Mičigano universiteto tyrėjai sukūrė matematinį modelį, kuris atskleidžia, kaip mūsų cirkadiniai ritmai gali turėti dramatišką poveikį mūsų kūnui sąveikaujant su vaistais.
Tai galėtų padėti gydytojams išrašyti vaistus, kad būtų geriausiai numatytas poveikis, sinchronizuojant dozavimą su natūraliais jų pacientų laikrodžiais.
„Šios išvados suteikia chronoterapijos mechaninį pagrindą – optimizuojant vaisto efektyvumą, atsižvelgiant į cirkadinį laiką,” sakė naujojo tyrimo autorius Tianyong Yao, UM matematikos departamento bakalauro tyrinėtojas. „Tai galėtų pagerinti tokių ligų kaip ADHD, depresijos ir nuovargio gydymą.”
Tyrimas, paskelbtas žurnale PLOS skaičiavimo biologijasutelktas į vaistų klasę, vadinamą dopamino reabsorbcijos inhibitoriais, trumpai suklydusiais, kurie naudojami narkolepsijai ir depresijai gydyti. Tačiau modelį galima apibendrinti susijusiems vaistams, kurie naudojami siekiant padėti reguliuoti dopaminą – cheminę medžiagą, padedančią neuronams bendrauti tarpusavyje. Tokie vaistai gali būti naudojami siekiant padėti valdyti priklausomybę ir Parkinsono ligą, be minėtų sąlygų.
„Mūsų matematinis modelis rodo, kad „Dris“ paimti kelias valandas prieš natūralų jūsų kūno padidėjimą dopaminu gali padėti pratęsti gydymo poveikį,” Sakė vyresnysis autorius Ruby Kim, Mičigano medicinos podoktorantūros mokslo darbuotojas.
Kim ir Yao sukūrė modelį, naudodamiesi duomenimis iš DRI, žinomo kaip „Modafinil“, naudojamas narkolepsijai gydyti. Atlikę šį žingsnį, gydytojai dabar galėjo kreiptis į modelį, kad padėtų numatyti dozės dozės ir vaistų nuo panašių veikimo būdų poveikį, sakė Yao.
„Mes galime išnagrinėti keletą apibendrintų atvejų ir apsvarstyti daugybę skirtingų dozių laiko ir koncentracijos derinių,” – pasakė Yao. „Taigi modelis galėtų padėti gydytojams nulis peržiūrėti perspektyviausius jų pacientų schemas.”
Kim teigė, kad jų modelis nepakeičia eksperimentų ar klinikinių tyrimų, tačiau gali būti naudojamas jiems padėti.
„Dopaminas visą dieną gali labai skirtis, tačiau nebuvo daug eksperimentinių tyrimų, kuriuose buvo nagrinėjama dienos laiko poveikis,” – pasakė ji. „Mūsų tyrimas rodo, kad svarbu atsižvelgti į šį poveikį.”
Mūsų kūno dopamino lygis visą dieną skiriasi, o tai yra susieta su tam tikrų baltymų aktyvumu, kuris, savo ruožtu, yra susijęs su mūsų cirkadiniais ritmais. Komanda parodė, kad „Modafinil“ padariniai gali labai skirtis priklausomai nuo to, ar asmuo vaistą vartoja ritmu, ar ne.
„Modafinilo vartojimas netinkamu paros metu gali sukelti aštrius smaigalius ir dopamino lygio sudužus, o dozavimas dešiniajame cirkadinio lango metu dopamino lygį palaiko daug ilgiau,” – pasakė Yao.
Modelis taip pat leido duetui žengti žingsnį toliau ir nustatyti „Modafinil“ ir kito natūralaus laikrodžio sąveiką, kuri taip pat daro įtaką dopamino lygiui. Šis laikrodis, kuris važiuoja kelis kartus per dieną, o ne tik vieną kartą, yra ritmo rūšis, vadinama ultradian ritmu.
Šis ultradijos dopamino ritmas buvo rastas žinduoliams per pastaruosius 10–15 metų, sakė Yao. Tai, kaip tai veikia, nėra visiškai suprantamas, tačiau komandos modelis, parodantis, kaip Dris pratęsė kiekvieną šio ultradiano ritmo ciklą, taip pat galėtų padėti suteikti informacijos, kad išspręstų šį esminės biologijos klausimą, sakė jis.
„Žmonės nelabai suprato cirkadinio ritmo prieš 100 metų, tačiau jie surinko įrodymus ir sugalvojo hipotezę,” – pasakė Yao. „Štai kur mes esame su šiuo ultradijos ritmu.”