Дофамин – найдена новая часть головоломки

Группа исследователей из Копенгагенского университета обнаружила новый фрагмент головоломки, связанной с веществом, отвечающим за хорошее самочувствие мозга, – дофамином. По словам одного из исследователей, стоявших за новым исследованием, это открытие может облегчить разработку лекарств, например, от кокаиновой зависимости и СДВГ, и, скорее всего, изменит общее представление о том, как дофамин удаляется из мозг

“Учебники, вероятно, теперь придется переписывать заново”, – уверенно говорит профессор Клаус Юул Леланд с кафедры неврологии Копенгагенского университета.

Группа исследователей во главе с Клаусом Юулом Леландом опубликовала исследование в журнале Nature Communications. Оно дает новое понимание механизма транспортировки дофамина к нервным клеткам.

“Механизм, который мы исследовали, – это так называемый транспортер дофамина (DAT – dopamine active transporter). DAT контролирует передачу сигналов дофамина в мозге, удаляя высвобождающийся дофамин и, таким образом, отключая сигнал. DAT можно описать как молекулярный пылесос. Дофамин является ключом к контролю связи между нейронами в части мозга, известной как центр вознаграждения. Например, именно дофамин заставляет нас чувствовать себя счастливыми, когда мы делаем то, что нам нравится”.

“Это новое понимание того, как работает DAT, может позволить нам разработать более эффективные лекарства, например, от СДВГ и шизофрении, которые являются состояниями, связанными с уровнем дофамина в мозге”.

Ранее считалось, что выведение дофамина при помощи DAT зависит от натрия. Натрий – это минерал, который составляет около 40 процентов обычной поваренной соли. Однако в организме натрий отвечает за проводимость нейронов, а белки используют энергию натрия для транспортировки, например, дофамина. Но, как впервые продемонстрировал Клаус Юул Леланд и его исследовательская группа, дело не только в этом.

“Мы можем показать, что DAT, вероятно, также зависит от энергии, содержащейся в минеральном калии. 40 лет назад мы узнали, что это относится к транспортеру серотонина (SERT)”.

“С тех пор мы считали, что это уникально для SERT – единственного относительно “вакуумного механизма”. Теперь наше исследование показывает, что зависимость от калия на самом деле скорее является правилом, чем исключением в этом семействе белков. А это значит, что учебники должны быть переписаны”, – говорит Клаус Юул Леланд.

“Все это может повлиять на разработку нами лекарств для лечения психиатрических заболеваний”.

Кокаин заставляет нервную клетку всегда хотеть большего

Чтобы вся система, контролирующая дофамин, работала должным образом, должен работать сам двигатель. DAT – это часть двигателя, которая обеспечивает удаление дофамина из синапса, таким образом останавливая дофаминовый сигнал, подготавливая путь для нового. Это также означает, что высвободившийся дофамин может быть использован повторно, и что мы не расходуем весь запас дофамина.

Поэтому исследователи стремятся разработать препараты, нацеленные на DAT и обеспечивающие правильную работу двигателя.

Но, как объясняет Клаус Леланд, на самом деле обычные лекарства от СДВГ  блокируют DAT, подавляя всю транспортировку,а это означает, что дофамин остается в синапсах.

“Лекарства от СДВГ – это разновидность амфетамина, который воздействует на DAT и его блокирует. Это означает, что не весь дофамин возвращается в клетку для повторного использования, и у нас могут возникнуть трудности с чувством вознаграждения. Еще хуже обстоит дело с таким веществом, как кокаин, которое полностью блокирует DAT, препятствуя возвращению всего дофамина в клетку. Это означает, что нервные клетки будут продолжать хотеть больше кокаина до тех пор, пока не израсходуется весь дофамин и вы не начнете чувствовать депрессию”, – объясняет Клаус Юул Леланд.

В поисках нового вещества

Новое исследование дает исследователям и фармацевтическим компаниям подробные знания о том, как работает DAT и как мы можем регулировать активность белка, а не блокировать его.

Однако трудно, если вообще невозможно, изучать молекулярные функции DAT в их естественной среде в мозге. Вместо этого исследователи ввели DAT в “искусственные” клетки, что позволяет им контролировать все процессы как внутри, так и вне клетки.

“Это позволило нам изолировать работу DAT от “нарушения” всех других биологических процессов”, – объясняет Клаус Юул Леланд.

Он и его коллеги надеются, что их результаты будут приняты и проверены.

В настоящее время исследователи пытаются найти вещество, способное влиять на активность DAT, не отключая ее полностью.

Что такое DAT?

DAT – это переносчик нейромедиатора, который удаляет или “пылесосит” синапс, удаляя вещество, как только оно выполнило свою работу. DAT принадлежит к семейству “транспортеров нейромедиаторов, связанных с натрием” (Neurotransmitter Sodium Symporters, NSS).

Например, когда мы делаем что-то, что нам приносит удовольствие, нервные клетки выделяют дофамин. Но жизненно важно, чтобы вещество впоследствии было удалено из синапса. Синапс – это “пространство” между нейронами, где они обмениваются информацией друг с другом.

DAT помогает удалить дофамин из синапса. Таким образом, вещество возвращается в клетку для последующего использования. Если DAT не работает должным образом, процесс удаления дофамина занимает гораздо больше времени, точно так же, как и дофамин нуждается в повторном синтезе. Это приводит к недостатку дофамина и, следовательно, снижает чувство радости.

Кокаин блокирует DAT и, таким образом, увеличивает количество дофамина в синапсе.

Поделиться ссылкой