Ген боли оказался геном творчества, а также геном психологического феномена, при котором пациенты не чувствуют, но слышат или обоняют боль.
Люди по-разному переносят боль. В одном из последних исследований, например, ученые обнаружили обезболивающие свойства визуального контакта с любимым человеком. А генетические исследования подсказывают, что предрасположенность стоически переносить боль имеет еще и полинуклеотидную основу.
Сотрудники Института молекулярной биотехнологии наук в Вене (Institute of Molecular Biotechnology) под руководством Йозефа Пеннингера (Josef Penninger) и Грега Нили (Greg Neely) изучали восприимчивость к боли у плодовой мушки.
В поле зрения биологов оказалось около 12000 (в основном, «нервных») генов. Биологи поочередно вызывали мутации в каждом из генов, после чего мушек-мутанток подпекали. Так ученые выделили около шестисот генов, которые могли быть ответственными за стоическое восприятие боли.
Среди выделенных полинуклеотидов оказался ген α2δ3, с механизмом работы которого ученые знакомы -- он регулирует работу кальциевых каналов. Напомним, что современные анальгетики эффективно избавляют от боли, именно корректируя ток ионов кальция через мембранные каналы.
Йозеф Пеннингер и Грег Нили предположили, что ген кальциевых токов может быть тем самым нуклеотидом, который определяет выносливость животных и человека по отношению к боли. Поэтому на следующем этапе ученые проверили, в действительности ли от «мушиного болевого гена» зависит восприятие человеком боли и экстремально высокой температуры. Биологи обнаружили, что здоровые добровольцы с определенными вариациями гена α2δ3 менее болезненно реагировали на лабораторные экзекуции. К таким же выводам пришли ученые, проанализировав генетический профиль ста семидесяти пациентов, перенесших операцию на позвоночнике. Пациенты с «болеустойчивым» вариантом гена α2δ3 реже страдали от болевого синдрома.
За механизмом работы «болевого гена» биологи проследили в эксперименте с мышами. Для этого они обжигали мышей с мутированным геном α2δ3 и одновременно следили за работой головного мозга. Оказалось, что у мышей с «болеустойчивым» геном нервный сигнал передается напрямую в первичный болевой центр – таламус, но не достигает болевых центров коры головного мозга, в которых возникают «сигналы боевой болевой тревоги». Точнее, болевые сигналы активизировали кору головного мозга, но не в болевых, а зрительных, обонятельных и слуховых центров.
Получается, что животное с «болеустойчивым» геном воспринимает боль другими органами чувств. Например ушами, глазами или носом. То есть, мышь могла хорошо слышать или унюхать термическую пытку, что не менее болезненно, чем воспринимать тепловое воздействие как боль.
«Мы неожиданно наткнулись на ген, который отвечает за синестезию – нейрологический феномен восприятия, когда при раздражении одного органа чувства наряду со специфическими для него ощущениями возникают и другие, соответствующие другому органу чувств», -- говорит удивленный руководитель исследования.
«Существует несколько форм синестезии, в том числе болевые, связанные, например, с цветами или звуками. То есть, определенный цвет может вызывать у человека ощущение боли», -- продолжает Йозеф Пеннингер.
Синестезия наблюдается почти у 4% населенияи и имеет генетическую связь с интеллектуальными и креативными способностями. В частности, композиторы Александр Скрябин, Ференц Лист (Franz Liszt) и Оливье Мессиан (Olivier Messiaens), писатель Владимир Набоков и художник Владимир Кандинский были синестетами.
«Обнаруженный ген -- удивительный и феноменальный нуклеотид, который дополняет уже известные болевые гены, но отличается от них. Этот ген связан с творческими способностями и психологическими феноменом. Притупление же боли связано с тем, что некоторые люди слышат, видят или унюхивают тактильные ощущения. Надеемся, что вскоре мы сможем понять, как генерируется боль и какие функциональные белки участвуют в этом процессе. Мы надеемся, что дальнейшие исследования позволят создавать более эффективные анальгетики и подбирать лечение для каждого пациента», -- пишут исследователи статье A genome-wide Drosophila screen for heat nociception identifies α2δ3 as an evolutionary conserved pain gene, опубликованной журнале Cell.
