Молекула полипептида

Молекула полипептида

Пептиды. Еще вчера значение этого слова было понятно лишь узкому кругу специалистов. Сегодня же сообщения о результатах исследования этих веществ появляются не только в научных журналах и монографиях, но то и дело мелькают на страницах популярных изданий. И это не случайно — фундаментальная наука накапливает все больше данных о том, что эти молекулы — короткие цепочки связанных друг с другом аминокислот — наделены удивительной властью практически над всеми жизненно важными процессами, протекающими в организме. Число биологически активных пептидов, отличающихся как набором, так и количеством аминокислот в цепи, выделенных учеными и частично синтезированных, на сегодняшний день достигает нескольких сотен. Мы же расскажем лишь о некоторых пептидах, которые пристально изучают специалисты Института нормальной физиологии имени П. Анохина.

В лаборатории физиологии боли вот уже несколько лет исследуют морфиноподобные пептиды — эндорфины и энкефалины. В свое время их открытие стало поистине научной сенсацией. Как оказалось, эти пептиды, продуцируемые клетками особых отделов мозга, а также клетками некоторых внутренних органов, снижая проведение болевых импульсов по всем «этажам» нервной системы и воздействуя на воспринимающие нервные приборы, расположенные в определенных областях головного мозга, уменьшают болевые ощущения. Причем, как установлено, по сравнению с лекарственным препаратом морфином, который применяется в клинической практике (в частности, при раневом, травматическом, ожоговом шоке), некоторые синтетические аналоги энкефалинов и эндорфинов значительно меньше угнетают функции дыхательной системы организма. Поэтому и прочат этим пептидам в будущем роль эффективных обезболивающих средств.

В эксперименте крысам, находящимся в болевом шоке, вводили пептидные аналоги энкефалина. И опыты показали высокую эффективность этих веществ: с их помощью удавалось достаточно быстро выводить крыс из шокового состояния. При этом было обнаружено, что синтетический энкефалин более устойчив к действию ферментов, расщепляющих пептиды, а это значит, что его можно вводить в организм в гораздо меньших количествах, чем натуральный энкефалин.

Пептид, называемый субстанцией П, — тоже болеутоляющее вещество. Но он еще обладает и стресс-защитным действием: судя по наблюдениям, продукция его в организме заметно увеличивается в экстремальных ситуациях, при воздействии различных стрессовых факторов.

В лаборатории физиологии эмоций в эксперименте на животных моделировались стрессовые ситуации. В частности, крыс надолго помещали в тесные клетки. При этом одни из них переносили заточение достаточно спокойно, и в ходе эксперимента у них не возникало никаких заболеваний. Другие же крысы реагировали на обездвижение нарушением многих функций, у них, в частности, развивались сердечно-сосудистые заболевания.

Как оказалось, в мозге крыс, спокойно переносивших этот эксперимент, то есть врожденно устойчивых к стрессу, повышался обмен медиаторов из группы так называемых катехоламинов: дофамина и норадреналина. Это и обеспечивало им устойчивость к стрессу и большую сохранность здоровья. У «слабонервных» крыс такого увеличения секреции нейромедиаторов не наблюдалось. Когда же до начала эксперимента исследователи ввели этим крысам субстанцию П, продукция катехоламинов увеличилась, благодаря чему они покинули свое экспериментальное заточение не менее здоровыми, чем их устойчивые собратья. Конечно, от первых экспериментов на животных до клиники «дистанция офомного размера», но специалисты надеются, что субстанция П в будущем может оказаться полезной для профилактики и лечения психоэмоциональных расстройств, вызванных стрессом.

В центре внимания исследователей лаборатории физиологии мотиваций другой пептид—ангиотензин П. Помните сказку про мальчика Нильса, который, играя на волшебной дудочке, увел крыс от обреченных жителей Глиммингемского замка и заставил их броситься в озеро? Так, вот, ангиотензин П, введенный в мозг в дозе всего 0,00000001 грамма, подобно той волшебной дудочке, тоже заставил бы крыс броситься на поиски озер. Но не для того, чтобы утонуть, а чтобы жадно пить воду.

Этот пептид воздействует на мозговые центры жажды, он регулирует и координирует в организме практически все реакции, направленные на поддержание водного баланса организма. Специалисты лаборатории обнаружили еще одно удивительное свойство этого вещества: ангиотензин П оказался достаточно эффективным средством в лечении животных-алкоголиков.

Ученые предположили, что «алкогольный центр» формируется из тех же нервных клеток, которые раньше были активаторами жажды, и решили проверить это на экспериментальных животных. Ими стали крысы, которым воду в поилках заменяли этиловым спиртом, и когда через некоторое время зверькам на выбор стали предлагать две поилки — с водой и спиртом, — они всегда избирали спирт. Поилку со спиртом они искали и тогда, когда специальными электродами им раздражали центр жажды.

А как будет действовать на крыс-алкоголиков ангиотензин П, если у животных-«трезвенников» он активизирует центры жажды и заставляет их искать воду? Результаты введения крысам ангиотензина П оказались совершенно неожиданными: пептид формировал у крыс-алкоголиков пищевые, даже половые реакции, а вот пить что-либо, в том числе и спирт, они упорно не хотели. Значит, предположили исследователи, у животных-алкоголиков изменились свойства клеток гипоталамического центра жажды, в результате чего извратились их реакции на ангиотензин П. Предположение подтвердили эксперименты, 6 процессе которых к нейронам из центра жажды с помощью тончайших трубочек непосредственно подводили ангиотензин П и регистрировали их активность: электрические ответы клеток у «спившихся» крыс значительно отличались от ответов нейронов гипоталамуса зверьков-«трезвенников» из контрольной группы.

О применении данного нейропептида в клинике говорить, конечно, еще рано, но результаты предварительных опытов подтвердили, что метод стоит развивать дальше.

Надо сказать, что пока успехи применения пептидов в клинической практике довольно скромные. Это связано в первую очередь с большой сложностью и тонкостью механизма их действия, а также, если можно так сказать, многопрофильностью — один и тот же пептид обычно регулирует сразу несколько функций, и разобраться, где его основная работа, а где он трудится «по совместительству», достаточно сложно. Но ученые не отступают. Они стремятся уже сегодня найти пути, позволяющие с помощью различных пептидов нормализовать сон, оптимизировать память и процессы обучения, повысить иммунные силы организма.

А. Рылов, кандидат медицинских наук

© Ваш домашний доктор