Каннабиноиды – не только основные действующие компоненты марихуаны, но и важнейшие сигнальные молекулы, управляющими множеством процессов в головном мозге. Ученые из Бристольской школы биохимии сумели разобраться в молекулярных механизмах, обеспечивающих встраивание каннабиноидных рецепторов в мембраны аксонов, но не дендритов, рассказав об этом в журнале eLife.
Рецепторы обнаруживаются в мембранах аксонов (жёлтый), но не дендритов (фиолетовый)
Как и другие наркотические и психотропные вещества, каннабиноиды, входящие в состав марихуаны, действуют на белки-рецепторы, располагающиеся на нейронах, и через них влияют на работу нервных клеток. Но рецепторы к каннабиноидам необычны тем, что располагаются в аксонах (длинных отростков нейронов) на пресинаптических мембранах, а не на постсинаптических мембранах дендритов (коротких отростках), как рецепторы большинства других нейромедиаторов.
В действительности, даже в мозге человека, никогда в жизни не пробовавшего марихуану, содержатся так называемые эндоканнабиноиды. Эндоканнабиноиды влияют на восприятие боли, чувство аппетита, настроение и даже память. С нейронами они взаимодействуют через каннабиноидные рецепторы (CB1Rs), правда, передача сигнала с помощью эндоканнабиноидов протекает в строго противоположном направлении, чем в случае других нейромедиаторов.
В типичном случае молекулы нейромедиатора, высвобожденные в синаптическую щель пресинаптическим нейроном, взаимодействуют с рецепторами на мембране дендрита постсинаптического нейрона и тем самым влияют на дальнейшую передачу сигнала. С эндоканнабиноидами дело обстоит строго наоборот: они взаимодействуют с рецепторами на аксоне пресинаптического нейрона и влияют на высвобождение этим нейроном других нейромедиаторов, снижая общую активность мозга.
Каннабиноиды, входящие в состав марихуаны, практически также взаимодействуют с CB1Rsи за счет этого дарят наркоманам приятное ощущение спокойствия. Почему CB1Rsнаправляются именно в аксоны, а не дендриты, как рецепторы многих сигнальных молекул, действующих в нервной системе, долгое время оставалось неясным.
На днях на страницах журнала eLife исследователи из Бристольской школы биохимии сообщили, что за встраивание C1BRв мембраны именно аксонов отвечает особый участок этой молекулы. Он не дает рецептору встраиваться в мембрану дендритов и стабилизирует его именно в мембране аксона.
Можно надеяться, что понимание молекулярных механизмов работы каннабиноидных рецепторов в будущем сослужит хорошую службу фармакологам.
Текст: Елизавета Минина
The C-terminal Helix 9 motif in rat cannabinoid receptor type 1 regulates axonal trafficking and surface expression by Alexandra Fletcher-Jones, Keri L. Hildick, Ashley J. Evans, Yasuko Nakamura, Kevin A. Wilkinson and Jeremy M. Henley in eLife. Published online April 2019