Naukowcy znajdują genetyczne markery, które wpływają na uzależnienie

Uzależnienie od narkotyków jest złożonym i tajemniczym zjawiskiem i jest pełne zagadek, które badacze wciąż próbują rozwiązać. Jedną z największych tajemnic dotyczących nadużywania substancji jest zrozumienie, dlaczego niektórzy ludzie próbują narkotyku i stają się uzależnieni, podczas gdy inni zostawią narkotyk w spokoju i nigdy do niego nie wrócą. Równie tajemnicze jest to, dlaczego niektórzy ludzie są w stanie przerwać błędne koło uzależnienia, podczas gdy inni mają skłonność do nawrotów.

Droga do odpowiedzi na te pytania może polegać na zrozumieniu specyficznego markera genetycznego, który wpływa na uzależnienie, a nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Michigan może dostarczyć pewnych wstępnych odpowiedzi na te pytania.

Badanie, które zostało niedawno opublikowane w Proceedings of the National Academy of the Sciences i zamieszczone na stronie internetowej University of Michigan Health System, jest pierwszym, w którym naukowcy wykazali na selektywnie hodowanych zwierzętach, że możliwość rozwoju uzależnienia od kokainy jest związana z różnicami w ekspresji pewnych genów w określonym regionie mózgu. Dodatkowo jest to również pierwsze badanie, które wykazało, że pewien znacznik DNA zwany markerem epigenetycznym może predysponować daną osobę do rozwoju uzależnienia, jak również skłonności do nawrotów.

Szczegóły badania

Przedmiotem obecnych badań były dwa różne zestawy specjalnie wyhodowanych szczurów, które były hodowane przez dziesiątki pokoleń w starannie kontrolowanych warunkach. Jedna rasa, zwana bHR lub bred high responders, to szczury, które wykazywały tendencje do eksploracji i poszukiwania nowości. Druga rasa użyta w badaniu nosiła nazwę bLR lub bred low responders i wykazywała zachowanie, które znacznie różniło się od rasy bHR w tym, że wydawała się niespokojna, gdy prezentowano jej nowe bodźce i preferowała osłonięte przestrzenie - nawet jeśli widziała jedzenie na otwartej przestrzeni.

Te dwie specjalne rasy szczurów pozwoliły naukowcom zbadać wpływ zażywania narkotyków i uzależnienia na ekspresję genów i epigenetykę w mózgu znanym jako jądro ogoniaste (nucleus accumbens), które jest mózgowym centrum nagrody i przyjemności. W badaniu naukowcy najpierw wyszkolili obie rasy szczurów, aby oczekiwać znalezienia kokainy w określonych miejscach, aby szturchnąć ich nos w otwór, aby uzyskać kontrolowaną dawkę leku , i aby oczekiwać, że więcej kokainy będzie dostępne, gdy specjalne światło będzie świecić.

Chociaż obie grupy szczurów przyjęły tę samą ilość narkotyku, obie rasy różniły się dramatycznie pod względem prawdopodobieństwa wielokrotnego poszukiwania kokainy. Wynik badania pokazał, że szczury o wysokiej reakcji były znacznie bardziej skłonne do ciągłego poszukiwania kokainy, nawet jeśli nie była ona dostępna. Kiedy obie grupy szczurów przechodziły tydzień bez narkotyku, szczury bHR były bardziej skłonne do "nawrotu" po otrzymaniu zastrzyku kokainy. Gdy obie grupy szczurów przez miesiąc nie otrzymywały kokainy, szczury z grupy bHR były znacznie bardziej skłonne niż szczury z grupy bLR do ponownego jej poszukiwania, gdy zaczęło migać światło, które wcześniej kojarzyło się z dostarczaniem kokainy.

Jakie były różnice genetyczne zauważone przez badaczy?

Badając obie grupy szczurów, naukowcy odkryli wyraźne różnice w odniesieniu do markerów genetycznych wpływających na uzależnienie. Po pierwsze, badacze przyjrzeli się mózgom szczurów, aby znaleźć genetyczne "instrukcje" tworzenia kluczowego receptora przyjemności o nazwie D2, który pozwalał komórkom mózgowym na odbieranie dopaminy lub sygnałów wysyłanych przez kokainę w jądrze ruchliwym (nucleus accumbens). Szczury o wysokiej reakcji, które były bardziej podatne na zachowania uzależniające, miały niższy poziom instrukcji D2 w porównaniu z innymi szczurami.

Dodatkowo szczury, które były podatne na uzależnienia, częściej nosiły znacznik epigenetyczny znany jako H3K9me3, który powstrzymywał ich komórki mózgowe przed prawidłowym odczytaniem genu dla receptorów D2. Naukowcy odkryli również, że bardziej odporne szczury zaczęły od niższych poziomów instrukcji do tworzenia innej cząsteczki mózgu zwanej FGF2, która jest cząsteczką mózgu znaną z roli w rozwoju uzależnienia. Szczury te były również bardziej skłonne do noszenia epigenetycznego znaku, który powstrzymywał je od odczytywania genu FGF2, co mogło chronić je przed uzależnieniem od kokainy.

Chociaż badanie na zwierzętach nie może w pełni wyjaśnić wszystkich czynników, które przyczyniają się do różnic w sposobie wyrażania uzależnienia u ludzi, badanie ujawnia nowe i interesujące informacje dotyczące ról odgrywanych zarówno przez cechy dziedziczne, jak i zmiany w mózgu związane z uzależnieniem.