Обнаружен потенциальный ключевой механизм опиоидной зависимости — Naked Science
23.10.2019
7 минут
Полина Гершберг
1169

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.

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

5 часов назад
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

5 часов назад
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: