Знание-сила, 2008 № 03 (969)

Молекулы морфия или опиума, попав в организм, тоже садятся на опиодные рецепторы и имитируют действие антиболевых гормонов. При этом морфий — настолько сильный анальгетик, что подавляет не только «болевые» сигналы, как таковые, но заодно и близкие по характеру сигналы, приходящие от раздраженного воспалением простуженного горла и вызывающие позывы к кашлю. Но, конечно, пользоваться морфием как средством от простуды — все равно, что стрелять из пушек по воробьям: и дорого, и опасно, потому что морфий, как известно, вызывает привыкание. Поэтому против простуды пользуются куда более слабым кодеином. И раз уж мы заговорили о воспалении, то скажем еще, что его «болевые» сигналы специфичны — они порождаются особыми веществами, образующимися в воспаленной ткани, простагландинами. Эти вещества делают доброе дело, сигналя мозгу о воспалении, но сигналят они порой так сильно, что их хочется унять, и тогда мозг использует для этого нейромедиатор глицин, работающий примерно так же, как эндорфины. Ну, а там, где глицина не хватает, наука придумала аспирин и ему подобные препараты. Они подавляют действие ферментов, без которых простагландины просто не образуются. Увы, аспирин часто вызывает повреждение стенок желудка, вплоть до кровотечений, поэтому ему на смену придумали было «Вайокс», но он, тоже, увы, оказался вызывающим инфаркты. Да, борьба с болью — это нелегкая борьба, по многим направлениям сразу.

Вернемся, однако, к ее основной магистрали. Как мы уже сказали, у мозга есть два главных пути для защиты организма от боли — во-первых, срочно отдать приказ убрать руку от горячего или прекратить упражнять готовую порваться мышцу. И во-вторых, послать на опиоидные рецепторы много эндорфинов, чтобы «запереть» нейроны и тем самым прекратить доступ болевых сигналов. Существует, впрочем, и третий путь, всем нам хорошо известный: боль утихает, если больное место поглаживать, греть и тому подобное. Это странное влияние неболевых сигналов на степень боли объяснила «теория болевых ворот», предложенная в 1965 году Патриком Уоллом и Роном Мельзаком. Согласно ней нейроны, приводящие такие неболевые сигналы в головной мозг, порой кончаются в том же месте, что и нейроны, приносящие сигналы от болевых окончаний: например, сигнал от ушиба приходит туда же, куда приходит сигнал от поглаживания ушибленного места. Сходясь в одном месте, эти два вида нейронов взаимодействуют таким образом, что сигналы неболевых нейронов как бы «закрывают ворота» для прохождения болевых сигналов: поглаживание уменьшает боль.

И все-таки магистральным путем борьбы с болью, конечно, является посылка эндорфинов на опиоидные рецепторы. Вообще управление работой нейронов с помощью рецепторов оказывается для мозга самым удобным. Любой нейрон усеян по всей своей длине тысячами самых разных рецепторов, на которые могут усаживаться молекулы самых разных веществ — гормонов и нейромедиаторов. Каждое из этих веществ оказывает на нейрон либо возбуждающее, либо тормозящее воздействие, в зависимости от своей химической природы, и результирующая сила всех этих усиливающих и подавляющих «микроприказов» определяет, будет ли проходить нервный сигнал по данному нейрону и насколько сильным он будет.

Многие из этих «микроприказов», как, например, уже знакомые нам эндорфины, посылаются на рецепторы самим мозгом, и обилие этих рецепторов как раз и позволяет мозгу очень тонко регулировать работу своих нейронов. Но есть и такие «приказы», которые посылаются к нейронам извне мозга и передаются молекулами другого рода, производимыми в других участках организма, по инструкции тех или иных генов. Поэтому можно думать, что в механизме боли какую-то важную роль могут играть не только гены эндорфинов, но и некоторые другие гены. И действительно, недавно эта гипотеза получила блестящее подтверждение. Исследования ученых Мичиганского университета под руководством Иона-Кара Зубьеты показали, что некоторые варианты («полиморфизмы») определенного гена влекут за собой совершенно разные степени чувствительности к боли.

Зубьета изучал зависимость «болевого порога» от гена под названием сомт, по инструкциям которого производится одноименный фермент. Этот фермент существует в двух разных вариантах, в зависимости от полиморфизма в гене. Варианты эти отличаются заменой одного-единственного химического звена в белковой цепи фермента: аминокислота «валин» (сокращенно «вал»)» заменена «метионином» (сокращенно «мет»). Поскольку к человеку гены приходят от обоих родителей, то у него могут оказаться три разные комбинации этих двух вариантов: «вал»-«вал», «вал»-«мет» и «мет»-«мет». Так вот, исследования Зубьеты однозначно показали, что люди с комбинацией «вал»-«вал» меньше всего чувствительны к боли (то есть у них самый высокий болевой порог), люди типа «вал»-«мет» занимают промежуточное положение, а люди типа «мет»-«мет» к боли чувствительнее всего, они ощущают даже самую слабую боль.

Причина этого проста. Фермент СОМТ занимается тем, что разлагает такие нейромедиатеры, как допамин, норадреналин и другие. Благодаря разложению освобождаются занятые опиоидные рецепторы, и на них могут усесться молекулы благодетельных эндорфинов, которые снижают уровень боли. Так вот, оказывается, что фермент типа «вал»-«вал» является самым эффективным в смысле освобождения опиоидных рецепторов, а фермент типа «мет»-«мет» — самым малоэффективным. И вот эта мелочь — замена одного-единственного звена в цепи фермента, или иначе замена одного-единственного звена в структуре гена (а это и есть полиморфизм) — определяет, какую боль способен терпеть тот или иной человек.

Понятно, что, как только стало известно, что степень врожденной чувствительности к боли зависит от небольших изменений в определенном гене (а, может, и не в нем одном), неизбежно возник вопрос: а не связана ли врожденная нечувствительность к боли тоже с каким-либо геном или генами? В этом контексте можно сказать, что открытие британских исследователей, руководимых доктором Джеффри Вудсом, с которого мы начали наш рассказ, столь же блестяще подтвердило и это второе предположение. Разница лишь в том, что если степень чувствительности к боли определялась, как мы видели, полиморфизмом в гене сомт, то полная болевая нечувствительность оказалась (как мы тоже видели) следствием полиморфизма в ином гене — SCN9A

Этот ген, как уже было сказано вначале, входит в группу генов, которая управляет производством белков, образующих «натриевые каналы» клетки — ту «дверь», что закрывает (или открывает, в зависимости от приказа) крохотную дырочку в стенке нейрона (и любой другой клетки), через которую внутрь могут входить (или наружу — выходить) ионы натрия. Вместе с ионами калия, кальция, хлора и некоторых других элементов ионы натрия образуют на стенке нейрона электрохимический потенциал, а изменение этого потенциала, ползущее вдоль по нейрону, как раз и есть то, что мы называем нервным сигналом.