Ученые разработали молекулярный выключатель «гормона любви»
Исследователи разработали молекулярный «световой выключатель» для так называемого «гормона любви» — окситоцина. Он найдет применение в исследованиях нейробиохимической природы социального поведения, формирования парных связей, эмоций и психического здоровья.
Разработка описана в журнале Общества немецких химиков Angewandte Chemie. Ее главное преимущество — высокоточное нацеливание: управлять окситоцином можно на уровне отдельных синапсов, нейронов и нейронных цепей.
«До сих пор у ученых не было эффективных инструментов, чтобы изучать действие окситоцина без помех со стороны соседних областей мозга. Новый подход позволяет исследовать сигнальные пути окситоцина и тесно связанного с ним вазопрессина именно в тех областях мозга, которые нас интересуют. Мы сможем разобраться, как в мозге возникают социальные эмоции и поведение, разделяя причины и следствия», — говорит профессор Маркус Муттенталер из Венского и Квинслендского университетов, руководивший исследованием.
Окситоцин отвечает за социальные связи, включая доверие, формирование привязанности, родительское поведение, эмоциональную регуляцию, эмпатию, обучение и память. Нарушения в сигнальных путях окситоцина также связаны с такими состояниями, как аутизм, тревожность, депрессия, зависимость, посттравматическое стрессовое расстройство, шизофрения и психотические расстройства.
Роль выключателя выполняет «молекулярная заглушка» — фотозащитная группа, которую присоединяют к N-концу окситоцина и вазопрессина. Модифицированный гормон вводят в кровоток.
«Ученые уже пытались управлять химическими веществами в мозге с помощью света, но добиться надежного контроля именно над окситоцином было сложно. Направляя лазерный луч в нужную область в нужное время, мы можем высвобождать окситоцин и вазопрессин в мозге с беспрецедентной точностью и в реальном времени наблюдать, как реагируют клетки мозга и нейроны, — объясняет профессор. — Разработанные нами инструменты можно широко применять, в том числе в тканях и системах, где генетические методы затруднены или вовсе невозможны. Кроме того, они дают исследователям более точные способы изучения сигнальных путей окситоцина и вазопрессина, что поможет в разработке новых методов лечения».
Разработанные зонды не образуют токсичных побочных продуктов и могут активироваться с очень высокой точностью — вплоть до уровня отдельной клетки. Сама концепция обещает стать универсальной.
«Та же самая стратегия может быть адаптирована для изучения множества других нейропептидов, так что эта работа — часть более масштабных усилий по расшифровке обработки информации мозгом», — заключил Муттенталер.
