Patkánymodellben a tizenéves ivás megváltoztatja a felnőttek viselkedését befolyásoló géneket

Új kutatások szerint a serdülőkori alkoholfogyasztás olyan agyi változásokat válthat ki, amelyek befolyásolják a felnőttkor bizonyos viselkedését.

Állatmodell segítségével az Illinoisi Egyetem, a Chicago Orvostudományi Főiskola kutatói kimutatták, hogy serdülőkorban az agy egyes részei kiszolgáltatottak az alkoholnak. Ez az érzékenység genetikai változásokhoz vezethet, amelyek tartós viselkedési hatásokat okozhatnak.

Megállapításaikról a folyóirat online számol be A betegség neurobiológiája.

"Ez lehet az a mechanizmus, amely révén a serdülőkori alkoholfogyasztás felnőttkorban megnöveli a pszichiátriai rendellenességek, köztük az alkoholizmus kockázatát" - mondja Subhash Pandey vezető szerző.

Pandey és munkatársai kísérleti patkányokkal vizsgálták az intermittáló alkohol-expozíció hatásait a serdülőkori fejlődési szakaszban.

A serdülőkorban történő alkohol-expozíció megváltoztatta a normális agyi éréshez szükséges gének aktivitását - mondta Pandey. A génváltozások „felnőttkorban fokozták a szorongásszerű viselkedést és az alkohol előnyben részesítését” - mondta.

A viselkedési hatásokat szerinte az „epigenetikus” változások okozták - „amelyek korábbi kutatások szerint környezeti anyagokkal, köztük alkohollal is befolyásolhatók”. Az epigenetikai változások tartósak vagy tartósak lehetnek az egyénben. Sőt, korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy egyes epigenetikai változások akár örökletesek is lehetnek.

Az epigenetikai változások a DNS vagy azok a fehérjék kémiai módosításai, amelyek köré a DNS fel van tekerve, mint az orsó szála. Ezeknek a fehérjéknek, úgynevezett hisztonoknak a módosítása megváltoztathatja a DNS lazaságát vagy szorosságát.

A hisztonok köré szorosan beburkolt DNS-ben található gének kevésbé aktívak, mint akkor, ha a DNS lazán be van csomagolva. Minél lazábban tekeredik be a DNS, annál hozzáférhetőbbek az őket „kifejező” sejtmechanizmus génjei.

Az epigenetikai változások számos folyamatot szabályoznak, beleértve az agy fejlődését és serdülőkori érését. A hisztonok változásai feltárják azokat a géneket, amelyek szükségesek az új szinaptikus kapcsolatok kialakításához, vagy a felesleges idegsejtek metszéséhez.

A kutatók modellezték a serdülőkori alkoholfogyasztást emberekben úgy, hogy 28 napos patkányoknak adtak alkoholt egymás után két napig, majd két nap szabadságot. 13 napig ismételgették ezt a mintát.

Néhány patkányt felnőttkorukban követtek, és kóros viselkedésüket figyelték meg. Alkoholral és vízzel egyaránt felajánlották őket, és alkoholfogyasztási magatartásukat figyelték.

A kutatók felfedezték a serdülőkorban alkoholnak kitett patkányok viselkedését, amely felnőttkorig tartott, még jóval az alkoholnak való kitettség befejezése után. Megnövekedett szorongásszerű viselkedést mutattak, és felnőttkorukban több alkoholt fogyasztottak.

Az agy amygdala nevű agyszövetének elemzése után a kutatók epigenetikus változásokat találtak a kitett patkányokban. Ezek az epigenetikus változások pedig egy olyan gén alacsonyabb expressziójához kapcsolódtak, amelyre az idegsejteknek új szinaptikus kapcsolatok kialakulásához van szükségük.

Pandey úgy véli, hogy ennek a génnek a csökkent aktivitása a DNS szorosabb tekeredésének köszönhető. A gén csökkent expressziója felnőttkorban is fennmaradt, még akkor is, ha hetekkel korábban abbahagyták az alkohol expozícióját. A kutatók az érintett felnőtt patkányok csökkenő idegkapcsolatát figyelték meg.

"Vizsgálatunk biztosítja azt a mechanizmust, hogy a serdülőkori alkoholfogyasztás hogyan vezethet tartós [epigenetikai] változásokhoz… amelyek fokozott szorongást és alkoholizmust eredményeznek a felnőtteknél" - mondta Pandey.

Az időszakos alkohol-expozíció „rontja az agy azon képességét, hogy kialakítsa a serdülőkorban szükséges kapcsolatokat”. "Az agy nem úgy fejlődik, ahogy kellene, és ehhez tartós viselkedési változások társulnak."

A kutatók alkalmat adtak egy farmakológiai kísérlet elvégzésére is, amelynek célja a lehetséges kezelés utánzása.

A genetikai aktivitást blokkoló rákellenes gyógyszert olyan felnőtt patkányoknak adták be, akik serdülőkorban alkoholnak voltak kitéve. Megállapították, hogy ez a beavatkozás pozitív változásokat eredményezett, mivel a DNS kevésbé szorosan tekeredett, és a patkányok kevesebb szorongást és csökkent alkoholfogyasztást mutattak.

Míg az eredmények pozitívak voltak, további kutatásokra van szükség.

"Nem vagyunk biztosak abban, hogy a gyógyszert hosszú távon kell-e adni felnőttkorban a serdülőkori alkohol-expozíció káros hatásainak teljes visszafordítása érdekében" - mondta Pandey. További kísérleteket terveznek ezzel és más epigenetikus gyógyszerekkel.

Forrás: University of Illinois, Chicago