В период с 1999 по 2017 год в Соединенных Штатах число людей, умерших от передозировки валиума и других бензодиазепинов, увеличилось в 10 раз. В течение многих лет ученые думали, что эти мощные успокоительные средства, которые используются для лечения тревоги, мышечных спазмов и нарушений сна, работали в одиночку, чтобы успокоить нервы. Теперь, в статье, опубликованной в журнале Science, исследователи из Национального института здоровья показывают, что этот взгляд на лекарства и нервные системы, которые их затрагивают, может измениться. В исследовании мышей ученые обнаружили, что обоим может понадобиться помощь «липкого» гена, названного в честь мифологического числа под названием Shisa7.

Мы обнаружили, что Shisa7 играет критическую роль в регуляции тормозных нервных цепей и успокаивающем воздействии, которое некоторые бензодиазепины оказывают на активность контуров. Мы надеемся, что результаты помогут исследователям разработать более эффективные методы лечения различных неврологических и психоневрологических расстройств, вызванных проблемами с этими цепями.

Лаборатория доктора мед. Лу изучает гены, а молекулы использовали для контроля синапсов; триллионы точек связи между нейронами, образованными по всей нервной системе. В этом исследовании его команда работала с исследователями во главе с Крисом Дж. Макбейном, доктором, старшим исследователем Юнис Кеннеди Шрайвер из Национального института здоровья детей и развития человека (NICHD), чтобы посмотреть на синапсы, которые полагаться на нейротрансмиттер гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), чтобы успокоить нервы. Связь в этих синапсах происходит, когда нейрон запускает пакеты молекул ГАМК, которые затем быстро обнаруживаются белками, называемыми рецепторами ГАМК-типа А (ГАМК) на соседних нейронах.

До этого исследования считалось, что бензодиазепины работают в одиночку, чтобы усилить нервно-успокаивающие реакции реципиентов ГАМК. Лаборатория доктора мед. Лу обнаружил, что вместо этого эти ответы могут сильно зависеть от того, остается ли белок, кодируемый геном Shisa7, рецептором GABAA. В то время как результаты могут в конечном итоге помочь исследователям лучше понять успокоительные средства, исследование началось с простого вопроса о Шиса7

В 2004 году японские исследователи первоначально обнаружили, что ген Shisa сыграл роль в образовании лягушек и назвали ген после того, как мифологическая фигура-хранитель, которую высоко цитируют, нарисовала в статуях по всей южной Японии.

Сколько ученых сделал доктор Лу думал, что Shisa7 играет роль в управлении совершенно другим типом синапса, полагаясь на глутамат нейротрансмиттера, чтобы возбудить себя вместо того, чтобы успокоить нейроны. Недавние исследования показали, что Shisa7, наряду с другими генами Shisa, кодирует белки, которые связываются с рецепторами глутамата. После прикрепления эти «вспомогательные» белки могут контролировать реакцию реципиента на глутамат или его присутствие в синапсах. Затем, несколько лет назад, команда доктора инж. Лу заметил кое-что интересное в научной статье о белках Shisa.

Дальнейшие эксперименты показали, что белки Shisa7 связывались непосредственно с рецепторами ГАМК. Электрические записи показали, что Shisa7 ускорил ответы получателей на передатчик GABA и почти удвоил размер ответов, сделанных в присутствии валиума (например, диазепама), указывая на то, что белок сделал рецептор более чувствительным к бензодиазепинам.

«Эти результаты свидетельствуют о том, что Shisa7 напрямую формирует ингибирующие синаптические реакции при различных условиях, включая присутствие бензодиазепинов», — говорит доктор. Сказал МакБэйн.

Наконец, эксперименты на мышах подтвердили идею, что Shisa7 также играет роль в успокаивающем эффекте бензодиазепинов. Например, в одном предложении они проверили способность диазепама удалять мышей с высокой тревожностью, ощущаемых при столкновении, с открытыми, возвышенными пространствами.

Здесь мышей поместили в середину лабиринта из двух скрещенных рук. Одна рука была закрыта, а другая открыта. В соответствии с предыдущими исследованиями, исследователи видели, что инъекции диазепама увеличивали время, мыши дикого типа решили ходить с распростертыми объятиями, предполагая, что препарат уменьшал беспокойство. Напротив, диазепам не влиял на мышей, которые были сконструированы так, чтобы иметь ген № Shisa7. Эти мыши проводили одинаковое количество времени, изучая распростертые объятия, независимо от того, получали ли они лекарство или плацебо.

В других экспериментах исследователи обнаружили, что Shisa7 также влияет на сонливость и снотворное действие бензодиазепинов. Мыши, у которых не было Shisa7, имели гораздо меньше шансов заснуть от диазепама, чем мыши дикого типа. Более того, мутационные мыши на самом деле значительно лучше вставали после спотыкания, вызванного диазепамом, некоторые казались устойчивыми к спотыканию.