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
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
Каждая из половинок QAQ является ближайшим «родственником» хорошо известного анестетика
Болевые нейроны содержат огромное число ионных каналов, которые активируются специальными рецепторами при болевых воздействиях. Один из ионных каналов регулируется рецептором
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
Подготовлено изданием «Компьюлента» [10]по материалам
Ссылки:
[1] https://argumentua.com/novosti/obshchestvo
[2] http://www.en.uni-muenchen.de/index.html
[3] http://berkeley.edu/
[4] http://www.u-bordeaux1.fr/
[5] http://www.xumuk.ru/encyklopedia/61.html
[6] http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B8%D0%BD
[7] http://en.wikipedia.org/wiki/TRPV1
[8] http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D1%81%D0%B0%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%BD
[9] http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.1897.html
[10] http://science.compulenta.ru
[11] http://www.en.uni-muenchen.de/news/newsarchiv/2012/2012_trauner1.html