(L) Klasyczny instynkt - apetyt na sól - jest powiązany z uzależnieniem od narkotyków (2011)

Komentarze: Wśród badaczy uzależnień powszechnie wiadomo, że uzależnienia behawioralne i uzależnienia od substancji obejmują te same ścieżki i podobne lub nakładające się mechanizmy. To kolejne badanie potwierdzające ten paradygmat. Uzależnienia przejmują nasze normalne ścieżki w centrum obiegu nagród, dlatego wpływają na nas na tak wiele sposobów.


ARTYKUŁ

Durham, Karolina Północna, USA i Melbourne, Australia - Zespół z Duke University Medical Center i australijskich naukowców odkrył, że uzależniające leki mogły przejąć te same komórki nerwowe i połączenia w mózgu, które służą potężnemu, starożytnemu instynktowi: apetytowi na sól.

Ich badania na gryzoniach pokazują, w jaki sposób niektóre geny są regulowane w części mózgu, która kontroluje równowagę soli, wody, energii, reprodukcji i innych rytmów - podwzgórza. Naukowcy odkryli, że wzorce genów aktywowane przez stymulowanie instynktownego zachowania, apetytu na sól, były tymi samymi grupami genów regulowanymi uzależnieniem od kokainy lub opiatów (takich jak heroina).

„Byliśmy zaskoczeni i zadowoleni, widząc, że blokowanie ścieżek związanych z uzależnieniem może silnie wpływać na apetyt na sód” - powiedział współautor, autor dr med. Wolfgang Liedtke, adiunkt medycyny i neurobiologii na Duke University. „Nasze odkrycia mają głębokie i dalekosiężne implikacje medyczne i mogą doprowadzić do nowego zrozumienia nałogów i szkodliwych konsekwencji, gdy żywność powodująca otyłość jest przeładowana sodem”.

Badanie zostało opublikowane we wczesnym wydaniu Proceedings of National Academy of Sciences online w lipcu 11.

„Chociaż instynkty, takie jak apetyt na sól, są w zasadzie genetycznymi programami neuronowymi, mogą zostać znacząco zmienione przez uczenie się i poznanie” - powiedział współautor, autor, profesor Derek Denton z Uniwersytetu w Melbourne i Florey Neuroscience Institute, który jest znany ze swojej pionierskiej pracy w dziedzinie instynktownych zachowań. „Po uruchomieniu programu genetycznego doświadczenia, które są częścią realizacji programu, zostają zawarte w ogólnych wzorcach zachowania jednostki, a niektórzy naukowcy wysunęli teorię, że uzależnienie od narkotyków może wykorzystywać ścieżki nerwowe instynktu. W tym badaniu wykazaliśmy, że jeden z klasycznych instynktów, głód soli, zapewnia organizację neuronalną, która ogranicza uzależnienie od opiatów i kokainy ”.

Głęboko zakorzenione ścieżki starożytnego instynktu mogą wyjaśniać, dlaczego leczenie uzależnień, którego głównym celem jest abstynencja, jest tak trudne, powiedział Denton. Liedtke powiedział, że może to mieć znaczenie, biorąc pod uwagę znaczny sukces metod podtrzymujących, które nie wymagają abstynencji, takich jak zastępowanie heroiny metadonem i papierosy gumą nikotynową lub plastrami.

„Praca otwiera nowe ścieżki eksperymentalnego podejścia do uzależnienia” - powiedział Denton.

Badanie było pierwszym, które zbadało regulację genów w podwzgórzu pod kątem apetytu na sól. Zespół zastosował dwie techniki, aby wywołać instynktowne zachowanie myszy - wstrzymał na chwilę sól w połączeniu z lekiem moczopędnym, a także użył hormonu stresu ACTH, aby zwiększyć zapotrzebowanie na sól.

Liedtke, który jest również powiązany z Duke Center for Translational Neuroscience i Duke Pain Clinics, powiedział, że naukowcy byli zaskoczeni, że mogli wykryć, że geny były „włączone” lub „wyłączone” w apetycie na sól, wzorce te były często znacznie odwrócone w ciągu dziesięciu minut od wypicia roztworu soli przez zwierzęta, na długo zanim jakakolwiek znacząca sól zostanie wchłonięta z jelit do krwiobiegu. Pytanie, jak to się dzieje, jest kłopotliwe i otwiera zupełnie nowe pole do eksploracji, powiedział Liedtke.

Jeśli chodzi o przewagę tego zachowania nad zachowaniem, sensowne jest szybkie zaspokojenie apetytu na sól. Wśród dzikich zwierząt zdolność do szybkiego zrekompensowania zapotrzebowania na sól poprzez gwałtowne docieranie słonego roztworu oznacza, że ​​zubożone zwierzęta mogą pić w celu zaspokojenia i szybko wychodzić, zmniejszając ich podatność na drapieżniki.

Zespół badawczy Duke-Melbourne odkrył, że kiedy zwierzę ma silny apetyt na sód, pewien obszar podwzgórza wydaje się być podatny na działanie dopaminy, która jest wewnętrzną walutą mózgu odpowiedzialną za nagrodę. To sugeruje, że stan instynktownej potrzeby, stan zubożenia sodu, „obciąża sprężyną” podwzgórze subiektywnym doświadczeniem nagrody, które następuje, gdy zwierzęta zaspokajają potrzebę - uczucie satysfakcji. Tę koncepcję uzasadnia ich odkrycie, że miejscowe działanie dopaminy w podregionie podwzgórza ma kluczowe znaczenie dla instynktownych zachowań zwierząt.


 

Związek genów uzależnienia ze zmianami genów podwzgórza służącymi genezie i zaspokojeniu klasycznego instynktu, apetyt sodu

Abstrakcyjny

Apetyt na sód to instynkt, który pociąga za sobą chciwość i określone intencje. Wywołuje go niedobór sodu, wywołany stresem hormon adrenokortykotropowy (ACTH) i rozmnażanie. Mikromacierze całego genomu myszy z niedoborem sodu lub po wlewie ACTH wykazały podwyższoną regulację genów podwzgórza, w tym neuronalnej fosfoproteiny 32 kDa regulowanej przez dopaminę i cAMP (DARPP-32), receptorów dopaminy -1 i -2, α-2C- adrenoceptor i białkowa fosfataza tyrozynowa wzbogacona w prążkowiu (STEP). Zarówno DARPP-32, jak i białko związane z cytoszkieletem (ARC) regulowane przez regulator plastyczności neuronów były podwyższone w bocznych neuronach podwzgórza oreksynergicznych w wyniku niedoboru sodu. Podanie antagonistów receptora dopaminy D1 (SCH23390) i D2 (racloprid) zmniejszyło satysfakcję z apetytu sodu wywołanego niedoborem sodu. SCH23390 był specyficzny i nie miał wpływu na picie wody wywołane osmotycznie, podczas gdy racloprid również zmniejszał spożycie wody. Myszy KO z receptorem D1 miały normalny apetyt sodu, co wskazuje na regulację kompensacyjną. Apetyt był niewrażliwy na SCH23390, potwierdzając brak efektów poza celem. Dwustronne mikroiniekcje SCH23390 (100 nM w 200 nL) do bocznego podwzgórza szczurów znacznie zmniejszyły apetyt sodu. Analiza wzbogacenia zestawu genów w podwzgórzu myszy z apetytem na sód wykazała znaczące wzbogacenie zestawów genów wcześniej związanych z nałogiem (opiaty i kokaina). To odkrycie skoordynowanej regulacji genów zostało osłabione przez satysfakcję z zadziwiająco szybką kinetyką wynoszącą zaledwie 10 minut, poprzedzającą znaczne wchłanianie soli z jelit. Apetyt na sól i hedonistyczne upodobanie do smaku soli ewoluowały w ciągu ponad 100 milionów lat (np. Obecność w Metatherii). Narkotyki powodujące przyjemność i uzależnienie są stosunkowo nowe i prawdopodobnie odzwierciedlają przywłaszczenie sobie ewolucyjnych starożytnych systemów o wysokiej wartości przetrwania poprzez zaspokojenie współczesnych przyjemności hedonicznych. Nasze odkrycia przedstawiają molekularną logikę zachowań instynktownych kodowanych przez mózg, z możliwymi ważnymi implikacjami translacyjno-medycznymi.