Jednorázové podání alkoholu může trvale změnit morfologii neuronů

Jednorázové podání alkoholu může trvale změnit morfologii neuronů

Tým vědců z univerzity v Kolíně nad Rýnem a univerzit v Mannheimu a Heidelbergu zjistil, že i jediné podání alkoholu trvale změní morfologii neuronů. Alkohol ovlivňuje zejména strukturu synapsí a dynamiku mitochondrií – elektráren buňky. Prof. Dr. Henrike Scholz a její spoluhráči Michèle Tegtmeier a Michael Berger pomocí systému genetického modelu ovocné mušky Drosophila melanogaster zjistili, že změny v mitochondriích v synapsích snižují odměňující účinky alkoholu. Tyto výsledky naznačují, že i jediná konzumace může položit základy pro závislost na alkoholu. Studie „Intoxikace ethanolem po jedné dávce způsobuje akutní a přetrvávající neuronální změny v mozku“ byla publikována v PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Jaké změny v mozku doprovázejí přechod od sporadického pití k chronickému zneužívání alkoholu? Touto otázkou se zabýval společný výzkumný projekt s pracovními skupinami z University of Mannheim-Heidelberg a University of Cologne. Většina vědeckých výzkumů zkoumala účinky chronické konzumace alkoholu na hipokampus – řídicí centrum našeho mozku. Proto je málo známo o akutních neuronových interakcích kritických rizikových faktorů, jako je první otrava alkoholem v mladém věku, vysvětluje Henrike Scholz: "Začali jsme hledat molekulární změny závislé na ethanolu. Ty zase tvoří základ pro trvalé buněčné změny po jediné akutní otravě etanolem. Byly zkoumány účinky jediného podání alkoholu Pracovní hypotéza byla taková, že podobně jako tvorba paměti po jediné lekci etanolu vytvořit pozitivní vztah s alkoholem.

Tým testoval svou hypotézu studiem ovocných mušek a myších modelů a našel změny vyvolané etanolem ve dvou oblastech: mitochondriální dynamika a rovnováha mezi synapsemi v neuronech. Mitochondrie zásobují buňky a zejména nervové buňky energií. Za účelem optimálního dodání energie buňkám se mitochondrie pohybují. V buňkách ošetřených ethanolem byl narušen pohyb mitochondrií. Chemická rovnováha mezi určitými synapsemi byla také narušena. Tyto změny zůstaly trvalé a byly potvrzeny změnami chování u zvířat: myši a ovocné mušky vykazovaly zvýšenou konzumaci alkoholu a recidivy alkoholu později v životě.

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilace top rozhovorů, článků a novinek za poslední rok.

Stáhněte si kopii ještě dnes

Morfologická remodelace neuronů je dobře známým základem pro učení a paměť. Tyto takzvané mechanismy buněčné plasticity, které jsou ústřední pro učení a paměť, jsou také považovány za klíčové pro vytváření asociativních vzpomínek na odměny související s drogami. Proto některé z pozorovaných morfologických změn mohou ovlivnit tvorbu paměti související s etanolem. Spolu s migrací mitochondrií do neuronů, které jsou také důležité pro synaptický přenos a plasticitu, vědci předpokládají, že tyto buněčné změny závislé na etanolu jsou klíčové pro rozvoj návykového chování.

Je pozoruhodné, že buněčné procesy, které přispívají k takovému komplexnímu chování odměňování, jsou zachovány napříč druhy, což naznačuje podobnou roli u lidí. Mohl by to být možný obecný buněčný proces, který je nezbytný pro učení a paměť.“

Prof. Dr. Henrike Scholz

Oba pozorované mechanismy by mohly vysvětlit pozorování provedená u myší, že jediná zkušenost s intoxikací může zvýšit spotřebu alkoholu a později v životě alkohol recidivovat. „Tyto mechanismy by mohly být dokonce relevantní pro pozorování u lidí, že první intoxikace alkoholem v raném věku je kritickým rizikovým faktorem pro pozdější intoxikaci alkoholem a rozvoj závislosti na alkoholu,“ vysvětluje profesor Scholz. "To znamená, že identifikace přetrvávajících změn závislých na etanolu je důležitým prvním krokem k pochopení toho, jak akutní pití může vést k chronickému zneužívání alkoholu."

Zdroj:

Univerzita v Kolíně nad Rýnem

Odkaz:

Knabbe, J., a kol. (2022) Otrava etanolem jednou dávkou způsobuje akutní a trvalé neuronální změny v mozku. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122477119.

.