, так и быстродействующий кетамин действуют, связываясь с одним и тем же участком в TrkB.
Препараты СИОЗС связываются с белком, переносящим серотонин, гораздо сильнее, чем с TrkB, но связывание кетамина с глутаматным рецептором и TrkB происходит при подходящих концентрациях лекарственного препарата.
“Предыдущие исследования показали, что при терапии с использованием препаратов СИОЗС, они постепенно достигают высокой концентрации в мозге, необходимой для связывания с рецептором TrkB, в то время как внутривенно вводимый кетамин и эскетамин в виде назального спрея достигают уровня, необходимого для связывания, в считанные минуты.”
“Различие в начале действия СИОЗС и кетамина может быть вызвано их различной способностью достигать в мозге концентрации, необходимой для связывания с рецепторами TrkB”, – говорит Кастрин.
Помощь психолога