Нестареющий мозг - страница 27

Нейронам нужен способ получать информацию извне, т. е. из той области, в которой они находятся. Для этих целей у них есть рецепторы – внутриклеточные молекулы белка, которые доставляются на поверхность клетки, как камеры слежения доставляются от производителя к дому, где будут установлены. Рецепторы воспринимают то, что происходит вне (и внутри) клетки, служащей своеобразным котлом молекулярной информации. Одни рецепторы распознают гормоны щитовидной железы, другие – витамин D, третьи – эстрадиол, четвертые – фактор роста нервов, дофамин или нейромедиаторы, ассоциирующиеся с ожиданием вознаграждения. Они «чувствуют» молекулы вне (или внутри, в зависимости от рецептора) клетки, «поглощают» их, как терминалы зоны погрузки «поглощают» фургоны с продуктами, и инструктируют клетку реагировать соответствующим образом, инициируя ряд биохимических реакций[11]. Каждый рецептор выполняет это работу более миллиарда раз в сутки, в противном случае человек превратился бы в безжизненную куклу. Когда мы обнаружили рецептор в базальном переднем мозге, области, которая при болезни Альцгеймера страдает больше всего, и не могли понять его назначение, наше любопытство разгорелось с новой силой.

Мы предположили, что он может участвовать в клеточной дегенерации. На эту идею нас натолкнула последовательность аминокислот рецептора (аминокислоты – строительные блоки белков, своего рода жемчужины на нитке). Все это звучало довольно абсурдно, ведь имеющиеся скудные данные свидетельствовали о том, что он связывается (тесно взаимодействует) с лигандами под названием «нейротрофины», которые отвечают за здоровье мозговых клеток, а не за их смерть. На тот момент в моей лаборатории работал талантливый молодой студент Калифорнийского университета Лос-Анджелеса Шахруз Рабизаде. Он поместил фрагмент ДНК для этого гена – p75NTR, рецептор нейротрофина – в нервные клетки, застав их самостоятельно вырабатывать рецепторы, затем добавил лиганд нейротрофин и оценил показатель смертности нервных клеток. В декабре 1992 года он принес данные в мой офис и сказал, что эксперимент провалился – комплекс лиганд-рецептор сократил, а не увеличил общую смертность клеток.

Очень часто самые интересные и результативные эксперименты – моменты, когда невидимые химические вещества или малозначительные клетки заставляет Землю вращаться, – это не те, которые идут словно по маслу или, наоборот, рассыпаются, а те, что дают результат, противоположный ожидаемому. В Гегелевской триаде «тезис→антитезис→синтез» этот неожиданный результат выступает в роли антитезиса, необходимого для синтеза новых знаний. Так случилось и с опытами Шахруза. Когда лиганд нейротрофин связался с рецептором, он не активировал его, стимулировав клеточную смерть, а значит, наша гипотеза оказалась неверна. Но вот что удивительно: сам по себе рецептор без лиганда (предполагалось, что в этом состоянии рецепторы бездействуют) заставлял клетки совершать самоубийство! Клетки, которые по идее должны хорошо себя чувствовать, клетки с «неактивным» рецептором без лиганда запросто сводили счеты с жизнью. Причем еще до их гибели происходила потеря синаптический соединений.

Постойте! Лиганд, который связывался с p75NTR, полностью деактивировал суицидальный механизм, т. е. вытаскивал клетку из петли. Таким образом, мы обнаружили совершенно новый тип рецептора, который, будучи в покое (ожидая привязки к лиганду), являлся виновником клеточной смерти, но после связи с лигандом начинал ее предотвращать. Это то же самое, что обнаружить новый тип замка, который бы сжигал дом дотла после извлечения ключа (лиганда) из скважины. По сути, когда клетка вырабатывает такой рецептор, она подсаживается на «лигандную» иглу. Ключ всегда доложен оставаться в замке, иначе… Наличие подобного рецептора ставит нейрон на грань между жизнью и смертью. Синтезируя его, нейрон впадает в зависимость от нейротрофина: без нейротрофинового ключа он погибает. В результате мы окрестили эти рецепторы рецепторами зависимости и опубликовали результаты в популярном журнале