Опиоидные обезболивающие препараты производят такие эффекты, как облегчение боли, седативное действие, субъективные телесные ощущения, тошнота, эйфория и – в более высоких дозах – угнетение дыхания. Данные эффекты обеспечиваются путем активации специализированных рецепторов, влияющих на взаимодействие клеток мозга друг с другом. Понимание тонких механизмов устройства и работы этих рецепторов поможет предотвращать, контролировать и лечить опийную зависимость. Недавно опубликованное исследование международной группы ученых предлагает новое понимание процесса нейромедиации в опиоидных рецепторах.

Новое исследование опровергает известное представление о функционировании и локализации пресинаптических мю-опиоидных рецепторов. Ранее предполагалось, что рецепторы прочно встроены на поверхности терминального окончания нейрона и неподвижны на нем. Однако новое исследование показало, что рецепторы распределены диффузно, могут существовать вне синапса на поверхности аксона нейрона, крайне мобильны и даже могут перемещаться по аксону. Подобная латеральная подвижность обеспечивает врожденную динамическую гибкость функции опийных рецепторов. Таким образом, например, поддерживается постоянный поверхностный пул опиоидных рецепторов, которые могут диффундировать в синаптические окончания, позволяя им оставаться чувствительными к опиоидам в условиях, снижающих чувствительность к эффектам опиатов.

Полученные результаты также меняют наше представление о том, как происходит нейромедиация в опийных рецепторах. Ранее предполагалось, что связывание с рецептором и высвобождение нейромедиаторов происходят в один этап. Авторы исследования показывают, что опиоиды могут связываться с пресинаптическими рецепторами даже вне синапса, а затем диффундировать к терминальным окончаниям, где уже и происходит их связывание с сигнальными белками. Таким образом, выделяют эндоцитарный цикл, запускающийся в пресинапсе и включающий связывание рецепторов с опиатами, а также отдельно – синаптический везикулярный цикл, в ходе которого терминальное окончание очищается от активированных рецепторов и локально восстанавливается для поддержания диффузного поверхностного пула рецепторов к опиоидам. 

Ученые предполагают, что вновь открытые механизмы могут стать основой альтернативной стратегии достижения локального контроля над нейромедиацией, заключающейся, в частности, в иммобилизации опийных рецепторов. 

Автор перевода: Ю.М. Шайдеггер

Источник: Damien Jullié, Miriam Stoeber, Jean-Baptiste Sibarita, Hanna L. Zieger, Thomas M. Bartol, Seksiri Arttamangkul, Terrence J. Sejnowski, Eric Hosy, Mark von Zastrow.  A Discrete Presynaptic Vesicle Cycle for Neuromodulator Receptors. Neuron. Volume 105, Issue 4, 19 February 2020, Pages 663-677.e8