Μία μόνο χορήγηση αλκοόλ μπορεί να αλλάξει μόνιμα τη μορφολογία των νευρώνων

Μία μόνο χορήγηση αλκοόλ μπορεί να αλλάξει μόνιμα τη μορφολογία των νευρώνων

Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας και τα πανεπιστήμια του Μάνχαϊμ και της Χαϊδελβέργης ανακάλυψαν ότι ακόμη και μια μόνο χορήγηση αλκοόλ αλλάζει οριστικά τη μορφολογία των νευρώνων. Συγκεκριμένα, η δομή των συνάψεων και η δυναμική των μιτοχονδρίων -των σταθμών παραγωγής ενέργειας του κυττάρου- επηρεάζονται από το αλκοόλ. Χρησιμοποιώντας το σύστημα γενετικού μοντέλου της μύγας Drosophila melanogaster, η καθ. Δρ. Henrike Scholz και οι συμπαίκτες της Michèle Tegtmeier και Michael Berger διαπίστωσαν ότι οι αλλαγές στη μετανάστευση των μιτοχονδρίων στις συνάψεις μειώνουν τις ωφέλιμες επιδράσεις του αλκοόλ. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι ακόμη και ένα μόνο συμβάν κατανάλωσης μπορεί να θέσει τα θεμέλια για την εξάρτηση από το αλκοόλ. Η μελέτη «Η δηλητηρίαση με εφάπαξ δόση με αιθανόλη προκαλεί οξείες και επίμονες νευρωνικές αλλαγές στον εγκέφαλο» δημοσιεύτηκε στο PNAS (Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών).

Ποιες αλλαγές στον εγκέφαλο συνοδεύουν τη μετάβαση από τη σποραδική κατανάλωση αλκοόλ στη χρόνια κατάχρηση αλκοόλ; Ένα κοινό ερευνητικό πρόγραμμα με ομάδες εργασίας από το Πανεπιστήμιο του Mannheim-Heidelberg και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας διερεύνησε αυτό το ερώτημα. Οι περισσότερες επιστημονικές έρευνες έχουν εξετάσει τις επιπτώσεις της χρόνιας κατανάλωσης αλκοόλ στον ιππόκαμπο - το κέντρο ελέγχου του εγκεφάλου μας. Ως εκ τούτου, λίγα είναι γνωστά για τις οξείες νευρωνικές αλληλεπιδράσεις κρίσιμων παραγόντων κινδύνου, όπως μια πρώτη δηλητηρίαση από αλκοόλ σε νεαρή ηλικία, εξηγεί ο Henrike Scholz: «Ξεκινήσαμε να αναζητήσουμε μοριακές αλλαγές που εξαρτώνται από την αιθανόλη. μάθημα, ένα μόνο η χορήγηση αιθανόλης θα σχημάτιζε θετική συσχέτιση με το αλκοόλ.

Η ομάδα εξέτασε την υπόθεσή της μελετώντας μύγες φρούτων και μοντέλα ποντικών και βρήκε αλλαγές που προκαλούνται από αιθανόλη σε δύο τομείς: τη μιτοχονδριακή δυναμική και την ισορροπία μεταξύ των συνάψεων στους νευρώνες. Τα μιτοχόνδρια τροφοδοτούν τα κύτταρα και ιδιαίτερα τα νευρικά κύτταρα με ενέργεια. Για τη βέλτιστη παροχή ενέργειας στα κύτταρα, τα μιτοχόνδρια κινούνται. Στα κύτταρα που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με αιθανόλη, η κίνηση των μιτοχονδρίων διαταράχθηκε. Η χημική ισορροπία μεταξύ ορισμένων συνάψεων διαταράχθηκε επίσης. Αυτές οι αλλαγές παρέμειναν μόνιμες και επιβεβαιώθηκαν από αλλαγές συμπεριφοράς στα ζώα: ποντίκια και μύγες φρούτων παρουσίασαν αυξημένη κατανάλωση αλκοόλ και υποτροπές αλκοόλ αργότερα στη ζωή.

Ηλεκτρονικό βιβλίο Γενετικής & Γονιδιωματικής

Συγκέντρωση των κορυφαίων συνεντεύξεων, άρθρων και ειδήσεων του περασμένου έτους.

Κάντε λήψη ενός αντιγράφου σήμερα

Η μορφολογική αναδιαμόρφωση των νευρώνων είναι μια πολύ γνωστή βάση για τη μάθηση και τη μνήμη. Αυτοί οι λεγόμενοι μηχανισμοί κυτταρικής πλαστικότητας, οι οποίοι είναι κεντρικοί για τη μάθηση και τη μνήμη, θεωρείται επίσης ότι είναι κεντρικοί για το σχηματισμό συνειρμικών αναμνήσεων για ανταμοιβές που σχετίζονται με τα ναρκωτικά. Ως εκ τούτου, ορισμένες από τις παρατηρούμενες μορφολογικές αλλαγές μπορεί να επηρεάσουν το σχηματισμό μνήμης που σχετίζεται με την αιθανόλη. Μαζί με τη μετανάστευση των μιτοχονδρίων στους νευρώνες, που είναι επίσης σημαντικοί για τη συναπτική μετάδοση και την πλαστικότητα, οι ερευνητές υποπτεύονται ότι αυτές οι εξαρτώμενες από την αιθανόλη κυτταρικές αλλαγές είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη εθιστικής συμπεριφοράς.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι κυτταρικές διεργασίες που συμβάλλουν σε μια τέτοια περίπλοκη συμπεριφορά ανταμοιβής διατηρούνται σε όλα τα είδη, υποδηλώνοντας παρόμοιο ρόλο στους ανθρώπους. Θα μπορούσε να είναι μια πιθανή γενική κυτταρική διαδικασία που είναι απαραίτητη για τη μάθηση και τη μνήμη».

Καθ. Δρ. Henrike Scholz

Και οι δύο παρατηρηθέντες μηχανισμοί θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις που έγιναν σε ποντίκια ότι μια μεμονωμένη εμπειρία μέθης μπορεί να αυξήσει την κατανάλωση αλκοόλ και την υποτροπή του αλκοόλ αργότερα στη ζωή. «Αυτοί οι μηχανισμοί θα μπορούσαν να σχετίζονται ακόμη και με την παρατήρηση στους ανθρώπους ότι η πρώτη δηλητηρίαση από αλκοόλ σε νεαρή ηλικία είναι ένας κρίσιμος παράγοντας κινδύνου για μεταγενέστερη τοξίκωση και την ανάπτυξη εξάρτησης από το αλκοόλ», εξηγεί ο καθηγητής Scholz. «Αυτό σημαίνει ότι ο εντοπισμός των επίμονων αλλαγών που εξαρτώνται από την αιθανόλη είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα για την κατανόηση του πώς η οξεία κατανάλωση αλκοόλ μπορεί να οδηγήσει σε χρόνια κατάχρηση αλκοόλ».

Πηγή:

Πανεπιστήμιο της Κολωνίας

Αναφορά:

Knabbe, J., et al. (2022) Η δηλητηρίαση με μία δόση αιθανόλης προκαλεί οξείες και μόνιμες νευρωνικές αλλαγές στον εγκέφαλο. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122477119.

.