Пьяные мушки помогли ученым выяснить, как работает алкоголь
Наблюдения за пьяными мушками-дрозофилами помогли американским генетикам выяснить, как алкоголь меняет работу мозга и вызывает опьянение, а также заблокировать это чувство. Их выводы были представлены в Journal of Molecular Biology.
"Подвыпившие мушки ведут себя абсолютно так же, как и люди. Они теряют координацию и в буквальном смысле пьянеют. Алкогольное возбуждение заставляет их чаще и больше летать, что эквивалентно тому, как многие люди начинают больше двигаться, оживленно говорить и вести себя более активно, чем в трезвом состоянии", — рассказывает Скотт Хансен (Scott Hansen) из Института Скриппса в городе Джупитер (США),передает РИА Новости.
Большинство животных, в отличие от человека, крыс, мушек-дрозофил и некоторых других существ, питающихся фруктами, не знакомо с чувством опьянения и другими последствиями от приема больших количеств алкоголя. Это связано с тем, что их клетки не могут быстро нейтрализовать и выводить этиловый спирт из организма, что приводит к отравлению и смерти.
Предки человека, как выяснили ученые четыре года назад, "познакомились" со спиртным относительно недавно, около десяти миллионов лет назад. В этот момент времени они приобрели ряд мутаций в генах ADH4 и ALDH1A1, отвечающих за нейтрализацию и вывод этанола, ускорившие их работу и защитившие древних протолюдей от отравления спиртом.
В прошлом, эти изменения помогали представителям рода Homo выживать, питаясь подгнившими плодами. Сегодня эти мутации, как показывает анализ геномов сильно пьющих людей, наоборот, способствуют развитию алкоголизма и преждевременной смерти.
Ученых, как рассказывает Хансен, давно интересует то, как именно алкоголь меняет работу мозга и почему он сначала возбуждает человека, а затем расслабляет его. В отличие от большинства наркотиков, напрямую воздействующих на рецепторы на поверхности клеток мозга, этанол действует на них опосредованным образом. Это мешало нейрофизиологам понять, как именно он работает.
Хансен и его команда приблизились к ответу на этот вопрос, изучая то, с какими веществами, присутствующими в нервных клетках людей, крыс и мушек, может взаимодействовать спирт. Их внимание привлек фермент PLD2, на который действуют некоторые мощные анестетики.
Это совпадение, как предположили исследователи, не было случайным, учитывая наличие схожих эффектов у спиртного. Они проверили, как продукты их взаимодействия влияют на работу клеток "мозга" мушек, и выяснили, что произойдет, если временно отключить сборку новых молекул PLD2.
Эти опыты неожиданным образом показали, что данный фермент был связан не с расслабляющим, а с возбуждающим эффектом от алкоголя. Блокировка PLD2 привела к тому, что мушки не пьянели даже в тех случаях, если они выпивали очень большие количества алкогольного "сиропа", и вели себя в целом нормально.
Открыв столь сильный эффект, ученые проанализировали то, как именно спирт влияет на работу данного белка. Оказалось, что их взаимодействия приводят к формированию еще одного типа молекул, фосфадилэтанола. Это вещество, как обнаружили исследователи, может встраиваться внутрь ионных каналов, управляющих скоростью обмена сигналами между нервными клетками.
В отличие от "природных" версий подобных молекул, фосфадилэтанол разлагается крайне медленно и присутствует в мозге на протяжении примерно суток. Благодаря этому активность мозга заметно повышается, что объясняет то, почему алкоголь вызывает возбуждение.
Пока не понятно, связано ли это вещество с расслабляющим действием спиртного. Ученые планируют найти ответ на этот вопрос в последующих экспериментах на мушках и других лабораторных животных.
Если эти опыты подтвердят их выводы, то тогда вещества, блокирующие реакции между этанолом и PLD2 или уничтожающие фосфадилэтанол, можно использовать для мгновенного избавления от опьянения и лечения алкогольной зависимости.
