По мнению одного из исследователей, идентификация определенных нейронов создаст возможности для разработки медикаментозной или даже генной терапии алкогольной зависимости.
По результатам предыдущего исследования Института Скриппса, переход от случайного употребления алкоголя к зависимости происходит наряду с фундаментальными изменениями в том, как мозг посылает сигналы. Эти сигналы вызывают сильную потребность, из-за которой многим людям так трудно сократить потребление алкоголя.
На примере крыс с алкогольной зависимостью ученые предприняли попытки определить, какие клетки мозга посылают сигналы к употреблению алкоголя. В 2016 году они сообщили, что нашли возможный источник: нейронный «ансамбль», или группу соединенных клеток в области мозга, называемой центральным ядром миндалевидного тела. Это открытие ознаменовало значительный прогресс в картировании мозга, но исследователям необходимо было охарактеризовать идентичность нейронов в этом ансамбле.
В ходе нового исследования они проверили роль подмножества нейронов в ансамбле, называемых нейронами кортикотропин-рилизинг фактора. Ученые обнаружили, что эти нейроны составляют 80% ансамбля.
Исследователи изучали нейроны кортикотропин-рилизинг фактора с помощью оптогенетики – метода, который предполагает использование излучения для управления клетками в живой ткани. Крысам хирургическим путем имплантировали оптические волокна, предназначенные для воздействия излучением на нейроны кортикотропин-рилизинг фактора, чтобы инактивировать их.
Во-первых, ученые установили исходное количество алкоголя, употребляемого крысами до того, как у них появлялась зависимость: эквивалент бокала вина или одной бутылки пива для человека. Затем ученые в течение нескольких месяцев увеличивали потребление алкоголя у этих крыс, чтобы способствовать возникновению алкогольной зависимости.
После этого употребление алкоголя прекращали, вызывая у крыс симптомы абстиненции. Когда крысам снова предлагали алкоголь, они выпивали больше, чем когда-либо, так как нейронный ансамбль центрального ядра миндалевидного тела был активен, отправляя сигналы к большему приему алкоголя.
Затем ученые использовали лазерное оборудование, чтобы инактивировать нейроны кортикотропин-рилизинг фактора, в результате чего крысы немедленно возвращались к прежнему уровню потребления алкоголя. Инактивация этих нейронов также уменьшила физические симптомы абстиненции, такие как нарушение походки и тремор.
Конфокальный анализ при 63-кратном увеличении с последующей трехмерной реконструкцией тел и ветвей нейрональных клеток. показал пример жёлтого флуоресцентного белка и кортикотропин-рилизинг фактора в одном и том же нейроне. Визуальный изоповерхностный анализ продемонстрировал колокализацию иммунореактивности кортикотропин-рилизинг фактора в нейронах центрального ядра миндалевидного тела, которые также экспрессировали Cre-зависимый жёлтый флуоресцентный белок. По результатам анализа было подтверждено, что на примере изучения гена CRH и гена Cre-рекомбиназы крыс можно получить более прямой доступ к нейронам кортикотропин-рилизинг фактора для исследования их функциональной нейроанатомии.
По словам одного из ученых Института Скриппса, в данном междисциплинарном исследовании было охарактеризовано, подвергнуто целенаправленному воздействию и проконтролировано подмножество нейронов, посылающих сигналы к чрезмерному употреблению алкоголя.
Следующим шагом в применении результатов этой работы к людям является поиск способа избирательно ингибировать только эти специфические нейроны кортикотропин-рилизинг фактора, возможно, используя новое или перепрофилированное соединение, идентифицированное с помощью высокопроизводительного скрининга больших библиотек соединений.
Планируется также более внимательно изучить сигнальные пути в головном мозге, пораженные при деактивации нейронов кортикотропин-рилизинг фактора. По результатам нового исследования, снижение потребления алкоголя связано с нейронами кортикотропин-рилизинг фактора, которые посылают сигналы в другую область мозга, называемую ядром ложа конечной полоски. По мнению ученых, другие проекции этих нейронов могут играть различную роль в формировании алкогольной зависимости. Ученые также заинтересованы в выявлении роли этих мозговых цепей в развитии опиоидной зависимости.
по поставке оборудования на территории РФ
