В мозгу нашли место для курения

Бывает, что государственные мужи входят в историю отнюдь не из-за своих профессиональных свершений. Так случилось и с французским дипломатом, лексикографом и натуралистом-любителем Жаном Нико, который в 1560 году прислал из Лиссабона в подарок вдовствующей королеве Екатерине Медичи сухие листья табака. Известная по романам Александра Дюма и Генриха Манна вдохновительница Варфоломеевской ночи, супруга одного и мать трех французских королей, страдала частыми мигренями, и Нико посоветовал ей нюхать табак для облегчения боли. Ее величество настолько возлюбила ароматное растение, что повелела назвать его Herba Regina, трава королевы. Любопытно, что монах Андре Теве, который за четыре года до Нико первым ввез во Францию семена табака, такой чести не удостоился. Очевидно, среди его знакомых не было монархов.

Судьба неплохо вознаградила Нико за проявленную инициативу - американская травка получила латинское имя Nicotiana Tabacum. А когда в 1809 году французский химик Луи Никола Воклен выделил из листьев табака ранее неизвестный алкалоид, тот был назван никотином. Физиологические эффекты этого вещества хорошо изучены. В малых дозах никотин повышает активность головного мозга и временно снимает усталость. Большие дозы дают обратную реакцию - сужаются кровеносные сосуды и притупляется чувствительность нервов.

Давно известно, что при попадании в мозг никотин связывается с рецепторами только одного типа, расположенными на поверхности нейронов. Эти рецепторы называют никотин-ацетилхолиновыми. Двойное наименование объясняется тем, что те же самые рецепторы реагируют на внутримозговые химические сигналы, которые передает нейромедиатор ацетилхолин.

Конечно, рецепторы этого типа появились в процессе биологической эволюции отнюдь не на радость будущим курильщикам и нюхальщикам. Все дело в том, что по химической структуре никотин и ацетилхолин - двоюродные братья, поэтому им и удается активировать одно и то же семейство нейронных рецепторов. Но никотин воздействует на эти рецепторы все же не так, как было задумано природой. От этого проистекают всякие неприятные последствия, в частности, привыкание к никотину как к наркотику. Еще хуже, что длительное курение сокращает число никотин-ацетилхолиновых рецепторов, а это, как подозревают врачи, может способствовать возникновению болезни Альцгеймера.

Никотин-ацетилхолиновый нейрорецептор - довольно сложная белковая молекула. Ее образуют пять структурных фрагментов (субъединиц), которые принято обозначать буквами греческого алфавита. Эти фрагменты к тому же существуют в различных версиях, нумеруемых цифрами. Ученые давно подозревали, что никотин воздействует только на некоторые из этих фрагментов. 10 лет назад Жан-Пьер Шанжо и его коллеги из парижского Института Пастера выявили один фрагмент-виновник. Они создали линию генноинженерных мышей, у которых не работал ген, кодирующий фрагмент бета-2. Эти животные несколько хуже нормы обучались кое-каким задачам (впрочем, далеко не всем), но их главное отличие было в ином. Обычные мыши быстро и с удовольствием привыкают к никотину, что надежно доказано на опыте. А вот животные с отсутствующим бета-2-фрагментом оказались вполне равнодушны к соблазнительному алкалоиду.

Этот результат стал началом новых исследований. Никотин-ацетилхолиновые рецепторы разбросаны по всему мозгу - ведь ацетилхолин принадлежит к числу основных нейромедиаторов. Возникает естественный вопрос: по рецепторам какого отдела мозга бьет никотин? Эту проблему теперь и решили Шанжо и сотрудники его лаборатории. Искомый участок у них уже был на примете - вентральная тегментальная область среднего мозга. Эта зона (и еще две других) играют первостепенную роль в распространении и обработке нервных импульсов, которые отвечают за возникновение и запоминание приятных ощущений от таких мощных стимуляторов удовольствия, как вкусная еда и секс. Именно от активности нейронов этой области зависит степень ощущаемого "кайфа". Более того, кокаин, морфин и прочие наркотические вещества вызывают секрецию нейромедатора допамина, который как раз и производят эти нейроны. В общем, не приходится удивляться, что французские исследователи решили проверить, не являются ли они адресатами никотина.

Эта проверка вполне удалась. Экспериментаторы вновь работали с мышами, не имеющими рецепторных фрагментов типа бета-2. Ученые взяли безвредный вирус, несущий ген этого фрагмента, и ввели его непосредственно в вентральную тегментальную область мозга подопытных животных. Эта "генная терапия" сработала в полном соответствии с ожиданиями: инфицированные мыши быстро научились ценить никотин. Таким образом, гипотеза, согласно которой никотин воздействует на нейроны вентральной тегментальной области, получила очень сильное подтверждение.

Однако это еще не конец истории. В прошлом году обнаружилось, что к никотину чувствительна еще одна субъединица никотин-ацетилхолиновых нейрорецепторов - фрагмент типа альфа-4. Сотрудники лаборатории Шанжо полагают, что и она активируется никотином именно у нейронов вентральной тегментальной области. Экспериментальная проверка этой идеи уже не за горами.

Практическая польза от подобных исследований вполне очевидна. В конечном счете они позволят узнать, какие именно нейроны чувствительны к воздействию никотина и через какие рецепторы оно осуществляется. Когда это произойдет, фармакологи получат заказ на создание лекарств, способных блокировать эти рецепторы и тем самым излечивать от пристрастия к курению. А уж эта-то задача более чем актуальна. Печально, но факт: эпидемиологи уже вычислили, что в нашем столетии смерть от последствий курения грозит ста миллионам человек!

Источник:
U. Maskos et al. Nicotine Reinforcement and Cognition Restored by Targeted Expression of Nicotinic Receptors. Nature, v. 436, 103-107 (2005)
Алексей Левин, http://www.grani.ru