Kamikaze nervových synapsí

Komunikaci mezi nervovými buňkami zajišťují zápoje zvané synapse. V nich se setkávají vlákna nervové dráhy, která zprávu od jednoho neuronu přináší, s vlákny nervové dráhy, která ji odnáší k dalšímu neuronu. Po nervovém vláknu přenáší zprávu vzruchová vlna měřitelná změnou elektrického potenciálu, a teprve na synapsi je zpráva přeložena do chemické řeči molekul neurotransmiteru. Neurotransmiter „nasedne na vozíček“ bílkovinného transportéru, jenž ho převeze přes synaptickou štěrbinu, to znamená od presynaptické membrány (kde končí dráha, po níž zpráva přišla) k membráně postsynaptické (kde začínají vlákna neuronu, který má zprávu přijmout). Tam se zase chemický přenos přeloží v elektrický signál, jenž zprávu doručí dalšímu neuronu.

Bezporuchový a rychlý nervový přenos je umožněn velmi přesným strukturálním uspořádáním buněčných složek na presynaptickém a postsynaptickém zakončení. Molekuly neurotransmiteru se při nervovém přenosu uvolní z váčků (vezikul) uvnitř buňky do mimobuněčného prostoru. Toto přesné uspořádání organizuje molekula, kterou Robert J. Kittel z European Neuroscience Institute v Göttingenu nazval Bruchpilot (Science 312, 1051, 2006). Tak se za druhé světové války nazýval německy pilot bombardovacího letadla (jap. kamikaze), který dociloval přesného zásahu tím, že zamířil na cíl celé letadlo a řítil se k němu zpravidla střemhlav. Skoro vždy zahynul, jen výjimečně se stačil katapultovat.

Mušky octomilky (rod Drosophilla) zbavené specifických molekul Bruchpilot (BRP) nejsou schopny normálního letu a narážejí chaoticky do předmětů. Přenos vzruchu na jejich synapsích je redukován na 25 %, uvolnění neurotransmiteru z vezikul je nepravidelné. Počet kalciových iontových kanálů je snížen a nejsou zamířeny přesně k vezikulám. Molekula BRP formuje uspořádání presynaptické membrány a našla se ve všech synapsích nervového systému octomilky. Tutéž roli má při organizaci struktury presynaptické membrány obratlovců protein CAST. Vzhledem k tomu, že mechanizmus účinku převážné většiny psychofarmak spočívá v ovlivnění dějů na nervových synapsích, může být objev molekul Bruchpilot podnětem k hledání látek, jimiž lze tyto děje ovlivnit.

Významná psychofarmaka byla zatím objevována víceméně náhodou. Za zavedení léků účinných u schizofrenií, antipsychotik, vděčíme francouzským chirurgům, kteří viděli zklidňující účinek některých antihistaminik v lytických koktejlech (směsích farmak) užívaných při celkovém znecitlivění (anestezii) a upozornili na to psychiatry. Za antidepresiva vděčíme švýcarskému psychiatru Rolandu Kuhnovi. Dostal impramin k vyzkoušení u schizofreniků a všiml si jeho antidepresivního účinku, který pracovníci syntetizující tento lék nepředpokládali. Také za objev roleserotoninu při terapeutickém účinku antidepresiv vděčíme klinickému pozorování. Reserpin zaváděný do léčby vysokého krevního tlaku vyvolával u nemocných závažné deprese, nemocní často páchali sebevraždu. Farmakologové zkoumali, čím by to mohlo být, a zjistili, že reserpin zbavuje nervový systém serotoninu.

Pokroky v neurovědách, především zavádění metod molekulární biologie a moderních metod zobrazování mozku, otevírají novou éru psychofarmakologie. Lze čekat, že cesta k objevům začne ve výzkumných laboratořích a že tyto objevy povedou k nalezení nových, účinnějších léků a nikoli naopak. Zatím totiž teoretičtí pracovníci spíše hledali vysvětlení pro to, co klinický pracovník našel při terapeutickém užití léku.

Robertu J. Kittelovi budou vděčni studenti medicíny a přírodních věd za název molekuly (Bruchpilot), který jen nesnadné zapomenout.