Wspomnienia o zmianach alkoholowych na poziomie komórkowym, pokazuje badanie much owocowych

Jest sobota rano. Budzisz się na gorącej kanapie z suchymi ustami i bólem głowy. Nigdy więcej nie będę pić, mówisz, ale tej nocy to robisz. Nowe badania w Neuron ujawnia podstawy tego niekończącego się cyklu, pokazując związek między związkiem mózgu z alkoholem a przyjemnymi wspomnieniami powstającymi pod wpływem.

Naukowcy od dawna wiedzą, że uzależniające narkotyki, takie jak kokaina i alkohol, zaburzają sposób, w jaki działają ścieżki wynagrodzeń mózgów, ale to badanie pokazuje właśnie w jaki sposób to może się zdarzyć. W artykule opublikowanym w czwartek naukowcy z Brown University pokazują, że alkohol wpływa na specyficzny szlak sygnalizacji komórkowej w mózgach muszek owocowych (muszka owocowa).

Ten szlak, zwany Notch, jest wspólny dla większości organizmów wielokomórkowych, w tym ludzi. Opierając się na zmianach, które naukowcy zaobserwowali w mózgach muszek owocowych po spożyciu alkoholu, sugerują, że wpływ alkoholu na szlak Notch może być istotną częścią tego, jak zwierzęta - w tym ludzie - uczą się realizować doświadczenia, które są dobre.

Dr Karla Kaun, adiunkt neurologii w Brown University i autor korespondencji badania, twierdzi, że wpływ alkoholu na szlak sygnałowy Notch przyczynia się do rodzaju pamięci asocjacyjnej, która może napędzać uzależnienie.

„Kiedy pijesz, tworzysz wspomnienia w swoim otoczeniu, takie jak dotyk szkła lub bukiet wina, które wiążą się z uczuciem upojenia”, powiedział Kaun Newsweek. „Nasze badanie dostarcza dowodów genetycznych i biochemicznych, że dość niskie dawki alkoholu mogą aktywować wysoce konserwatywną ścieżkę sygnalizacji komórkowej w mózgu, prowadząc do zmian w ekspresji genów ważnych dla uczenia się i pamięci”.

Wydaje się, że wpływ alkoholu na nagrody i ścieżki uczenia się mózgu ma postać zmienionej ekspresji genu w szlaku Notch. Na początku życia szlak sygnałowy Notch odgrywa główną rolę w rozwijającym się mózgu zarodka. Badanie to sugeruje, że jego znaczący wpływ na dorosłe mózgi jest niedoceniany, co może mieć znaczący wpływ na to, jak alkohol aktywuje dopaminę - neuroprzekaźnik często kojarzony z dobrymi uczuciami i uzależnienie - w mózgu.

U muszek owocowych przeszkolonych do poszukiwania alkoholu w ramach badania alkohol aktywował szlak Notch. Aktywacja ta miała kaskadę efektów w dół linii, która obejmowała niewielką zmianę genu kodującego receptory dopaminowe komórek. Alkohol nie zwiększał ani nie zmniejszał produkcji receptorów dopaminowych, ani nie aktywował receptorów dopaminy, ale nieznacznie zmieniał ekspresję genów receptorów dopaminowych wytwarzanych przez komórki. Ta zmiana, twierdzą autorzy badania, sugeruje, że alkohol przejmuje sposób, w jaki mózgowe szlaki dopaminowe reagują na przyjemność i nagrodę.

„Jeśli to działa tak samo u ludzi, wystarczy jedna szklanka wina, aby aktywować ścieżkę, ale wraca do normy w ciągu godziny”, powiedział Kaun Niezależny. Ale im więcej spożywamy alkoholu, tym dłużej trwa powrót do normalności. „Po trzech kieliszkach, z przerwą między godzinami, ścieżka nie wraca do normy po 24 godzinach”, powiedziała. „Uważamy, że ta trwałość prawdopodobnie zmienia ekspresję genów w obwodach pamięci”.

Peter Giese, Ph.D., profesor neurologii w King's College London, który nie był zaangażowany w badania, mówi, że lepsze zrozumienie, jak alkohol - i inne uzależniające substancje - wpływa na mózg na poziomie mikroskopowym może pomóc ludziom żyjącym z substancją zaburzenia użytkowania.

„To badanie sugeruje, że uzależnienie od narkotyków utrzymuje się, ponieważ mechanizmy pamięci zostały porwane przez ekspozycję na lek”, powiedział Giese Niezależny. „Badanie nie tylko dostarcza modelu do zrozumienia trwałości uzależnienia od narkotyków, ale także identyfikuje potencjalne cele farmakologiczne w leczeniu uzależnienia”.

Abstrakcyjny:

Narkotyki, takie jak alkohol, modulują ekspresję genów w obwodach nagrody iw konsekwencji zmieniają zachowanie. Jednakże in vivo mechanizmy komórkowe, poprzez które alkohol wywołuje trwałe zmiany transkrypcyjne, są niejasne. Pokazujemy to Drosophila Sygnalizacja Notch / Su (H) i wydzielane białko Scabrous związane z fibrynogenem w obwodach pamięci grzybów (MB) są ważne dla trwałej preferencji sygnałów związanych z właściwościami nagradzającymi alkohol. Ekspozycja na alkohol wpływa na odpowiedź Notch w dorosłym MB i zmienia celowanie Su (H) na receptor dopaminowy-2-podobny (Dop2R). Trening wskazań alkoholowych spowodował także trwałe zmiany w transkryptomie jądrowym MB, w tym zmiany w alternatywnym splicingu Dop2R i takie jak Stat92E. Razem nasze dane sugerują, że indukowana alkoholem aktywacja wysoce konserwatywnego szlaku Notch i towarzyszące odpowiedzi transkrypcyjne w obwodach pamięci przyczyniają się do uzależnienia. Ostatecznie zapewnia to mechanistyczny wgląd w etiologię i patofizjologię zaburzeń związanych z używaniem alkoholu.