Loading color scheme

Ген GIRK3 активирует мезолимбический дофаминовый путь под воздействием этанола

GIRK3 gates activation of the mesolimbic dopaminergic pathway by ethanol. Melissa A. Herman, Harpreet Sidhu, David G. Stouffer, Max Kreifeldt, David Le, Chelsea Cates-Gatto, Michaelanne B. Munoz, Amanda J. Roberts, Loren H. Parsons, Marisa Roberto, Kevin Wickman, Paul A. Slesinger, Candice Contet. PNAS. 2015. Vol. 112. No 21. Р. 7091–7096.

G-белок-связанные входящие калиевые каналы (GIRK) являются критическими регуляторами нейронной возбудимости и могут напрямую активироваться этанолом. Тем не менее, роль GIRK-каналов в проявлении поведенческого эффекта, обусловленного действием этанола, до конца не выяснена. В статье сообщается об обнаружении в ДНК человека особого гена GIRK3, отвечающего за синтез белка, нарушение работы которого в организме мышей превращало их в запойных алкоголиков. Существенная делеция гена GIRK3 имеет минимальные фенотипические последствия. Исключение составляет ответная реакция на препараты, вызывающие зависимость. Наблюдая за изменениями в работе мозга мышей при появлении в нем больших количеств молекул этилового спирта, авторы нашли потенциальное объяснение тому, почему некоторые люди более склонны к запойному алкоголизму.  Экспериментируя на отдельных нервных клетках в предыдущие годы, авторы статьи уже заметили, что алкоголь сильно влияет на работу особых каналов на поверхности нейронов, которые кодируются генами из семейства GIRK. Эти каналы играют важную роль в жизни клеток, управляя силой вырабатываемого ими сигнала. В рамках данного исследования ученые сконцентрировали свое внимание на гене GIRK3 и белке, через который действует кокаин и оксибутират натрия (популярный уличный стимулятор). Они проверили, связан ли он с формированием зависимости или другими проявлениями алкоголизма, повредив данный ген в ДНК нейронов мозга мыши. Изначально не наблюдалось сильных изменений – генномодифицированные мыши столь же охотно употребляли алкоголь, и он столь же быстро выводился из крови подопытных мышей, как и у их нормальных сородичей. Однако когда авторы перешли к экспериментам, имитирующим длительное потребление алкоголя, они раскрыли неожиданный эффект. Когда мыши имели доступ к алкоголю только на протяжении 2 часов в сутки, грызуны с отключенным геном GIRK3 приходили в состояние сильного опьянения, выпивая намного больше спирта, чем их нормальные сородичи. Данный эффект связан с тем, что в организме нормальных мышей алкоголь усиливает частоту и силу импульсов в центре удовольствия, действуя на каналы GIRK3 и заставляя их пропускать больше ионов внутрь нейронов, чем этого требуется. Поэтому, вероятно, мыши с удаленным геном GIRK3 «уходят в запой» по той причине, что алкоголь начинает действовать на них слабее, чем на их нормальных сородичей. Что интересно, добавление дополнительных копий этого гена в центр удовольствия в мозге мышей приводило к обратному эффекту – такие грызуны пили значительно меньше, чем особи из контрольной группы. Это, как считают авторы, дает надежду на то, что проблему запойного пьянства можно решить медицинским путем, если ученым удастся синтезировать такое вещество, которое бы усиливало работу GIRK3-каналов в организме хронических алкоголиков и помогало бы им выходить из запоев.

В.В. Стрекопытов