Psichiatrija. 2013; 4: 68.
Paskelbta internete 2013 Aug 1. doi: 10.3389 / fpsyt.2013.00068
PMCID: PMC3730062
Šis straipsnis buvo minimas kiti PMC straipsniai.
Abstraktus
Atsiranda naujų įrodymų, kad asmenys gali išmokti būti atsparūs kurdami apsauginius mechanizmus, kurie apsaugo juos nuo netinkamo streso poveikio, galinčio prisidėti prie priklausomybės. Besiformuojanti atsparumo neurologijos sritis pradeda atskleisti grandines ir molekules, apsaugančias nuo su stresu susijusių neuropsichiatrinių ligų, tokių kaip priklausomybė. Gliukokortikoidai (GC) yra svarbūs bazinės ir su stresu susijusios homeostazės reguliatoriai visuose aukštesniuose organizmuose ir daro įtaką daugeliui genų beveik kiekviename organe ir audinyje. Todėl GC yra ideali vieta, kuri skatina prisitaikymą prie streso arba neleidžia jam prisitaikyti. Šioje apžvalgoje daugiausia dėmesio skirsime GC vaidmeniui pagumburio-hipofizės antinksčių žievės ašyje ir ekstrahipotalaminiuose regionuose reguliuojant bazinį ir lėtinį streso atsaką. GC sąveikauja su daugybe neurotransmiterių ir neuropeptidų sistemų, kurios yra susijusios su priklausomybės išsivystymu. Be to, apžvalgoje daugiausia dėmesio bus skiriama oreksinerginiams ir cholinerginiams keliams ir pabrėžiamas jų vaidmuo streso ir priklausomybės srityje. GC atlieka pagrindinį vaidmenį skatinant atsparumo ar jautrumo vystymąsi ir yra svarbūs farmakoterapiniai tikslai, galintys sumažinti netinkamai pritaikytos streso sistemos poveikį streso sukeltai priklausomybei gydyti.
Įvadas
Polinkį išsivystyti priklausomybei lemia genetika ir modifikuojama patirtis bei aplinka. Stresas vaidina svarbų vaidmenį didinant jautrumą priklausomybei. McEwenas iškalbingai rašė, kad „žmogaus gyvenimo patirtis daro didžiulį poveikį smegenims, tiek kaip streso ir alostatinės apkrovos / perkrovos taikinys, tiek kaip fiziologinės ir elgsenos reakcijos į stresorius lemiantis veiksnys“.1). Gebėjimas susidoroti su stresu arba atsparumas (gebėjimas atsigauti po nelaimių) labai nuspėja, ar žmogus vėliau susirgs su stresu susijusia neuropsichiatrine liga, tokia kaip nerimas, depresija ir priklausomybė [apžvelgta2)]. Didžioji dalis gyventojų per savo gyvenimą patyrė trauminį įvykį. Tačiau tik nedidelė dalis vėliau patirs lėtinį kančią, dėl kurios išsivystys potrauminio streso sutrikimas (PTSD) arba priklausomybė nuo alkoholio ar kitų narkotikų.3). Tačiau daugeliu atvejų žmonės yra atsparūs ir nesukelia ligos ar sutrikimo po streso veiksnių poveikio. Besiformuojanti atsparumo neurologijos sritis atskleidžia naujas grandines ir molekules, kurios padeda apsaugoti nuo su stresu susijusių neuropsichiatrinių ligų.
Dažnai buvo manoma, kad atsparumas yra įgimtas arba pasyvus mechanizmas, kurio negalima pakeisti. Tačiau tyrimai su gyvūnais ir žmonėmis rodo, kad atsparumo ugdymas gali būti išmoktas elgesys.2). Asmenys gali išmokti būti atsparūs kurdami mechanizmus, apsaugančius nuo netinkamo streso poveikio. Gliukokortikoidai (GC), kortizolis žmonėms arba kortikosteronas graužikams yra svarbūs bazinės ir su stresu susijusios homeostazės reguliatoriai ir buvo įrodyta, kad jie moduliuoja daugybę genų daugelyje organų ir audinių.4-,6). Taigi, GC yra ideali vieta reguliuoti daugybę signalizacijos būdų, aktyvuojamų reaguojant į stresą ir priklausomybę. Šioje apžvalgoje daugiausia dėmesio skirsime GC vaidmeniui pagumburio-hipofizės antinksčių žievės (HPA) ašyje reguliuojant bazinį ir lėtinį streso atsaką. Be to, mes sutelksime dėmesį į dvi sistemas – oreksinergines ir cholinergines sistemas ir jų vaidmenį tarpininkaujant stresui ir priklausomybei. Toliau aptarsime atsirandančią šių sistemų sąveiką su GC ir streso reguliavimą. Galiausiai, kadangi GC atlieka pagrindinį vaidmenį skatinant atsparumą ar jautrumą stresui, išnagrinėsime farmakoterapines galimybes, skirtas GC gydyti streso sukeltą priklausomybę.
