Обнаружен потенциальный ключевой механизм опиоидной зависимости — Naked Science
23 октября
7 минут
Полина Гершберг
1011

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.

СФУ
137 статей
Сибирский федеральный университет (СФУ) – крупнейший университет восточной части России. Состоит из 21 профильного института и 3 филиалов. Выполняет широкий спектр уникальных научных исследований в области биотехнологий, новых материалов, металлургии и горного дела, нанотехнологий, архитектуры и дизайна, космических и информационных технологий, математики, геномики, медицины и по многим другим направлениям. В университете действуют ведущие научные школы РФ, поддержанные грантами Президента РФ: «Дендроклиматический и дендроэкологический мониторинг лесов Северной Евразии» (руководитель – академик РАН Евгений Ваганов), «Экологическая биофизика» (руководитель – академик Иосиф Гительзон). А также научная школа профессора Августа Циха «Интегральные методы в комплексном анализе и алгебраической геометрии» и научная школа профессора Георгия Шайдурова «Радионавигационные и радиолокационные системы и устройства».
9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

10 ноября
17 минут
Редакция

Кто-то еще со школы записался в технари: «были хорошие оценки по математике», другие безнадежно махнули на себя рукой: «гуманитарий». Да только не все так просто – чистых гуманитариев и технарей в природе очень мало: всего 1­­–2%, тем более что определиться с этим не так легко, как кажется. Не говоря уже о том, что есть другие категории, например естественники.

10 ноября
5 минут
Полина Гершберг

Подавление метаболизма глутамина истощает клетки опухолей и улучшает иммунный ответ.

9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

5 ноября
19 минут
Александр Березин

Новое исследование подтвердило, что зонд «Вояджер-2» вышел из гелиосферы. Однако реальная новость вновь заслоняется выдуманной: часто пишут, будто «Вояджер-2» и «Водяжер-1» покинули Солнечную систему. Разберемся, почему это не так и что плохого в обмане длиной в 30 тысяч лет.

6 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые со всего мира подписались под статьей, которая констатирует «климатическую катастрофу» на основе данных об изменении климата, собранных за 40 лет исследований.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[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: