Kommentare: Unter Suchtforschern ist allgemein bekannt, dass Verhaltens- und Substanzabhängigkeiten dieselben Wege und ähnliche oder überlappende Mechanismen beinhalten. Dies ist eine weitere Studie, die dieses Paradigma bestätigt. Abhängigkeiten entführen unsere normalen Wege im Zentrum des Belohnungskreislaufs, weshalb sie uns auf so viele Arten beeinflussen.
ARTIKEL
Durham, NC, USA und Melbourne, Australien - Ein Team des Duke University Medical Center und australischer Wissenschaftler hat herausgefunden, dass Suchtmittel möglicherweise dieselben Nervenzellen und Verbindungen im Gehirn entführt haben, die einem starken, uralten Instinkt dienen: dem Appetit auf Salz.
Ihre Nagetierforschung zeigt, wie bestimmte Gene in einem Teil des Gehirns reguliert werden, der das Gleichgewicht von Salz, Wasser, Energie, Fortpflanzung und anderen Rhythmen steuert - dem Hypothalamus. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Genmuster, die durch die Stimulierung eines instinktiven Verhaltens (Salzappetit) aktiviert wurden, die gleichen Gengruppen waren, die durch Kokain- oder Opiatabhängigkeit (z. B. Heroin) reguliert werden.
"Wir waren überrascht und erfreut zu sehen, dass das Blockieren suchtabhängiger Pfade den Natriumappetit stark beeinträchtigen kann", sagte Dr. med. Wolfgang Liedtke, Assistenzprofessor für Medizin und Neurobiologie an der Duke University. "Unsere Ergebnisse haben tiefgreifende und weitreichende medizinische Auswirkungen und könnten zu einem neuen Verständnis der Sucht und der schädlichen Folgen führen, wenn Lebensmittel, die Fettleibigkeit erzeugen, mit Natrium überladen sind."
Die Studie wurde in den frühen Ausgaben der National Academy of Sciences am Juli 11 online veröffentlicht.
"Obwohl Instinkte wie Salzappetit im Grunde genommen genetische neuronale Programme sind, können sie durch Lernen und Erkennen erheblich verändert werden", sagte der Co-Hauptautor Professor Derek Denton von der University of Melbourne und dem Florey Neuroscience Institute, der für seine Pionierarbeit bekannt ist im Bereich des instinktiven Verhaltens. „Sobald das genetische Programm funktioniert, werden Erfahrungen, die Teil der Programmausführung sind, in den allgemeinen Verhaltensmustern eines Individuums verankert, und einige Wissenschaftler haben die Theorie aufgestellt, dass Drogenabhängigkeit Nervenwege des Instinkts verwenden kann. In dieser Studie haben wir gezeigt, dass ein klassischer Instinkt, der Hunger nach Salz, eine neuronale Organisation darstellt, die der Abhängigkeit von Opiaten und Kokain dient. “
Tief eingebettete Wege eines alten Instinkts könnten erklären, warum eine Suchtbehandlung mit dem Hauptziel der Abstinenz so schwierig ist, sagte Denton. Liedtke sagte, dass dies angesichts des bemerkenswerten Erfolgs von Erhaltungsansätzen, die keine Abstinenz beinhalten, wie das Ersetzen von Heroin durch Methadon und Zigaretten durch Nikotinkaugummi oder Pflaster, relevant sein könnte.
"Die Arbeit eröffnet neue Wege des experimentellen Ansatzes zur Sucht", sagte Denton.
Die Studie war die erste, die die Genregulation im Hypothalamus auf Salzappetit untersuchte. Das Team verwendete zwei Techniken, um das instinktive Verhalten bei Mäusen zu induzieren - sie hielten eine Zeit lang Salz in Kombination mit einem Diuretikum zurück und verwendeten das Stresshormon ACTH, um den Salzbedarf zu erhöhen.
Liedtke, der auch dem Duke Center for Translational Neuroscience und den Duke Pain Clinics angeschlossen ist, sagte, die Forscher seien überrascht, dass sie feststellen könnten, dass Gene im Salzappetit „eingeschaltet“ oder „ausgeschaltet“ seien. Diese Muster seien häufig erheblich umgekehrt innerhalb von zehn Minuten nach dem Trinken der Salzlösung durch die Tiere, lange bevor signifikantes Salz aus dem Darm in den Blutkreislauf aufgenommen werden konnte. Die Frage, wie dies geschieht, ist verwirrend und eröffnet ein völlig neues Feld für die Erforschung, sagte Liedtke.
In Bezug auf den Überlebensvorteil dieses Verhaltens ist eine schnelle Befriedigung des Salzhungers sinnvoll. Bei Wildtieren bedeutet die Fähigkeit, den Salzbedarf durch eifriges Übergreifen einer Salzlösung schnell auszugleichen, dass erschöpfte Tiere zur Befriedigung trinken und schnell gehen können, wodurch ihre Anfälligkeit für Raubtiere verringert wird.
Das Duke-Melbourne-Forschungsteam fand heraus, dass eine bestimmte Region des Hypothalamus, wenn das Tier einen robusten Natriumappetit hat, anfällig für die Auswirkungen von Dopamin zu werden scheint, das die interne Währung des Gehirns für Belohnungen ist. Dies deutet darauf hin, dass der Zustand des instinktiven Bedürfnisses, der natriumarme Zustand, den Hypothalamus für die subjektive Erfahrung der Belohnung „springt“, die folgt, wenn Tiere das Bedürfnis befriedigen - ein zufriedenes Gefühl. Dieses Konzept wird durch ihre Feststellung untermauert, dass die lokalen Wirkungen von Dopamin auf eine Subregion des Hypothalamus für das instinktive Verhalten der Tiere entscheidend sind.
Verhältnis von Suchtgenen zu hypothalamischen Genveränderungen unterliegt der Genese und Befriedigung eines klassischen Instinktes, dem Natriumhunger
- Wolfgang B. Liedtkea,b,1,
- Michael J. McKinleyc,d,
- Lesley L. Walkerc,2,
- Hao Zhangb,2,
- Andreas R. Pfenningb,2,
- John Dragoc,e,
- Sarah J. Hochendonera,b,
- Donald L. Hiltonf,
- Andrew J. Lawrencec,e und
- Derek A. Dentonc,g,h,1
Beitrag von Derek A. Denton, June 7, 2011 (zur Überprüfung gesendet April 1, 2011)
Abstrakt
Natriumappetit ist ein Instinkt, der eifrige spezifische Absichten beinhaltet. Es wird durch Natriummangel, durch Stress hervorgerufenes adrenocorticotropes Hormon (ACTH) und Fortpflanzung ausgelöst. Genomweite Microarrays in Mäusen mit Natriummangel oder nach ACTH-Infusion zeigten eine Hochregulation von hypothalamischen Genen, einschließlich Dopamin- und cAMP-reguliertem neuronalen Phosphoprotein 32 kDa (DARPP-32), Dopaminrezeptoren-1 und -2, α-2C- Adrenozeptor und striatal angereicherte Proteintyrosinphosphatase (STEP). Sowohl DARPP-32 als auch das durch das neuronale Plastizitätsregulator aktivierte Zytoskelett-assoziierte Protein (ARC) wurden in lateralen hypothalamischen orexinergen Neuronen durch Natriummangel hochreguliert. Die Verabreichung von Dopamin D1 (SCH23390) - und D2-Rezeptor (Racloprid) -Antagonisten verringerte die durch Natriummangel ausgelöste Befriedigung des Natriumappetits. SCH23390 war spezifisch und hatte keinen Einfluss auf das osmotisch induzierte Wassertrinken, während Racloprid auch die Wasseraufnahme verringerte. D1-Rezeptor-KO-Mäuse hatten einen normalen Natriumappetit, was auf eine kompensatorische Regulation hinweist. Der Appetit war unempfindlich gegenüber SCH23390, was das Fehlen von Effekten außerhalb des Ziels bestätigte. Die bilaterale Mikroinjektion von SCH23390 (100 nM in 200 nl) in den lateralen Hypothalamus von Ratten verringerte den Natriumappetit stark. Eine Gen-Set-Anreicherungsanalyse in Hypothalami von Mäusen mit Natrium-Appetit zeigte eine signifikante Anreicherung von Gen-Sets, die zuvor mit Sucht in Verbindung gebracht wurden (Opiate und Kokain). Dieser Befund einer konzertierten Genregulation wurde bei Befriedigung mit einer verwirrend schnellen Kinetik von nur 10 Minuten abgeschwächt, was einer signifikanten Absorption von Salz aus dem Darm vorausging. Der Salzappetit und die hedonische Vorliebe für Salzgeschmack haben sich über> 100 Millionen Jahre entwickelt (z. B. in Metatheria vorhanden). Drogen, die Vergnügen und Sucht verursachen, sind vergleichsweise neu und spiegeln wahrscheinlich die Usurpation evolutionärer alter Systeme mit hohem Überlebenswert durch die Befriedigung zeitgenössischer hedonischer Ablässe wider. Unsere Ergebnisse skizzieren eine molekulare Logik für das vom Gehirn kodierte instinktive Verhalten mit möglichen wichtigen translatorisch-medizinischen Implikationen.
;