HPA ašies ir gliukokortikoidų vaidmuo atsparumo stresui neurobiologijoje
Mechanizmai, reguliuojantys organizmo gebėjimą susidoroti su stresu, buvo gerai aprašyti mikroorganizmuose, turinčiuose specializuotus centrus, vadinamus stresosomomis, kurie reguliuoja atsaką į įvairius fizinius ir aplinkos įžeidimus.7, 8). Stresosoma yra unikali mikroorganizmo struktūra, kuri tiksliai sureguliuoja molekulinę mašiną, kuri sureguliuoja atsako į stresorių mastą. Stresosoma galiausiai užtikrina ląstelės išlikimą reaguodama į daugybę cheminių ir fizinių stresorių (7, 8). Žinduolių „stresosomos“ koreliacija yra HPA ašis, nes ji suteikia koordinuotą atsaką į ūmų stresą (9). Pagrindiniai centrinės HPA ašies komponentai yra gerai žinomi ir apima kortikotropiną atpalaiduojantį hormoną (CRH) išskiriančius pagumburio paraventrikulinio branduolio (PVN) neuronus.10), kurie stimuliuoja hipofizės adrenokortikotropinio hormono (AKTH) ir antinksčių kortikosterono (CORT) sekreciją.11).
Gliukokortikoidai yra steroidiniai hormonai, kuriuos išskiria antinksčiai ir kurie yra svarbūs homeostazės reguliatoriai bazinėmis ir stresinėmis sąlygomis. GC veikia per dviejų tipų tarpląstelinius receptorius – I tipo mineralokortikoidų receptorius ir II tipo gliukokortikoidų receptorius. Abu receptoriai yra išreikšti visame kūne ir veikia visoje sistemoje. Smegenyse didelio afiniteto I tipo mineralokortikoidų receptoriai (dar vadinami aldosterono receptoriais inkstuose) daugiausia išreiškiami hipokampo formavime, o vidutinė ekspresija randama prefrontalinėje žievėje (PFC) ir migdolinėje liaukoje.12-,14). Žemo afiniteto II tipo GR išreiškiami visose smegenyse, o didžiausia ekspresija yra PVM ir hipokampe, o dėl mažesnio afiniteto kortizoliui jis atlieka pagrindinį vaidmenį su stresu susijusioje homeostazėje, kai cirkuliuoja aukštas kortizolio lygis.14-,17). GR ir MR receptoriai yra citoplazmoje ir tarpininkauja klasikiniams GC genominiams veiksmams, veikdami kaip branduolio transkripcijos aktyvatoriai ir represoriai.14, 18) ir su membrana sujungti GR tarpininkauja greitam GC veikimui (19, 20). Taigi GC yra idealioje padėtyje, kad moduliuotų atsaką į stresą ir būtų aktyvuojami smegenyse esant sveikoms sąlygoms, po ūminio streso ir prisitaikant prie lėtinio streso (4, 5, 21).
Gliukokortikoidai suteikia slopinamąjį grįžtamąjį atsaką per greitą (sekundžių iki minučių) ir ilgesnį (valandų iki dienų) laikotarpį (4, 18, 22-,24). Greitas poveikis apima greitą miniatiūrinio EPSC dažnio sumažėjimą, kai į PVM patenka kortikosterono arba deksametazono (sintetinio GC).25) ir sumažėjęs AKTH bei kortikosterono kiekis – poveikis nepastebėtas naudojant membranai nepralaidų deksametazoną, o tai rodo greitą grįžtamojo ryšio slopinimą (26). Buvo pastebėtas panašus greitas kortikosterono poveikis mEPSC hipokampe (27, 28). Taigi tiek trumpalaikiai (galbūt negenominiai), tiek ilgesnio laikotarpio (genominiai) GC veiksmai kartu tarpininkauja slopinančiai grįžtamojo ryšio kontrolei. Molekuliniai ir neurobiologiniai procesai, kuriais grindžiamas pasyvus ir aktyvus atsparumas, yra tiriami, o kandidatai yra HPA ašies reguliatoriai, molekulės, dalyvaujančios sinapsės architektūroje ir signalinės molekulės, susijusios su nervų plastiškumu [peržiūrėjo (2)]. GC yra galutinis HPA ašies produktas ir daro įtaką daugeliui centrinės nervų sistemos funkcijų, tokių kaip susijaudinimas, pažinimas, nuotaika, miegas, medžiagų apykaita ir širdies ir kraujagyslių tonusas, imuninė ir uždegiminė reakcija (pav. (Pav .11).
Pasikartojantys trauminiai įvykiai sukelia ilgalaikius elgesio pokyčius, turinčius įtakos kognityviniam, emociniam ir socialiniam elgesiui, o tai galiausiai suteikia organizmo apsaugą ar išgyvenimą. Gebėjimas valdyti stresą gali priklausyti nuo individo HPA ašies reagavimo, o tai savo ruožtu gali numatyti neuropsichinių sutrikimų, tokių kaip priklausomybė, išsivystymo tikimybę. Tačiau esant lėtiniam stresui šis grįžtamasis ryšys tampa nereguliuojamas, todėl atsiranda įvairių netinkamo prisitaikymo sindromų, tokių kaip nerimas ir įvairios depresijos sutrikimų formos (1, 5, 29-,33) ir priklausomybė, įskaitant priklausomybę nuo alkoholio (34). Įrodyta, kad HPA ašies reguliavimo sutrikimas dėl lėtinio ir nekontroliuojamo streso sukelia nenormalią GC sekreciją (35, 36). GR tarpininkauja prisitaikymui prie streso ir reguliuoja atsako į stresą nutraukimą per neigiamą grįžtamąjį ryšį HPA ašies lygyje (30-,32). GC gali dinamiškai reguliuoti audinių jautrumą stochastiniu būdu (5) ir kontroliuoti reakciją į lėtinį stresą. GC reguliuoja audinių ir organų jautrumą, moduliuodami GR signalizaciją, ligandų prieinamumą, receptorių izoformų ekspresiją, tarpląstelinę cirkuliaciją ir promotoriaus asociaciją.30-,32).
Gliukokortikoidų receptoriai netinkamai prisitaikant prie streso: migdolinio kūno plastiškumo pokyčių vaidmuo
Migdolinis kūnas yra pagrindinė smegenų sritis, susijusi su streso, baimės ir Pavlovo sąlygojimo apdorojimu, ir yra vieta, kurioje sąveikauja baimės ir streso skatinami neuroendokrininiai signalai. Buvo pasiūlyta, kad pusiausvyra tarp hipokampo ir migdolinio mokymosi yra svarbi nustatant elgesio streso įveikimo pasirinkimą. Lėtinis suvaržymo stresas padidina dendritinį augimą ir stuburo tankį bazolateralinėje migdolinėje dalyje (BLA) ir prieštarauja jo vaidmeniui hipokampe. Hipokampo pokyčiai atsigavimo metu grįžta į pradinį lygį, o migdolinio kūno pokyčiai yra ilgalaikiai (37). Neurotrofiniai veiksniai, tokie kaip BDNF, tarpininkauja streso sukeltiems pokyčiams šiuose smegenų regionuose. Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad padidėjęs BDNF kiekis randamas reaguojant į lėtinį stresą BLA, o sumažėjęs lygis buvo pastebėtas hipokampe.38). Gyvūnai, pabėgę nuo agresyvios sąveikos, turi tvirtesnį BDNF ekspresijos profilį hipokampe ir mažiau migdoliniame kūne, o priešingas elgesys (pasilikti ir susidurti su priešininku) turi priešingą poveikį (39). Taigi stresas suaktyvina neurotrofinius veiksnius skirtinguose smegenų regionuose ir manoma, kad jį tarpininkauja GR sistema. Pelėms, turinčioms tikslinę genetinę GR ištrynimą, ypač centriniame migdolinio kūno branduolyje (CeA), bet ne priekinėje smegenyse, sumažėjo sąlyginės baimės atsakas.40). Priešingai, tikslinis priekinių smegenų sutrikimas GR, išskyrus CeA, nebuvo. Yra žinoma, kad BLA GR dalyvauja emociškai jaudinančių ir stresinių graužikų ir žmonių potyrių konsolidavime, sąveikaudami su noradrenalinu. Tyrimai su žmonėmis parodė, kad noradrenerginio aktyvumo ir gliukokortikoidų streso hormonų sąveika gali sutrikdyti neuroninį pagrindą, nukreiptą į įprastą stimulo ir atsako mokymąsi.41). Neseniai buvo įrodyta, kad po ūminio streso LTP indukciją BLA palengvina tiek β-adrenerginė, tiek GR aktyvacija (42). Apibendrinant galima teigti, kad stresinėmis sąlygomis mokymasis grindžiamas specifiniais grandinės pokyčiais. Stresui jautrių gyvūnų sinapsinis aktyvumas labiau padidėja su baime susijusiose grandinėse, tokiose kaip migdolinis kūnas, palyginti su gyvūnais, kurie yra atsparūs stresui.
