0
4569
Газета Наука Печатная версия

22.01.2019 18:25:00

Каким-то образом человеческий геном смог нейтрализовать опасность древних ретровирусов

Молекулярная «археология» вещества удовольствия

Тэги: биология, ретровирусы, медицина, здоровье


биология, ретровирусы, медицина, здоровье Золотистый стафилококк. Фото Physorg

Дофамин – это вещество, производное аминокислоты тирозина, которого много в белках. Синтез дофамина идет в клетках черной субстанции (Substantia nigra) в мозге. Нехватка вещества в результате гибели нейронов субстанции приводит к болезни Паркинсона. Дофамин отвечает за поддержание жизнеспособности нервных клеток подкорковых узлов, регулирующих мышечное сокращение. Поэтому паркинсонизм сопровождается дрожанием конечностей. Этот тремор как раз купируется с помощью леводопы (L-Dopa), представляющей собой лекарственный дофамин.

Но помимо моторных нейронов дофамин действует также на прилегающее ядро NA (Nucleus Accumbens), лежащее впереди подкорковых узлов у основания лобных долей полушария головного мозга. Группа его нервных клеток еще в 1950-е годы была объявлена «центром удовольствия», поскольку они действительно порождают чувство удовлетворения – от еды, алкоголя, награды, секса...

Молекулярные нейробиологи выяснили, что действие на нейроны NA оказывает после соединения с белковыми рецепторами на их поверхности. На сегодня известно четыре типа рецепторов, мутации в генах которых связывают с развитием паркинсонизма и шизофрении. Многие рецепторы имеют каналы, открывающиеся под действием ионов кальция. По этим каналам в клетку и из клетки проходят ионы калия и натрия, генерируя ионный ток, приводящий к возникновению потенциала действия (Ра, или Action potential).

Помимо рецепторов в оболочке нервных и других клеток имеются также транспортные протеины (транспортеры). Много лет назад было установлено, что кокаин блокирует действие дофаминового транспортера. В результате дофамин задерживается в синапсе (точке межнейронной связи) на 100 секунд вместо одной. Результатом этого является, например, с одной стороны, тяжкое похмелье, или аверзия, а с другой – гибель перевозбудившихся нервных клеток NA.

Такой взгляд на проблему доминировал чуть ли не 20 последних лет, что привело к созданию терапии, в ходе которой людей, зависимых от действия одного вещества, пытаются лечить с помощью анальгетика метадона. И лишь с широким внедрением более дешевых технологий геномного анализа нейробиологи стали постепенно понимать, что они явно не на том пути.

Подсказка пришла с довольно-таки неожиданной стороны – от вирусологов, давно уже столкнувшихся с ретровирусами. К ретровирусам относятся некоторые раковые, а также печально знаменитый ВИЧ. Проникая в клетку, такой вирус синтезирует копию ДНК, которую затем с помощью фермента интегразы встраивает в ее геном. Многие годы ретровирусная ДНК может находиться в «дремотном» состоянии. Именно поэтому тот же ВИЧ относят еще к «ленивым», или леньтивирусам.

Молекулярная «археология» при сравнении геномов мака и человекообразных обезьян показала, что наша, человеческая ветвь развития каким-то образом смогла побороть опасность древних ретровирусов. Для этого у предков шимпанзе около 11 млн лет назад появился белок HERV (Human EndoRetroVirus), действие которого направлено на вычищение из геномов ретровирусной памяти. Об этом сотрудники Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке писали в апреле 2017 года. Тем не менее, как считают микробиологи Нью-Йоркского университета, в нашем геноме сохранились так называемые ДНК-островки, которые могут стать мишенью в борьбе, например, с золотистым стафилококком (S. aureus), вызывающим синдром токсического шока.

Но вернемся к ретровирусам, которые определяют зависимость и соответствующее поведение, связанное с развитием привыкания. В университетах Оксфорда и Афин у наркоманов, пользующихся шприцами, обнаружили ретровирусную инфицированность (HERV), сопровождающуюся также носительством вируса гепатита С (НРС). Британские и греческие геномщики уверены, что интеграция ретровирусов в наш геном произошла еще до «обособления» геномов денисовцев, живших в Денисовой пещере на Алтае, и неандертальцев.

Авторы статьи «HERV-интеграция связана с внутривенным введением», опубликованной журналом «Труды АН США» (PNAS), считают, что наш геном буквально заполонен остатками древних ретровирусов. Но только один из них (HERV) сохранил способность к репликации-воспроизведению. Один из его вариантов интегрирован в непосредственной близости от гена, белковый продукт которого вовлечен в активность дофаминовых нейронов. Ученые определили, что у 202 ВИЧ-положительных греков ген, связанный с зависимостью, в 2,5 раза чаще заражен ретровирусом. У 184 англичан инфицированность выше в 3,6 раза.

Помимо этого ученые двух стран смогли исправить клеточную ситуацию с помощью генетического редактирования с помощью РНК и фермента, позаимствованного у стрептококка. Так нейробиология зависимости, вирусология и микробиология сошлись воедино на молекулярном уровне.           


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Пандемия подорвала сексуальное и репродуктивное здоровье россиян

Пандемия подорвала сексуальное и репродуктивное здоровье россиян

Елизавета Алексеева

В условиях изоляции усугубилось гендерное неравенство и участились случаи гендерного насилия

0
3390
Константин Ремчуков о том, что вчерашний день без завтрашнего - мёртв

Константин Ремчуков о том, что вчерашний день без завтрашнего - мёртв

0
5199
Берни Сандерс сделал ход конем ради плана на 3,5 триллиона

Берни Сандерс сделал ход конем ради плана на 3,5 триллиона

Данила Моисеев

Сенатор убедил умеренных демократов поддержать новые траты, невзирая на инфляцию

0
1714
Константин Ремчуков: О выдающихся организационно-управленческих решениях проблем массовой вакцинации в Москве

Константин Ремчуков: О выдающихся организационно-управленческих решениях проблем массовой вакцинации в Москве

Константин Ремчуков

1
4147

Другие новости

Загрузка...