Miért engedheti meg az alkoholfogyasztást az alkoholfogyasztás az alkoholfogyasztásnak?
By R. Douglas Fields | Október 23, 2015
Az agykéreg területén az idegsejteket körülvevő proteinek megszilárdíthatják a kényszeres ivási viselkedést.
Amy Lasek
„Miért nem hagyhatja abba az ivást?” Ezen a héten a Chicagói Idegtudományi Társaság éves találkozóján a Chicagói Egyetem kutatói bejelentettek egy új lelet Ez új választ ad e tartós kérdésre, amely az alkoholfüggõ embereket sújtja. A felfedezés teljesen új megközelítést kínál a kezeléshez. Az Amy Lasek, a chicagói Illinoisi Egyetem Pszichiátriai Tanszékének idegtudós kutatói és munkatársai arról számolnak be, hogy az alkoholfogyasztás után az alkoholfüggőségért felelős agyi körzetek idegsejtjei egy perineuronális hálózatnak nevezett protein anyagba burkolódnak. Az áthatolhatatlan bevonat az alkoholfüggőségben részt vevő idegsejteket olyan körbe rögzíti, amelyet rendkívül nehéz megbontani. Az alkoholfüggőség kezelésére szolgáló jelenlegi gyógyszerek úgy működnek, hogy módosítják a neurotranszmitter jelátvitelt az idegsejtek között, de sok ember számára ezek a kezelések nem tudják megtörni az italok iránti kényszert. Azok a gyógyszerek, amelyek lebonthatják a perineuronális hálókban a ragasztószerű cementet, új megközelítést kínálhatnak a kezeléshez.
Lasek szokatlan hozzáállása a függőségi kutatáshoz abból a tényből származik, hogy molekuláris és sejtbiológusként dolgozik a rákkutatás területén. A rák gyökere a specifikus gének változásai. A rákterápiában alkalmazott módszer az ezen eltérő gének megcélzására kifejlesztett kis molekulák. Lasek háttere arra késztette, hogy molekulárisan célzott terápiákat találjon a pszichiátriai rendellenességekre.
Lasek és munkatársai azzal kezdték, hogy tanulmányozták a gyümölcslégyeket, hogy olyan génvariációkat keressenek, amelyek megváltoztatták a légy alkoholhoz való viselkedését. Számos olyan gént talált, amelyeknek ilyen hatása volt, köztük egy homályos nevű ALK-t (anaplasztikus lymphoma-kináz). Aztán elnyomta ezeket a géneket egerekben, hogy lássa, megváltozott-e az állat alkoholra adott reakciója. "Kiakadtam - mondja -, mert számomra az a tény, hogy egyetlen génnel manipulálhat egyetlen agyi régióban, és megváltoztathatja a viselkedését - például az ivás vagy a kokain jutalma - biológiai szempontból lenyűgöző volt!"
Kollégáival megvizsgálta azoknak a családoknak a genomját, amelyekben már volt alkoholfüggőség. Megállapították, hogy az ALK-t - a gyümölcslegyekben azonosított gént, amely megváltoztatta a rovarok alkoholra adott válaszát - szintén összekapcsolták az alkoholfüggőséggel rendelkező családokban élő emberekkel. Lasek az ALK gén számos variációját (polimorfizmusokat) találta meg, amelyek erősen összefüggenek az azonnali reakció különbségeivel az egyéneknek az alkoholfogyasztás során, mint például az ivás után tapasztalható szubjektív magas vagy a motoros koordináció hiánya. Ez a korreláció erõs nyom volt arra, hogy az ALK és az alkoholfogyasztás valamilyen módon összefüggenek.
Meglepő módon kiderült, hogy az ALK gén által előállított fehérje nem irányítja a neurotranszmitter jelátvitelt; az idegsejtek felszínén volt, ahol szabályozta az extracelluláris mátrixnak nevezett fehérjék lerakódását, amely a sejteket szövetekké köti. Néhány idegsejt erősen be van zárva az extracelluláris mátrix speciális hálójába, az úgynevezett perineuronális hálóba. "Olyan, mint a kollagén" - mondja. Nagyon szívós és csúszós anyag, amely lerakódása után ellenáll a változásnak. De hogyan lehet az „agyragasztó” összekapcsolni az alkoholizmussal?
Más laboratóriumokban végzett kutatások kimutatták, hogy a perineuronalis háló az extracelluláris mátrix speciális formája, amely szabályozza a szinaptikus plaszticitást - az neuronok azon képességét, hogy megteremtsék és megszakítsák az neuronok közötti kapcsolatokat. „Csak akkor szinapszik jönnek létre [ott], ahol lyukak vannak a hálóban” - magyarázza Lasek. Amikor egy idegsejt erősen be van burkolva a perineuronális hálózatba, akkor új szinapszisok nem alakulhatnak ki, és a meglévő szinapszisok a helyükön cementálódnak.
A függőségről azt gondolják, hogy aberrált tanulási folyamat. Alapvetően a tanulás összekapcsolja a különböző eseményeket vagy környezeti ingereket egy adott viselkedés irányítása érdekében, például Pavolv kutyái megtanulják társítani a csengő hangját a követendő táplálékkal. Sejt szinten szinaptikus kapcsolatok jönnek létre és erősödnek meg, gyengülnek és szakadnak meg, hogy a tanulást a viselkedést vezérlő idegi áramkörbe kódolják. Hasonlóképpen a függőségben az ember megtanul bizonyos környezeti ingereket vagy belső mentális állapotokat társítani az alkoholfogyasztás elnyomó kényszerével. Az idő elhagyása talán eluralkodó vágyat indíthat el egy koktél elfogyasztására, majd még egy és még egy. "Előfordulhat, hogy a perineuronális hálók bezárulnak abba a tanulási folyamatba, amely megtörtént, ahol ez a rendellenes memória van a gyógyszerrel kapcsolatban."
Varda Lev-Ram neurológus és a kaliforniai San Diego-i Egyetemen dolgozó kollégák ugyanazon a találkozón arról számoltak be, hogy a perineuronális hálók rendkívül tartósak. Ő és csapata ezt felfedezte azáltal, hogy egérbe toborozta a nitrogén radioaktív izotópjának nyomait 14N, amely beépül az újonnan szintetizált fehérjékbe az állat testében. A biológiai radioaktív randevúzás ezen módszerével a kutatók megállapították, hogy a testben a leghosszabb ideig tartó fehérjék a perineuronális hálók alkotóelemei.
Ezek a hálók lebonthatók, és ha ez megtörténik, a hosszú távú memória romlik. Amikor Lev-Ram és munkatársai az egereket olyan vegyületekkel kezelték, amelyek lebontják a perineuronális hálóban levő komponenseket (mátrix metalloproteinázoknak nevezett enzimek alkalmazásával), az egerek edzették, hogy féljenek egy olyan hangtól, amely áramütést jelez, hamarosan elfelejtették a figyelmeztető hang és az áramütés közötti kapcsolatot. . Ez jelentős, mivel a félelem emlékei, akárcsak a PTSD esetében, a legnehezebb emlékeket képesek megtörni, ám a perineuronális hálózat erodálása lehetővé teszi, hogy ezek a traumatikus emlékek eltűnjenek.
Lasek csapata kidolgozott egy kísérletet, amelynek során a fiatal felnőtt egereknek alkohollal szennyezett vizet adtak, hasonlóan a főiskolás korú diákok alkoholfogyasztásához. Amikor hat héten át tartó alkoholfogyasztás után egerek agyát vizsgálták, azt találták, hogy perineuronális hálók keletkeztek és megvastagodtak az insula neuronjai körül, az agykéreg azon részén, amelyről ismert, hogy részt vesz a kényszeres alkoholfogyasztásban. Ezek a lerakódások nem alakultak ki az agykéreg más régióinak idegsejtjei körül, például a motoros kéregben, amely a test mozgását irányítja, ami arra utal, hogy az alkoholfüggőségben érintett idegsejtekre irányul egy specifikus hatás. „Ezek a hálók a visszaélésekre adott válaszként halmozódnak fel. Lehet, hogy bezárkózik abba a megtörtént tanulási folyamatba, ahol ez a rendellenes memória van a gyógyszerrel kapcsolatban ”- mondja.
Ez az új megállapítás arra utal, hogy a függőség meghódításához: „Meg kell szabadulnia a hálóktól” - mondja Lasek. Laboratóriumában az egereket ALK és más fehérjék gátlókkal kezeli a perineuronalis hálókban, és az eddig közzé nem tett eredmények azt mutatják, hogy ezek az egerek önkéntesen csökkentik az ingerelést. "Ez egy teljesen új kezelési út lenne" - mondja. Ugyanakkor a gyógyszeres kezelés nem az egyetlen módja annak, hogy kihasználják ezt az új eredményt, mivel sok más tényező befolyásolja a perineuronális háló kialakulását és annak gyors megbontását, ideértve a testmozgást és az étrendet is - javasolja. "Azt hiszem, hogy ezek a dolgok enyhíthetik a genetikával kapcsolatos bármilyen kockázatot" - mondja Lasek. „Nem mindig gondolom, hogy a drogok jelentik a megoldást; néha szüksége van mind a [gyógymódra, mind az életmód megváltoztatására]. ”A perineuronális hálók a puzzle új része, amely elmagyarázza, miért olyan nehéz legyőzni az alkoholfüggést, és ez az új betekintés új reményt kínál az emberek számára, akik életét a függőség pusztítja el.
;
