Обнаружен потенциальный ключевой механизм опиоидной зависимости — Naked Science
7 минут
София Жаботинская

Обнаружен потенциальный ключевой механизм опиоидной зависимости

В основе пристрастия к опиоидным наркотикам может лежать изменение баланса активности двух типов нейронов.

Кадр из фильма «Человек с золотой рукой»
Кадр из фильма «Человек с золотой рукой»

Ежегодно от передозировки наркотиками (в большинстве случаев — опиоидными) умирает более 400 тысяч человек во всем мире. От наркомании в целом страдают сотни миллионов. При этом действительно эффективного средства от этого недуга до сих пор никто не разработал — главным образом из-за недостаточной изученности глубинных биохимического механизмов, которые лежат в основе зависимости. 

Ученые из Научно-исследовательского института Скриппса выявили в клетках головного мозга молекулярный процесс, который может отвечать за формирование наркотических пристрастий. Для этого они использовали новую технику визуализации активности нейронов. Статья об этой работе опубликована в журнале Cell Reports.

Исследователи обнаружили, что ключевые механизмы в клетках мозга, которые сопровождают формирование зависимого поведения и поддерживают его, связаны с изменениями цАМФ (циклического аденозинмонофосфата). Эта молекула — так называемый вторичный посредник: она распространяет внутрь клетки сигналы от гормонов, молекулы которых не могут пройти через клеточную мембрану (например, адреналина и глюкагона).

В прошлом году команда исследователей под руководством нейробиолога Кирилла Мартемьянова разработала специальную сенсорную систему, которая позволяет в режиме реального времени определять концентрацию цАМФ у мышей в любых типах нейронов. В новом исследовании ученые использовали эту систему, чтобы регистрировать количество этих молекул в nucleus accumbens — прилежащем ядре головного мозга. Это группа нейронов, играющая важную роль в формировании системы вознаграждения; в прилежащем ядре проходит анализ сенсорной и эмоциональной информации и формируется поведенческая реакция на мотивирующие раздражители.

Местоположение прилежащего ядра на снимке головного мозга (отмечено красным цветом) / © Pacific Standard

Опиоиды вызывают вброс неестественно большого количества дофамина в прилежащее ядро. Если это происходит неоднократно, обработка сигналов, а также выработка мотивации и вознаграждения изменяются. Эти изменения в значительной степени объясняют поведенческие особенности зависимости, такие как постепенное повышение толерантности к наркотику, тягу к употреблению и ломку при отсутствии дозы.

Группа под руководством Мартемьянова попыталась разобраться, как передача сигналов от дофаминовых рецепторов через цАМФ в нейронах nucleus accumbens изменяется под воздействием опиоидов. Ученые обнаружили, что инъекции морфина и последующий приток дофамина в прилежащее ядро привели к отчетливым изменениям передачи сигналов через цАМФ в двух видах чувствительных к дофамину клеток — средних шипиковых нейронах типов D1 и D2.

Эти нейроны отличаются дофаминовыми рецепторами на клеточной мембране: D1-рецепторы активируют передачу нервных импульсов, D2 — тормозят ее. При многократном ежедневном воздействии морфина, имитирующем хроническое употребление наркотиков, баланс активности двух типов нейронов сильно сместился в пользу D2-клеток. Ученые полагают, что эта нейронная адаптация может обуславливать «нисходящую спираль толерантности» и абстинентный синдром при отсутствии дозы.

Средние шипиковые нейроны / © Bruttokoliko

Используя данные своей последней работы, ученые попытаются устранить или уменьшить поведенческие признаки аддикции у животных. «Наши результаты дают возможность предполагать <…>, что вмешиваясь в эти изменения цАМФ, можно уменьшить симптомы зависимости», — говорит Кирилл Мартемьянов. Возможно, благодаря этому исследованию удастся создать эффективный препарат против опиоидной зависимости.

Ранее ученые установили, что алкоголизм незначительно связан с гендерными изменениями морфологии мозга, но существенно — с изменениями мозга в целом. Постоянное «залипание» в смартфон — тоже зависимость, и она приводит к формированию симптомов депрессии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

Вчера, 21:42
8 минут
Мария Азарова

Блокирование рецептора, который помогает сохранять энергию в условиях голода, назвали ключом к более безопасным профилактике и лечению ожирения, вызванного неправильным образом жизни.

Вчера, 16:10
29 минут
Илья Ведмеденко

Как это часто бывало в прошлые годы, то, что совсем недавно казалось фантастикой, стало частью обыденной жизни. Речь идет о многоразовых ракетах, которые успели громко заявить о себе в мире. Сможет ли Россия ответить компании SpaceX или Blue Origin?

Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: