Retoj Perineuronales kaj Addiccion (2015)

Kial Binge Drinking Eble Kapas la Cerbon por Alkohola Dependeco.

By R. Douglas-Kampoj | Oktobro 23, 2015

Proteinoj kiuj ĉirkaŭas neŭronojn en areo de la kortekso povas solidigi sindevigajn drinkadkondutojn.

Amy Lasek

"Kial vi ne povas ĉesi trinki?" Ĉi-semajne ĉe la Jarkunveno de la Societo por Neŭroscienco en Ĉikago, esploristoj de la Universitato de Ĉikago anoncis nova trovo tio donas freŝan respondon al ĉi tiu persista demando, kiu plagas homojn toksomaniulojn al alkoholo. La malkovro proponas tute novan aliron al kuracado. Neŭrosciencisto, Amy Lasek, ĉe la Sekcio de Psikiatrio ĉe la Universitato de Ilinojso, Ĉikago, kaj kolegoj, raportas ke post eksceso de trinkado, neŭronoj en cerbaj cirkvitoj respondecaj por alkoholdependeco enfermiĝas en proteinmaterialo, nomita perineurona reto. La nepenetrebla tegaĵo cementas neŭronojn implikitajn en alkohola toksomanio en cirkviton ege malfacile rompi. Nunaj medikamentoj por traktado de alkohola dependeco funkcias modifante neŭrotransmisilon signaladon inter neŭronoj, sed por multaj homoj ĉi tiuj traktadoj ne povas rompi la superfortan devigon trinki. Medikamentoj, kiuj povas rompi la glusimilan cementon en perineuronalaj retoj, povus proponi novan aliron al kuracado.          

La nekutima aliro de Lasek al toksomanioesplorado devenas de ŝia fono kiel molekula kaj ĉelbiologo laboranta en la kampo de kanceresplorado. La radiko de kancero estas ŝanĝoj en specifaj genoj. Malgrandaj molekuloj destinitaj por celi ĉi tiujn aberrajn genojn estas la aliro uzita en kanceroterapio. La fono de Lasek pensigis ŝin pri trovado de molekule celitaj terapioj por psikiatriaj malordoj.

Lasek kaj ŝiaj kolegoj komencis studante fruktomuŝojn por serĉi genajn variojn, kiuj ŝanĝis la konduton de la muŝo al alkoholo. Ŝi trovis plurajn genojn kiuj havis ĉi tiun efikon, inkluzive de malklara nomita ALK (anaplasta limfoma kinazo). Tiam ŝi subpremis ĉi tiujn genojn en musoj por vidi ĉu la respondo de la besto al alkoholo estis ŝanĝita. "Mi enlogis," ŝi diras, "ĉar al mi la fakto, ke oni povas manipuli unu genon en unu cerba regiono kaj ŝanĝi konduton—kiel drinkado aŭ rekompenco por kokaino— estis fascina de biologia vidpunkto!"

Ŝi kaj ŝiaj kolegoj ekzamenis la genaron de familioj kiuj havis historion de alkoholdependeco. Ili trovis, ke ALK - la geno kiun ili identigis en fruktomuŝoj, kiu ŝanĝis la respondojn de la insektoj al alkoholo - ankaŭ estis asociita kun homoj en familioj kun historio de alkoholdependeco. Lasek trovis plurajn variojn en la ALK-geno (polimorfismoj) kiuj estis forte asociitaj kun diferencoj en la tuja reago kiun individuoj devis trinki alkoholon, kiel ekzemple la subjektiva maksimumo aŭ la kvanto de motora malkunordigo travivita post trinkado. Ĉi tiu korelacio estis forta indico ke ALK kaj alkohola misuzo estis iel ligitaj.

Surprize, montriĝis, ke la proteino farita de la ALK-geno ne kontrolas neŭrotransmitor signaladon; ĝi estis sur la surfaco de neŭronoj kie ĝi kontrolis demetadon de proteinoj nomitaj la eksterĉela matrico, kiu ligas ĉelojn kune en histon. Kelkaj neŭronoj estas peze enfermitaj en speciala reto de eksterĉela matrico, nomita la perineurona reto. "Ĝi estas io kiel kolageno," ŝi diras. Tre malmola kaj glitiga materialo, kiu estas imuna al ŝanĝo post kiam ĝi estas deponita. Sed kiel "cerba gluo" povus rilati al alkoholismo?

Esplorado en aliaj laboratorioj montris ke perineuronalaj retoj estas specialeca formo de eksterĉela matrico kiu reguligas sinaptan plastikecon - la kapablon de neŭronoj fari kaj rompi ligojn inter neŭronoj. "Vi nur ricevas sinapsojn [formitajn] kie estas truoj en la retoj," klarigas Lasek. Kiam neŭrono iĝas peze enfermita en perineurona reto, novaj sinapsoj ne povas formiĝi kaj ekzistantaj sinapsoj iĝas cementitaj modloko. 

Dependeco supozeble estas aberra lernado. Fundamente, lernado estas kunligi malsamajn eventojn aŭ mediajn stimulojn kune por direkti specifan konduton, kiel ekzemple la hundoj de Pavolv lernanta asocii la sonon de sonorilo kun manĝaĵo por sekvi. Ĉe ĉela nivelo, sinaptaj ligoj estas formitaj kaj fortigitaj, malfortigitaj kaj rompitaj, por ĉifri la lernadon en neŭralan cirkviton kiu kontrolas konduton. Same en toksomanio, homo lernas asocii iujn mediajn stimulojn aŭ internajn mensajn statojn, kun superforta devigo trinki alkoholon. Forlasi tempon, eble, povas ekigi superfortan instigon havi koktelon, kaj poste alian, kaj alian. "Povas esti, ke perineuronalaj retoj enfermiĝas en tiu lernado, kiu okazis, kie vi havas ĉi tiun aberan memoron pri la drogo." 

Neŭrologo Varda Lev-Ram kaj kolegoj, laborantaj ĉe la Universitato de Kalifornio, San-Diego, raportis en la sama kunveno, ke perineuronalaj retoj estas ege longdaŭraj. Ŝi kaj ŝia teamo malkovris tion pikante musmanĝaĵon per spuroj de la radioaktiva izotopo de nitrogeno 14N, kiu iĝus integrigita en lastatempe sintezitaj proteinoj en la korpo de la besto. Uzante ĉi tiun metodon de biologia radioaktiva datado, la esploristoj trovis, ke iuj el la plej longdaŭraj proteinoj en la korpo estas komponantoj de la perineuronalaj retoj. 

Ĉi tiuj retoj povas esti rompitaj kaj kiam tio estas farita, longdaŭra memoro estas eroziita. Kiam Lev-Ram kaj kolegoj traktis musojn kun kunmetaĵoj kiuj malkonstruas komponantojn en la perineuronalaj retoj (uzante enzimojn nomitajn matricaj metaloproteinazoj), musoj trejnitaj por timi tonon kiu signalis elektran ŝokon, baldaŭ forgesis la asocion inter la averta tono kaj la elektra ŝoko. . Ĉi tio estas signifa, ĉar timmemoroj, kiel en PTSD, estas kelkaj el la plej malfacilaj memoroj por rompi, sed erozio de la perineurona reto permesas ĉi tiujn traŭmatajn memorojn forgliti.           

La teamo de Lasek elpensis eksperimenton en kiu junaj plenkreskaj musoj ricevis akvon makulitan per alkoholo en maniero simila al troa trinkado en kolegio-aĝaj studentoj. Kiam ili ekzamenis cerbojn de musoj post ses semajnoj da trinkado, ili trovis, ke perineuronalaj retoj formiĝis kaj dikiĝis ĉirkaŭ neŭronoj en la insula, parto de la cerba kortekso, kiu estas konata esti implikita en deviga alkoholuzo. Tiuj enpagoj ne formiĝis ĉirkaŭ neŭronoj en aliaj regionoj de cerba kortekso, ekzemple motorkortekso, kiu kontrolas korpan movadon, sugestante specifan efikon celitan sur neŭronoj implikitaj en alkoholdependeco. "Ĉi tiuj retoj amasiĝas kiel respondo al drogoj de misuzo. Ĝi povas esti ŝlosita en tiu lernadprocezo kiu okazis, kie vi havas ĉi tiun aberan memoron por la drogo, "ŝi diras. 

Ĉi tiu nova trovo sugestas, ke por venki dependecon, "Vi devas forigi la retojn," diras Lasek. En ŝia laboratorio ŝi traktas musojn kun inhibitoroj de ALK kaj aliaj proteinoj en la perineuronalaj retoj, kaj la neeldonitaj rezultoj ĝis nun montras ke tiuj musoj libervole malpliigas sian ekscesan trinkadon. "Ĉi tio estus tute nova vojo de kuracado," ŝi diras. Tamen, drogtraktadoj ne estas la sola maniero por utiligi ĉi tiun novan trovon, ĉar multaj aliaj faktoroj influos kiel la perineuronalaj retoj formiĝas kaj kiom rapide ili povas rompiĝi, inkluzive de ekzerco kaj dieto, ŝi sugestas. "Mi pensas, ke ĉi tiuj aferoj povas plibonigi ajnan riskon, kiun vi havas kun via genetiko," diras Lasek. “Mi ne ĉiam pensas, ke drogoj estas la solvo; foje vi bezonas ambaŭ [medicinon kaj vivstilan ŝanĝojn]." Perineuronalaj retoj estas nova parto de la enigmo klarigante kial estas tiel malfacile venki alkoholan dependecon, kaj ĉi tiu nova kompreno ofertas freŝan esperon por homoj, kies vivoj estas detruitaj de toksomanio.