Знание-сила, 2005 № 05 (935)

Вы, наверно, уже догадываетесь, что наш разговор о каналах затеян не зря. Разгадка нашей затеи — в маленькой латинской букве "п", с которой начинается название всех этих каналов. Это начальная буква слова "никотин", а полное название канала звучит так: никотинный АцетилХслиновый Рецептор. нАХР. Или nAChR, как мы уже сказали. Рецептор - это белковая молекула или комбинация белковых молекул, которая предназначена для распознавания молекул тех или иных веществ. Как правило, она помешается на поверхности клетки и обращена наружу, где эти вещества и проплывают. Наш никотинный канал не только пропускает в клетку углеродные ионы, но еще действует и как рецептор. Стоит ему завидеть проплывающую мимо молекулу никотина, как он ее цепляет. Как всякий рецептор, он распознает "свою" молекулу по ее форме. У молекулы никотина очень специфическая форма. Наш рецептор почему-то приспособлен природой именно для ее распознавания. Он идеальный химик, так сказать "по природе", только его познания в химии этим и ограничиваются.

Никотин, как известно, враг. "Капля никотина убивает лошадь". Впрочем, лошади умнее людей — они не курят. Потому что курение — вред. Отдельные люди не хотят этого понять, но человечество в целом вовсю борется с этой вредной привычкой.

Многие страны уже запретили курение в общественных местах. Недавно правительство королевства Бутан запретило курение вообще на всей территории Бутана. К счастью для курильщиков, Бутан — маленькая страна, так что курильщики метут выйти покурить снаружи. Но если без шуток, то было бы хорошо, конечно, если бы все курильщики отучились курить. И ведь главное — это так легко. Вспомните Марка Твена: "Бросить курить — плевое дело, я сам сотни раз бросал." Но увы - они не отучаются. Даже сам Марк Твен. Потому что курение — это привычка. Влеченье. Страсть. Что-то сродни тяге к алкоголю или привычке к наркотикам.

Ученые, которые, как известно, хотят человечеству только добра (хотя иногда у них получается водородная бомба), давно задались целью изучить природу таких вредных привычек. Как всегда у ученых, раз взявшись, они уже изучают все подряд, дотошно и детально. Пристрастие к наркотикам, к пиву, к кофе, к шоколаду. К женщинам и к мужчинам почему-то нет. Это у них проходит по другому ведомству. Но к никотину обязательно. И вот что установили ученые: как и всякое пристрастие, тяга к сигарете диктуется прежде всего "вознаграждением". В случае никотина механизм этого вознаграждения очень прост: стоит молекуле никотина сесть на никотинный рецептор, как тот начинает энергичнее пропускать ионы. Нейроны слегка возбуждаются, нервная система приходит в здоровое возбуждение, ей это нравится, она хочет еще. Она еще не знает, эта глупая нервная система, что "еще" означает пожизненную привычку, рабскую зависимость.

Ученые уже установили "ин витро", то есть в пробирке, что главными рецепторами никотина являются те, в которых присутствуют субъединицы типа альфа-4 и бета-2. Именно их комбинация создает основное число "никотинных посадочных мест" в мозгу. Более того — было установлено (опять же "ин витро"), что при хроническом "выставлении" этих посадочных мест под воздействие никотина их чувствительность к никотину снижается, то есть они хуже распознают его и реже цепляют. Сказано же, что никотин — враг! Но вот беда: в мозгу хронического курильщика появляется много больше таких посадочных мест, как будто природа компенсирует снижение их чувствительности увеличением их общего числа. Ну, не хочется ей отказывать человеку в удовольствии! Не потому ли курильщикам так трудно бросить курить?

Недавно на этот вопрос: не потому ли? — взялась ответить группа исследователей под руководством А.Таппера. Собственно, именно их работа (опубликованная в журнале "Science") и послужила первоначальным толчком к данному рассказу. Группа Таппера взяла на себя функции природы и сконструировала такой никонинный рецептор, в котором субъединица альфа-4 имела большее химическое сродство к никотину, чем обычно. А потом ввела этот рецептор подопытной мыши. И оказалось, что мышь с такой мутацией гораздо подверженней привычке к никотину, чем нормальная подопытная мышь. И одновременно она обнаруживает высокую сенсибилизацию, то есть — чтобы проявились все последствия курения, включая возбуждение и вознаграждение, ей нужно много меньше никотина, чем обычной мыши. После этого Таппер стал искать такого рода мутации в генах, управляющих производством тех белковых субъединиц, из которых природа комбинирует никотинные рецепеторы. И обнаружил целый ряд так называемых полиморфизмов (небольших химических отличий) в этих генах.

Что это означает? Правильно — наша зависимость от сигареты может быть во многом следствием генетического полиморфизма. Вполне может быть, что Марк Твен (как и все те, кто уже сотни раз бросали курить) был не просто слабовольным человеком, а самой настоящей несчастной жертвой такого скрытого генного подвоха.