Новое исследование ученых из Исследовательского института Скриппса подчеркнуло способность эндогенного антистрессового пептида в мозге предотвращать и даже обращать вспять некоторые клеточные эффекты острой алкогольной и алкогольной зависимости на животных моделях. Работа может привести к разработке новых лекарств для лечения алкоголизма.
Новое исследование, проведенное доцентом Scripps Research Марисой Роберто и теперь опубликованное в Интернете перед печатью журналом Biological Psychiatry, проливает свет на клеточные механизмы, которые управляют переходом от употребления алкоголя к алкогольной зависимости. В частности, в исследовании изучалось взаимодействие между двумя конкурирующими агентами: один – стрессовый пептид, который способствует чрезмерному употреблению алкоголя, другой – антистрессовый пептид, который ему противостоит. Результаты подтверждают, что препараты, полученные из антистрессового пептида ноцицептина, могут играть важную роль в лечении сложного и многогранного заболевания.
"Алкоголь влияет на многие системы мозга, и не будет одной таблетки, которая вылечила бы множество сложных аспектов этого заболевания," Роберто сказал. Вместо этого ученые пытаются атаковать болезнь с разных сторон и исследуют множество различных областей мозга, которые, по-видимому, играют роль в употреблении и злоупотреблении алкоголем.
Алкоголизм, хроническое заболевание, характеризующееся навязчивым употреблением алкоголя и потерей контроля над потреблением алкоголя, разрушительно как для людей, так и для общества. Примерно треть всех дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом приходится на пьяных водителей, а злоупотребление алкоголем приносит сотни миллиардов долларов прямых и косвенных расходов на здравоохранение.
"Алкоголизм – сложное заболевание, которому способствуют многие факторы, одним из которых является стресс," сказала Морин Круз, научный сотрудник лаборатории Роберто и первый автор исследования. "Ориентируясь на конкретную систему, связанную со стрессом, мы можем лучше понять взаимодействие алкоголя и стресса в мозгу."
Пептид vs. Пептид
Роберто и ее команда сосредотачиваются на центральном ядре миндалевидного тела, области мозга, которая долгое время была связана с повышенной тревожностью и чрезмерным употреблением алкоголя, связанными с алкогольной зависимостью и абстинентным синдромом.
В предыдущих исследованиях на животных Роберто и ее коллеги продемонстрировали, что определенный стрессовый пептид, продуцируемый миндалевидным телом, кортикотропин-рилизинг-фактор (CRF), играет ключевую роль в переходе от употребления алкоголя к алкогольной зависимости. "Этот пептид," сказал Роберто, "пробуждает тягу к алкоголю." Роберто и ее коллеги также продемонстрировали, что ноцицептин, пептид, структурно напоминающий эндогенные опиоиды, может предотвращать и обращать вспять некоторые эффекты алкоголя.
Интересно, что CRF и ноцицептин оказывают противоположные эффекты на тормозной нейромедиатор, гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), в центральной миндалине. CRF стимулирует высвобождение ГАМК нейронами миндалины, в то время как ноцицептин подавляет его.
В новом исследовании Роберто, Круз и их коллеги изучили, как взаимодействуют эти два конкурирующих агента. На поведенческом уровне ноцицептин регулирует беспокойство и употребление алкоголя у крыс. "Нам было интересно узнать, блокирует ли ноцицептин эффект CRF на клеточном уровне," Роберто сказал.
Чтобы выяснить, так ли это на самом деле, ученые исследовали нейроны миндалины как у алкоголезависимых, так и у контрольных крыс. Они добавили CRF и ноцицептин и электрически стимулировали нейроны, чтобы увидеть, как они будут вести себя под влиянием обоих пептидов. Результат: ноцицептин полностью блокировал действие CRF на высвобождение ГАМК.
Победитель забирает все
Но это еще не все. Варьируя последовательность, в которой ученые вводили два противоположных пептида, исследователи установили, что не имеет значения, вводили ли они ноцицептин до или после того, как CRF выполнил свою работу: в любом случае ноцицептин противодействовал CRF и снижал уровень ГАМК. "Независимо от того, когда добавлен CRF, ноцицептин побеждает," сказал Роберто. "Это действительно последовательный эффект."
Исследователи также обнаружили, что и CRF, и ноцицептин оказывают более сильное влияние на нейроны миндалины у алкоголезависимых крыс по сравнению с таковыми у независимых животных. Роберто считает, что это связано с клеточными изменениями, которые вызывает алкогольная зависимость в мозгу – изменениями, которые повышают чувствительность к алкоголю, усугубляя последствия как алкоголя, так и абстиненции.
Кроме того, команда смогла определить, что ноцицептин и CRF полагаются на один и тот же фермент, протеинкиназу A (PKA), чтобы модулировать высвобождение ГАМК в миндалине.