1 maart 2016 Door Stephanie Kossman
Hoe beïnvloeden medicijnen het zich ontwikkelende tienerbrein? Deze vraag heeft wetenschappers decennia lang verbijsterd, maar één feit blijft waar: tieners zijn vatbaarder voor verslaving. Wetenschappers hebben het vaak uitgelegd in de context van sociale omstandigheden, zoals groepsdruk, of het feit dat ouders die roken, zullen eerder rokers roken. Maar twee nieuw papieren, samen gepubliceerd in eLife, beweren dat de reden veel biologischer is.
Wetenschappers hebben eerder biologie gebruikt om uit te leggen tiener alcoholverslaving, maar het wordt niet vaak gebruikt als excuus voor illegaal drugsgebruik. "Bij mensen is de adolescentie, namelijk de periode tussen de vroege tienerjaren en de vroege jaren twintig, een tijd van verhoogde gevoeligheid voor de effecten van verslavende drugs, maar eerdere studies hebben moeite om uit te leggen waarom," zei senior auteur Mauro Cosa-Mattioli, in een persbericht. "Onze studies ondersteunen het idee dat regulatie van eiwitsynthese door eIF2 de onderliggende oorzaak kan zijn."
Twee afzonderlijke studies evalueerden de rol van elF2 α, een molecuul dat de aanmaak van eiwitten reguleert die verantwoordelijk zijn voor het bouwen van verbindingen tussen neuronen. In één onderzoek werden adolescente en volwassen muizen geïnjecteerd met een zoutoplossing of een lage dosis cocaïne. Onderzoekers vonden alleen de adolescente muizen die cocaïne kregen een reductie van eIF2α-activiteit, wat resulteerde in veranderingen in eiwitregulatie die de verbindingen tussen dopamine-opslaande neuronen versterkten.
"Deze betere communicatie tussen dopamine-rijke neuronen geeft een groter gevoel van plezier bij het innemen van het medicijn en stimuleert gedrag gerelateerd aan verslaving", zei hoofdauteur Wei Huang. "Alleen hogere doses cocaïne leidden tot vergelijkbare reacties bij volwassen muizen, wat bewijst dat adolescenten een lagere drempel hebben voor de effecten van cocaïne op deze neuronen."
De onderzoekers waren verder in staat om hun resultaten te bevestigen door de productie van de eiwitten gecontroleerd door eIF2α bij volwassen en adolescente muizen te veranderen, waardoor volwassen muizen biologisch adolescente en adolescente muizen biologisch volwassen lijken. Daarbij waren de onderzoekers getuige van de omgekeerde resultaten van het eerdere deel van het onderzoek. Adolescente muizen, nu met volwassen eiwitstructuren, vertoonden geen verandering in elF2 α-activiteit en een verhoogde resistentie tegen cocaïne. Volwassen muizen werden op hun beurt gevoeliger.
“Het is echt opmerkelijk dat we door de processen rond eIF2α op deze manier te manipuleren, de hersenactiviteit kunnen verjongen. Dit zou veelbelovend kunnen zijn voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor drugsverslaving en aanverwante aandoeningen, ”zei Costa-Mattioli.
De tweede studie die in de paper wordt behandeld, beschreef soortgelijke experimenten, zij het met nicotine in plaats van cocaïne. Nogmaals, onderzoekers observeerden dezelfde effecten. Met behulp van functionele magnetische resonantie beeldvorming identificeerde de studie ook een variatie in het menselijke gen dat codeert voor eIF2α. Deze gevonden variatie kan de antwoorden van nicotinegebruikers op beloningen verhogen of verlagen.
"Onze bevindingen zijn klinisch relevant omdat ze een nieuw verslavingsdoel bij knaagdieren identificeren, samen met parallel ondersteunend bewijs van hersenbeeldonderzoeken bij menselijke verslaafden", zei hoofdauteur Andon Placzek. "Onze nieuwe inzichten zouden adolescenten kunnen helpen bij het informeren van adolescenten over de risico's van recreatieve drugs. gebruik en experimenten, waardoor dit gedrag wordt ontmoedigd. Ze kunnen ook helpen bij het ontdekken van een nieuwe manier om verslaving bij zowel adolescenten als volwassenen te bestrijden, bijvoorbeeld door de activiteit van eIF2α in de hersenen te veranderen. "
Bron: Huang W, et al. Translationele controle door elF2 α-fosforylatie reguleert de kwetsbaarheid voor de synaptische en gedragseffecten van cocaïne. eLife. 2016; Placzek A, et al. Translationele controle van door nicotine opgewekte synaptische potentiëring bij muizen en neuronale reacties bij menselijke rokers door elF2 α. eLife. 2016.
;
