Ученые из Виргинского университета (США) разработали датчик нейромедиатора ацетилхолина, который позволяет наглядно проследить за действием трансмиттера в реальном времени. Это способствует более эффективному тестированию препаратов против нейродегенеративных заболеваний. Работа опубликована в журнале Nature Biotechnology.
Ацетилхолин — один из первых открытых медиаторов, важный для периферической нервной системы, нервно-мышечных синапсов и парасимпатической системы (часть вегетативной нервной системы). В частности, он регулирует работу сердца, двигательную активность мышц, работу кишечника и активирует баланс между состояниями сна и бодрствования в центральной нервной системе. Один из авторов исследования Юлиус Джу (Julius Zhu) объяснил, почему, помимо всего прочего, он и его коллеги из Китая обратили внимание именно на этот нейромедиатор:
«Ацетилхолин играет значимую роль в том, как мы себя ведем, потому что влияет на нашу память и настроение. Он оказывает влияние на протекание болезни Альцгеймера, шизофрении, депрессии и на все виды психических заболеваний, связанных с эмоциями».
Действие двух вариантов сенсора в обычном растворе и растворе с ацетилхолином (справа) / ©Nature Biotechnology
Существующие препараты, борющиеся с болезнью Альцгеймера, обычно подавляют действие ацетилхолинэстеразы — фермента, который дезактивирует ацетилхолин. Однако принцип действия ингибитора оставался неясным для ученых. Сейчас на основе рецепторов, связанных с G-белками, они создали сенсор ацетилхолина, который позволяет следить за перемещением медиатора как in vitro, так и in vivo. Действие проверили на разных организмах, включая мух дрозофил и мышей. Теперь, когда биологи научились следить за «общением» нейронов при помощи эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии, они смогут лучше понять принцип действия ингибиторов и усовершенствовать препараты против болезни Альцгеймера.
На прошлой неделе исследователи из Свободного университета Берлина при помощи конфокальной микроскопии показали, что во время образования пресинапса компоненты, необходимые для передачи нейромедиаторов, подаются вместе в органеллах, напоминающих по своим свойствам лизосомы.