En enkelt administrering av alkohol kan permanent endre morfologien til nevroner

En enkelt administrering av alkohol kan permanent endre morfologien til nevroner

Et team av forskere fra universitetet i Köln og universitetene i Mannheim og Heidelberg har oppdaget at selv en enkelt administrering av alkohol endrer morfologien til nevroner permanent. Spesielt er strukturen til synapsene og dynamikken i mitokondriene – cellens kraftverk – påvirket av alkohol. Ved å bruke det genetiske modellsystemet til fruktfluen Drosophila melanogaster fant prof. Dr. Henrike Scholz og hennes lagkamerater Michèle Tegtmeier og Michael Berger at endringer i migrasjonen av mitokondrier i synapsene reduserer de givende effektene av alkohol. Disse resultatene tyder på at selv en enkelt forbrukshendelse kan legge grunnlaget for alkoholavhengighet. Studien «Enkeltdose etanolforgiftning forårsaker akutte og vedvarende nevronale endringer i hjernen» er publisert i PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Hvilke endringer i hjernen følger med overgangen fra sporadisk drikking til kronisk alkoholmisbruk? Et felles forskningsprosjekt med arbeidsgrupper fra Universitetet i Mannheim-Heidelberg og Universitetet i Köln undersøkte dette spørsmålet. Mest vitenskapelig forskning har undersøkt effekten av kronisk alkoholforbruk på hippocampus – kontrollsenteret i hjernen vår. Derfor er lite kjent om de akutte nevronale interaksjonene mellom kritiske risikofaktorer, slik som en første alkoholforgiftning i ung alder, forklarer Henrike Scholz: "Vi satte oss for å se etter etanolavhengige molekylære endringer. Disse danner igjen grunnlaget for varige celleforandringer etter en enkelt akutt etanolforgiftning. Effektene av en enkelt alkoholadministrasjon som ligner på hukommelsen, ble undersøkt etter at en enkel administrering av hukommelsen, en enkelt administrasjon, ble undersøkt. etanol ville danne en positiv assosiasjon til alkohol.

Teamet testet hypotesen deres ved å studere fruktfluer og musemodeller og fant etanol-induserte endringer på to områder: mitokondriell dynamikk og balansen mellom synapser i nevroner. Mitokondrier forsyner celler og spesielt nerveceller med energi. For å levere energi til cellene optimalt, beveger mitokondriene seg. I cellene behandlet med etanol ble bevegelsen av mitokondriene forstyrret. Den kjemiske balansen mellom visse synapser ble også forstyrret. Disse endringene forble permanente og ble bekreftet av atferdsendringer hos dyrene: mus og fruktfluer viste økt alkoholforbruk og alkoholtilbakefall senere i livet.

Genetikk og genomikk e-bok

Sammenstilling av de beste intervjuene, artikler og nyheter fra det siste året.

Last ned en kopi i dag

Morfologisk ombygging av nevroner er et velkjent grunnlag for læring og hukommelse. Disse såkalte cellulære plastisitetsmekanismene, som er sentrale for læring og hukommelse, antas også å være sentrale for dannelsen av assosiative minner for narkotikarelaterte belønninger. Derfor kan noen av de observerte morfologiske endringene påvirke etanolrelatert minnedannelse. Sammen med migrering av mitokondrier inn i nevroner, som også er viktige for synaptisk overføring og plastisitet, mistenker forskerne at disse etanolavhengige celleforandringene er avgjørende for utviklingen av vanedannende atferd.

Det er bemerkelsesverdig at de cellulære prosessene som bidrar til en slik kompleks belønningsatferd er bevart på tvers av arter, noe som tyder på en lignende rolle hos mennesker. Det kan være en mulig generell cellulær prosess som er avgjørende for læring og hukommelse."

Prof. Dr. Henrike Scholz

Begge observerte mekanismer kan forklare observasjoner gjort hos mus om at en enkelt rusopplevelse kan øke alkoholforbruket og alkoholtilbakefall senere i livet. – Disse mekanismene kan til og med være relevante for observasjonen hos mennesker at den første alkoholforgiftningen i tidlig alder er en kritisk risikofaktor for senere alkoholforgiftning og utvikling av alkoholavhengighet, forklarer professor Scholz. "Dette betyr at identifisering av vedvarende etanolavhengige endringer er et viktig første skritt i å forstå hvordan akutt drikking kan føre til kronisk alkoholmisbruk."

Kilde:

Universitetet i Köln

Referanse:

Knabbe, J., et al. (2022) Enkeldose etanolforgiftning forårsaker akutte og permanente nevronale endringer i hjernen. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122477119.

.