Опиаты «отключают» дыхание напрямую

Ствол мозга отвечает за жизненно важные функции организма: например, регуляцию артериального давления, дыхание. Именно дыханию посвящена статья, опубликованная в журнале PNAS. А точнее, нейронам, которые располагаются в этом отделе. Ученые из Института Солка обнаружили нервные клетки, которые отвечают за остановку дыхания при передозировке опиатами, приводящую к смерти.

Область дыхательных нейронов с мю-пиоидными рецепторами. Credit: Salk Institute

На нейронах дыхательного центра в продолговатом мозге располагаются опиоидные рецепторы, при воздействие на которые у человека возникает депрессия дыхания. Это осложнение проявляется при передозировке опиатами (например, героином или морфином). Чтобы спасти человеку жизнь, применяется налоксон, который вытесняет опиаты и блокирует деятельность опиоидных рецепторов.

В дыхательном латеральном парабрахиальном ядре исследователи обнаружили группу нейронов (PBLOprm1), производящих определенный тип рецепторов – мю-опиоидные рецепторы, через которые опиаты оказывают свое основное негативное влияние.

Это выяснили несколькими способами. Во-первых, обнаружили прямую связь между активностью нейронов PBLOprm1 и частотой дыхания, которая при введении морфина сводилась к нулю. Также был проведен эксперимент, в котором участвовали трансгенные мыши с отсутствующими мю-опиоидными рецепторами в PBLOprm1. При введении морфина у таких мышей не нарушалось дыхание. 

На следующем этапе ученые исследовали способы восстановления нормального дыхания. Если нейроны PBLOprm1 у трансгенных мышей «включали» после введения морфина, то дыхание восстанавливалось. Таким же образом действовала инъекция налоксона.

Дальнейшие исследования ученые планируют посвятить изучению связей между регуляцией дыхания и восприятием боли, потенциально открывая дверь для разработки более целевых методов лечения опиоидной депрессии дыхания.

Текст: Лена Моргун

Neural basis of opioid-induced respiratory depression and its rescue by Shijia Liuet al in PNAS. Published June 2021.