31 мая
Мария Азарова
5

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.
22 октября
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

22 октября
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[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
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: