Новини науки

Європейські та американські біологи розробили світлочутливий анальгетик, молекули якого можна "вмикати" і "вимикати" за допомогою імпульсів світла зеленого і темно-фіолетового кольору. Також вони опублікували інструкцію з його виготовлення і застосування в статті в журналі Nature Methods.

В арсеналі сучасних медиків і біологів є безліч препаратів, здатних блокувати ноцірецептори - нервові клітини, відповідальні за передачу імпульсів болю.

До них належать широко відомі анальгін і новокаїн. Більшість анальгетиків блокують всі нервові клітини поблизу точки уколу, що ускладнює їхнє застосування в наукових цілях або для інших специфічних завдань.

Інші знеболювальні діють більш вибірково, проте їхня дія може тривати кілька годин або діб, що теж обмежує їхнє використання.

Група науковців під керівництвом Річарда Крамера з Університету штату Каліфорнія в Берклі (США) виділила особливу молекулу-анальгетик QAQ, яка поєднує в собі всі позитивні властивості знеболювальних загальної дії і вузькопрофільних препаратів.

Крамер і його колеги розробляли більш керований аналог льодокаїну - одного з анальгетиків загальної дії, що діє на ноцірецептори людини.

Так вони відкрили цікаву речовину - четвертинний амін QAQ - два просторових ізомери, які мають протилежні анестетичним властивості.

Ця речовина являє собою "склейку" з двох модифікованих молекул льодокаїну, з'єднаних за допомогою пари атомів азоту.

При звичайному освітленні і кімнатній температурі більша частина молекул QAQ виглядає як довгий плаский ланцюжок - так званий трансізомер.

Під час опромінення темним фіолетовим світлом "палички" QAQ згортаються у вузьку "арку", цисізомер. При цьому промені зеленого світла швидко "випрямляють" згорнуті частки QAQ, повертаючи їх до попереднього стану.

Автори статті виростили культури ноцірецепторів миші і обробили їх розчинами двох варіантів QAQ. Зі слів науковців, трансізомер є прекрасним знеболювальним - невеликі концентрації речовини знижували силу нервових імпульсів приблизно вдвічі.

З іншого боку, цисізомер практично не блокував роботу ноцірецепторів - потужність "больового сигналу" не змінювалася при появі його молекул біля нервових клітин.

Переконавшись у наявності потрібних властивостей у препарату, вчені перевірили його дію на больових рецепторах живих щурів. Крамер і його колеги приспали тварин і нанесли на рогівку ока гризунів розчин QAQ і простежили за реакцією повік на падіння волосини на поверхню органа зору.

Як правило, нервова система навіть сплячих тварин реагує на механічне подразнення ока і намагається "змахнути" джерело болю за допомогою повік.

Діюче знеболювальне має відключити цю реакцію, після чого щур не буде реагувати на появу порошинок чи волосин на рогівці.

Зі слів біологів, новий анестетик добре проявив себе - чутливість до подразника знизилася в п'ять разів. При цьому ноцірецептори рогівки відновлювали свою роботу за мить після опромінення фіолетовим світлом.

Автори статті вважають, що QAQ може бути використаний для наукових цілей і для створення спеціальних систем приглушення хронічного болю.

Нагадаємо, що науковці з Університету Единбурга (Шотландія) дійшли висновку, що клітини головного мозку в разі нестачі енергії можуть переходити в енергоощадний режим.