Gliukokortikoidai skatina hipokampo ir žievės regionų plastiškumo pokyčius, reaguodami į stresą
Gliukokortikoidų receptoriai hipokampe kontroliuoja homeostazę sveikomis sąlygomis ir vaidina svarbų vaidmenį skatinant plastiškumo pokyčius reaguojant į stresines sąlygas (43, 44). Ankstyvoji gyvenimo patirtis, kuri galiausiai kontroliuoja asmens HPA reakciją į stresinius dirgiklius, yra moduliuojama GR geno ekspresija hipokampe ir priekinėje žievėje (45). Hipokampo GR vaidina svarbų vaidmenį formuojant ilgalaikę slopinamąją žiurkių vengimo atmintį, sukeldami nuo CaMKIIα-BDNF-CREB priklausomus nervinio plastiškumo kelius.46). Atskirame tyrime, lėtinis kortikosterono poveikis pablogino gebėjimą išmokti atsako rezultatus (47). Manoma, kad atminties konsolidavimą tarpininkauja GR, o įvertinimą ir atsakymus į naują informaciją apdoroja MR. Tyrimai su žmonėmis ir graužikais rodo, kad esant stresinėms sąlygoms, kognityvinė atmintis, kurią perduoda hipokampas, pereinama prie įpročių atminties, kurią tarpininkauja uodeginis branduolys (48, 49). Tiesą sakant, pelėms, kurioms trūksta MR receptorių, susilpnėjo erdvinė atmintis, tačiau jas išgelbėjo nuo tolesnio pablogėjimo dėl stimulo ir atsako atminties po streso.50). Panašiai, po ūmaus stresoriaus, GR suaktyvėja ir sukelia PFC sinapsinį plastiškumą, padidindami NMDAR ir AMPAR apyvartą ir funkciją.51). Be to, kai MR buvo pernelyg išreikštas pelių priekinėse smegenyse, naudojant CAMkIIa promotorių skatinamą HA žymėto žmogaus MR cDNR ekspresiją, pelėms pagerėjo erdvinė atmintis, sumažėjo nerimas, nepakeitus pradinės HPA streso reakcijos (52). Daugėja įrodymų, kad GC dalyvauja formuojant prisiminimus konkrečiose grandinėse, kurios valdo streso reakcijas ir atitinkamai reakcijas į piktnaudžiavimo medžiagas ir alkoholį.
Gliukokortikoidai priklausomybės vystymuisi
Nuolatinis streso poveikis sukelia GC homeostatinio veikimo pokyčius (29). Be to, dėl priklausomybės nuo alkoholio yra reikšmingas HPA ašies reguliavimo sutrikimas. Buvo įrodyta, kad ūmus savanoriškas etanolio vartojimas padidina kortikosterono kiekį, priešingai, ilgalaikis etanolio poveikis graužikams sukelia neryškų atsaką, o tai rodo, kad priklausomybė nuo alkoholio sukelia HPA ašies sutrikimą.53). Laikinas per didelis GR ekspresija jauniems gyvūnams yra būtinas ir pakankamas, kad tam tikruose smegenų regionuose įvyktų esminiai transkripto pokyčiai, dėl kurių visą gyvenimą padidėja pažeidžiamumas nerimui ir piktnaudžiavimo narkotikais.54). Modifikuoti nuorašai buvo susiję su GR ir aksonų nukreipimo signalizavimu dantytajame žiede ir dopamino receptorių signalizacijoje nucleus accumbens (NAc) (54). Be to, kai kuriems asmenims, patyrus stresą ir psichologines traumas, GC gali paskatinti didėjantį narkotikų vartojimo elgesį ir sukelti pažeistą HPA ašį. GC gali sukelti kryžminį jautrumą stimuliuojančių vaistų poveikiui dopamino perdavimui mezolimbinėje dopamino atlygio / sustiprinimo grandinėje (55) ir padidinti polinkį į priklausomybę sukeliantį elgesį (56-,58) didinant dopaminerginių sinapsių sinapsinį stiprumą (59). Svarbu tai, kad įrodyta, kad dopamino atsakai NAc šerdyje, bet ne apvalkale, reaguoja į svyruojančius GC lygius (60). GR geno trūkumai pelėse, ypač dopaminerginiuose neuronuose, ekspresuojančiuose dopamino D1 receptorius, kurie gauna dopaminerginį įvestį, sumažino kokaino savarankišką vartojimą ir dopamino ląstelių aktyvavimą.61). Ūmus arba į nevalgius panašus etanolio poveikis keičia GC lygį ir skatina PFC GC reguliuojamą genų ekspresiją (62) ir neurodegeneracija, kuri priklauso nuo II tipo GR (63). GC sukelia su etanoliu susijusį glutamaterginių sinapsių plastiškumą, kurie, kaip buvo pasiūlyta, yra priklausomybės nuo etanolio išsivystymo pagrindas.64).
Buvo įrodyta, kad yra ryšys tarp ūmaus alkoholio pašalinimo ir GR mRNR sumažėjimo PFC, NAc ir stria terminalis (BNST) lovos branduolyje, o užsitęsęs alkoholio abstinencija koreliuoja su padidinta GR mRNR NAc šerdyje, ventralinėje. BNST ir CeA (65, 66), peržiūrėta (67). Siūlomas perėjimas nuo pradinio savanoriško narkotikų vartojimo prie vėlesnio priverstinio narkotikų vartojimo, kad atspindėtų perėjimą nuo tikslo prie įprastinės veiksmų elgesio kontrolės.68). Tyrėjai siūlo, kad ūmūs stresoriai atkurtų įprastą atsaką į su narkotikais susijusius signalus, o pasikartojantis stresas gali paskatinti perėjimą nuo savanoriško prie privalomo narkotikų vartojimo. GC yra idealioje padėtyje, kad galėtų reguliuoti įvairias sistemas, kurios moduliuoja priklausomybės vystymąsi. Tolesniuose skyriuose apžvelgiame GC ir oreksinerginių bei cholinerginių sistemų sąveiką.
Oreksinerginė sistema
Labiausiai ištirtos biologinės oreksinų / hipokretinų funkcijos yra pagrindinė maitinimo, miego, energijos homeostazės ir atlygio siekimo kontrolė. Oreksinas-A ir oreksinas-B (taip pat vadinami hipokretinu-1 ir -2) sąveikauja su dviem oreksino/hipokretino receptorių potipiais – oreksinu.1 Receptorius (OX1R) ir oreksinas2 Receptorius (OX2R), kuris jungiasi su vienu arba abu su oreksinu-A ir oreksinu-B (69, 70). Pirmieji atradimai apie oreksinų vaidmenį buvo nustatyti genų, koduojančių oreksiną arba OX2R receptorių, trūkumus, sukeliančius šunų narkolepsiją, susijusią su ORX/Hcrt sistemos vaidmeniu reguliuojant miegą ir budrumą.71, 72). Nustatyta, kad oreksinas-A ir oreksinas-B padidina maisto suvartojimą, kurį blokuoja selektyvūs antagonistai (73, 74). Be to, oreksinerginės skaidulos inervuoja įvairius smegenų regionus, susijusius su energijos homeostaze, pavyzdžiui, ventromedialinį pagumburio branduolį, lankinį branduolį ir pagumburio PVM.75). Oreksinai reguliuoja autonomines funkcijas, tokias kaip kraujospūdžio ir širdies susitraukimų dažnio reguliavimas.76). Taigi šie neuropeptidai turi unikalią padėtį reaguoti į stresą.
Oreksinų vaidmuo stresui ir HPA ašies aktyvinimas
Susijaudinimas yra svarbus atsako į stresą elementas, o oreksino sistema yra pagrindinis atsako į stresą komponentas. Periforninio branduolio ir pagumburio dorsomedialinio branduolio projekcijos taip pat yra susijusios su priklausomybe sukeliančiu elgesiu, tačiau pagrindinis dėmesys buvo skiriamas jų vaidmeniui susijaudinime ir kartu sukeliančiame stresą (77). Oreksinai moduliuoja HPA ašį, reaguodami į įvairius stresinius dirgiklius. Prepro-oreksino mRNR ekspresija padidėjo šoniniame pagumburyje (LH) jaunoms žiurkėms po imobilizacijos streso ir suaugusioms žiurkėms po šalto streso.78). OX-A aktyvuoja HPA ašį, sukeldamas AKTH ir kortikosterono sekreciją (79). OX-A, bet ne OX-B, padidina gliukokortikoidų sekreciją iš žiurkės ir žmogaus antinksčių žievės, tiesiogiai stimuliuodamas antinksčių žievės ląsteles per OX1R, sujungtą su nuo adenilato ciklazės priklausoma kaskada (79) (Pav. \ T (Figure1) .1). Intracerebroventrikulinis (ICV) OX-A skyrimas padidino AKTH ir kortikosterono išsiskyrimą (80-,82). Buvo pasiūlyta, kad oreksino neuronai atlieka integracinį vaidmenį, susiejantį autonomines reakcijas su susijaudinimu ir (arba) budrumu atsako „kovok arba bėk“ metu.83) (Pav. \ T (Pav .22).
Oreksinų vaidmuo sergant priklausomybe
Be daugelio oreksinų atliekamų funkcijų, labiausiai intriguoja jų vaidmuo atlygio sistemoje. Oreksino turintys neuronai projektuojasi iš LH į ventralinę tegmentinę sritį (VTA) ir NAc – smegenų sritis, apimančias mezolimbinį „atlygio kelią“ (84-,86). OXR pastaruoju metu buvo susiję su motyvaciniu potraukiu vartoti priklausomybę sukeliančias medžiagas, tokias kaip morfinas, kokainas (87-,91) ir alkoholio (92-,97). OX1R vaidina specifinį vaidmenį savarankiškai vartojant etanolį, užuomina ir streso sukeltam atkryčiui, apžvelgta (98) rodomas ribotesnis OX2R vaidmuo (99). Oreksino sistema taip pat buvo susijusi su narkotikų vartojimu. OX1R vaidina svarbų vaidmenį pėdų šoko sukeltame streso sukeltame kokaino vartojimo atstatyme (100, 101) ir cue bei johimbino sukeltas etanolio ieškojimo atkūrimas (94, 96, 102).
