Характер мышей изменили с помощью генетической модификации

Наша эмоциональная жизнь во всей её сложности во многом зависит от баланса нейромедиаторов, среди которых особое место занимают серотонин и норадреналин. Оба расщепляются моноаминоксидазой А (МАО-А), и если фермент слишком активен, это может привести к депрессии, тревоге и прочим неприятным психологическим расстройствам. Многие антидепрессанты как раз работают с системой, которая управляет щей балансом нейромедиаторов, предотвращая чрезмерное падение их уровня в мозге.

Понятно, что один из самых очевидных способов повлиять на баланс нейромедиаторов — вмешаться в работу моноаминооксидазы. К примеру, ускорить или замедлить разрушение фермента. Как известно, в клетке есть специальная система утилизации старых, испорченных или неправильно свёрнутых белков: на белок, от которого клетке нужно избавиться, вешается убиквитиновая метка, после чего он отправляется на расщеплениепротеасомой, большим надмолекулярным агрегатом-мусорщиком.

Чтобы проверить, можно ли с помощью убиквитинилирования повлиять на уровень МАО-А, Миюки Кабаяма и его коллеги из Института физико-химических исследований RIKEN (Япония) создали генетически модифицированных мышей, у которых был выключен ген убиквитинлигазы E3, непосредственно пришивающей убиквитиновую метку к молекулам белка, которые предназначены к утилизации.

Такая модификация, как пишут исследователи в Journal of Neuroscience, кардинальным образом меняла характер мышей, их эмоциональный портрет. Без убиквитинлигазы мыши вообще предпочитали не покидать убежища, что указывало на повышенную тревожность и стресс, — обычные грызуны всё-таки проводят довольно много времени, исследуя новые территории, порой даже выходя на открытое пространство.

У тревожных и депрессивных модифицированных мышей, по словам учёных, было очень мало серотонина и норадреналина; это касалось в первую очередь голубого пятна, миндалевидного тела и префронтальной коры, то есть зоны, отвечающих за эмоции и реакцию на стресс. Одновременно наблюдалась повышенная активность фермента МАО-А, который расщеплял норадреналин в голубом пятне, считающемся основным поставщиком этого нейромедиатора в мозге.

Повышенную активность МАО-А объяснить легко: раз оказался выключенным механизм, который утилизировал этот белок, то и молекул его стало намного больше. Некоторые ингибиторы фермента, по словам авторов работы, возвращали мышей в нормальное эмоциональное состояние.

Моноаминоксидаза А, или, вернее, её роль в формировании психики, довольно бурно дискутируется: результаты исследований на человеке оказались довольно двусмысленными, и принято говорить, что влияние МАО-А на тревожность, антисоциальность и т. п. зависит от многих дополнительных факторов, в частности, от индивидуального психологического опыта. И вот теперь японские исследователи надеются, что с помощью мышей, эмоциями которых можно управлять генетическими методами, им удастся понять, как именно индивидуальный опыт влияет на действие моноаминоксидазы на психику.

Подготовлено по материалам RIKEN. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.