В результате значительного научного прорыва в области нейронаук исследователи из Нового Орлеана и их коллеги выявили новый механизм передачи нервных сигналов, который происходит вне клетки и включает своеобразный «переключатель боли». Это открытие меняет представления о работе болевых рецепторов в мозге и может привести к созданию более безопасных обезболивающих средств, эффективно снимающих боль без типичных побочных эффектов.

Новый взгляд на фосфорилирование

Фосфорилирование — ключевой процесс, регулирующий работу белков, — хорошо изучен внутри клетки, однако его роль вне клеточного пространства оставалась малоизвестной. Ученые стремились выяснить, влияет ли эта модификация, происходящая на внешних участках многих синаптических белков, на передачу сигналов между нервными клетками (синапсами) или на поведение организма в целом.

Роль фермента VLK

Исследователи обнаружили, что нервные клетки взаимодействуют вне клетки с помощью фермента, получившего название VLK (vertebrate lonesome kinase). Этот фермент изменяет белки в межнейронном пространстве. Когда активные нейроны выделяют VLK, это усиливает работу болевого рецептора. По словам нейробиолога Мэттью Далвы из Университета Тулейн, возглавившего исследование, опубликованное в журнале Science, это открытие «дает совершенно новый взгляд на то, как можно влиять на поведение клеток, и потенциально предлагает более простой способ создания лекарств, действующих снаружи клетки, а не проникающих внутрь».

Эксперименты на мышах

Когда команда ученых удалила VLK из болевых нейронов у мышей, животные не испытывали обычной боли после операции, но продолжали нормально воспринимать окружающую среду. Напротив, повышение уровня VLK в этих нейронах усиливало болевые реакции.

Другими словами, фермент, выделяемый нейронами, способен изменять белки на поверхности других клеток и запускать болевые сигналы, не затрагивая при этом обычные движения или ощущения.

Перспективы для медицины

Это открытие открывает новый подход к разработке обезболивающих препаратов, воздействующих на клетки снаружи, а не проникающих внутрь. Воздействие на такие ферменты, как VLK, вместо блокировки рецепторов в синапсах (что часто вызывает побочные эффекты), может упростить задачу доставки обезболивающих средств и сделать их более безопасными.

Однако, прежде чем появятся новые препараты на основе этого открытия, потребуется провести дополнительные исследования, чтобы изучить все последствия воздействия на VLK и определить, насколько широко этот механизм влияет на белки, связанные с работой нервной системы. Ученые также планируют выяснить, какие перспективы открывает этот механизм для лечения других заболеваний мозга, помимо боли.