Сам себе валиум, или Как мозг себя успокаивает

Успокоительные бензодиазепины, к числу которых относится и известнейший валиум, были изобретены в середине прошлого века. Они работают как противотревожные, противосудорожные, снотворные средства. Однако бензодиазепины не избавлены от побочных эффектов. От валиума, например, может вырабатываться зависимость, человек начинает употреблять его всё больше и больше, забывая, что в больших дозах препарат вреден.

Исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета (США) обнаружили в мозге собственный белок, который повторяет эффект валиума и родственных ему препаратов. Впрочем, сам по себе этот белок, называемый DBI (diazepam binding inhibitor), учёным известен давно. Его можно найти в любой клетке, где он играет роль переносчика важного метаболита ацетил-КоА, который необходим для множества биохимических реакций. Но в некоторых зонах мозга, как пишут исследователи в журнале Neuron, DBI выходит из клеток наружу…

…Чтобы связаться с мембранными рецепторами, на которые обычно садится нейромедиатор ГАМК. При этом следует помнить, что специализация ГАМК — успокаивание, утихомиривание импульсов, гашение возбуждения. Примерно пятая часть нейронов, чья задача — приглушать сигналы соседей, использует для этой цели ГАМК. Бензодиазепины тоже работают с ГАМК-рецепторами, но связываются с иными участками рецепторных молекул, нежели ГАМК. Это меняет структуру рецептора так, что он становится гипервосприимчивым к ГАМК. (Правда, у этих рецепторов есть множество разновидностей, и далеко не все они одинаково контактируют с бензодиазепинами.)

DBI тоже связывается с ГАМК-рецепторами, причём в том же самом месте, что и успокоительные средства. Исследователи изучали область таламуса, точнее — ретикулярную формацию, соединяющую таламус со спинным мозгом. Именно здесь, как показали предыдущие работы Джона Хьюгенарда и его коллег, часто берут начало эпилептические припадки, и именно здесь можно видеть, как DBI связывается с ГАМК-рецепторами и гасит возбуждение в нейронах.

Если подопытных мышей лишали рецепторов, то DBI переставал работать, и у животных начинались припадки. Такой же эффект был и тогда, когда у мышей выключали ген DBI. Более того, когда животных лишали бензодиазепинов, но давали вещество, вытесняющее бензодиазепины из ГАМК-рецепторов, наблюдаемый эффект был таков, как будто мыши до этого всё же получали успокоительное. То есть в мозге изначально находится некая субстанция, аналогичная по действию валиуму, и субстанция эта — белок DBI.

Авторы работы подчёркивают, что DBI выходил из клеток наружу только в строго определённых участках мозга, то есть нервная система, по-видимому, нуждается в нём для выполнения каких-то особенных, конкретных задач, связанных с гашением возбуждения в нейронных цепях. И, скорее всего, одна из таких задач — предотвращение гипервозбуждения нейронов и последующих за этим эпилептических припадков. Возможно, имея в виду этот белок, удастся разработать успокоительные средства, которые будут более эффективны, чем бензодиазепины, и при этом не иметь побочных эффектов.

Стоит также заметить, что это не первый случай, когда в мозге обнаруживают аналог психотропного вещества. В этом смысле белок DBI становится в один ряд с эндорфинами (мозговыми аналогами опиатов) и эндоканнабиноидами, которые во многих отношениях работают так же, как обычная марихуана.

Подготовлено по материалам Медицинской школы Стэнфордского университета.