Centrinės amygdaloidinės projekcijos reguliuoja HPA ašį ir inervuoja oreksino turinčius neuronus šoniniame pagumburyje. Išplėstinė amygdala, apimanti CeA, BNST ir NAc, yra svarbios smegenų sritys, kurios apdoroja emocinį elgesį, pavyzdžiui, nerimą, baimę, stresą ir priklausomybę nuo narkotikų. Visų pirma buvo įrodyta, kad CeA ir BNST vaidina svarbų vaidmenį su nerimu susijusiame elgesyje ir savanoriškame etanolio vartojimui.103). Įrodyta, kad išplėstinė migdolinė dalis, įskaitant CeA, atlieka svarbų vaidmenį atkuriant piktnaudžiavimo narkotikais elgesį. CeA, bet ne BLA, inaktyvavimas apsaugo nuo pėdų šoko sukelto kokaino vartojimo atkūrimo (104). Tanki oreksinerginė inervacija taip pat stebima visose šiose smegenų srityse (76, 105, 106). Šie smegenų regionai taip pat išreiškia streso peptidus, tokius kaip kortikotropino atpalaidavimo faktorius (CRF) ir antistresinius peptidus, tokius kaip neuropeptidas Y (NPY). Abu šie neuropeptidai turi priešingą poveikį CeA ir reguliuoja etanolio suvartojimą. OX-A infuzijos į BNST sukelia nerimą primenančias reakcijas, išmatuotas atliekant socialinės sąveikos testą ir padidinto ir labirinto testą, o poveikį sąlygoja NMDA receptoriai (107). Neseniai atliktas tyrimas taip pat parodė, kad johimbinas suaktyvina oreksinergines reakcijas, bet ne adrenerginių receptorių aktyvumą, ir slopina sužadinimo neurotransmisiją BNST, o tai prisidėjo prie užgesusio kokaino CPP (CPP) atkūrimo.108). Taigi oreksinerginė sistema dalyvauja tarpininkaujant streso sukeltam narkotikų paieškos elgesiui, nes ji įdarbina kelis smegenų regionus, susijusius su stresą sukeliančių dirgiklių apdorojimu ir priklausomybę sukeliančiu elgesiu. Labai svarbu suprasti oreksinų indėlį į streso ir atlygio sistemų sutapimą. Norint sukurti tikslinius farmakoterapinius metodus streso sukeltam narkotikų atkryčiui, reikės nustatyti grandines, tarpininkaujančias dėl streso sukelto atkryčio ir piktnaudžiavimo narkotikais. Dviejų oreksino receptorių antagonistas, suvoreksantas (109) sėkmingai baigė III fazės klinikinius pirminės nemigos gydymo tyrimus ir šiuo metu yra peržiūrimas FDA. Jei bus patvirtinta, tai bus pirmasis FDA oreksino antagonistas, skirtas miego sutrikimams gydyti ir gali būti panaudotas dėl jo veiksmingumo gydant stresą ir priklausomybės sutrikimus.
Cholinerginės sistemos ir HPA ašies sąveika
Alostazė, procesas, kurio metu po streso atkuriama homeostazė, atsiranda dėl PFC, migdolinio kūno ir hipokampo sąveikos per HPA ašį.110-,113). Šiame procese buvo įrodyta, kad daugelis neurotransmiterių ir neuromoduliatorių, tokių kaip acetilcholinas, glutamatas ir GABA, yra skirtingai moduliuojami. Čia apžvelgiame cholinerginio kelio komponentų dalyvavimą reaguojant į stresą, jį išlaikant ir net padidinant.
Cholinerginio kelio komponentai yra – ligandas, acetilcholinas (ACh); fermentas, atsakingas už acetilcholino, acetilcholinesterazės (AChE) skaidymą; fermentas, dalyvaujantis ACh, cholino acetiltransferazės (ChAT) sintezėje; ir acetilcholino receptoriai, nikotino acetilcholino receptoriai (nAChR) ir muskarininiai acetilcholino receptoriai (mAChR). Mes sutelkiame dėmesį į nikotino receptorių - nAChR -, susijusį su cholinerginiu atsaku į stresą. Sutelkdami dėmesį į nAChR-cholinerginis kelias, mūsų tikslas nėra teigti, kad nAChR yra vienintelis ar svarbesnis žaidėjas, tarpininkaujantis reaguojant į stresą. Atvirkščiai, šioje apžvalgoje siekiama pabrėžti gliukokortikoidų kelio (tarpininkaujant HPA) ir nAChR-cholinerginio kelio sąveiką, susijusią su stresu.
