Ученые выявили семь генов, вызывающих бессонницу

За внезапную сонливость отвечает определенная группа нейронов. Фото Pixabay

Греки называли бога сна Гипнозом, а римляне Морфеем, отсюда – метод обучения во сне: гипнопедия, а также название веществ, подавляющих боль, – эндорфины (эндогенные морфины). Эти последние синтезируются в мозгу. Сейчас с помощью лазера и оптогенетики можно переводить «неуравновешенный» сон у лабораторных мышей в состояние с быстрыми движениями глаз (REM – Rapid Eye-Movements), в котором, как считается, люди и видят сны. С помощью гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) можно вызывать искусственный сон, чем врачи пользуются для введения пациентов в терапевтическую кому.

Ученые Свободного университета Амстердама, обследовав 113 006 человек, выявили семь генов бессонницы, от которой страдают 33% женщин и 24% мужчин, жалующихся на это расстройство сна.

Нейробиологи знают два весьма неприятных состояния, в которые могут впадать люди, – нарко- и каталепсия. Первое связано с приступами внезапной сонливости, второе еще хуже, потому что при нем чуть ли не полностью пропадает мышечный тонус (нечто подобное, но здоровое и физиологическое мы видим у младенцев и маленьких детей, которые могут спать в самых причудливых позах).

В Калифорнийском технологическом институте Лос-Анджелеса удалось найти группу нейронов, локализующихся в среднем мозге. Эти нейроны отвечают за нарушения сна. Оказалось, что эти нервные клетки синтезируют допамин, недостаток которого приводит к болезни Паркинсона. Люди с повреждениями этих нейронов страдают сонливостью в разгар рабочего дня.

В опытах на мышах активность клеток резко повышалась при подсадке в клетку еще одного самца, претендента на внимание самки. Известно, что допаминовые нейроны являются компонентом системы вознаграждения и удовольствия – от потребления наркотиков и алкоголя, курения и еды и пр. «Новые» нейроны, обнаруженные учеными, регулируют также на цикл сна и бодрствования. У генетически модифицированных мышей лазерный импульс приводил к пробуждению спящих животных и затем поддерживал их бодрствование. Клеточную активность с помощью лазера можно и подавить, после чего мыши засыпали, не обращая внимания на громкий шум.

Авторы считают, что выявленные ими нервные клетки представляют собой мишень для купирования бессонницы и сонливости, приступов эпилепсии и депрессии, биполярных расстройств и даже шизофрении.

Допамин является производным аминокислоты тирозина, а несколько аминокислот образуют пептиды, или «осколки» полипептидов, то есть белков. Одним из таких пептидов, выполняющих роль посредника между нейронами, является орексин. Он был открыт при расстройствах аппетита. В университете токийского пригорода Цукуба выяснили, что орексин регулирует также цикл сна и бодрствования. Химические манипуляции с орексином привели к выявлению резко уменьшенного его варианта, который тем не менее сохранил потенциал противодействия нарко- и каталепсии.

Допаминовая система вознаграждения отвечает также и за любовь, поддерживая ее с помощью афродизиаков, названных в честь древнегреческой богини Афродиты. В нью-йоркской лаборатории Колд-Спринг-Харбора выяснили, что одноклеточный вибрион вырабатывает афродизиак, названный Эрос, стимулирует спаривание у жгутиковых микроорганизмов. Они являются ближайшими родственниками животных. Сходный фермент есть и в цитоплазме макрофагов, атакующих клетки с помощью агрессивных кислородных радикалов.

Макрофаги, как и другие иммунные клетки, постоянно мигрируют, переходя из кровеносных в лимфатические сосуды, по которым идет и транспорт лекарственных веществ. С лечебной точки зрения это не очень хорошо, так как большая доля лекарственных средств оседает в печени, селезенке и костном мозге, а также выводится почками. В идеале адресная доставка к больному органу и тканям необходимых веществ была бы решением проблемы. В Университете Райса в Хьюстоне создали наночастицы из ржавчины (оксида железа), которые можно подводить к нужному месту с помощью внешнего магнита. В опытах ученых с культурами и лабораторными мышами магнит переводит частицы с одного конца клеток к другому, меняя, кстати, и клеточную форму.

Один из вопросов фармакокинетики – прочность сосудистых стенок, не пропускающих в ткани вещества из кровеносного русла (почему, в норме, и нет отеков). Однако магнит может на время приоткрывать клеточный барьер, приводя к выходу лекарства в нужном месте и нужное время. С сосудами опухолей проблема как раз в том, чтобы перекрыть их сверхтекучесть и лишить трансформированные клетки питания. Вполне возможно, что это также можно будет сделать с помощью железных наночастиц и двигающих их магнитов.