Clin Psychopharmacol Neurosci. 2012 Dec; 10 (3): 136-43. doi: 10.9758 / cpn.2012.10.3.136. Epub 2012 Dec 20.
Sursă
Departamentul de Neuroștiință Fishberg și Friedman Brain Institute, Mount Sinai School of Medicine, New York, SUA.
Abstract
Reglarea expresiei genice este considerată un mecanism plauzibil al dependenței de droguri având în vedere stabilitatea anomaliilor comportamentale care definesc o stare de dependență. Numeroși factori de transcripție, proteine care se leagă de regiunile regulatoare ale genelor specifice și, prin urmare, controlează nivelurile de exprimare ale acestora, au fost implicați în procesul de dependență în ultimii zece ani. Aici trecem în revistă dovezile din ce în ce mai mari pentru rolul jucat de mai mulți factori de transcripție proeminenți, inclusiv o proteină din familia Fos (ΔFosB), proteina de legare a elementului de răspuns CAMP (CREB) și factorul nuclear kappa B (NFκB), printre alții, în dependența de droguri . După cum se va vedea, fiecare factor prezintă o reglementare foarte diferită de droguri de abuz în circuitele de recompensă ale creierului și, la rândul său, mediază aspecte distincte ale fenotipului dependenței. Eforturile curente sunt orientate spre înțelegerea gamei de gene țintă prin care acești factori de transcripție își produc efectele funcționale și mecanismele moleculare de bază implicate. Această lucrare promite să dezvăluie o perspectivă fundamentală nouă asupra bazei moleculare a dependenței, ceea ce va contribui la teste diagnostice îmbunătățite și terapeutice pentru tulburările de dependență.
INTRODUCERE
Studiul mecanismelor transcripționale ale dependenței se bazează pe ipoteza că reglarea expresiei genice este un mecanism important prin care expunerea cronică la un drog de abuz provoacă schimbări de durată în creier care stau la baza anomaliilor comportamentale care definesc o stare de dependență.1,2) Un corolar al acestei ipoteze este faptul că schimbările induse în funcționarea mai multor sisteme de neurotransmițător, iar în morfologia anumitor tipuri de celule neuronale din creier, prin administrarea cronică de medicamente sunt mediate parțial prin modificări în expresia genelor.
Desigur, nu toată plasticitatea neuronală și comportamentală indusă de droguri este mediată la nivelul expresiei genice, întrucât cunoaștem contribuțiile cruciale ale modificărilor translaționale și posttranslaționale și ale traficului de proteine în fenomenele legate de dependență. Pe de altă parte, reglarea expresiei genice este un mecanism central și poate fi deosebit de crucial pentru anomaliile de-a lungul vieții care caracterizează dependența. Într-adevăr, reglementarea transcripțională oferă un șablon pe care funcționează aceste alte mecanisme.
Lucrările din ultimii ~ 15 ani au furnizat dovezi în creștere pentru un rol al expresiei genelor în dependența de droguri, întrucât au fost implicați mai mulți factori de transcripție - proteine care se leagă de elemente de răspuns specifice în regiunile promotor ale genelor țintă și reglează expresia acestor gene - în acțiunea drogurilor. Conform acestei scheme, prezentată în Fig. 1, drogurile de abuz, prin acțiunile lor inițiale la sinapsă, produc schimbări în neuroni care semnalează nucleului și reglează numeroși factori de transcripție și multe alte tipuri de proteine de reglare transcripțională.3) A Aceste schimbări nucleare se construiesc treptat și progresiv, cu expunerea repetată la medicamente și stau la baza unor schimbări stabile în expresia genelor țintă specifice care, la rândul lor, contribuie la schimbările durabile ale funcției neuronale care mențin o stare de dependență.1,4)
Această revizuire se concentrează pe mai mulți factori de transcripție, care s-au dovedit că joacă roluri importante în dependență. Ne concentrăm în continuare pe factorii de transcripție reglementați de droguri în cadrul circuitelor de recompensare ale creierului, zone ale creierului care reglează în mod normal răspunsurile unui individ la recompensele naturale (de exemplu, mâncare, sex, interacțiune socială), dar sunt corupte de expunerea cronică la medicamente pentru a provoca dependență. Acest circuit de recompensare a creierului include neuroni dopaminergici în zona tegmentală ventrală a creierului mediu și în mai multe regiuni ale creierului limbic pe care le inervează, inclusiv nucleul accumbens (ventral striatum), cortexul prefrontal, amigdala și hipocampul, printre altele. După cum se va vedea, marea majoritate a cercetărilor privind mecanismele transcripționale ale dependenței până în prezent s-au concentrat asupra nucleului accumbens.
ΔFosB
ΔFosB este codificat de către FosB gena și împărtășește omologia cu alți factori de transcripție din familia Fos, care includ c-Fos, FosB, Fra1 și Fra2.5) Aceste proteine din familia Fos se heterodimerizează cu proteinele familiei Jun (c-Jun, JunB sau JunD) pentru a forma factori de transcripție activă proteină activă-1 (AP1) care se leagă de site-urile AP1 prezenți în promotorii anumitor gene pentru a regla transcripția lor. Aceste proteine din familia Fos sunt induse rapid și tranzitoriu în anumite regiuni ale creierului după administrarea acută a multor medicamente de abuz (Fig. 2).2) Aceste răspunsuri sunt văzute cel mai proeminent în nucleul accumbens și striatul dorsal, dar și în alte câteva zone ale creierului.6) Totuși, toate aceste proteine de familie Fos sunt foarte instabile și se reîntorc la nivelurile bazale în câteva ore de administrare a medicamentului.
Răspunsuri foarte diferite sunt observate după administrarea cronică de medicamente de abuz (Fig. 2). Izoformele modificate biochimic ale ΔFosB (Mr 35-37 kD) se acumulează în aceleași regiuni ale creierului după expunerea repetată la medicamente, în timp ce toți membrii familiei Fos prezintă toleranță (adică inducție redusă în comparație cu expunerile inițiale la medicamente).7-9) O astfel de acumulare de ΔFosB a fost observată pentru aproape toate medicamentele de abuz, deși diferite medicamente diferă oarecum în gradul relativ de inducție observat în nucleul accumbens nucleu față de cochilie, striat dorsal și alte regiuni ale creierului.2,6) Cel puțin pentru unele medicamente de abuz, inducerea osFosB pare selectivă pentru subsetul conținut de dinorfină de neuroni medii spini - cei care exprimă predominant receptorii de dopamină D1 - în regiunile striatale. Izoformele de 35-37 kD ale osFosB dimerizează predominant cu JunD pentru a forma un complex AP-1 activ și de lungă durată în aceste regiuni ale creierului,7,10) deși există unele dovezi din in vitro studii care ΔFosB pot forma homodimeri.11) Inducerea medicamentelor de ΔFosB în nucleul accumbens pare să fie un răspuns la proprietățile farmacologice ale medicamentului în sine și nu are legătură cu aportul volitiv de medicamente, deoarece animalele care se auto-administrează cocaină sau primesc injecții cu droguri yugate arată o inducție echivalentă a acestui factor de transcripție în această regiune a creierului.6) În schimb, inducerea osFosB în anumite alte regiuni, de exemplu, cortexul orbitofrontal, necesită administrarea volitivă a medicamentului.12)
Izoformele 35-37 kD ΔFosB se acumulează cu expunere cronică la medicamente datorită timpului de înjumătățire extraordinar de lung.7-13) Ca urmare a stabilității sale, proteina ΔFosB persistă în neuroni cel puțin câteva săptămâni după încetarea expunerii la medicamente. Știm acum că această stabilitate se datorează a doi factori: 1) absența în ΔFosB a două domenii de degron, care sunt prezente la capătul C al lungimii complete FosB și la toate celelalte proteine din familia Fos și vizează acele proteine spre o degradare rapidă și 2) fosforilarea ΔFosB la capătul său N de către cazeina kinază 2 și poate alte proteine kinazei.14-16) Stabilitatea izoformelor ΔFosB oferă un mecanism molecular nou prin care modificările induse de medicamente în expresia genei pot persista în ciuda perioadelor relativ lungi de retragere a medicamentului. Prin urmare, am propus că osFosB funcționează ca un „comutator molecular” susținut care ajută la inițierea și apoi la menținerea unei stări dependente.1,2)
Rolul în dependență
Perspectiva rolului „FosB în dependența de droguri” a provenit în mare parte din studiul șoarecilor bitransgenici în care ΔFosB poate fi indus selectiv în interiorul nucleului accumbens și striatul dorsal al animalelor adulte.17) Important, acești șoareci supraexprimează selectiv osFosB în neuronii spinoși medii care conțin dinorfină, unde se crede că medicamentele induc proteina. M Șoarecii supraexpresivi cu șobolani prezintă răspunsuri locomotorii crescute la cocaină după administrarea acută și cronică.17) De asemenea, acestea arată o sensibilitate sporită la efectele răsplătitoare ale cocainei și morfinei în testele de condiționare a locului,17-19) și auto-administrați doze mai mici de cocaină și lucrați mai mult pentru cocaină, decât literele care nu supraexprimează ΔFosB.20) În plus, supraexpresia ΔFosB din nucleul accumbens exagerează dezvoltarea dependenței fizice opiacee și promovează toleranța analgezică la opiacee.19) În schimb, șoarecii care exprimă ΔFosB sunt normali în mai multe alte domenii comportamentale, inclusiv învățarea spațială, astfel cum este evaluat în labirintul cu apă Morris.17) Direcția specifică a supraexpresiei ΔFosB către nucleul accumbens, prin utilizarea transferului genic mediat viral, a obținut date echivalente.19)
Spre deosebire, direcționarea expresiei ΔFosB către neuronii spinoși medii care conțin enkepahlin în nucleul accumbens și striatul dorsal (cei care exprimă predominant receptorii dopaminei D2) în diferite linii de șoareci bitransgenici nu reușesc să arate majoritatea acestor fenotipuri comportamentale.19) Spre deosebire de supraexprimarea ΔFosB, supraexprimarea unei proteine Jun mutante (ΔcJun sau ΔJunD) - care funcționează ca un antagonist negativ dominant al transcripției mediate de AP1 - prin utilizarea șoarecilor bitransgenici sau a transferului de gene mediat viral, produce efecte comportamentale opuse.18,19,21) Aceste date indică faptul că inducerea osFosB în neuronii spini medii care conțin dinorfină din nucleul accumbens crește sensibilitatea unui animal la cocaină și la alte droguri de abuz și poate reprezenta un mecanism de sensibilizare relativ prelungită la medicamente.
Rolul jucat de inducerea osFosB în alte regiuni ale creierului este mai puțin înțeles. Studii recente au arătat că inducția osFosB în cortexul orbitofrontal mediază toleranța la unele dintre efectele cognitive-perturbatoare ale expunerii acute la cocaină, care ar putea servi la promovarea suplimentară a aportului de medicamente.12,22)
Δ Genele țintă ale FosB
Deoarece osFosB este un factor de transcripție, se produce probabil acest fenotip comportamental interesant în nucleul accumbens prin îmbunătățirea sau reprimarea expresiei altor gene. Folosind șoarecii noștri inductibili, bitransgenici, care supraexprimă ΔFosB sau negativul său dominant ΔcJun, și analizând expresia genică pe cipurile Affymetrix, am demonstrat că - în nucleul accumbens in vivo -ΔFosB funcționează în primul rând ca un activator transcripțional, în timp ce servește ca un represor pentru un subset mai mic de gene.18) Acest studiu a demonstrat, de asemenea, rolul dominant al ΔFosB în medierea efectelor genomice ale cocainei: osFosB este implicat în aproape o pătrime din toate genele influențate de nucleul accumbens de cocaina cronică.
Această abordare la nivelul genomului, împreună cu studiile mai multor gene candidate în paralel, au stabilit mai multe gene țintă ale ΔFosB care contribuie la fenotipul său comportamental. O genă candidată este GluA2, o subunitate a receptorului de glutamat AMPA, care este indus în nucleu accumbens de ΔFosB.17) Întrucât canalele AMPA care conțin GluA2 au o conductanță globală mai mică în comparație cu canalele AMPA care nu conțin această subunitate, reglarea GluA2 mediată de cocaină și ΔFosB în nucleul accumbens ar putea contabiliza, cel puțin în parte, răspunsurile reduse glutamatergice observate în acești neuroni după expunerea cronică la medicamente.23)
O altă genă țintă candidată a ΔFosB din nucleul accumbens este peptida opioidă, dinorfină. Reamintim că ΔFosB pare a fi indus de droguri de abuz în special în celulele producătoare de dinorfină din această regiune a creierului. Drogurile de abuz au efecte complexe asupra expresiei dinorfină, cu creșteri sau scăderi observate în funcție de condițiile de tratament utilizate. Am arătat că inducția de ΔFosB reprimă expresia genei din dinorfină în nucleul accumbens.19) Se consideră că dinorfină activează receptorii κ opioizi pe neuronii dopaminici ai zonei de tegment ventrală (VTA) și inhibă transmiterea dopaminergică și, prin aceasta, reglează mecanismele de recompensare.24,25) Prin urmare, reprimarea osFosB a expresiei dinorfinei ar putea contribui la îmbunătățirea mecanismelor de recompensă mediate de acest factor de transcripție. Acum există dovezi directe care susțin implicarea reprimării genelor dinorfinei în fenotipul comportamental al osFosB.19)
Au fost identificate încă gene țintă suplimentare. ΔFosB reprimă c-Fos genă care ajută la crearea comutatorului molecular - de la inducerea mai multor proteine din familia Fos de scurtă durată după expunerea acută la medicamente până la acumularea predominantă de osFosB după expunerea cronică la medicamente - citată anterior.9) În schimb, kinazele dependente de ciclină-5 (Cdk5) sunt induse în nucleul accumbens de cocaina cronică, un efect pe care l-am arătat este mediat prin ΔFosB.18,21,26) Cdk5 este o țintă importantă a ΔFosB, deoarece expresia sa a fost direct legată de creșterea densității coloanei vertebrice dendritice a nucleului accumbens neuronilor spinării medii,27,28) în nucleul accumbens care sunt asociate cu administrarea cronică de cocaină.29,30) Într-adevăr, inducția osFosB s-a dovedit mai recent atât necesară cât și suficientă pentru creșterea coloanei vertebrice dendritice indusă de cocaină.31)
Mai recent, am folosit imunoprecipitarea cromatinei (ChIP) urmată de cipul promotor (cip ChIP) sau de secvențarea profundă (ChIP-seq) pentru a identifica în continuare genele țintă ale FosB.32) Aceste studii, împreună cu matricile de expresie ADN citate mai devreme, oferă o listă bogată a multor gene suplimentare care pot fi vizate - direct sau indirect - de osFosB. Printre aceste gene se numără receptori de neurotransmițător suplimentari, proteine implicate în funcția pre- și postsinaptică, multe tipuri de canale ionice și proteine de semnalizare intracelulară, proteine care reglează citoscheletul neuronal și creșterea celulară și numeroase proteine care reglează structura cromatinei.18,32) Lucrări suplimentare sunt necesare pentru a confirma fiecare dintre aceste numeroase proteine ca de bună credință ținte ale cocainei care acționează prin ΔFosB și pentru a stabili rolul precis pe care îl are fiecare proteină în medierea aspectelor neuronale și comportamentale complexe ale acțiunii cocainei.
CREB
Proteina de legare a elementului de răspuns AMP ciclic (CREB) este unul dintre cei mai studiați factori de transcriere în neuroștiință și a fost implicată în diverse aspecte ale plasticității neurale.33) Formează homodimeri care se pot lega de gene la elementele de răspuns AMP ciclice (CREs), dar activează în primul rând transcripția după ce a fost fosforilată la Ser133 (de oricare dintre mai multe proteine kinaze), ceea ce permite recrutarea proteinei care leagă CREB (CBP), atunci favorizează transcrierea. Mecanismul prin care activarea CREB reprimă expresia anumitor gene este mai puțin înțeles.
Atât psihostimulanții (cocaină și amfetamină), cât și opiaceele cresc activitatea CREB, acut și cronic - măsurată prin creșterea fosfo-CREB (pCREB) sau a activității genelor raportoare la șoarecii transgenici CRE-LacZ - în mai multe regiuni ale creierului, inclusiv nucleul accumbens și striatul dorsal .34-36) Cursul de timp al acestei activări este foarte diferit de cel afișat de ΔFosB. Așa cum este descris în Fig. 2, Activarea CREB este foarte tranzitorie ca răspuns la administrarea acută a medicamentului și revine la niveluri normale într-o zi sau două după retragere. În plus, activarea CREB are loc atât în subtipurile dinorfină cât și în encefalină ale neuronilor spinoși medii.34) Spre deosebire de cocaină și opiacee, CREB prezintă răspunsuri mai complicate și mai variate la alte medicamente de abuz.4)
Experimentele care implică supraexprimarea inductibilă a CREB sau a unui mutant negativ dominant la șoareci bitransgenici sau cu vectori virali au arătat că activarea CREB - în contrast izbitor cu ΔFosB - în nucleul accumbens scade efectele satisfăcătoare ale cocainei și ale opiaceelor, astfel cum au fost evaluate în condițiile de condiționare teste.37,38) Cu toate acestea, activarea CREB, precum inducerea ΔFosB, promovează autoadministrarea medicamentelor.39) Este important să se valideze efectele cu CREB negativ dominant cu eliminări inductibile ale activității endogene de CREB.39-41) Este interesant faptul că ambii factori de transcripție determină aportul volitiv de medicamente; probabil, ΔFosB face acest lucru prin armătură pozitivă, în timp ce CREB induce acest fenotip prin armătură negativă. Această din urmă posibilitate este în concordanță cu dovezi considerabile că activitatea CREB în această regiune a creierului provoacă o stare emoțională negativă.34,42)
Activitatea CREB a fost direct legată de activitatea funcțională a nucleului accumbens neuronilor spinoși medii. Supraexpresia CREB crește, în timp ce CREB-ul dominant-negativ scade, excitabilitatea electrică a neuronilor spini mijlocii.43) Diferențele posibile dintre neuronii dinorfină și encefalină nu au fost încă explorate. Observația că supraexpresia mediată de viral a unui K+ subunitatea canalului din nucleul accumbens, care scade excitabilitatea neuronilor spinării medii, îmbunătățește răspunsurile locomotorii la cocaină sugerează că CREB acționează ca o ruptură asupra sensibilizării comportamentale la cocaină prin reglarea excitabilității neuronilor.43)
Drogurile de abuz activează CREB în mai multe regiuni ale creierului dincolo de nucleul accumbens. Un exemplu este zona tegmentală ventrală, în care administrarea cronică de cocaină sau opiacee activează CREB în cadrul neuronilor dopaminergici și non-dopaminergici. Acest efect pare să promoveze sau să atenueze răspunsurile satisfăcătoare ale medicamentelor de abuz în funcție de subregiunea zonei tegmentale ventrale afectate.
Numeroase gene țintă pentru CREB au fost identificate, atât prin abordări ale genelor deschise, cât și prin cele ale genelor candidate, care mediază aceste efecte și alte efecte asupra neuronilor accentuate de nucleu mediu și a fenotipului comportamental CREB rezultat.18,32,36) Exemple proeminente includ dinorfina peptidelor opioide,37) care se alimentează și suprimă semnalizarea dopaminergică la nucleul accumbens așa cum s-a spus mai devreme.24,25) De asemenea, sunt implicate anumite subunități ale receptorilor glutamatului, cum ar fi subunitatea GluA1 AMPA și subunitatea GluN2B NMDA, precum și K+ și Na+ Subunități ale canalului ionic, care ar fi de așteptat să controleze excitabilitatea celulară a nucleului accumbens.43,44) BDNF este încă o altă genă țintă pentru CREB în nucleus accumbens și este implicată și în medierea fenotipului comportamental CREB.35) De asemenea, s-a demonstrat că inducerea CREB contribuie la inducerea cocainei de spini dendritici pe neuronii spini medii din nucleul accumbens.45)
CREB este doar una dintre mai multe proteine conexe care leagă CRE și reglează transcrierea genelor țintă. Mai multe produse ale genei modulatorului de răspuns ciclic al AMP (CREM) reglează transcripția mediată de CRE. Unele dintre produse (de exemplu, CREM) sunt activatori transcripționali, în timp ce altele (de exemplu, ICER sau represor AMP ciclic inductibil) funcționează ca antagoniști negativi dominanți endogeni. În plus, mai mulți factori de transcripție activatori (ATF) pot influența expresia genei parțial prin legarea la siturile CRE. Studii recente au implicat acești diferiți factori de transcripție în răspunsurile la medicamente. Amfetamina induce expresia ICER în nucleul accumbens, iar supraexprimarea ICER în această regiune, prin utilizarea transferului de gene mediat viral, crește sensibilitatea unui animal la efectele comportamentale ale medicamentului.46) Acest lucru este în concordanță cu constatările, citate mai sus, că supraexprimarea locală a mutanților CREB negativi dominanți sau eliminarea locală a CREB exercită efecte similare. Amfetamina induce, de asemenea, ATF2, ATF3 și ATF4 în nucleul accumbens, în timp ce ATF1 sau CREM nu se observă niciun efect.47) Supraexpresia ATF2 în această regiune, precum cea a ICER, crește răspunsurile comportamentale la amfetamină, în timp ce supraexpresia ATF3 sau ATF4 are efectul opus. Se cunosc foarte puține despre genele țintă pentru aceste diferite proteine din familia CREB, o direcție importantă pentru cercetările viitoare.
NFkB
Factorul nuclear κB (NFκB), un factor de transcripție care este activat rapid de stimuli diversi, este cel mai bine studiat pentru rolul său în inflamație și răspunsuri imune. S-a dovedit mai recent că este important în plasticitatea și memoria sinaptică.48) NFκB este indus în nucleul obișnuit prin administrarea repetată de cocaină,49,50) unde este necesară pentru inducerea cocainei de spini dendritici ai nucleului accumbens neuroni spini medii. O astfel de inducție a NFκB contribuie la sensibilizarea la efectele satisfăcătoare ale medicamentului.50) Un obiectiv major al cercetărilor actuale este identificarea genelor țintă prin care NFκB provoacă această plasticitate celulară și comportamentală.
Interesant este că inducția de cocaină a NFκB este mediată prin intermediul: osFosB: x Supraexprimarea fososului în nucleul accumbens induce NFκB, în timp ce supraexpresia ΔcJun blochează negativ inducerea cocainei a factorului de transcriere.21,49) Reglarea NFκB de ΔFosB ilustrează cascadele transcripționale complexe implicate în acțiunea medicamentului. De asemenea, NFκB a fost implicat în unele dintre efectele neurotoxice ale metamfetaminei în regiunile striatale.51) Rolul NFκB în spinogeneza neuronilor spinării medii a fost extins recent la modelele de stres și depresie,52) o constatare de o importanță deosebită având în vedere comorbiditatea depresiei și dependenței și fenomenul bine studiat al recidivei provocate de stres la consumul de droguri.
MEF2
2 (MEF2) a fost descoperit pentru rolul său în controlul miogenezei cardiace. Mai rerecent, MEF2 a fost implicat în funcția creierului.53) Izoforme MEF2 multiple sunt exprimate în creier, inclusiv în neuronii accumbens neuroni spinoși medii, unde formează homo- și heterodimeri care pot activa sau reprima transcripția genelor în funcție de natura proteinelor pe care le recrutează. Lucrări recente evidențiază un posibil mecanism prin care cocaina cronică suprimă activitatea MEF2 în nucleul obișnuit parțial printr-o inhibiție a calcineurinului dependentă de receptorul D1-cAMP, un Ca2+-fosfatază proteică dependentă.28) De asemenea, poate fi implicată și reglarea cu Coca Cnk5, care este, de asemenea, o țintă pentru cocaină și ΔFosB, așa cum s-a spus mai devreme. Această reducere a activității MEF2 este necesară pentru inducerea cocainei de coloanele vertebrale dendritice pe neuronii spini mijlocii. Un obiectiv important al activității actuale este identificarea genelor țintă prin MEF2 produce acest efect.
DIRECTII VIITOARE
Factorii de transcriere discutați mai sus sunt doar câțiva dintre mulți care au fost studiați de-a lungul anilor în modele de dependență. Alții implicați în dependență includ receptorii glucocorticoizi, nucleul accumbens factorul de transcripție 1 (NAC1), factorii de răspuns timpuriu de creștere (EGR) și transductori de semnal și activatori de transcripție (STAT).1,2) Ca doar un exemplu, receptorul glucocorticoid este necesar în neuronii dopaminoceptivi pentru căutarea cocainei.54) Scopul cercetărilor viitoare este de a obține o viziune mai completă a factorilor de transcripție induși în nucleul accumbens și în alte regiuni de recompensare a creierului, ca răspuns la expunerea cronică la droguri de abuz și să definească gama de gene țintă pe care o influențează pentru a contribui la fenotipul comportamental. de dependență.
Celălalt obiectiv principal al cercetărilor viitoare este delimitarea etapelor moleculare precise prin care acești diverși factori de transcripție își reglează genele țintă. Astfel, știm acum că factorii de transcripție controlează expresia genelor prin recrutarea la genele lor țintă a unei serii de proteine co-activatoare sau co-represoare care reglează împreună structura cromatinei în jurul genelor și recrutarea ulterioară a complexului ARN polimerază II care catalizează transcriere.4) De exemplu, cercetări recente au demonstrat că capacitatea ΔFosB de a induce gena cdk5 are loc în concordanță cu recrutarea unei gene histone acetiltransferază și a proteinelor de remodelare a cromatinei aferente.55) În schimb, capacitatea ΔFosB de a reprima gena c-Fos apare în concordanță cu recrutarea unei histone deacetilaza și, probabil, a altor proteine represive, cum ar fi o histonă metiltransferază represivă (Fig. 3).2,9,31) Având în vedere că sute de proteine reglatoare ale cromatinei sunt probabil recrutate la o genă în concordanță cu activarea sau represiunea acesteia, această lucrare este doar vârful aisbergului de cantități vaste de informații care trebuie descoperite în anii următori.
Pe măsură ce se înregistrează progrese în identificarea genelor țintă pentru factorii de transcripție reglementate de medicamente, aceste informații vor oferi un șablon din ce în ce mai complet, care poate fi utilizat pentru a ghida eforturile de descoperire a medicamentelor. Se speră că noi tratamente medicamentoase vor fi dezvoltate pe baza acestor progrese dramatice în înțelegerea mecanismelor de transcripție care stau la baza dependenței.