Еще со времен Гальвани, который в лихие 1780-е вызывал сокращения лягушачьих лапок с помощью электродов, стало понятно, что можно вызвать искусственное сокращение нужной мышцы при помощи электрического тока.
Однако изучать одно лишь сокращение мышц непродуктивно; необходимо рассматривать вместе весь цикл сокращения и расслабления. Как вызвать сокращение – понятно, а вот что делать с расслаблением? С этим разобрались исследователи из Японии и Снгапура и опубликовали свои результаты в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Ключевой тормозный нейромедиатор гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) подавляет сокращение мышечных волокон у насекомых и ракообразных. Даже если просто ввести ГАМК в мышцу лапки животного, она утрачивает способность сокращаться. Но зачастую требуется вызвать расслабление не всей мышцы в целом, а лишь некоторых ее волокон. Как же быть?
Авторы работы предложили для этого весьма оригинальный способ. Молекулы ГАМК помещаются в липидные нанокапсулы – липосомы, которые, по сути, представляют собой шарики, образованные двумя слоями липидов, обращенных друг к другу гидрофобными частями. Липосомы в данном случае используются не простые, а термочувствительные, то есть они сливаются с клеточными мембранами и высвобождают в клетки свое содержимое лишь при определенной температуре.
Такие липосомы уже пробовали применять в адресной доставке разнообразных лекарств, например, противораковых препаратов. Если после введения липосом нагреть целевую мышцу или волокно, то ГАМК будет доставлена именно в нее, что приведет к расслаблению. Важно, чтобы температура, необходимая для высвобождения содержимого из липосом, не была слишком высокой и разрушительной для мышцы.
Разумеется, говорить о перенесении результатов исследования на человека чересчур рано, поскольку пока аналогичные эксперименты не были произведены даже на млекопитающих, а проводились на членистоногих. Однако, технология адресной доставки нейромедиаторов, разумеется, сулит колоссальные перспективы.
Текст: Елизавета Минина