Gerai žinoma, kad nAChR yra susiję su mokymusi ir atmintimi (114, 115). Be to, neigiamas lėtinio streso poveikis atminčiai taip pat yra gerai žinomas (116, 117). Iš tiesų, jau 1968 m. hipokampas buvo pripažintas streso hormonų tiksline struktūra.118) su stebėjimais, kad acetilcholinas išsiskiria į hipokampą (119, 120) padidėjo pagal įvairius streso modelius (121). Transgeniniai pelės išmušimo modeliai parodė α4 (122), β3 (123), ir β4 (124) nAChR subvienetai tarpininkaujant streso anksiogeniniam poveikiui. Be to, α5 ir β4 išmuštos pelės yra mažiau jautrios nikotinui (125, 126), stiprus anksiolitinis agentas (127-,129) mažesnėmis dozėmis (130). Iš tiesų, buvo įrodyta, kad α7 ir α4β2 nAChR, kurie yra pagrindiniai nikotino taikiniai, suteikia nikotino sukeltą neuroprotekcinį poveikį streso sukeltam nuo hipokampo priklausančios atminties sutrikimui.131). Nustatyta, kad hipokampas slopina HPA ašį (132-,136), taip sumažinant stresą. Apskritai, atrodo, kad nAChR skirtingai organizuoja atsakymus į stresą per įvairius savo subvienetus.
Streso atsakas suaktyvėja dėl kaskadinio CRH, AKTH ir kortizolio ištekėjimo. Nustatyta, kad nikotinas, stiprus ligandas esant nAChR, santykinai didelėmis dozėmis (2.5–5.0 μg/kg) sukelia nuo dozės priklausomą AKTH padidėjimą.137) ir jo antagonistas mekamilaminas blokuoja nikotino stimuliuojamą AKTH išsiskyrimą (137, 138). Smegenyse sritis, atsakinga už CRH sukeltą AKTH išsiskyrimą, yra pagumburio PVM (pcPVN) parvoceliulinė sritis.139, 140). Tačiau buvo įrodyta, kad nikotinas netiesiogiai tarpininkauja AKTH išsiskyrimui per nikotino receptorius, esančius branduolyje tractus solitarius (NTS).141, 142). Vėliau NTS tarpininkauja veikimo potencialams per įvairius aferentus pcPVN (143, 144). nAChR NTS randami iš anksto sinapsiškai glutamaterginėse projekcijose į pcPVN (145, 146). Be to, nAChR subvienetai, susiję su AKTH nikotino poveikiu šiame kelyje, yra β4- kurių sudėtyje yra nAChR (greičiausiai α3β4∗), bet ne α4β2 kaip nustatyta matuojant mEPSC, esant DHβE, stipriam α4β2 inhibitorius arba citizinas, stiprus β4∗-nAChR agonistas (146). Todėl, nors α4β2 ir α7 nAChR subvienetai moduliuoja nikotino sukeltus vaidmenis kitur (131), NTS tai yra kitas potipis (146), dar kartą nurodant nAChR pagrįstą diferencinį moduliavimą įtempiams (Pav (Pav .11).
Gliukokortikoidų sąveika su cholinergine sistema
Nustatyta, kad gliukokortikoidai tiesiogiai slopina nAChR aktyvumą (147-,149). Tai patvirtina faktas, kad stresas sumažina nAChR reguliavimą žiurkės smegenų žievėje ir vidurinėse smegenyse.150). Be to, buvo įrodyta, kad steroidų antagonistai padidina nAChR ekspresijos reguliavimą (151). Tai, kad GC gali tiesiogiai paveikti nAChR aktyvumą, prisijungdami prie receptorių arba keisdami ekspresijos lygius, galima paaiškinti gliukokortikoidų atsako elementų (GRE) buvimu genuose, transkribuojančiuose α.7 nAChR subvienetas – CHRNA7 (152). Iš tiesų, GRE taip pat buvo nustatyti ChAT genuose (153) ir AChE (154), cholinerginio kelio komponentai. Reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant ištirti tikslų šių GRE poveikį šiame kelyje, taip pat ištirti, ar šie GRE taip pat yra kituose nAChR genuose.
Įrodyta, kad stresas paveikė kitus cholinerginio kelio komponentus. Įrodyta, kad AChE, atsakingas už savalaikį ACh skaidymą, reguliuojamas alternatyviu sujungimu, taip modifikuojant neurotransmisiją (155). Iš tiesų, miRNR modifikavimas po transkripcijos AChE iš įprastos AChE-S į skaitymo formą AChE-R keičia cholinerginį perdavimą (156). Be to, AChE moduliacija po transkripcijos, vėlgi per miRNR, sukelia su hipokampu susijusius pažinimo defektus (157). Kaip minėta anksčiau, AChE ekspresija yra kontroliuojama genomo lygiu per GRE (154) kaip ir pokalbis (153). Taip pat buvo įrodyta, kad ChAT baltymų kiekis sumažėjo dėl lėtinio streso (158). Epigenetiniame lygmenyje yra streso sukelta AChE epigenetinė transkripcijos atmintis per HDAC4 (159). Įdomu tai, kad šiame tyrime GRE taip pat buvo nustatytas HDAC4 (159), rodantis tiesioginį epigenetinį streso poveikį AChE. Visi šie rezultatai rodo daugialypį mechanizmą, pagal kurį streso sukeltas cholinerginis atsakas yra reguliuojamas be pernelyg didelio jo atsako artikuliavimo, kuris neabejotinai sukeltų įvairias su stresu susijusias neuropatologijas, tokias kaip PTSD.160, 161), priklausomybė nuo alkoholio (162, 163) ir priklausomybę nuo kitų piktnaudžiavimo medžiagų (164, 165).
