1 mar, 2016 Av Stephanie Kossman
Hur påverkar droger den utvecklande tonårshjärnan? Denna fråga har förvirrat forskare i årtionden, men ett faktum är fortfarande sant - tonåringar är mer mottagliga för missbruk. Forskare har ofta förklarat det i samband med sociala omständigheter, såsom grupptryck, eller det faktum att Föräldrar som röker är mer benägna att höja tonårsrökare. Men två nya papper, publiceras tillsammans in Elife, argumentera orsaken är mycket mer biologisk.
Forskare har tidigare använt biologi för att förklara tonåring alkohol missbruk, men det har inte använts som en vanlig ursäkt för olaglig droganvändning. "Hos människor är tonåren, nämligen perioden mellan tidiga tonåren och tidiga tjugoårsåldern, en tid med ökad känslighet för effekterna av beroendeframkallande läkemedel, men tidigare studier har kämpat för att förklara varför", säger seniorförfattaren Mauro Cosa-Mattioli, i a pressmeddelande. "Våra studier stöder tanken att reglering av proteinsyntes av eIF2 kan vara den bakomliggande orsaken."
Två separata studier utvärderade rollen som elF2 α, en molekyl som reglerar produktionen av proteiner som är ansvariga för att bygga samband mellan neuroner. I en studie injicerades ungdomar och vuxna möss med antingen en saltlösning eller en låg dos kokain. Forskare fann att endast de ungdomss möss som fick kokain upplevde en minskning av eIF2a-aktivitet, vilket resulterade i förändringar i proteinreglering som stärkte kopplingar mellan dopaminförvarande neuroner.
"Denna större kommunikation mellan dopaminrika nervceller ger en större känsla av njutning av att ta drogen och uppmuntrar beteenden relaterade till missbruk", säger huvudförfattaren Wei Huang. "Endast högre doser kokain ledde till liknande svar hos vuxna möss, vilket bevisade att ungdomar har en lägre tröskel för effekterna av kokain på dessa nervceller."
Forskarna kunde vidare bekräfta deras resultat genom att förändra produktionen av proteinerna kontrollerade av eIF2a hos vuxna och ungdomss möss, vilket effektivt gör att vuxna möss verkar biologiskt adolta och adolescenta möss biologiskt vuxna. Därtill bevittnade forskarna de motsatta resultaten från den tidigare delen av studien. Ungdomss möss, nu med vuxna proteinstrukturer, visade ingen förändring i elF2 a-aktivitet och ökad resistens mot kokain. Vuxna möss blev i sin tur känsligare.
”Det är verkligen anmärkningsvärt att genom att manipulera processerna kring eIF2α på detta sätt kan vi föryngra hjärnans aktivitet. Detta kan innebära ett betydande löfte för att utveckla nya behandlingar för drogberoende och relaterade sjukdomar, säger Costa-Mattioli.
Den andra studien som beskrivs i uppsatsen beskriver liknande experiment, om än med nikotin istället för kokain. Igen observerade forskare samma effekter. Med hjälp av funktionell magnetisk resonansbildning identifierade studien också en variation i den humana genen som kodar för eIF2a. Denna variation, som de fann, kan antingen öka eller minska nikotinanvändarnas svar på belöningar.
"Våra resultat är kliniskt relevanta eftersom de identifierar ett nytt missbruksmål hos gnagare, tillsammans med parallella stödjande bevis från hjärnbildningsstudier hos mänskliga missbrukare", säger huvudförfattaren Andon Placzek. "Våra nya insikter kan hjälpa till att utbilda ungdomar om riskerna med fritidsdroger. användning och experiment, avskräcker dessa beteenden som ett resultat. De kan också hjälpa till att upptäcka ett nytt sätt att bekämpa missbruk hos både ungdomar och vuxna, till exempel genom att ändra aktiviteten hos eIF2α i hjärnan. ”
Källa: Huang W, et al. Translational kontroll av elF2 α-fosforylering reglerar sårbarheten för de synaptiska och beteendemässiga effekterna av kokain. Elife. 2016; Placzek A, et al. Translationskontroll av nikotinframkallad synaptisk potentiering hos möss och neuronala svar hos mänskliga rökare med elF2 α. Elife. 2016.
;