Вчені навчилися вимикати біль

Хіміки з Мюнхенського університету Людвіга-Максиміліана у співпраці з колегами з Берклі і Бордо продемонстрували в лабораторних експериментах можливість пригнічувати активність нейронів, що відповідають за біль.

Процедура проходить у присутності агента, який грає роль світлочутливого вимикача. У перспективі нова технологія може стати тим самим "чарівним вимикачем", який позбавить людей від нестерпного болю, твердять вчені.

"Вимикач" представляє собою хімічну сполуку під назвою QAQ. Його молекула складається з двох функціональних частин, кожна з яких містить четвертинний амоній, з'єднаний подвійним азотним зв'язком (N=N). Цей міст є перемикачем, що реагує на опромінення світлом.

Одна половина QAQ нагадує відомий місцевий анестетик лідокаїн, який блокує сприйняття болю, пригнічуючи дію рецепторів в шкірі.

Нейрорецептори - це білки, які охоплюють зовнішню мембрану нервових клітин. У них є пори, які відкриваються у відповідь на відповідні стимули і проводять всередину клітин електрично заряджені іони.

Саме цей іонний канал є мішенню частини молекули QAQ, схожою на лідокаїн. Молекула QAQ реагує на тепло і пропускає в нервові клітини позитивно заряджені іони натрію, що міняють потенціал на мембрані клітини.

При цьому QAQ зв'язується з іонним каналом, тільки якщо молекула має витягнуту форму. Коли клітини опромінюють світлом з довжиною хвилі 380 нм, міст згинається і протягом декількох мілісекунд включається передача нервових імпульсів.

Вплив світла з довжиною хвилі 500 нм, повертає молекулі подовжену форму і вимикає передачу нервового імпульсу. Знеболюючий ефект перемикача підтверджений в ході експериментів на тваринах.

Поки до терапевтичного застосування QAQ дуже далеко. Перш за все, монохроматичне світло, використовуване для ізомеризації молекули QAQ, не може проникнути в шкіру людини на глибину, необхідну для впливу на нейрони.

Дослідники сподіваються знайти молекули, схожі на QAQ, які реагують на довгі хвилі червоного світла і легко проникають крізь шкіру.