Антагонисты рецепторов КРГ уменьшают поведение беспокойства (Rassnick S., et al., 1993a] и снижают самовведение этанола у крыс с алкоголизацией (Funk C.K., et al., 2006). При системном введении антагонистов КРГ1 наблюдалась направленность действия на поведение и на самовведение этанола во время его острой отмены и длительного воздержания (Koob G.F., 2008). Результаты говорят о важной роли КРГ системы расширенной миндалины в формировании повышения реакции самовведения у животных с выраженной зависимостью. Подобные результаты наблюдались при увеличении реакции самовведения, связанной с неограниченным доступом к героину (Greenwell T.N., et al., 2009), кокаину (Specio S.E. et al., 2008), и никотину (George O., et al., 2007).

Ещё один убедительный аргумент в пользу решающей роли системы расширенной миндалины в эмоциональных состояниях связан с данными (LeDoux J.E., et al., 1988), в которых наблюдалась конвергенция сенсорных импульсов негативной эмоциональной природы в центральное ядро миндалины. Эти результаты показали, что звуковые стимулы от слуховой коры и болевые воздействия от соматосенсорной коры конвергируют в базо-латеральной миндалине, проецирующей потоки импульсов к центральному ядру миндалины, для организации вегетативных и поведенческих реакций, вызванных состоянием страха (LeDoux J.E., et al., 1988). Согласно гипотезе Д. Прайса центральное ядро миндалины является ключевой структурой, учавствующей в формировании эмоциональной боли. (Price D.D., 2002).

1.3.Орексин и орексиновые рецепторы

Нейропептиды головного мозга орексин А и орексин В формируются в гипоталамусе и действуют по типу нейромедиаторов на два связанных с G-белком рецептора, получивших название рецепторов орексина 1-го и 2-го типов (OX1R и OX2R) (Sakurai T., еt al., 1998).

Орексин А и В образованы из общего полипептидного предшественника, препроорексина, в ходе обычного протеолитического процессинга вероятно конвертазами прогормона (L. DeLecea., et al., 1998).

Распределение OX1R и OX2R частично совпадает, но имеются и различия, что, по-видимому, говорит об их различных функциях. OX1R экспрессируется в префронтальной и инфралимбической коре, гиппокампе, миндалине, паравентрикулярном таламическом ядре, переднем гипоталамусе, дорсальном ядре шва, вентральной области покрышки, дорсолатеральной области покрышки (Triverdi P., et al., 1998; Lu X.Y., et al., 2000; Marcus J. N., et al., 2001). OX2R экспрессируется в таких структурах как: миндалина и ядро ложа конечной полоски, паравентрикулярном таламическом ядре, дорсальном шве, вентральной области покрышки, дорсолатеральной области покрышки (Lu X.Y., et al., 2000; Marcus J. N., et al., 2001).OX2R широко распространены в аркуатном ядре, вентральной области покрышки, дорсомедиальном гипоталамическом ядре, паравентрикулярном ядре, гиппокампе и медиальной ядре перегородки (Lu X.Y., et al., 2000; Marcus J.N., et al., 2001). ОX1R также представлены в периферических тканях: почках, надпочечниках, щитовидной железе, яичниках и тонком кишечнике. ОХ2R имеются и в надпочечниках, легких и гипофизе (Jӧhren O., et al., 2001). Орексин в мезокортиколимбической системе и дофаминергические терминали, идущие из вентральной области покрышки, действуют как регуляторы, прежде всего, положительных эффектов (потребления пищи, воды, самораздражения мозга, самовведения веществ). С другой стороны, как часть экстрагипоталамической системы КРГ, орексин регулирует главным образом негативные эмоциональные реакции (Сапронов Н. С., 2005, Стрелец Н. В., 2001; Воеводин Е. Е., 2007; Звартау Э. Э., 1988; Елисеева И. П., 2005; Шабанов П. Д. и др., 2014).

Орексиновые нейроны расположены преимущественно в перифорникальной области, и в задней (латеральной) области гипоталамуса головного мозга крыс (Peyron C., et al., 1998; Date Y., et al., 1999; Nambu T., et al., 1999), аналогичная конфигурация нейронов обнаружена и в мозге человека (Elias C. F., et al., 1998). Это говорит о том, что активность орексиновых нейронов влияет на обширные области головного мозга. Значительное число орексиновых нейронов экспрессирует везикулярные глутаматные транспортеры, предполагая, что многие орексиновые нейроны являются тоже глутаматергическими (Rosin D. L., et al., 2003; Torrealba F., et al., 2003). В противоположность этому орексиновые нейроны не экспрессируют GAD-67 мРНК, говоря о том, что орексиновые нейроны не ГАМК-эргические (Rosin D. L., et al., 2003). Орексиновые нейроны активируются из латерального парабрахеального ядра, вентролатерального преоптического ядра, медиальной и латеральной преоптической областей, основания переднего мозга, заднего и дорсомедиального гипоталамуса, вентральной области покрышки и медиального ядра шва. Большинство восходящих нейронов идентифицированы в эмоциогенных структурах мозга, включая инфралимбическую кору, миндалину, прилежащее ядро, латеральное ядро перегородки и ядро ложа конечной полоски. Орексиновые нейроны иннервируются структурами мозга, обеспечивающими поддержание гомеостаза, включая нейропептид Y, альфа-меланин стимулирующий гормон (Broberger C., et al., 1998; Elias C . F., et al., 1998).

Ядра гипоталамуса иннервируют орексиновые нейроны в медиальной и перифорникальной области, но часть проекций от ствола головного мозга проецируются к латеральной области гипоталамуса (Yoshida K., et al., 2006). Эти структуры мозга направляют сигналы к орексиновым нейронам и регулируют их активность секрецией нейромодуляторов. Например, норадреналин и серотонин (5HT) вызывают гиперполяризацию на орексиновых нейронах через активацию G- белков, регулирующих состояние K+ каналов через альфа-2 адренорецепторы и 5HT1A- рецепторы (Yamanaka A., et al., 2003b, 2006; Muraki Y., et al., 2004). Холинергический агонист карбахол активирует 27% и ингибирует 6% орексиновых нейронов посредством М3-мускариновых рецепторов (Yamanaka A., et al., 2003; Sakurai T., et al., 2005). Серотониновые и норадреналиновые нейроны осуществляют тормозную обратную связь с орексиновыми нейронами. Данный механизм обратной связи может стабилизировать активность как орексиновых, так и моноаминергических нейронов. Кроме того, хоть орексиновые нейроны и не экспрессируют дофаминергические рецепторы, все же дофамин ингибирует орексиновые нейроны, действуя на альфа- 2 – адренорецепторы (Yamanaka A., et al., 2003b, 2006). Было также доказано, что короткий период тотального прерывания сна изменяет действие норадреналина на орексиновые нейроны у крыс (Grivel J., et al., 2005), хотя это не наблюдалось у мышей (Yamanaka A., et al.,2006).

Агонисты NMDA рецепторов возбуждали орексиновые нейроны, тогда как антагонисты NMDA рецепторов cнижали их активность (Li Y., et al., 2002; Yamanaka A., et al., 2003b). Данные результаты говорят о том, что орексиновые нейроны тонически активируются глутаматергическими нейронами. А GABA-ергические сигналы к орексиновым нейронам выраженно ингибируют активность орексиновых нейронов (Xie X., et al., 2006; Matsuki T., et al., 2009).

При работе с трансгенными мышами, у которых орексиновые нейроны экспрессируют внутриклеточный кальциевый индикатор (Yc2.1), обнаружен ряд биологически активных веществ, влияющих на активность орексиновых нейронов: холецистокинин, нейротензин, окситоцин и вазопрессин (оказывают возбуждаюшее действие) (Тsujino N., et al., 2005; Тsunematsu T., et al., 2008). При этом, ГАМК, глюкоза, серотонин, норадреналин и лептин оказывают тормозное действие на орексиновые нейроны. Доказано, что аденозин ингибирует орексиновые нейроны через OX1R (Liu Z.W., Gao X.B., 2007).

Нейропептиды головного мозга орексин А и орексин В были изначально описаны как регуляторы потребления пищи из-за их исключительной выработкой в области латерального гипоталамуса (центра насыщения головного мозга) (Sakurai T., et al., 1998; Edwards C. M., et al., 1999; Haynes A. C., et al., 2000, 2002). Было показано, что нейропептиды гипоталамуса орексины принимают участие в механизмах подкрепления, пробуждения и поддержания уровня бодрствования (DeLecea L., 2012). Также обнаружено, что механизмы пробуждения и регуляции уровня бодрствования в некоторой степени связаны с активацией OX2R, в то время как регуляция системы положительного подкрепления – с OX1R (Шумилов Е. Г. и др., 2014; Akanmu M. A., Honda K., 2005; Aston-Jones G., et al., 2010; Smith R. J.). Эти данные предполагают возможность разработки фармакологических средств, избирательно вовлекающих OX1R или OX2R подтипы рецепторов орексинов, для лечения аддикции и расстройств сна, соответственно (Gotter A. L., Roecker A. J., Hargreaves R., et al., 2012). Орексин активирует моноаминергические и холинергические нейроны, нужные для поддержания уровня бодрствования и получающие обильные связи от лимбической системы (Peyron C., et al., 2000; Thannickal T. C., et al., 2000; Hara J., et al., 2001). Орексиновые нейроны имеют и реципрокные соединения с аркуатным ядром гипоталамуса, регулирующие потребление пищи. Кроме того, чувствительность орексиновых нейронов к лептину и глюкозе, предполагает, что эти нейроны играют ключевую роль в поддержании энергетического гомеостаза и уровнем бодрствования. Орексиновые нейроны имеют тесные связи с дофаминергической подкрепляюшей системой мозга (Шумилов Е. Г., и др., 2014; Lin L., et al., 1999; Peyron C., et al., 2000). Таким образом, система орексина принимает участие в механизмах эмоционального подкрепления, энергетическом гомеостазе для поддержания уровня бодрствования. Поэтому данная система является потенциально важной терапевтической мишенью для лечения расстройств сна, ожирения, эмоционального стресса и наркологической зависимости (Hara J., et al., 2001).

Орексины играют важную роль в развитии наркотической зависимости и поведения, связанного с системой награды. Особенно важна роль орексинов в стремлении к получению наркотика, инициируемая внешними стимулами. Существуют функциональные нейронные связи, в которые вовлечена система орексинов. Данные связи опосредуют поведение, связанное с аддикцией (DeLecea L., 2012). Опыты на животных показали, что функция награды связана с орексиновыми нейронами в латеральном гипоталамусе.

Орексиновые нейроны реагируют на подкрепляющие стимулы, включая пищу, половое влечение и аддиктивные вещества (Шумилов Е. Г., и др., 2014; Лебедев А. А., и др., 2015; Cason A. M., et al., 2010; DiSebastiano A. M., et al., 2010; Harris G. C., et al., 2005; Sakurai T., et al., 1998). Блокирование OX1R-рецепторов препядствует возможности стимулов к восстановлению поведенческих реакций в отношении тяги к наркотикам или пище. Доказано, что орексин не только активирует нейроны-мишени, но также оказывает модуляторный эффект на глутаматергическую передачу (Шумилов Е. Г., и др., 2014; Baimel C., Borgland S. L., 2012).

Множество исследований показали важную роль орексина в отношении формирования тяги к наркотику на моделях аддикции у животных. Но точные механизмы этого воздействия пока не ясны. Это происходит вследствие комплексного вовлечения орексина в различные аспекты тяги к наркотику, такие как отвращение и мотивация потребления пищи, взаимодействие с процессами Павловского обусловливания и инструментального обусловливания (Шабанов П. Д., Лебедев А. А., 2012; Шабанов П. Д. и др., 2014).

Исследование системы орексина показало ее ключевую роль в фундаментальных и поведенческих процессах головного мозга. Сложно идентифицировать какую-либо другую систему, которая бы в такой же степени ассоциировалась с влиянием на поведение (Шабанов П. Д., Лебедев А. А., 2012; Шабанов П. Д. и др., 2014; Шумилов Е. Г. и др., 2014; GotterA. L., etal., 2012).

1.4. Системы грелина

В то время как грелин известен как гормон желудка, принимая участие в энергетическом балансе, инициации голода и насыщения, он также играет важную роль в аддиктивном поведении через активацию так называемой "холинергическо-дофаминергической цепочке награды". Эта цепочка содержит проекцию (воздействие) дофамина вентральной области покрышки (VTA) на прилежащее ядро вместе с холинергическим входом, возникающие в основном из латеродорзальной области покрышки. Влияние грелина на вентральную (VTA) или латеродорзальную (LDTg) область покрышки активирует "холинергическо-дофаминергическую" цепочку награды, предполагая, что грелин может увеличить побудительные ценности мотивированного поведения, такие как поиск раздражителя ("желание" или "побудительная мотивация"). Кроме того, с непосредственным введением грелина в желудочки головного мозга или в вентральную область покрышки(VTA) увеличивает потребление желаемых продуктов, а также алкоголя у мышей и крыс. Исследования на грызунах показывают положительный эффект антагонистов грелиновых рецепторов (GHS-R1A) в подавлении потребления желаемой пищи, алкоголя, кокаина и амфетамина (Suzanne L. Dickson et al., 2011).

Кроме того, изменения в GHS-R1A и про-грелиновых генах были связаны с высоким уровнем потребления алкоголя, курением и увеличением прироста массы людей с алкогольной зависимостью , также как при булимии и ожирении. Таким образом, система грелина учавствует в механизмах подкрепления, а агенты, которые прямо или косвенно подавляют эту систему, рассматриваются в качестве потенциальных лекарственных препаратов для подавления переедания, приводящего к ожирению и лечения наркотической зависимости (Suzanne L. Dickson et al., 2011).

Грелиновая система рассматривается как важная составляющая ЦНС для контроля за питанием (Wren et al., 2000) и энергетического баланса (Lell et al., 2001; Tschop et al., 2000). Рецепторы грелина GHS-R1A представлены в некоторых участках мозга, которые включают: гипоталамус, область покрышки, гиппокамп и ствол ГМ (Guan et al., 1997; Howard et al., 1996; Zigman et al., 2006). Интересно, что эти рецепторы имеют конституциональную активность даже при отсутствии грелиновых лигандов (Holst et al., 2003; Holst and Schwartz., 2004). Из этого следует, что работа рецепторов зависит не только от внутремозговых сигналов, обеспеченных грелином. Более того, работа GHR-R1A может быть подавлена не только через фармакологические антагонисты грелиновых эффектов, но также независимо от грелина (например через использование противоположных агонистов) (Mokrosinski and Holst., 2010).

Заинтересованность в GHS-R1A как в мишени для лечения появилась в 1980х годах, когда пептид, называвшийся пептид 6 релизинг-гормон роста (GHRP-6), каноничный представитель класса синтетических молекул, известных как секретируемый гормон роста (GHS), был определен как сильнейший стимулятор гипоталамо-гипофизарных осей роста (Bowers et al., 1984). Рецепторы к этим лигандам, GHR-R1A, были впервые описан несколько лет спустя группой MerckandCo (Howard et al., 1996).

Вскоре после исследования грелина, как первого эндогенного лиганда для GHS-R1A (Kojima et al., 1999), стало ясно что эти рецепторы также являются потенциальной цель для контроля за приемом пищи и ожирением. На грызунах инъекции грелина (периферически или центрально) вызывали быстрый орексиновый ответ (Asakawa et al., 2001; Wren et al., 2000). Также было найдено, что хроническая стимуляция рецепторов грелином (Tschop et al., 2000) или синтетически выращенными гормонами (Lall et al., 2001) повышала массу тела у грызунов. Уровни грелина повышаются перед приемом пищи (Cummings et al., 2001) и была показана корреляция со степенью голода у здоровых особей (Cummings et al., 2004) определяющяя то, что, по крайней мере в нормальной физиологии, острые изменения грелина, как изменяющегося гормона голода, могут участвовать в формировании решения к употреблению пищи.

В экспериментальных исследованиях на грызунах были определены возможные зоны действия грелина в ГМ: дугообразное ядро, вентромедиальное ядро, дорсомедиальное ядро, паравентрикулярное ядро, латеральный гипоталамус (Olszewski et al., 2003 a,b; Wren et al., 2001 a,b), ядра одиночного тракта ствола мозга (Faulconbridge et al., 2003), центральное ядро миндалины (Olszewski et al., 2003), вентральная область покрышки (VTA) и прилежащее ядро (Egecioglu et al., 2010; Naleid et al., 2005).

Изучая механизмы награды, как ключевые цели для грелина, становится ясно что центральная система грелина необходима для развития наркотической зависимости (Jerlhag et al., 2009; Kaurand, Ryabinin, 2010; Tessari et al.,2007; Wellman et al.,2005 ), а грелиновый рецептор, GHS-R1A, является важной терапевтической мишенью при аддиктивном поведении.