Болевой сигнал зависит от внутреннего опиоида

Опиоид ноцистатин действует на кислотные ионные каналы, регулируя силу болевого сигнала.

Некоторые из современных обезболивающих препаратов не так эффективны, как хотелось бы, у других есть целый список побочных эффектов и противопоказаний, вредят печени, почкам и т. д. Подавляя передачу сигнала от очага боли в центральную нервную систему, анальгетики часто влияют ещё и на передачу сигнала от вполне здоровых органов. Поэтому исследователи продолжают разрабатывать новые обезболивающие препараты, заодно более детально изучая, как рождаются болевые сигналы и как они приходят в мозг.

Мы знаем, что все нервные импульсы бегут по нервным цепям, перепрыгивая с нейрона на нейрон в особых межклеточных соединениях – синапсах. Когда сигнал подбегает к синапсу, передающий нейрон выпускает из себя молекулы нейромедиатора, которые заставляют принимающий нейрон открыть ионные каналы в своей мембране. Ионы, которые находятся по обе стороны мембраны, перераспределяются благодаря открытым каналам, и в результате по мембране начинает бежать электрохимический сигнал.

Среди разных ионных каналов, которые есть у болевых нейронов, есть каналы ASIC – acid-sensing ion channels, или кислоточувствительные ионные каналы. Они реагируют на закисление окружающей среды, то есть на появление рядом с клеткой большого количества протонов, открывая путь для ионов натрия. Долгое время пытались найти какие-нибудь другие вещества, которые бы действовали на каналы ASIC, но такие вещества влияли только на интенсивность работы каналов и на время их открытия. Чтобы канал в принципе начал работать, всё равно требовались протоны.

Исследователям из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова (ИБХ) РАН удалось найти вещество, которое само по себе открывало ASIC-каналы – этим веществом оказался ноцистатин, внутренний опиоид нервной системы, синтезируемый в нейронах. Про него было известно, что он влияет на передачу болевых сигналов, но до сих пор не было понятно, как именно. Очевидно, при разработке новых обезболивающих стоит учитывать, что болевые сигналы, передаваемые с помощью рецепторов ASIC, зависят не только от кислотности, но и от ноцистатина (а возможно, и от других опиоидных нейропептидов).

При этом каналы ASIC задействованы не только в болевых сигналах. Они активно задействованы процессах обучения и памяти, они работают, когда мозг нужно защитить от повреждений, сопутствующих инсульту. Возможно, что вещества, действующие на ноцистатиновые рецепторы нейронов с ASIC-каналами, откроют дорогу целому классу нейробиологических препаратов.

Результаты исследований описаны в журнале Biomolecules.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ).