Мелатонин используется в качестве улучшающей сон пищевой добавки. Его применяют и тогда, когда необходимо пережить резкую смену часовых поясов. Он работает — но как? Долгое время ответа не было.
В стенах Медицинского отделения Университета Коннектикута (University of Connecticut Health Center, UConn Health) проведено исследование, раскрывающее механизмы работы мелатонина в нервной системе червей Caenorhabditis elegans. Авторы работы полагают, что сходным образом мелатонин действует и в организме человека.
Известно, что мелатонин в головном мозге связывается с мелатониновыми рецепторами — МТ1 и МТ2. Но что происходит после этого, было непонятно. Нейрофизиологи Чжао-Вэнь Ван (Zhao-Wen Wang) и Боцзюнь Чэнь (Bojun Chen) определили, что в организме модельного животного, Caenorhabditis elegans, соединение мелатонина с рецепторами МТ1 открывает калиевые каналы с большой проводимостью — речь о так называемом канале ВК.
В ходе поиска факторов, связанных с BK-каналом, в лаборатории Чэня обнаружили, что рецептор мелатонина нужен для активации BK-канала. А основная функция канала BK в нейронах — ограничение высвобождения нейромедиаторов, химических веществ, используемых нейронами для общения друг с другом.
Выяснилось, что мелатонин способствует сну червей, активируя канал BK через рецептор мелатонина. Черви, у которых подавлена любая из частей механизма — мелатонина, его рецептора или канала BK, спят меньше. И да, даже такие сравнительно простые животные спят, и их сон в чём-то похож на сон млекопитающих. В планах исследователей — выяснить, сохраняется ли связь мелатонин—МТ1—BK у мышей. Канал BK участвует во множестве телесных событий: от эпилепсии до высокого кровяного давления. Узнав больше о взаимосвязи между BK-каналом, сном и физиологическими изменениями, исследователи надеются не только лучше понять работу мелатонина, но и помочь людям, страдающим заболеваниями, связанными с BK-каналом.
Материалы исследования опубликованы в PNAS.
Подготовка материала: Сергей Сыров