Apibendrinant galima pasakyti, kad skirtingų nAChR potipių dalyvavimas skirtinguose smegenų regionuose kartu su cholinerginio kelio moduliavimu įvairiuose etapuose, pvz., transkripcijos, po transkripcijos ir epigenetinės modifikacijos, rodo tiksliai moduliuotą sistemą tiek laiko, tiek erdvės atžvilgiu. kuri yra pritaikyta reaguoti į įvairius stresorius, su kuriais susiduriame kasdieniame gyvenime. Galiausiai, nors šioje apžvalgoje pagrindinis dėmesys buvo skiriamas nAChR ir cholinerginiam keliui, negalima nuvertinti muskarino receptoriaus ir daugybės kitų nervų grandinių. Iš tikrųjų galutinis šios tyrimų srities tikslas yra pakankamai suprasti sudėtingą įvairių kelių ir nervų grandinių sąveiką, kuri galiausiai leis sumažinti streso sukeltą sergamumą kuriant veiksmingesnes farmakoterapines strategijas kovai su stresu.
Farmakoterapinės strategijos
Yra daug įrodymų, kad II tipo GR yra svarbūs terapiniai taikiniai gydant sutrikimus, atsirandančius dėl netinkamo streso atsako. Mifepristonas, taip pat žinomas kaip RU486, yra 19-norprogestino noretindrono darinys ir stipriai konkuruoja su II tipo GR ir progesterono receptoriais (PR). Įrodyta, kad dviejuose skirtinguose gyvūnų modeliuose mifepristonas sumažina etanolio ieškojimo atstatymą ir dažnesnį girtavimą (66, 166). Be to, buvo įrodyta, kad mifepristonas veiksmingai sumažina savarankiško amfetamino vartojimą.167), kokainas (168, 169), morfijus (170) ir etanolis (57, 66, 162, 166, 171-,175). Neseniai atliktas tyrimas taip pat rodo, kad mifepristonas veiksmingai mažina alkoholio vartojimo nutraukimo simptomus.176). Mifepristono antigliukokortikoidinis aktyvumas tapo potencialiu Kušingo sindromo gydymo būdu.177) ir neurologiniai bei psichologiniai sutrikimai (178-,183). Mifepristonas yra daug žadantis būdas laikinai atkurti atsako į stresą sistemą, kuri buvo netinkamai pritaikyta po lėtinio ir ilgalaikio alkoholio vartojimo.
Išvada
Mokymasis susidoroti su gyvenimu ir (arba) stresu arba išmokti būti jautriems stresui apima dinamišką plastiškumo reguliavimą smegenų grandinėse, kurios valdo atsako į stresą kelius. Kadangi smegenys gali būti pertvarkytos naudojant patirtį, o nervų grandinės yra pritaikomos ir dinamiškai reguliuojamos, tai rodo, kad įmanoma pakeisti smegenis arba išmokti susidoroti su stresu ir įveikti priklausomybę bei išmokti tapti atsparesniais. Molekuliniai keliai ir grandinės, reguliuojančios atsparumą, palaipsniui atskleidžiamos ir tai suteiks galimybių nustatyti naujas strategijas, kurios įveiktų priklausomybės poveikį smegenims kartu su galimomis naujomis farmakoterapinėmis strategijomis, nukreiptomis į atsparumą skatinančius kelius. Šioje apžvalgoje daugiausia dėmesio skyrėme gliukokortikoidų hormonų vaidmeniui, nes jie gali teikti visos sistemos grįžtamąjį ryšį ūminio ir lėtinio streso metu ir suteikti galimybę ištirti ir iš naujo nustatyti smegenų tinklus. Molekulinių mechanizmų, valdančių mechanizmus, kuriuos smegenys naudoja apsisaugoti nuo žalingo streso poveikio, supratimas suteiks naujų įdomių galimybių neurologijos srityje.
Interesų konflikto pareiškimas
Autoriai teigia, kad tyrimas buvo atliktas nesant jokių komercinių ar finansinių santykių, kurie galėtų būti laikomi galimu interesų konfliktu.
Nuorodos