Доктор психиатрической нейрохимии Маркус Хейлиг стал начальником лаборатории клинических исследований в Национальном институте здравоохранения в 2004 году, и был намерен найти новые способы лечения наркомании и алкоголизма, пишет The Atlantic.
Исследование доктора Хейлига сосредоточилось на нейронных механизмах, лежащих в основе мотивации и эмоций, с особым акцентом на стресс-реакции и тревоге, а также на нейробиологической основе зависимости от наркотиков и алкоголя.
Изучая аддиктивное поведение у лабораторных крыс и мышей, он хотел определить ключевые гены, молекулы и области мозга, которые могли бы помочь в лечении зависимостей у людей.
Но использование для этой цели грызунов оказалось неуместным. Это разочаровало многих исследователей и фармацевтические компании. Хейлиг признает, что грызуны - неподходящий объект, и опыт был спорный. Ученые позволяли животным самостоятельно получать алкоголь, нажимая рычаг, и они очень быстро этому научились.
Из регулярно пьющих людей от алкоголя становятся зависимыми только 15 процентов. Почему именно они, а не остальные 85 процентов?
На этот вопрос эксперимент, в котором каждый грызун становился зависимым, не ответил. Возможно, дело было в отсутствии выбора?
Эрик Ожье, недавно присоединившийся к команде Хейлига, попробовал другой подход. После обучения крыс самостоятельному употреблению алкоголя, он предложил им и сладкую воду.
Это больше похоже на реальную жизнь, где есть выбор между вредными и полезными продуктами. Большинство крыс выбрали сладкую воду. Но не все из них: из 32 крыс, которых впервые проверил Ожье, четыре игнорировали сахар и продолжали пить алкоголь.
Ожье повторил эксперимент с большим количеством крыс разных пород и всегда получал те же результаты. Следовательно, 15 процентов из них выбирают алкоголь - то же самое количество, что и у людей.
Крысы, предпочитающие алкоголь, проявляли и другие признаки зависимости. Они тратили больше сил, чтобы получить глоток алкоголя, и они продолжали пить, даже когда их запасы выпивки были испорчены сильно горьким химическим веществом или когда получали удары электрическим током.
«Это поразило меня, как врача, - говорит Хейлиг. «Крысы, как и люди продолжают пить, несмотря на знание того факта, что они причинят себе вред или убивают себя».
Многие лабораторные исследования на животных бесполезны для людей. Но эта работа указывает на интересную биологию, и команда пошла дальше.
Они сравнили предпочитающих алкоголь и предпочитающих сахар крыс и искали различия в генах, которые были активны в их мозгу. Они сосредоточились на шести участках, которые, как считалось, отвечали за зависимость, и не обнаружили различий в пяти. Но в шестом они обнаружили то, что искали.
Амигдала - область миндалевидной формы, которая сидит глубоко внутри мозга и активно участвует в обработке эмоций. Когда Ожье изучал миндалину крыс-алкоголиков, он обнаружил признаки необычно низкой активности в нескольких генах, все из которых связаны с химическим веществом, называемым гамк.
Gaba - это молекулярный красный свет: некоторые нейроны производят и освобождают его, чтобы остановить активность соседних нейронов. Как только это будет сделано, активирующие гамк нейроны используют фермент под названием GAT3 для откачки молекул обратно, поэтому они могут использовать его повторно.
Но в миндалине крыс, предпочитающих алкоголь, ген, который производит GAT3, намного менее активен и составляет всего половину от обычного уровня. Gaba накапливается вокруг соседних нейронов, что делает их ненормально неактивными.
Хейлиг считает, что все эти дополнительные гамб препятствуют способности крыс справляться со страхом и стрессом. Они более тревожны, что может объяснить их пристрастие к алкоголю.
Потребуется еще пять лет работы, чтобы полностью перепроверить и обосновать результат. Но на данный момент команда определенно продемонстрировала, что GAT3 - насос-рециркулятор gaba - важен.
Ученые уменьшили уровень ГАТ3 в миндалине крыс, предпочитающих сахар, и у них проявлялась склонность к алкоголю, как у 15 процентов зависимых.
Коллеги Хейлига исследовали образцы посмертной ткани у людей, которые пожертвовали свой мозг для опытов. Некоторые из них были с алкогольной зависимостью. Как и у крыс, они не обнаружили ничего необычного в пяти из шести областей мозга. Но в миндалине они обнаружили низкий уровень ГАТ3.
Существуют и другие доказательства того, что находка Хейлига имеет отношение как к крысам, так и к людям. Десять лет назад французский кардиолог по имени Оливье Амайзен утверждал, что вылечил свой алкоголизм лекарством под названием баклофен.
Тогда это было принято скептически, и не было никакого научного подтверждения этому факту. Но теперь есть: баклофен блокирует гамк. Но препарат этот не панацея. Он вреден, и к нему быстро возникает привыкание, что вынуждает принимать более высокие дозы. Во Франции зафиксировано 100 случаев отравления баклофеном.
Другие лекарства, такие как бензодиазепины, также оказывают свое действие на гамк, но, они, как и баклофен, вредны. «В краткосрочной перспективе это хорошая альтернатива алкоголизму, но в долгосрочной перспективе они небезопасны», - говорит Лара Рэй из UCLA.
Но исследование Хейлига предполагает, что другие химические вещества, которые могут влиять на уровень гамк более тонким образом, могут помочь людям контролировать свои зависимости. Несколько таких веществ находятся в разработке, и команда Хейлига будет наблюдать их действие на крысах.
«Это впечатляющий прорыв в области изучения алкоголизма, с реальным потенциалом появления нового лечения», - добавляет Рэй.