Opioidní receptory a drogová závislost
Užívání drog a léčiv na bázi opioidů je dlouhodobý celospolečenský problém. Drogová závislost postihuje lidstvo po staletí. Opium patří mezi nejstarší známé drogy a je používáno pro své léčebné a euforické účinky po tisíce let. Opakované vystavení lidského organismu působení opioidů vede ve výsledku ke stavu závislosti na těchto látkách. Při vzniku drogové závislosti hrají rozhodující úlohu změny v centrální nervové soustavě (CNS) vyvolané dlouhodobým podáváním opioidů jako jsou například morfin, kodein, heroin a podobně.
Opioidní receptory byly prvními, pro které byly předloženy důkazy o konstitutivní aktivitě receptorů. V současné době se o ní diskutuje i v souvislosti se zvládáním drogové závislosti na opioidech a chronické bolesti.
Naše laboratoř studuje s pomocí biochemických technik vliv dlouhodobého působení morfia na funkci a zastoupení opioidních receptorů (OR) ve frontální mozkové kůře potkana a problém vzniku drogové závislosti. Používáme rovněž buněčné linie transfekované daným typem receptorů pro opioidy. V rámci studia OR se dále zabýváme vlivem cholesterolu na opioidní receptor typu delta (δ-OR). Studujeme všechny složky signalizační kaskády opioidních receptorů, kromě OR zejména pak enzym adenylyl cyklázu (AC) a trimerní G proteiny.
Používanými metodami jsou frakcionace na hustotních gradientech (sacharóza, Percoll), vazebné studie se specifickými radioligandy, stanovení aktvity enzymů, elektroforetické metody (SDS-PAGE, 2D-Elfo) a metody fluorescenční konfokální mikroskopie (CLSM, FRAP, RICS).
Prokázali jsme mimo jiné, že při dlouhodobém vystavení potkanů účinku morfia dochází ke snížení aktivity opioidních receptorů typu µ a δ (obr. 3). Dlouhodobá inhibice aktivity enzymu adenylyl cyklázy je kompenzována zvýšením množství jeho izoforem ACI a ACII. Tento výsledek byl prokázán v izolovaných plazmatických membránách kůry předního mozku potkana. Naše aktuální výsledky proteomické analýzy kortexu mozku potkana prokázaly velké množství změn indukovaných morfinem. Jejich počet se výrazně snížil 20 dní po vysazení této drogy (Ujčíková a spol., 2016) . (Pro další detailní informace viz Bouřová a spol., 2009, 2010; Ujčíková a spol., 2011, 2014 a PhD práce H. Ujčíkové 2014).
Obr. 1. Získávání surového opia z nezralých plodů máku setého (Papaver somniferum)
(obr. převzat z Heroin: The Street Narcotic (Fred Zackon, ed.), Burke Publishing Co Ltd., London, 1988)
Obr. 2. Izolace plazmatických membrán z frontální mozkové kůry potkana.
(A) Izolace frakce plazmatických membrán (PM) na hustotním gradientu Percollu, (B) izolace frakce membránových domén (oblast 20-25% sacharózy) od většinové fáze PM (oblast 35-40% sacharózy) pomocí flotačního sacharózového gradientu.
Obr. 3. Významný pokles aktivity G proteinů spřažených s receptory typu µ a δ v plazmatických membránách izolovaných z mozku potkanů závislých na morfinu.
V grafech jsou vyneseny křivky „dávka – odpověď“ při měření vazby [35S]GTPγS stimulované agonisty opioidních receptorů; CTR – kontrolní zvířata, MOR – zvířata ovlivněná morfinem.