Jednorazové podanie alkoholu môže trvalo zmeniť morfológiu neurónov

Jednorazové podanie alkoholu môže trvalo zmeniť morfológiu neurónov

Tím výskumníkov z univerzity v Kolíne nad Rýnom a univerzít v Mannheime a Heidelbergu zistil, že aj jedno podanie alkoholu natrvalo zmení morfológiu neurónov. Alkohol ovplyvňuje najmä štruktúru synapsií a dynamiku mitochondrií – elektrární bunky. Prof. Dr. Henrike Scholz a jej spoluhráči Michèle Tegtmeier a Michael Berger pomocou systému genetického modelu ovocnej mušky Drosophila melanogaster zistili, že zmeny v migrácii mitochondrií v synapsiách znižujú odmeňujúce účinky alkoholu. Tieto výsledky naznačujú, že aj jedna konzumácia môže položiť základy závislosti od alkoholu. Štúdia „Jednorazová intoxikácia etanolom spôsobuje akútne a pretrvávajúce neuronálne zmeny v mozgu“ bola publikovaná v PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Aké zmeny v mozgu sprevádzajú prechod od sporadického pitia k chronickému zneužívaniu alkoholu? Spoločný výskumný projekt s pracovnými skupinami z Univerzity Mannheim-Heidelberg a Univerzity v Kolíne nad Rýnom skúmal túto otázku. Väčšina vedeckých výskumov skúmala vplyv chronickej konzumácie alkoholu na hipokampus – riadiace centrum nášho mozgu. Preto je málo známe o akútnych neurónových interakciách kritických rizikových faktorov, ako je prvá otrava alkoholom v mladom veku, vysvetľuje Henrike Scholz: "Zaumienili sme si hľadať molekulárne zmeny závislé od etanolu. Tie zase tvoria základ pre trvalé bunkové zmeny po jedinej akútnej otrave etanolom. Skúmali sa účinky jediného podania alkoholu Pracovná hypotéza bola podobná ako pri vytváraní pamäti po jedinej lekcii etanol by vytvoril pozitívnu asociáciu s alkoholom.

Tím testoval svoju hypotézu štúdiom ovocných mušiek a myších modelov a zistil zmeny vyvolané etanolom v dvoch oblastiach: mitochondriálna dynamika a rovnováha medzi synapsiami v neurónoch. Mitochondrie zásobujú bunky a najmä nervové bunky energiou. Aby sa bunkám optimálne dodávala energia, mitochondrie sa pohybujú. V bunkách ošetrených etanolom bol pohyb mitochondrií narušený. Narušená bola aj chemická rovnováha medzi určitými synapsiami. Tieto zmeny zostali trvalé a potvrdili ich zmeny v správaní zvierat: myši a ovocné mušky vykazovali zvýšenú konzumáciu alkoholu a recidívy alkoholu neskôr v živote.

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok.

Stiahnite si kópiu ešte dnes

Morfologická prestavba neurónov je dobre známym základom pre učenie a pamäť. Tieto takzvané mechanizmy bunkovej plasticity, ktoré sú kľúčové pre učenie a pamäť, sa tiež považujú za kľúčové pri vytváraní asociatívnych spomienok na odmeny súvisiace s drogami. Preto niektoré z pozorovaných morfologických zmien môžu ovplyvniť tvorbu pamäte súvisiacej s etanolom. Spolu s migráciou mitochondrií do neurónov, ktoré sú tiež dôležité pre synaptický prenos a plasticitu, vedci predpokladajú, že tieto bunkové zmeny závislé od etanolu sú kľúčové pre rozvoj návykového správania.

Je pozoruhodné, že bunkové procesy, ktoré prispievajú k takémuto komplexnému správaniu odmeňovania, sú zachované medzi druhmi, čo naznačuje podobnú úlohu u ľudí. Mohol by to byť všeobecný bunkový proces, ktorý je nevyhnutný pre učenie a pamäť.“

Prof. Dr. Henrike Scholz

Oba pozorované mechanizmy by mohli vysvetliť pozorovania uskutočnené na myšiach, že jediná skúsenosť s intoxikáciou môže zvýšiť konzumáciu alkoholu a recidívu alkoholu neskôr v živote. „Tieto mechanizmy by mohli byť dokonca relevantné pre pozorovanie u ľudí, že prvá intoxikácia alkoholom v ranom veku je kritickým rizikovým faktorom neskoršej intoxikácie alkoholom a rozvoja závislosti od alkoholu,“ vysvetľuje profesor Scholz. "To znamená, že identifikácia pretrvávajúcich zmien závislých od etanolu je dôležitým prvým krokom k pochopeniu toho, ako môže akútne pitie viesť k chronickému zneužívaniu alkoholu."

Zdroj:

Univerzita v Kolíne nad Rýnom

Referencia:

Knabbe, J., a kol. (2022) Jednorazová otrava etanolom spôsobuje akútne a trvalé neuronálne zmeny v mozgu. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122477119.

.