Обяснени са дълбоките ефекти на LSD върху човешкия мозък

Дълбокото влияние на LSD върху човешкия мозък е обяснено

Учените знаят точно как LSD въздейства на човешкия ум, но имат малко разбиране какво се случва на нивото на нервните клетки и молекули. Изследователи от университета на Северна Каролина решиха да запълнят пропуските в това знание и проследиха как психеделикът се свързва с рецепторите на невроните. "Лента.ру" се запозна с научната работа и разказва какво се случва с нервните клетки "под киселина".

Диетиламидът на d-лизергиновата киселина, по-известен като LSD, е открит от химика Алберт Хофман през 1938 г. Пет години по-късно ученият използва LSD за първи път вътре и открива неговите психоактивни свойства. LSD променя възприятията и настроението на човека, хората под негово влияние изпитват психеделични преживявания, така наречените "трипове", продължаващи 6-15 часа. Някои учени, включително Хофман, се надяваха, че веществото ще стане легално за развлекателни и дори медицински цели, но неконтролираното разпространение на психеделика сред младите хора в крайна сметка доведе до забраната му.

Свързани материали

груб бог

Въпреки това, през последните години има нарастващ брой изследвания за ефектите на LSD върху хора с различни заболявания на нервната система. Например учените са давали психеделици на пациенти с клъстерно главоболие, тревожни разстройства или наркомания. Предполага се, че диетиламидът на d-лизергиновата киселина може да се използва в по-основни изследвания в психопатологията и дисциплините на съзнанието.

Създадени един за друг

Установено е, че LSD се свързва с G-протеин свързани рецептори (GPCRs), които включват също серотонинови рецептори.Тези протеинови молекули се намират на повърхността на невроните и реагират с различни вещества (като серотонин), за да задействат предаването (трансдукцията) на биохимични сигнали в клетките. GPCR се наричат още рецептори със седем намотки, защото се състоят от седем спирали, които обхващат външната мембрана на клетката. Тези отделни структури са домени - относително независими участъци от протеина, които се нагъват независимо един от друг.

Когато дадено вещество (лиганд) се свърже с GPCR от външната страна на клетката, рецепторът променя разположението на домейните. В резултат на това се активира конюгираният G-протеин: той се отделя от рецептора и изпълнява сигнална функция във вътрешността на клетката. Възможен е обаче и алтернативен път на сигнална трансдукция, включващ не G протеини, а арестини, които блокират взаимодействието между GPCR и G протеина и поемат функцията на сигнална трансдукция. Много лиганди могат да активират и двата пътя, но някои съединения предпочитат само един от тях. Изследователите наричат това явление „функционална селективност“.

Просто казано, линията на сигнална трансдукция се разклонява след рецептора. Това е от голямо значение за разработването на лекарства. Можем да въздействаме върху рецептора, засягайки широка мрежа от сигнални пътища, което е изпълнено със сложни и непредсказуеми последствия. И ние можем да действаме по-фино, действайки върху отделни "клонове". Но за това е необходимо да се познават точните механизми на функционална селективност.

LSD е лигандът на всички GPCR. Веществото проявява своите психоактивни свойства чрез свързване към серотониновите рецептори, които принадлежат към семейството на 5-HT2, по-специално 5-HT2A и 5-HT2B рецепторите. Активирането на последното е свързано с тревожност, апетит, учене, настроение, сексуално поведение и възприятие.

В новияВ това изследване учените си поставиха за цел да открият какви молекулярни механизми са в основата на взаимодействието на LSD и серотониновите 5-HT2 рецептори, както и функционалната селективност на психеделика. За да направят това, изследователите анализираха промените в триизмерната структура на 5-HT2B рецептора. Рентгенови лъчи сканират кристали на протеин, свързан с LSD. Изображенията са получени с разделителна способност от около 0,3 нанометра.

Влезе и се обърна

LSD и други серотонинови рецепторни лиганди могат грубо да бъдат разделени на две функционални групи - ерголин, който се състои от четири пръстена, и диетиламид. След провеждане на кристалографски изследвания учените установиха, че ерголиновата част на молекулата е разположена в тесен „джоб“, образуван от страничните вериги на четири от седемте спирални домена (III, V, VI и VII). Диетиламидът се вкарва в "пролуката" между спирали I, III и VII.

Ерголините играят основната функционална роля в лигандите. Въпреки че тези пръстени са много подобни един на друг, те предизвикват различни ефекти. Така ергостеролът облекчава болката при мигрена, а LSD предизвиква халюцинации. Отчасти това може да се обясни с факта, че физиологичната бариера между кръвоносната система и централната нервна система (кръвно-мозъчната бариера) ограничава навлизането на определени лиганди в мозъка. Така че ергостеролът не преминава през бариерата и не предизвиква халюцинации. Изследователите обаче откриха също, че ерголините могат да заемат различни позиции в джобовете на невронните рецептори. В допълнение, взаимодействието с лиганда донякъде променя разположението на страничните вериги на спиралните домени. В резултат на това лигандите "сядат" в рецептора по различни начини. По-специално, ергостеролът прониква малко по-дълбоко в 5-HT2B, отколкото LSD.