Кокаин и мозг: расследование продолжается…

Кокаин относится к веществам, вызывающим сильную зависимость у человека, и небезосновательно: действуя на уровне химического дофамина, он вызывает чувство невероятной эйфории. В лаборатории Рокфеллеровского университета научная группа профессора и нобелевского лауреата 2000 года Пола Грингарда впервые показала, как именно белок, называемый WAVE1, регулирует реакцию мозга на кокаин (о взаимодействии которого с мозгом мы посвятили отдельную статью).

121

 

Когда учёные удаляли белок WAVE1 из области мозга мышей, ответственных за награду, животные реагировали выраженным снижением влечения к кокаину. Источник: Laboratory of Molecular and Cellular Neuroscience at The Rockefeller University/PNAS

 

Это открытие, которое опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (IF=9.423), позволяет заглянуть в мозг во время действия наркотика изнутри, что откроет путь для более эффективных методов лечения наркотической зависимости.

Мозг и наркотик

Исследователи долгое время использовали кокаин в качестве модельного химического вещества, чтобы изучать то, как наркотические «сигналы» передаются в мозг. И группа Грингарда, которая занимается молекулярными основами взаимодействия между нервными клетками в мозге млекопитающих, чуть более, чем десять лет назад, обратила своё внимание на WAVE1, белок, участвующий в клеточной сигнализации. Но эта работа рассказывает кое-что новое о том, как взаимодействуют WAVE1 и дофамин.

«Мы знали о связи между этими веществами ещё много лет назад, но до сих пор никто не мог понять, что за механизм ответственен за стимуляцию WAVE1 кокаином и как WAVE1 на это реагирует», — говорит Ен Ким (Yong Kim), научный сотрудник лаборатории и старший автор исследования.

Нет WAVE1 – нет проблем

Учёные выяснили, что WAVE1 становился активным в мозге мышей, подвергавшихся воздействию кокаина, и что этот эффект кокаина на белок уходил, когда блокировались дофаминовые рецепторы. Также исследователи обращали внимание на изменения в прилежащем ядре – ключевом компоненте системы поощрения, которая, как и дофамин, играет не последнюю роль в формировании зависимости. Формирующиеся при этом синапсы позволяли более легко передавать сигналы от дофамина и другого нейротрансмиттера – глутамата.

Чтобы изучить взаимодействие между WAVE1 и дофамином более конкретно, команда выборочно удаляла белок из нервных клеток мышей. При этом такие нервные клетки также содержали один из подтипов рецепторов дофамина (D1). Учёные обнаружили, что мыши гораздо менее охотно увлекались наркотиком по сравнению с теми, у кого уровень WAVE1 остался в норме. Это дало основание предположить, что дофаминовые сигналы передаваться перестали.

Однако, этот эффект не наблюдался, когда WAVE1 удаляли из нервных клеток, содержащих другие подтипы дофаминовых рецепторов (D2). Как раз об этих подробностях влияния кокаина ранее известно не было.

«Хорошо известно, что кокаин повышает сигнализацию дофамина в мозге. Мы стали понимать немного больше в нейробиологии зависимости. Нашей конечной целью является использование этих данных для того, чтобы найти способ разработать препарат для эффективного лечения наркомании», –  говорит Ким.

Однако, есть и ограничения – мышам вводили кокаин учёные. В будущих исследованиях необходимо установить системы, которые дадут животным свободу и позволят им самостоятельно управлять введением доз кокаина. Вот после такой имитации человеческой зависимости и станет ясно, на что конкретно нужно будет влиять, чтобы от неё избавиться.

pnas

Текст: Анна Хоружая

WAVE1 in neurons expressing the D1 dopamine receptor regulates cellular and behavioral actions of cocaine by Ilaria Ceglia, Ko-Woon Lee, Michael E. Cahill, Steven M. Graves, David Dietz, Dalton J. Surmeier, Eric J. Nestler, Angus C. Nairn, Paul Greengard, and Yong Kim in PNAS. Published online January, 2017

doi:10.1073/pnas.1621185114

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *