Λίγα ποτά αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται οι αναμνήσεις στο θεμελιώδες, μοριακό επίπεδο, σύμφωνα με μια νέα μελέτη με τις μύγες.

Μία από τις πολλές προκλήσεις για την καταπολέμηση του εθισμού στο αλκοόλ και άλλων διαταραχών κατάχρησης ουσιών είναι ο κίνδυνος υποτροπής, ακόμη και μετά από πρόοδο προς την ανάρρωση. Ακόμα και οι ενοχλητικές μύγες με φρούτα έχουν μια τάση για το αλκοόλ και επειδή τα μοριακά σήματα που εμπλέκονται στη διαμόρφωση της ανταμοιβής και των αναμνήσεων μύγας είναι σχεδόν τα ίδια με αυτά των ανθρώπων, είναι ένα καλό μοντέλο για μελέτη.

Η νέα έρευνα διαπιστώνει ότι το αλκοόλ παραβιάζει αυτό το μονοπάτι σχηματισμού μνήμης και αλλάζει τις πρωτεΐνες που εκφράζονται στους νευρώνες, σχηματίζοντας πόθους.

Κακές εμπειρίες, καλές στιγμές

Η Karla Kaun, επίκουρη καθηγήτρια νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο Brown και ανώτερη συγγραφέας της εφημερίδας, συνεργάστηκε με μια ομάδα προπτυχιακών, τεχνικών και μεταδιδακτορικών ερευνητών για να αποκαλύψει τις οδούς μοριακής σηματοδότησης και τις αλλαγές στην έκφραση του γονιδίου που εμπλέκονται στη δημιουργία και τη διατήρηση αναμνήσεων ανταμοιβής.

«Ένα από τα πράγματα που θέλω να καταλάβω είναι γιατί τα ναρκωτικά μπορούν να δημιουργήσουν πραγματικά ανταποδοτικές αναμνήσεις όταν είναι στην πραγματικότητα νευροτοξίνες», λέει ο Kaun, ο οποίος συνδέεται με το Brown's Carney Institute for Brain Science.

"Όλα τα ναρκωτικά κατάχρησης - αλκοόλ, οπιούχα, κοκαΐνη, μεθαμφεταμίνη - έχουν δυσμενείς παρενέργειες. Κάνουν τους ανθρώπους ναυτικούς ή δίνουν στους ανθρώπους hangover, οπότε γιατί τους βρίσκουμε τόσο ανταποδοτικούς; Γιατί θυμόμαστε τα καλά πράγματα σε αυτά και όχι τα κακά; Η ομάδα μου προσπαθεί να καταλάβει σε μοριακό επίπεδο τι κάνουν τα φάρμακα κατάχρησης στις αναμνήσεις και γιατί προκαλούν πόθους ».

Μόλις οι ερευνητές καταλάβουν τι μόρια αλλάζουν όταν εμφανίζονται οι πόθοι, τότε μπορούν να καταλάβουν πώς να βοηθήσουν στην ανάρρωση των αλκοολικών και των εξαρτημένων μειώνοντας ίσως πόσο διαρκούν ή πόσο έντονες είναι οι αναμνήσεις της λαχτάρας, λέει ο Kaun.

Εφέ ντόμινο

Οι μύγες φρούτων έχουν μόνο 100,000 νευρώνες, ενώ οι άνθρωποι έχουν περισσότερα από 100 δισεκατομμύρια. Η μικρότερη κλίμακα - συν το γεγονός ότι γενιές επιστημόνων έχουν αναπτύξει γενετικά εργαλεία για τον χειρισμό της δραστηριότητας αυτών των νευρώνων σε κύκλωμα και μοριακό επίπεδο - έκανε τον καρπό να πετάξει το τέλειο μοντέλο οργανισμού για την ομάδα του Kaun να πειράξει τα γονίδια και τις οδούς μοριακής σηματοδότησης που εμπλέκονται σε αναμνήσεις επιβράβευσης αλκοόλ, λέει.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γενετικά εργαλεία για να απενεργοποιήσουν επιλεκτικά τα βασικά γονίδια, εκπαιδεύοντας τις μύγες πού να βρουν αλκοόλ. Αυτό τους επέτρεψε να δουν ποιες πρωτεΐνες απαιτούνται για αυτή τη συμπεριφορά ανταμοιβής.

Μία από τις πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για την προτίμηση των μυγών για το αλκοόλ είναι η Notch, σύμφωνα με τους ερευνητές. Το Notch είναι το πρώτο «ντόμινο» σε μια οδό σηματοδότησης που εμπλέκεται στην ανάπτυξη εμβρύων, την ανάπτυξη του εγκεφάλου και τη λειτουργία του εγκεφάλου των ενηλίκων σε ανθρώπους και όλα τα άλλα ζώα. Τα μονοπάτια μοριακής σηματοδότησης δεν μοιάζουν με έναν καταρράκτη ντόμινο - όταν πέφτει το πρώτο ντόμινο (στην περίπτωση αυτή, ενεργοποιείται το βιολογικό μόριο), ενεργοποιεί περισσότερα που ενεργοποιούν περισσότερο και ούτω καθεξής.

Ένα από τα κατάντη ντόμινο στο μονοπάτι σηματοδότησης που επηρεάζει το αλκοόλ είναι ένα γονίδιο που ονομάζεται υποδοχέας που μοιάζει με ντοπαμίνη-2, το οποίο δημιουργεί μια πρωτεΐνη στους νευρώνες που αναγνωρίζει τη ντοπαμίνη, τον «αισθητικό» νευροδιαβιβαστή.

«Ο υποδοχέας που μοιάζει με ντοπαμίνη-2 είναι γνωστό ότι εμπλέκεται στην κωδικοποίηση κατά πόσον μια μνήμη είναι ευχάριστη ή αποτρεπτική», λέει η μεταδιδακτορική ερευνητής Emily Petruccelli, η οποία είναι τώρα βοηθός καθηγητής με το δικό της εργαστήριο στο Πανεπιστήμιο Southern Illinois. Και το αλκοόλ παρασύρει αυτό το διατηρημένο μονοπάτι μνήμης για να σχηματίσει πόθους.

Στην περίπτωση της μεθόδου ανταμοιβής αλκοόλ που μελετήθηκε, ο καταρράκτης σηματοδότησης δεν ενεργοποίησε ή απενεργοποίησε το γονίδιο του υποδοχέα ντοπαμίνης, ούτε αύξησε ή μείωσε την ποσότητα της παραγόμενης πρωτεΐνης, λέει ο Kaun. Αντ 'αυτού, είχε ένα πιο λεπτό αποτέλεσμα - άλλαξε την έκδοση της πρωτεΐνης που παράγεται από ένα μόνο γράμμα αμινοξέων σε μια σημαντική περιοχή.

Ανοιχτό και κλειστό

«Δεν γνωρίζουμε ποιες είναι οι βιολογικές συνέπειες αυτής της μικρής αλλαγής, αλλά ένα από τα σημαντικά ευρήματα αυτής της μελέτης είναι ότι οι επιστήμονες πρέπει να εξετάσουν όχι μόνο ποια γονίδια ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται, αλλά ποιες μορφές κάθε γονιδίου είναι ενεργοποιείται και απενεργοποιείται », λέει ο Kaun. «Πιστεύουμε ότι αυτά τα αποτελέσματα είναι πολύ πιθανό να μεταφραστούν σε άλλες μορφές εθισμού, αλλά κανείς δεν το έχει διερευνήσει».

Η ομάδα συνεχίζει το έργο της μελετώντας τις επιδράσεις που έχουν τα οπιούχα στις ίδιες διατηρημένες μοριακές οδούς. Επιπλέον, ο Kaun συνεργάζεται με τον John McGeary, επίκουρο καθηγητή ψυχιατρικής και ανθρώπινης συμπεριφοράς, για να εξετάσει δείγματα DNA από ασθενείς με διαταραχές κατάχρησης αλκοόλ για να διαπιστώσει εάν έχουν γενετικούς πολυμορφισμούς σε οποιοδήποτε από τα γονίδια που σχετίζονται με την επιθυμία που ανακαλύφθηκαν στις μύγες.

"Εάν αυτό λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο στους ανθρώπους, ένα ποτήρι κρασί είναι αρκετό για να ενεργοποιήσει το μονοπάτι, αλλά επιστρέφει στο φυσιολογικό μέσα σε μια ώρα", λέει ο Kaun. «Μετά από τρία ποτήρια, με μια ώρα διάλειμμα, το μονοπάτι δεν επιστρέφει στο φυσιολογικό μετά από 24 ώρες. Πιστεύουμε ότι αυτή η επιμονή είναι πιθανό αυτό που αλλάζει την γονιδιακή έκφραση στα κυκλώματα μνήμης.

«Απλώς πρέπει να έχετε κατά νου την επόμενη φορά που θα χωρίσετε ένα μπουκάλι κρασί με έναν φίλο ή σύζυγο», προσθέτει.

Τα ευρήματα εμφανίζονται στο περιοδικό Νευρώνας. Τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας χρηματοδότησαν την έρευνα.

πηγή: Πανεπιστήμιο Brown

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon