Методы изучения влияния этанола на мозг

Этанол легко всасывается в желудочно-кишечном тракте и проникает из кровяного русла в мозг, взаимодействуя с нервными клетками. Клеточные мембраны представляют серьезный барьер, ограничивающий внутриклеточную среду от внеклеточной, который избирательно регулирует проникновение в клетку отдельных ионов, воды и других молекул. Однако межклеточные мембраны легко проникаемы для этанола. Клеточные мембраны нейронов состоят из двух слоев липидов, заряженные части которых обращены к внешней поверхности мембраны, а незаряженные длинные хвосты жирных кислот внутрь мембраны, и белков, которые встроены в липидный матрикс и обеспечивают функциональное назначение мембраны. Многие фармакологические вещества, например опиаты, влияют на мозг, взаимодействуя со специфическими белками мембран нервных клеток. Эти белки, которые рассматривают как рецепторы, имеют сложную структуру с участками узнавания и связывания нейромедиатора или взаимодействуют с определенными ферментами и каналами – структурами, формирующими функциональные поры в мембране, через которые специфические ионы могут проникать в клетку или из нее. В отличие от опиатов, действие алкоголя на клеточные мембраны менее изучено. Согласно одной из наиболее известных гипотез, так называемой «мембранной гипотезе», алкоголь действует на мембpaнy нервных клеток дестабилизирующе, изменяя физические свойства ее липидных компонентов таким образом, что повышается «жидкостность» (fluidity) мембраны. Большинство исследований продемонстрировало, что мембранная гипотеза позволяет объяснить только действие высоких доз алкоголя, способных вызывать седативный и обезболивающий эффекты. Однако она не может объяснить эффекты малых доз этанола, в частности эйфорию и уменьшение чувства страха. В то же время существуют данные, что эти эффекты этанола обусловлены его взаимодействием со специфическими рецептивными полями клеточных мембран. Подчеркивается, что эти связанные с мембраной белки реагируют исключительно на малые концентрации этанола [Tabakoff, Hoffman, 1987]. Для изучения действия алкоголя на центральную нервную систему используются различные физиологические, биохимические и поведенческие методы. Исследования in vivo проводят на человеке и животных, моделируя у последних различные патологические состояния и регистрируя биоэлектрическую активность мозга, уровень различных нейромедиаторов и ферментов их обмена в отдельных структурах, а также реакцию на введение этанола при определенных экспериментальных условиях. Один из таких подходов связан с регистрацией нейрональной активности при введении этанола у животных со вживленными в мозг электродами в условиях их свободного передвижения. Указанный метод позволяет избежать необходимости учитывать взаимодействие этанола со средствами для наркоза, которые используют, как правило, в острых опытах, и непосредственно оценивать поведенческие эффекты алкоголя. Другим современным методом изучения действия этанола на центральную нервную систему является использование компьютерной томографии (КТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с целью исследования структурных и метаболических изменений в головном мозге после однократного или хронического введения алкоголя у человека и животных, находящихся в состоянии активного бодрствования. Кроме того, активно используют генетически чистые линии грызунов, селектированные по признаку предпочтения этанола или воды для объяснения генетически обусловленных биохимических коррелят поведения. Другой стороной изучения действия алкоголя являются эксперименты in vitro. Используют изучение срезов различных структур мозга, клеточные культуры, позволяющие оценить электрофизиологические и некоторые нейрохимические характеристики деятельности нервных клеток, а также биохимические (молекулярно-биологические) методы, основанные на выделении различных субклеточных структур, например синаптосом, отдельных ферментов, пептидов и т. д. При этом действие этанола изучают, непосредственно добавляя его в объект исследования (срезы, культуру, гомогенат) либо получая объект исследования от животных или человека, хронически потреблявших этанол [3иматкин С. М., 1995]. Автор: Шабанов П.Д.

Share this: