Чтобы прошла боль — погасите свет!

|
Версия для печатиВерсия для печати

Надоела боль? — Просто выключите её. Да-да, достаточно погасить свет — и всё пройдёт... Звучит как антинаучная фантастика, но учёным из Мюнхена, Беркли и Бордо этот опыт удался.

Они разработали активирующийся строго по требованию ингибитор болевых нейронов. Основой успеха стал химический сенсор, играющий роль светочувствительного переключателя.

 

Идея «выключателя» боли чрезвычайно привлекательна, но реалистична ли? Но вот наконец-то на этот вопрос получен однозначный утвердительный ответ. Химикам из Мюнхенского университета(Германия) в соавторстве с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Университета Бордо (Франция) удалось в лабораторных экспериментах продемонстрировать, что активность болевых нейронов может быть ингибирована при использовании специального вещества, выступающего как фоточувствительный выключатель.

Слева — взаимные превращения цис- и транс-изомеров QAQ; справа — лидокаин, близкий родственник молекулы QAQ.

Слева — взаимные превращения цис- и транс-изомеров QAQ; справа — лидокаин, близкий родственник молекулы QAQ.

Центральным объектом исследования было разработанное авторами химическое вещество, которое они назвали QAQ. Молекула, являющаяся по сути простым азо-красителем, состоит их двух идентичных функциональных фрагментов, каждый из которых содержит четвертичную аммонийную соль. Фрагменты объединены через (N=N)-группу, этакий мостик, способный к «переключению», ввиду того что его конформация может меняться под действием света. Облучение молекулы QAQ светом определённой длины волны заставляет её распрямляться, в то время как свет другой длины обращает эффект.

Каждая из половинок QAQ является ближайшим «родственником» хорошо известного анестетикалидокаина, используемого дантистами для обезболивания. Лидокаин блокирует чувствительность к боли, ингибируя рецепторы, которые находятся в специфических нервных клетках кожи и отвечают на болевые воздействия, передавая сигнал далее в спинной мозг.

Болевые нейроны содержат огромное число ионных каналов, которые активируются специальными рецепторами при болевых воздействиях. Один из ионных каналов регулируется рецептором TRPV1, «запускающимся» капсаицином (содержится в остром перце) и теплом.

QAQ проникает в болевые нейроны и заставляет их замолчать (сверху, зеленый свет); облучение фиолетовым светом (внизу) быстро восстанавливает сигнальные пути, и боль возвращается. (Иллюстрация Alexandre Mourot.)

QAQ проникает в болевые нейроны и заставляет их замолчать (сверху, зеленый свет); облучение фиолетовым светом (внизу) быстро восстанавливает сигнальные пути, и боль возвращается. (Иллюстрация Alexandre Mourot.)

Слишком долгая активация TRPV1 приводит к расширению ионного канала, который в конце концов становится достаточно большим для того, чтобы по нему могли проскочить относительно крупные молекулы, включая QAQ (по сравнению с отдельными ионами любая молекула покажется крупной). Редкость появления TRPV1-рецепторов в других клетках (кроме сенсорных нейронов) означает, что молекула QAQ может быть селективно доставлена не просто в какие-то нервные клетки, а только в те, что долго «ощущают» боль (достаточно долго для того, чтобы широко распахнуть ионный канал навстречу QAQ).

Оказавшись внутри, транс-изомерная форма QAQ блокирует ионные каналы, останавливая рост биохимического потенциала, а вместе с ним и боль. Активная транс-форма может быть переведена в неактивную цис-форму облучением светом с длиной волны 380 нм. Образовавшаяся цис-форма постепенно, очень медленно переходит обратно в активную транс-конфигурацию, однако процесс резко ускоряется при облучении цис-формы зелёным светом (500 нм).

Помимо очевидного применения в качестве анальгетика направленного действия, вещества с «переключаемой» активностью, подобные QAQ, совершенно незаменимы в нейробиологических исследованиях, посвящённых изучению боли.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Methods.

Подготовлено изданием «Компьюлента» по материалам Мюнхенского университета.

 


Читайте «Аргумент» в Facebook и Twitter

Если вы заметили ошибку, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter.

Важно

Как эффективно контролировать местную власть

Алгоритм из 6 шагов поможет каждому контролировать любых чиновников.

Как эффективно контролировать местную власть

© 2011 «АРГУМЕНТ»
Републикация материалов: для интернет-изданий обязательной является прямая гиперссылка, для печатных изданий - по запросу через электронную почту. Ссылки или гиперссылки, должны быть расположены при использовании текста - в начале используемой информации, при использовании графической информации - непосредственно под объектом заимствования. При републикации в электронных изданиях в каждом случае использования вставлять гиперссылку на главную страницу сайта www.argumentua.com и на страницу размещения соответствующего материала. При любом использовании материалов не допускается изменение оригинального текста. Сокращение или перекомпоновка частей материала допускается, но только в той мере, в какой это не приводит к искажению его смысла.
Редакция не несет ответственности за достоверность рекламных объявлений, размещенных на сайте а также за содержание веб-сайтов, на которые даны гиперссылки. 
Контакт:  uargumentum@gmail.com