Рис. 3 Сигнальный механизм действия опиатов в нейронах голубого пятна

С другой стороны, снижение активности ПКА приводит к понижению уровня фосфорилирования ряда других белков, включая факторы транскрипции. Одним из таких факторов является белок CREB (англ. - cAMP-response element binding protein), регулирующий экспрессию многих генов, включая ген, кодирующий аденилатциклазу VIII. Повторный прием опиатов приводит к активации экспрессии обеих изоформ аденилатциклазы и, следовательно, к активации синтеза цАМФ и активности ПКА. Фосфорилирование Na⁺-зависимых ионных каналов приводит к увеличению проницаемости мембраны нейрона для Na⁺ и, соответственно, к ее деполяризации и началу процессов возбуждения в нейронах голубого пятна. Данные изменения функциональной активности нейронов лежат в основе формирования устойчивости и зависимости при приеме наркотических препаратов, а также отвечают за развитие абстиненции. В настоящее время, полный спектр сигнальных механизмов, вовлеченных в регуляцию нейрональной активности при воздействии наркотиков остается предметом дискуссий. Известно, что активация аденилатциклазы VIII происходит под влиянием CREB, в то время как механизм активации аденилатциклазы I остается невыясненным.

Увеличение образования цАМФ при повторном приеме опиатов, кокаина или же алкоголя происходит также в прилежащем ядре. Прилежащее ядро, являясь составной частью мезолимбической системы, играет важную роль в формировании мотивационных состояний и принимает участие в образовании наркотической зависимости. D₁-дофаминовые рецепторы действуют через активацию G_s-белков и активируют синтез цАМФ. Стимуляция этого механизма в N. Acc. определяет функциональную гиперчувствительность D₁-дофаминовых рецепторов в результате хронического воздействия наркотиков. В основе формирования такой гиперчувствительности лежит, как полагают, фосфорилирование Na⁺-ионного канала ПКА.

Известно, что хроническое воздействие наркотических веществ вызывает изменения уровня фосфорилирования CREB. Гены опиоидных пептидов, ферментов, принимающих участие в синтезе нейромедиаторов, сигнальных белков и транскрипционных факторов содержат CRE-участки, с которыми связывается регуляторный фактор транскрипции CREB и активирует транскрипцию. Белок CREB состоит из двух субъединиц, содержащих остатки Ser133. При фосфорилировании данных остатков белок CREB приобретает сродство к CRE-участку и присоединяется к нему, повышая тем самым активность связывания РНК-полимеразы с промотором регулируемого гена. Изменение интенсивности фосфорилирования/дефосфорилирования CREB приводит к изменению синтеза опиоидных пептидов и нейромедиаторов, участвующих в реализации воздействия наркотиков на клетки. Увеличение концентрации цАМФ и уровня фосфорилирования CREB приводит у активации синтеза опиоидного пептида динорфина, который экспрессируется в нейронах полосатого тела и прилежащего ядра и связывается с κ-опиоидными рецепторами, локализованными на пресинаптических дофаминсодержащих нервных окончаниях, локализованных в тегментальной области, прилежащей к черной субстанции. В результате происходит подавление высвобождения дофамина, что приводит к развитию угнетенного состояния. Изменение экспрессии CREB в ответ на хронический прием наркотиков регулируется по принципу отрицательной обратной связи. Снижение уровня цАМФ, вызываемое однократным приемом опиатов приводит к подавлению активности ПКА и уровня фосфорилирования CREB. Это приводит к активации экспрессии гена CREB через регуляторный CRE-участок, имеющийся в данном гене. Повышение продукции CREB активирует аденилатциклазу VIII и вызывает накопление цАМФ.

Таким образом, в то время как в нейронах увеличивается экспрессия CREB, в них сохраняется низкий уровень цАМФ, поскольку опиаты, при однократном введении ингибируют аденилатциклазу через G_i-сопряженные рецепторы. Активация синтеза цАМФ при повторном введении наркотика представляет собой компенсаторную реакцию, имеющую место, в нейронах, секретирующих динорфин и ГАМК, и иннервирующих дофамин- и серотонинергические нейроны. Увеличение высвобождения ГАМК, вызванное активацией синтеза цАМФ, наблюдается при абстинентном синдроме.

Хроническое поступление в организм наркотиков приводит к адаптации клеточных рецепторных механизмов, десенситизации клеток-мишеней и, как следствие к формированию устойчивости к действию препарата и необходимости увеличения его дозы. Одним из механизмов данного эффекта является фосфорилирование рецепторов с участием различных типов протеинкиназ. Фосфорилированный рецептор подвергается интернализации внутрь клетки, нарушается его сопряжение с G-белком, и развивается десенситизация. В процессах фосфорилирования опиоидных и дофаминовых рецепторов принимают участие G-белок-рецепторные протеинкиназы (ГРК) (Рис. 4-1), которые фосфорилируют только те рецепторы, которые связаны с лигандом. Фосфорилирование лиганд-рецепторного комплекса является сигналом для связывания с ним белков "аррестинов", вызывающих изоляцию рецепторов с клеточной поверхности.

Еще один возможный механизм связан с насыщением околорецепторной зоны G-белками, их α- (Рис. 4-2) и βγ-субъединицами (Рис. 4-3), а также другими белками, такими как фосдуцин (Рис. 4-4) и RGS-белки (Рис. 4-5), модулирующими функции G-белков. Фосфорилирование рецептора ПКА не может опосредовать десенситизацию рецепторов, потому что активация рецептора ведет к ингибированию ПКА. Однако, увеличение активности ПКА (Рис. 4-6) при хроническом поступлении наркотиков в организм способно инициировать фосфорилирование и, таким образом, регулировать функциональное состояние рецепторов в процессе абстиненции.