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.
Позавчера, 09:47
4 минуты
Сергей Васильев

Потеряв в схватке с крупным хищником почти всю заднюю часть тела и глаз, трилобиту удалось выжить и даже частично восстановиться.

Позавчера, 14:11
5 минут
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Позавчера, 10:50
5 минут
Сергей Васильев

Уникальный пример межвидовой конкуренции человекообразных, окончившейся гибелью более крупного животного, наблюдали в национальном парке на западе Африки.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: