Jednokratno uzimanje alkohola može trajno promijeniti morfologiju neurona

Jednokratno uzimanje alkohola može trajno promijeniti morfologiju neurona

Tim istraživača sa Sveučilišta u Kölnu te sveučilišta u Mannheimu i Heidelbergu otkrio je da čak i samo jedno uzimanje alkohola trajno mijenja morfologiju neurona. Konkretno, alkohol utječe na strukturu sinapsi i dinamiku mitohondrija - elektrane stanice. Koristeći sustav genetskog modela vinske mušice Drosophila melanogaster, prof. dr. Henrike Scholz i njezini suradnici Michèle Tegtmeier i Michael Berger otkrili su da promjene u migraciji mitohondrija u sinapsama smanjuju korisne učinke alkohola. Ovi rezultati sugeriraju da čak i jedna konzumacija može postaviti temelje za ovisnost o alkoholu. Studija "Otrovanje jednom dozom etanola uzrokuje akutne i trajne neuronske promjene u mozgu" objavljena je u PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Koje promjene u mozgu prate prijelaz iz sporadičnog pijenja u kroničnu zlouporabu alkohola? Zajednički istraživački projekt s radnim skupinama sa Sveučilišta Mannheim-Heidelberg i Sveučilišta u Kölnu istraživao je ovo pitanje. Većina znanstvenih istraživanja ispitivala je učinke kronične konzumacije alkohola na hipokampus – kontrolni centar našeg mozga. Stoga se malo zna o akutnim neuronskim interakcijama kritičnih čimbenika rizika, kao što je prvo trovanje alkoholom u mladoj dobi, objašnjava Henrike Scholz: "Odlučili smo tražiti molekularne promjene ovisne o etanolu. One zauzvrat čine osnovu za trajne stanične promjene nakon jednog akutnog trovanja etanolom. Istraživali su se učinci jednokratnog uzimanja alkohola. Radna hipoteza bila je da, slično formiranju pamćenja nakon jedne lekcije, jedinstvena uprava etanola stvorilo bi pozitivnu povezanost s alkoholom.

Tim je testirao svoju hipotezu proučavajući modele vinskih mušica i miševa i otkrio promjene izazvane etanolom u dva područja: dinamici mitohondrija i ravnoteži između sinapsi u neuronima. Mitohondriji opskrbljuju stanice, a posebno živčane stanice energijom. Kako bi optimalno dostavili energiju stanicama, mitohondriji se kreću. U stanicama tretiranim etanolom poremećeno je kretanje mitohondrija. Također je poremećena kemijska ravnoteža između određenih sinapsi. Te su promjene ostale trajne i potvrđene su promjenama u ponašanju životinja: kod miševa i vinskih mušica došlo je do povećane konzumacije alkohola i recidiva alkohola kasnije u životu.

E-knjiga o genetici i genomici

Kompilacija najboljih intervjua, članaka i vijesti iz prošle godine.

Preuzmite kopiju danas

Morfološko preoblikovanje neurona je dobro poznata osnova za učenje i pamćenje. Ti takozvani mehanizmi stanične plastičnosti, koji su središnji za učenje i pamćenje, također se smatraju ključnima za formiranje asocijativnih sjećanja za nagrade povezane s drogom. Stoga, neke od opaženih morfoloških promjena mogu utjecati na formiranje pamćenja povezanog s etanolom. Zajedno s migracijom mitohondrija u neurone, koji su također važni za sinaptički prijenos i plastičnost, istraživači sumnjaju da su te stanične promjene ovisne o etanolu ključne za razvoj ovisničkog ponašanja.

Važno je napomenuti da su stanični procesi koji pridonose tako složenom ponašanju nagrađivanja očuvani među vrstama, što ukazuje na sličnu ulogu kod ljudi. To bi mogao biti mogući opći stanični proces koji je bitan za učenje i pamćenje.”

dr. Henrike Scholz

Oba promatrana mehanizma mogla bi objasniti opažanja provedena na miševima da jedno iskustvo opijanja može povećati konzumaciju alkohola i recidiv alkohola kasnije u životu. "Ovi mehanizmi mogu čak biti relevantni za opažanje kod ljudi da je prvo trovanje alkoholom u ranoj dobi kritični faktor rizika za kasnije trovanje alkoholom i razvoj ovisnosti o alkoholu", objašnjava profesor Scholz. "To znači da je prepoznavanje postojanih promjena ovisnih o etanolu važan prvi korak u razumijevanju kako akutno pijenje može dovesti do kronične zlouporabe alkohola."

Izvor:

Sveučilište u Kölnu

Referenca:

Knabbe, J. i sur. (2022) Trovanje jednom dozom etanola uzrokuje akutne i trajne neuronske promjene u mozgu. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122477119.

.