В новом исследовании ученых раскрыт неизвестный до настоящего времени механизм регуляции действия одного из основных гормонов в организме человека, ответственного за мотивацию, стрессорный ответ и контроль артериального давления, а также болевые ощущения и аппетит. Открытие может способствовать разработке в будущем новых лекарственных препаратов для использования в терапии при расстройствах, связанных с указанными функциями.
Британские ученые из Бристольского университета (University of Bristol) и Университетского лондонского колледжа (University College London) установили, что лактат (молочная кислота) стимулирует клетки мозга к высвобождению большего количества норадреналина — гормона и нейротрансмиттера, определяющего фундаментальные мозговые функции. Без норадреналина люди были бы лишены способности пробуждаться или фокусировать на чем-либо внимание.
Синтез лактата активируется по триггерному механизму в ходе работы мышц, что закрепляет связь между физической активностью и положительным психоэмоциональным состоянием.
Молочная кислота впервые была выявлена в составе кислого молока шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (Carl Wilhelm Scheele) в 1780 г. Это соединение естественным путем образуется в организме, в частности при мышечной нагрузке. В биохимии мозга данное вещество рассматривают как источник энергии, поступающий в нейроны в качестве топлива и обеспечивающий их функционирование в условиях повышенной мозговой активности.
В исследовании, результаты которого опубликованы 11 февраля 2014 г. в журнале «Nature Communications», идентифицированы дополнительные функции лактата, а именно сигнальные функции межклеточного взаимодействия. Это подразумевает существование в клетках мозга неизвестных до настоящего времени рецепторов молочной кислоты, которые должны быть представлены на норадреналин-рилизинг клетках, обеспечивая, таким образом, их чувствительность к действию лактата.
По мнению Сергея Каспарова (Sergey Kasparov), профессора Школы физиологии и фармакологии Бристольского университета (Bristol University’s School of Physiology and Pharmacology), полученные результаты свидетельствуют о том, что у молочной кислоты более чем одно предназначение — кроме традиционной роли поставщика энергии, это вещество выполняет также сигнальные функции, стимулирующие повышенное высвобождение норадреналина.
Авторы отмечают, что следующей важной задачей является идентификация рецепторов, опосредующих указанный эффект, поскольку это может стать основой разработки новых лекарственных препаратов, блокирующих или стимулирующих норадреналиновый ответ. Фармакологическая регуляция интенсивности высвобождения норадреналина — фундаментального фактора в реализации мозговых функций — откроет возможности практического применения данного эффекта в лечении целого ряда заболеваний и состояний, таких как стресс, артериальная гипертензия, болевые синдромы и депрессивные расстройства.
Астроциты — небольшие по размеру ненейронные клетки мозга специфической звездчатой формы, локализующиеся в головном и спинном мозгу, — основные источники молочной кислоты в структурах головного мозга. Установление наличия прямых связей астроцитов с нейронами открывает новое направление в фармакологии, до настоящего времени практически не разработанное.
- Tang F., Lane S., Korsak A. et al. (2014) Lactate-mediated glia-neuronal signalling in the mammalian brain. Nat. Commun., 5: 3284.
- University of Bristol (2014) Lactate and brain function: How the body regulates fundamental neuro-hormone. ScienceDaily, February 11 (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/02/140211084053.htm).
Ольга Федорова
