(L) Un instinct clasic - pofta de sare - este legat de dependența de droguri (2011)

Comentarii: Este cunoscut cercetătorii de dependență că dependențele comportamentale și dependența de substanțe implică aceleași căi și mecanisme similare sau suprapuse. Acesta este un alt studiu care confirmă această paradigmă. Dependențele ne deturnează căile normale în centrul circuitului de recompensare, motiv pentru care ne afectează în atât de multe moduri.


ARTICOLUL

Durham, NC, SUA și Melbourne, Australia - O echipă de la Universitatea Duke Medical Center și oameni de știință australieni au descoperit că drogurile dependente ar fi putut fi deturnate aceleași celule nervoase și conexiuni din creier care servesc unui instinct puternic și antic: apetitul pentru sare.

Cercetarea lor privind rozătoarele arată cum anumite gene sunt reglate într-o parte a creierului care controlează echilibrul sării, apei, energiei, reproducerii și altor ritmuri - hipotalamusul. Oamenii de știință au descoperit că modelele genetice activate prin stimularea unui comportament instinctiv, apetitul de sare, erau aceleași grupuri de gene reglementate de dependența de cocaină sau opiacee (cum ar fi heroina).

„Am fost surprinși și mulțumiți să vedem că blocarea căilor legate de dependență ar putea interfera puternic cu pofta de sodiu”, a declarat co-autorul Wolfgang Liedtke, MD, Ph.D., profesor asistent de medicină și neurobiologie la Universitatea Duke. Descoperirile noastre au implicații medicale profunde și de anvergură și ar putea duce la o nouă înțelegere a dependențelor și a consecințelor dăunătoare atunci când alimentele generatoare de obezitate sunt supraîncărcate cu sodiu.

Studiul a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, ediția timpurie online, pe 11 iulie.

„Deși instinctele precum apetitul de sare sunt în esență programe neuronale genetice, ele pot fi modificate substanțial prin învățare și cunoaștere”, a spus co-autorul profesor Derek Denton, de la Universitatea din Melbourne și Institutul de Neuroștiințe Florey, care este renumit pentru munca sa de pionierat în domeniul comportamentului instinctiv. „Odată ce programul genetic funcționează, experiențele care fac parte din execuția programului devin întruchipate în tiparele generale ale comportamentului unui individ, iar unii oameni de știință au teoretizat că dependența de droguri poate folosi căile nervoase ale instinctului. În acest studiu, am demonstrat că un instinct clasic, foamea de sare, oferă o organizație neuronală care supune dependenței de opiacee și cocaină. ”

Căile adânc încorporate ale unui instinct antic pot explica de ce este atât de dificilă tratamentul dependenței cu obiectivul principal al abstinenței, a spus Denton. Liedtke a spus că acest lucru ar putea fi relevant având în vedere succesul apreciabil al abordărilor de întreținere care nu implică abstinență, cum ar fi înlocuirea heroinei cu metadonă și a țigărilor cu gumă de nicotină sau plasturi.

Lucrarea deschide noi căi de abordare experimentală a dependenței, a spus Denton.

Studiul a fost primul care a examinat reglarea genelor în hipotalamus pentru apetitul de sare. Echipa a folosit două tehnici pentru a induce comportamentul instinctiv la șoareci - au reținut sarea pentru o perioadă, combinată cu un diuretic și au folosit, de asemenea, hormonul de stres ACTH pentru a crește nevoile de sare.

Liedtke, care este, de asemenea, afiliat la Duke Center for Translational Neuroscience și la Duke Pain Clinics, a declarat că cercetătorii au fost surprinși că ar putea detecta că genele sunt „activate” sau „oprite” în apetitul de sare, aceste tipare fiind adesea inversate substanțial în decurs de zece minute de la soluția de sare a animalelor, cu mult înainte ca orice sare semnificativă să poată fi absorbită din intestin în sânge. Întrebarea cum se întâmplă acest lucru este nedumeritoare și deschide un câmp cu totul nou pentru explorare, a spus Liedtke.

În ceea ce privește avantajul supraviețuirii acestui comportament, satisfacția rapidă a poftei de sare are sens. Dintre animalele sălbatice, capacitatea de a compensa rapid nevoia de sare prin înfundarea avidă a unei soluții sărate înseamnă că animalele sărace pot bea până la satisfacție și pot pleca rapid, reducându-și vulnerabilitatea față de prădători.

Echipa de cercetare Duke-Melbourne a descoperit că atunci când animalul are un apetit robust de sodiu, o anumită regiune a hipotalamusului pare să devină susceptibilă la efectele dopaminei, care este moneda internă a creierului pentru recompensă. Asta sugerează că starea nevoii instinctive, starea sărăcită cu sodiu, „încarcă” hipotalamusul pentru experiența subiectivă a recompensei care urmează atunci când animalele satisfac nevoia - un sentiment satisfăcut. Acest concept este confirmat de constatarea lor că acțiunile locale ale dopaminei asupra unei subregiuni a hipotalamusului sunt critice pentru comportamentul instinctiv al animalelor.


 

Relația genelor de dependență cu modificările genelor hipotalamice subordonând geneza și satisfacerea unui instinct clasic, apetitul de sodiu

Abstract

Pofta de sodiu este un instinct care implică o intenție specifică avidă. Este provocat de deficit de sodiu, hormon adrenocorticotropic evocat de stres (ACTH) și reproducere. Microarrays la nivelul genomului la șoareci cu deficit de sodiu sau după perfuzie cu ACTH au arătat reglarea în sus a genelor hipotalamice, incluzând fosfoproteina neuronală reglată de dopamină și cAMP 32 kDa (DARPP-32), receptorii dopaminei-1 și -2, α-2C- adrenoceptor și proteină tirozin fosfatază îmbogățită striat (STEP). Atât DARPP-32, cât și proteina asociată cu citoscheletul (ARC) reglată de activitatea neuronală a plasticității au fost reglate în sus în neuronii hipotalamici orexinergici laterali prin deficit de sodiu. Administrarea de antagoniști ai dopaminei D1 (SCH23390) și receptorilor D2 (raclopridă) a redus satisfacția poftei de sodiu declanșată de deficiența de sodiu. SCH23390 a fost specific, neavând niciun efect asupra consumului de apă indus de osmotici, în timp ce raclopridul a redus și aportul de apă. Șoarecii KO ai receptorului D1 au avut apetit normal de sodiu, indicând o reglare compensatorie. Apetitul a fost insensibil la SCH23390, confirmând absența efectelor în afara țintei. Microinjecția bilaterală a SCH23390 (100 nM în 200 nL) în hipotalamusul lateral al șobolanilor a redus mult apetitul de sodiu. Analiza de îmbogățire a setului de gene la hipotalamii șoarecilor cu pofta de sodiu a arătat o îmbogățire semnificativă a seturilor de gene legate anterior de dependență (opiacee și cocaină). Această constatare a reglării genetice concertate a fost atenuată la satisfacție cu o cinetică uimitor de rapidă de numai 10 minute, antecedând absorbția semnificativă a sării din intestin. Pofta de sare și gustul hedonic al gustului de sare au evoluat peste> 100 de milioane de ani (de exemplu, fiind prezenți în Metatheria). Drogurile care provoacă plăcere și dependență sunt relativ recente și probabil reflectă uzurparea sistemelor antice evolutive cu valoare ridicată de supraviețuire prin satisfacerea indulgențelor hedonice contemporane. Descoperirile noastre subliniază o logică moleculară pentru comportamentul instinctiv codificat de creier cu posibile implicații translaționale-medicale importante.