Мушки и разбавленная водка помогли ученым победить алкоголизм

В преддверии новогодних праздников американские исследователи сделали весьма своевременное открытие. Они напоили мушек-дрозофил 5%-м раствором этилового спирта и понаблюдали за их поведением. Полученные сведения помогли выяснить, как алкоголь меняет работу мозга и вызывает опьянение, а также заблокировать это чувство.

Важный и злободневный эксперимент поставили в Институте Скриппса (город Джупитер, Флорида, США). Описание и результаты работы опубликованы в научном издании Journal of Molecular Biology. В ходе исследования ученые установили, что нетрезвые люди и насекомые ведут себя одинаково.

"Подвыпившие мушки ведут себя абсолютно так же, как и люди. Они теряют координацию и в буквальном смысле пьянеют. Алкогольное возбуждение заставляет их чаще и больше летать, что эквивалентно тому, как многие люди начинают больше двигаться, оживленно говорить и вести себя более активно, чем в трезвом состоянии", – рассказал один из исследователей Скотт Хансен.

При этом, по его словам, этанол, в отличие от большинства наркотиков, влияет на рецепторы на поверхности клеток мозга не напрямую, а опосредованно. Это долгое время мешало нейрофизиологам понять механизм воздействия алкоголя. В частности, наука не знала точно, почему выпивка сначала возбуждает, а потом расслабляет человека. Однако теперь этот ответ получен.

Большинству животных незнакомо чувство опьянения и другие последствия приема больших доз алкоголя. Это связано с тем, что их клетки не могут быстро нейтрализовать и выводить этиловый спирт из организма, что приводит к отравлению и смерти. Перерабатывать алкоголь могут только человек, дрозофилы, крысы и некоторые другие существа, питающиеся фруктами.

Около 10 млн лет назад предки человека познакомились со спиртным. Они приобрели ряд мутаций в генах ADH4 и ALDH1A1, отвечающих за нейтрализацию и вывод этанола. Данные изменения защитили древних протолюдей от отравления спиртом. Это оказалось весьма кстати: так представители рода Homo научились выживать, питаясь подгнившими плодами. Однако сегодня подобная "предрасположенность" только вредит: она способствует развитию алкоголизма и преждевременной смерти.

Команда Хансена установила, что спирт взаимодействует с ферментом PLD2 в нервных клетках людей, крыс и мушек. На него же действуют и некоторые мощные анестетики. Когда же ученые решили временно отключить сборку новых молекул PLD2 в "мозгу" у дрозофил, выяснилось, что в результате блокировки фермента мушки не пьянеют даже в тех случаях, когда выпивают очень большие количества алкогольного "сиропа". При этом в целом они ведут себя весьма прилично. Таким образом, оказалось, что данный фермент связан не с расслабляющим, а с возбуждающим эффектом от алкоголя.

Взаимодействие спирта с данным белком приводит к формированию еще одного типа молекул, фосфадилэтанола. Это вещество может встраиваться внутрь ионных каналов, ускоряя скорость обмена сигналами между нервными клетками. Фосфадилэтанол разлагается крайне медленно и присутствует в мозге на протяжении примерно суток. Благодаря этому активность мозга заметно повышается – оттого-то алкоголь и вызывает возбуждение.

Пока не понятно, связан ли фосфадилэтанол с расслабляющим действием спиртного. Ответ на этот вопрос должны дать дальнейшие эксперименты на мушках и других лабораторных животных. Если предварительные выводы будут подтверждены опытным путем, то тогда вещества, блокирующие реакции между этанолом и PLD2 или уничтожающие фосфадилэтанол, можно будет использовать для мгновенного избавления от опьянения и лечения алкогольной зависимости.