Ученые создают сверхчувствительные рецепторы, лучше понимают дофаминовую систему

Генетическая модификация рецептора, обнаруженного на нейронах, которые производят нейромедиатор дофамин, дала исследователям Калифорнийского технологического института (Caltech) уникальное представление о работе дофаминовой системы мозга, а также новую цель для лечения заболеваний, которые возникают в результате того и другого. много или слишком мало этого критического нейромедиатора.

Ученые Калифорнийского технологического института Генри Лестер, профессор биологии Брена, и Райан Дренан, старший научный сотрудник по биологии, работали с коллегами из Калифорнийского технологического института, Университета Колорадо в Боулдере, Университета Рокфеллера, Университета Юты и фармацевтической компании Targacept. Они генетически модифицировали рецептор головного мозга, известный как "α6-содержащий никотиновый ацетилхолиновый рецептор" сделать его более чувствительным как к никотину, так и к ацетилхолину. (Ацетилхолин – еще один нейромедиатор мозга.)

Рассматриваемый рецептор находится в основном на нейронах, вырабатывающих нейромедиатор дофамин. Когда рецептор приводится в действие из-за присутствия никотина или ацетилхолина – двух ключей, соответствующих его биохимическому замку, – рецептор побуждает нейроны, на которых он сидит, начать откачивать дофамин.

Хотя предыдущие исследования этого же рецептора показали, что происходит, когда вы блокируете его функцию – когда вы тормозите выработку дофамина – это был первый раз, когда кто-либо смог посмотреть, что происходит, когда вы делаете рецептор более чувствительным и, следовательно, перегрузить дофаминовую систему. "Нам удалось не только выделить функцию этого рецептора, но и усилить ее," говорит Дренан, "и это позволило нам увидеть, что именно он и только он способен делать в мозгу."

Оказывается, он способен на многое. Активизированные даже низкими дозами никотина, эти рецепторы побуждают нейроны, на которых они собраны, высвободиться с потоком дофамина. Это наводнение было очевидно по поведению мышей, несущих генетически модифицированные рецепторы: поскольку дофамин играет важную роль в движении, мыши стали быстро и значительно гиперактивными. На самом деле, отмечают исследователи, низкие дозы никотина влияют на мышей с этими сверхчувствительными рецепторами примерно так же, как амфетамины "обычный" мышей. При более внимательном рассмотрении этого явления исследователи пишут:, "может быть полезно для понимания причин гиперактивности человека, например, наблюдаемой при СДВГ."

"Этот метод также дает исследователям возможность избирательно активировать дофаминовые нейроны," говорит Лестер. "Мы планируем использовать эту возможность для получения новых знаний о функциях дофаминовых нейронов."

Хотя эти сенсибилизированные рецепторы появляются на дофаминовых нейронах по всему мозгу, исследователи отмечают, что они, по-видимому, играют особенно важную роль в так называемом мезолимбическом пути – одном из четырех путей, которые контролируют выработку дофамина во всем мозге, и тот, который участвует в вызывающие привыкание свойства таких наркотиков, как никотин.

С этой целью команда Лестера и их сотрудники уже начали изучать возможности нацеливания на эти рецепторы с помощью определенных лекарств, которые могут снизить их чувствительность к никотину, потенциально обеспечивая новую линию атаки для лечения никотиновой зависимости. Фактически, отмечает Дренан, эти же препараты однажды могут оказаться полезными при лечении других связанных с дофамином состояний, таких как СДВГ, болезнь Паркинсона и шизофрения.

"Раскрывая биологическую роль этих рецепторов, особенно в отношении их роли в дофаминовой системе среднего мозга, мы показываем, что они являются отличными мишенями для лекарств," говорит Дренан.

Бумага, "Активация in vivo дофаминовых нейронов среднего мозга через сенсибилизированные, высокоаффинные á6 * никотиновые ацетилхолиновые рецепторы," была опубликована в номере журнала Neuron от 9 октября.

Источник: Калифорнийский технологический институт

Блог обо всем