Внутренняя марихуана против потери памяти

Продажа медицинской марихуаны. Фото: Elaine Thompson / AP

Блокировка молекул-эндоканнабиноидов в мозгу провоцирует болезнь Альцгеймера, выяснили ученые

Александр Телишев

18 июня, 2014 16:12

6 мин

Блокировка считывания эндоканнабиноидов клетками мозга вызывает потерю памяти и другие расстройства, характерные для первых этапов болезни Альцгеймера, выяснили ученые из Стэнфордского университета США. Они полагают, что дальнейшее изучение действия этих гормонов на мозг может способствовать успешному поиску лечения этого заболевания. Выводы ученых опубликованы в журнале Neuron.

«Молекулы эндоканнабиноидов присутствуют в мозге очень недолгое время и действуют на нервные клетки только в те моменты, когда в мозг поступают важные сигналы. Марихуана действует на мозг совершенно по-другому: ее активные компоненты присутствуют в нем на протяжении минут и часов, усиливая все сигналы подряд. В результате этого теряется "фильтрующий эффект" — сигналы нейронов начинают перебивать друг друга. Это можно сравнить с тем, что происходит с человеком, который пытается одновременно слушать пять радиостанций», — пояснил участник исследования Дэниел Мэдисон, объясняя невозможность лечения болезни Альцгеймера при помощи «лечебной марихуаны».

Он и его коллеги проводили различные эксперименты с крысами, страдающими от болезни Альцгеймера, наблюдая за накоплением в их нервных клетках особых белковых бляшек — так называемого бета-амилоида. Он представляет собой клубки из обрывков белка APP, молекулы которых «растут» на поверхности нейронов и участвуют в организации новых связей между клетками. Сегодня ученые считают бета-амилоид основной причиной потери памяти и способности запоминать новую информацию у людей, страдающих болезнью Альцгеймера, однако точный механизм его действия пока неясен.

Авторы статьи попытались выяснить, как развиваются эти симптомы, и начали следить за тем, что происходит с гиппокампом — центром пространственной ориентации и памяти в мозге человека и других млекопитающих — при появлении в нем белковых бляшек. Мэдисон называет его своеобразным библиотекарем мозга, так как гиппокамп не хранит в себе воспоминания, а лишь записывает или считывает информацию из других нервных клеток. Эта часть мозга находится глубоко в его толще, что делает практически невозможными прямые наблюдения за электрическими и химическими процессами внутри клеток гиппокампа на живом подопытном.

По этой причине нейрофизиологам пришлось усыпить нескольких крыс и подготовить срезы внутренних слоев их мозга. Ученые подключили электроды к нейронам гиппокампа на этих срезах и стали наблюдать за тем, как эти клетки вырабатывали и передавали импульсы тока. Сравнивая полученные данные с тем, как вели себя нейроны здоровых крыс, биологи обнаружили, что бляшки бета-амилоида в первую очередь мешают формированию начального электрического импульса, с которого начинается передача информации между клетками.

Этот феномен особенно сильно мешал работе одного из ключевых компонентов гиппокампа — так называемых пирамидальных нейронов, играющих роль агрегаторов информации, объединяя поступающие сигналы из сотен и тысяч других нервных окончаний. Пирамидальные клетки не вполне самостоятельны — их работой управляют интернейроны, которые играют роль контролеров качества, заставляя агрегаторов игнорировать электронный шум и случайные сигналы.

Как отмечают ученые, в гиппокампе существует своеобразная система сдержек и противовесов — пирамидальные нейроны могут подавить работу интернейронов в тех случаях, когда поступающий в них слабый сигнал действительно важен для организма. Они делают это при помощи специальных сигнальных молекул — эндоканнабиноидов, похожих по своей структуре на главный активный компонент марихуаны — ТГК (тетрогидроканнабинол) и его синтетические производные.

Наблюдая за работой отдельных пирамидальных нейронов, Мэдисон и его коллеги обнаружили, что бляшки бета-амилоида мешали считыванию молекул эндоканнабиноидов при их сближении с интернейронами. Благодаря этому при наступлении болезни Альцгеймера нейроны-контролеры будут всегда заставлять клетки-агрегаторы игнорировать большинство важных, но слабых сигналов.

Найдя возможное объяснение феномену потери памяти при болезни Альцгеймера, биологи решили проверить его на практике. Для этого они подавили работу каннабиноидных рецепторов на поверхности здоровых интернейронов при помощи специального препарата ACPA, взаимодействующего только с ними, и проследили за тем, как себя вели пирамидальные клетки. Даже при совсем малых дозах этого вещества клетки-агрегаторы начинали вести себя абсолютно так же, как и в мозге больных крыс, что подтвердило выводы ученых.

Еще в 2006 году нейрофизиологи из института Скриппса в Ла-Хойе (США) зафиксировали положительный эффект ТГК и других компонентов марихуаны на различные части гиппокампа при болезни Альцгеймера. К похожим выводам пришли ученые из университета Огайо в 2008 году, обнаружившие, что тетрагидроканнабинол стимулирует формирование новых связей между нейронами в центре памяти. Авторы статьи в журнале Neuron категорически не согласны с такими выводами и считают, что марихуана может усугублять развитие болезни, так как ее постоянное употребление приведет к уменьшению числа каннабиноидных рецепторов на поверхности интернейронов, что еще больше снизит их чувствительность.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе