• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.05.2021
Мария Азарова
5
2 234

Плодовых мушек накормили кокаином, чтобы изучить его влияние на мозг

4.5

По мнению биологов, их исследование станет основой разработки препаратов для лечения или профилактики наркозависимости у людей.

Дрозофила фруктовая
Дрозофила фруктовая (Drosophila melanogaster) — двукрылое насекомое, вид плодовой мухи из рода дрозофил, наиболее часто использующийся в генетических экспериментах (во второй половине XX века дрозофила стала одним из основных модельных организмов также для биологии развития) / © Getty Images

Ученые из Центра генетики человека при Клемсонском университете (Южная Каролина, США) обнаружили специфические кластеры клеток в мозгу обыкновенных плодовых мух (Drosophila melanogaster), подвергнутых действию кокаина — алкалоида тропанового ряда, популярного наркотика. Итоги исследования опубликовали несколько дней назад в журнале Genome Research.

На протяжении тысячелетий жители Анд в Южной Америке жевали листья коки — кустарникового растения из рода эритроксилум. Основной их алкалоид — кокаин — выделили лишь в середине XIX века. Затем его использовали в запатентованных средствах для местной анестезии, продавали как капли от насморка, добавляли в напитки и тоники в Европе, Северной Америке и Австралии до начала 1900-х. Но законы, ограничивающие доступность кокаина, повлекли снижение его потребления к 1960-х. 

На сегодня кокаиновая зависимость стала серьезной проблемой общественного здравоохранения, спровоцировав множество медицинских, психологических и социальных проблем, включая распространение инфекционных заболеваний (например, СПИДа, гепатита и туберкулеза), повышение уровня преступности, насилия и воздействия наркотика на плод при беременности.

Хотя неврологические эффекты кокаина хорошо известны, его влияние на экспрессию генов в мозгу изучили недостаточно. Авторы нового исследования решили получить ответ на этот вопрос при помощи дрозофил — их гены на 70 процентов состоят из «гомологических генов», аналогичных человеческим. Во время эксперимента самкам и самцам плодовых мушек на протяжении максимум двух часов давали определенное количество сахарозы (контрольная группа) или сахарозы с добавлением кокаина.

Труди Маккей, директор Центра генетики человека при Клемсонском университете / © Clemson University

После приема наркотика за поведением насекомых наблюдали. Чтобы оценить влияние кокаина на экспрессию генов, ученые препарировали мозг дрозофил и разделяли его на отдельные клетки. Применив метод секвенирования нового поколения, они создали целые «библиотеки» экспрессируемых генов для отдельных клеток (всего — 88 991 единица). В каждой ячейке были тысячи транскриптов. Посредством сложного статистического анализа авторы работы сгруппировали их в 36 отдельных кластеров клеток — нейрональные и глиальные, а также типы нейротрансмиттеров из большинства областей мозга, включая грибовидные тела.

Употребление кокаина, как оказалось, вызывало быстрые и повсеместные изменения в экспрессии генов по всему мозгу плодовых мушек, причем различия были более выражены у самцов. У дрозофил, накормленных кокаином, выявили нарушения двигательной активности, частые припадки и судороги. Наркотик повлиял на все типы клеток мозга, особенно на клетки Кеньона в грибовидных телах (парные структуры в мозге насекомых и других членистоногих, связаны с модификациями поведения) и некоторые нейроглии.

«Мы можем увидеть, какие гены экспрессируются при воздействии кокаина, и существуют ли одобренные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) лекарства для борьбы с зависимостью, которые можно было бы протестировать — сначала на тех же мухах. Мы уже обнаружили несколько таких генов. Но пока это начало», — подытожила Труди Маккей, один из авторов исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:36
НИУ ВШЭ

В рамках международного проекта при участии Роскосмоса и Европейского космического агентства ученые впервые проанализировали данные, полученные с помощью диффузионной магнитно-резонансной томографии с трактографией головного мозга космонавтов. Исследователи увидели существенные изменения в связях между различными отделами головного мозга, причем некоторые изменения сохранялись даже спустя семь месяцев после возвращения на Землю.

8 часов назад
Алиса Гаджиева

Новое исследование проливает свет не только на происхождение коренного населения Уругвая, но и на разнообразие путей заселения Южной Америки.

Позавчера, 14:41
Ольга Иванова

Исследование ученых из Германии и США показало, что принятие определенных поз помогает справиться с чувством неуверенности.

14 мая
Василий Парфенов

Космическую компанию Илона Маска в шутку иногда называют пиротехнической — так часто ее изделия взрываются во время испытаний. Пара свежих инцидентов на тестовом полигоне в городе Макгрегор лишь подтверждают эту славу. Не успели фанаты космонавтики наладить онлайн-трансляцию из этой локации, как запечатлели сразу два взрыва подряд с промежутком всего в десятки часов.

13 мая
Алиса Гаджиева

Один из самых археологически изученных ландшафтов в мире до сих преподносит сюрпризы.

Позавчера, 14:41
Ольга Иванова

Исследование ученых из Германии и США показало, что принятие определенных поз помогает справиться с чувством неуверенности.

21 апреля
Александр Березин

Местные чиновники пытаются переложить ответственность за случившееся на резкое уменьшение турпотока из-за коронавируса, но цифры показывают, что ключевая проблема совсем в другом. В 2019 году на выборах в этой стране победил президент — сторонник модных зеленых идей. Вскоре там запретили продажу минеральных удобрений и двинулись к «устойчивому сельскому хозяйству». Как именно популярные «органические» идеи повлияли на еще не так давно быстро растущую местную экономику? И почему уроки шри-ланкийской трагедии могут пригодиться даже Западу и России?

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

-
0
+
Что-то я не понял ничего. Гены в мозгу? Припадки и судороги у дрозофил? Уф, скоро я смогу на снегу спать, и у меня лохматость повысится...
-
1
+
"На протяжении тысячелетий жители Анд в Южной Америке жевали листья коки", а потому не додумались использовать колесо для перевозки грузов и людей...
    -
    0
    +
    Так про эту тему уже сколько раз говорили: что толку от колеса, когда тягловых животных типа лошадей нет? Додумались они до колеса, просто оно у них было как паровой двигатель во времена Герона. Что до жевания листьев коки, то кокаина там около 1% - и такое жевание по эффекту не более наркотическое, чем употребление кофе. А то и менее наркотическое.
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Неужто к каждой шутке надо ставить смайлик?.. Как это грустно. Касаемо серьезного анализа проблемы неиспользования колеса в практических целях в доколумбовой Америке, то отсутствие тягловых животных -- это не причина. Человек вполне подходящая для этих целей скотина, к тому же более живучая, чем лошадь и даже, чем осел... Если бы не принцип колеса, то многих мегалитических построек не было бы, да и ГУЛАГ без тачки был бы невозможен... Скорее всего, отказ от применения колеса в практике американцев был вызван какими-то особенностями мироощущения жителей обеих Америк. Возможно, они видели в круге символ Луны или Солнца и не хотели оскорблять его бытовым использованием... Но я не настаиваю на таком толковании. Кстати, Герон придумал не мотор, а игрушку, так как в таком виде (какой приписывают изобретению Герона) паровая турбина имеет КПД близкий к нулю и неприменима в качестве движителя...
        -
        0
        +
        Да я понял, что шутка. Но несколько обидная для определённой части человечества.
        Человек вполне подходящая для этих целей скотина, к тому же более живучая, чем лошадь и даже, чем осел
        Ну нет, человек гораздо слабее. Мне кажется, что когда колесо уже внедрено, можно и человеческий труд к нему подключать. Но ради одного человека вводить такую инновацию...
        Кстати, Герон придумал не мотор, а игрушку, так как в таком виде (какой приписывают изобретению Герона) паровая турбина имеет КПД близкий к нулю и неприменима в качестве движителя...
        Вот этого я не знал
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: