Газета "Наш Мир" br> Газета «Наш Мир» Ощущение опьянения знакомо многим. Однако воздействие алкоголя на мозг
на молекулярном уровне остается тайной. Новое исследование ученых из
института биологических исследований Солк приближает нас к пониманию
того, как именно алкоголь изменяет работу клеток мозга.
Результаты
исследования демонстрируют восприимчивый к алкоголю участок мозга,
который расположен в пределах белка ионного канала. Открытие может
привести к разработке новых методов лечения алкоголизма, наркомании и
эпилепсии.
Этанол, алкоголь в опьяняющих напитках, как известно,
меняет связь между клетками мозга. «Ученых и медиков давно интересовало
то, как алкоголь действует в клетках мозга», сообщил доктор философии
Пол Слесингер, адъюнкт-профессор лаборатории Биологии пептида института
Солк, который и провел исследование. «Насчет деятельности этанола в
пределах ионного канала определенные соображения были, но не было
проведено ни одного исследования, в ходе которого был бы визуализирован
участок этой связи».
Слесингер с коллегами показали, что
алкоголь непосредственно взаимодействует с определенным скрытым
участком, содержащимся в пределах белка ионного канала. Этот ионный
канал играет ключевую роль в некоторых функциях мозга, связанных со
злоупотреблением лекарственными средствами и наркотическими веществами.
Предыдущее
исследование Слесингера было сосредоточено на нервной функции ионных
каналов, названных каналами GIRK. Эти каналы открываются во время
химической коммуникации между нейронами и амортизируют сигнал, создавая
подобие короткого замыкания. «Когда каналы GIRK открываются в
ответ на активацию медиатора, ионы калия вытекают из нейронов, снижая
активность последних», сообщила аспирантка Прафулла Ариал. Алкоголь,
как было известно и ранее, открыл каналы GIRK, однако не было известно
точно, в результате прямого ли воздействия это происходит, или явление
— побочный продукт других молекулярных изменений в клетках мозга.
Идентификация
конкретного связанного с алкоголем участка мозга, необходимого для
активации GIRK, может помочь развить новые методы анализа заболеваний
мозга. С использованием структуры белка, возможно, удастся разработать
лекарство, которое будет противодействовать алкоголю.
Кроме
того, открытие делает возможным создание способа лечения эпилепсии. те
лекарственные препараты, что есть сейчас, обладают мощными побочными
эффектами, а потому ученые всего мира занимаются поиском альтернативы.
Чтобы
лучше понять действие алкоголя, Слесингер и Ариал скооперировались с
коллегами по институту Солк — профессорами Сеньон Шу и Сен Двир. Вместе
они намеревались определить, являются ли крошечные карманы в трехмерной
структуре калиевых каналов GIRK участками действия алкоголя. Ученым
удалось зафиксировать подобие этих участков тем, что уже были найдены
ранее в двух других белках: в дегидрогеназе — ферменте, который
расщепляет алкоголь в организме, и в белке дрозофил LUSH, с которым
алкоголь определяется в окружающей среде.
Когда Ариал
систематически подменяла аминокислоты, которые ограничивали доступ
молекул алкоголя к потенциальному участку взаимодействия, канал не
активизировался, что свидетельствовало об идентификации важного
регулирующего участка. «Мы полагаем, что алкоголь взламывает обычный
механизм активации каналов GIRK и стабилизирует открытие канала»,
заключила Ариал. «И удается это ему за счет смазывания активационных
механизмов».
|