1 marca 2016 By Stephanie Kosman
Jak narkotyki wpływają na rozwijający się mózg nastolatka? To pytanie wprawia naukowców w zakłopotanie od dziesięcioleci, ale jeden fakt pozostaje prawdziwy – nastolatki są bardziej podatne na uzależnienia. Naukowcy często wyjaśniali to w kontekście okoliczności społecznych, takich jak presja rówieśnicza lub fakt, że palący rodzice częściej wychowują nastoletnich palaczy. Ale dwa nowe Papiery, opublikowane razem in eLifetwierdzą, że przyczyna jest znacznie bardziej biologiczna.
Naukowcy już wcześniej wykorzystywali biologię do wyjaśnienia uzależnienie od alkoholu wśród nastolatków, ale nie było to częste usprawiedliwienie nielegalnego zażywania narkotyków. „U ludzi okres dojrzewania, czyli okres od wczesnych lat nastoletnich do wczesnych lat dwudziestych, to czas zwiększonej podatności na działanie uzależniających narkotyków, ale w poprzednich badaniach nie udało się wyjaśnić dlaczego” – stwierdził starszy autor Mauro Cosa-Mattioli w: A komunikat prasowy. „Nasze badania potwierdzają pogląd, że podstawową przyczyną może być regulacja syntezy białek przez eIF2”.
W dwóch odrębnych badaniach oceniano rolę elF2 α, cząsteczki regulującej produkcję białek odpowiedzialnych za budowę połączeń między neuronami. W jednym badaniu młodym i dorosłym myszom wstrzyknięto roztwór soli fizjologicznej lub małą dawkę kokainy. Naukowcy odkryli, że tylko dorastające myszy, którym podano kokainę, doświadczyły zmniejszenia aktywności eIF2α, co spowodowało zmiany w regulacji białek, które wzmocniły połączenia między neuronami magazynującymi dopaminę.
„Ta lepsza komunikacja między neuronami bogatymi w dopaminę daje większe poczucie przyjemności z zażywania narkotyku i zachęca do zachowań związanych z uzależnieniem” – powiedział główny autor Wei Huang. „Tylko wyższe dawki kokainy wywołały podobne reakcje u dorosłych myszy, co dowodzi, że u nastolatków próg wpływu kokainy na te neurony jest niższy”.
Naukowcy byli w stanie dodatkowo potwierdzić swoje wyniki, zmieniając produkcję białek kontrolowanych przez eIF2α u dorosłych i młodych myszy, skutecznie sprawiając, że dorosłe myszy wyglądały na biologicznie dorastające, a dorastające myszy na biologicznie dorosłe. Czyniąc to, badacze byli świadkami odwrotnych wyników z wcześniejszej części badania. Dorastające myszy, obecnie posiadające dorosłe struktury białkowe, nie wykazywały żadnych zmian w aktywności elF2 α i zwiększonej oporności na kokainę. Dorosłe myszy z kolei stały się bardziej wrażliwe.
„To naprawdę niezwykłe, że manipulując w ten sposób procesami otaczającymi eIF2α, możemy odmłodzić aktywność mózgu. Może to stanowić znaczącą obietnicę w zakresie opracowywania nowych metod leczenia uzależnienia od narkotyków i zaburzeń pokrewnych” – stwierdził Costa-Mattioli.
W drugim badaniu omawianym w artykule opisano podobne eksperymenty, tyle że z nikotyną zamiast kokainy. Ponownie badacze zaobserwowali te same efekty. Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego w badaniu zidentyfikowano także odmianę ludzkiego genu kodującego eIF2α. Odkryli, że ta odmiana może zwiększać lub zmniejszać reakcję osób zażywających nikotynę na nagrody.
„Nasze odkrycia mają znaczenie kliniczne, ponieważ identyfikują nowy cel uzależnienia u gryzoni, wraz z równoległymi dowodami potwierdzającymi z badań obrazowania mózgu u osób uzależnionych” – powiedział główny autor Andon Placzek. „Nasze nowe spostrzeżenia mogą pomóc w edukacji młodzieży na temat zagrożeń związanych z narkotykami rekreacyjnymi używania i eksperymentowania, zniechęcając w rezultacie do takich zachowań. Mogą także pomóc w odkryciu nowego sposobu walki z uzależnieniami zarówno u nastolatków, jak i dorosłych, na przykład poprzez zmianę aktywności eIF2α w mózgu”.
Źródło: Huang W. i in. Kontrola translacji przez fosforylację elF2 α reguluje podatność na synaptyczne i behawioralne działanie kokainy. eLife. 2016; Placzek A i in. Kontrola translacyjna wywołanego nikotyną wzmocnienia synaptycznego u myszy i odpowiedzi neuronalnych u palaczy przez elF2 α. eLife. 2016.
;