https://frosthead.com

Πώς ένας γενετικά τροποποιημένος ιός θα μπορούσε να βοηθήσει τον εγκεφάλου να καταπολεμήσει τους πόθους αλκοόλ


σχετικό περιεχόμενο

  • Οι δυνατοί ήχοι μπορούν να κάνουν το ποτό σας πιο ισχυρό
  • Οι αλκοολικοί του ζωικού κόσμου
  • Tipsy γονίδιο προστατεύει από τον αλκοολισμό
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση. Διαβάστε το αρχικό άρθρο. Η συζήτηση

Περίπου 17 εκατομμύρια ενήλικες και πάνω από 850.000 έφηβοι είχαν κάποια προβλήματα με το αλκοόλ στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2012. Η μακροχρόνια κατάχρηση αλκοόλ μπορεί να βλάψει το ήπαρ, το στομάχι, το καρδιαγγειακό σύστημα και τα οστά, καθώς και τον εγκέφαλό σας.

Η χρόνια κατανάλωση αλκοόλ μπορεί να οδηγήσει σε ένα πρόβλημα που οι επιστήμονες καλούν τη διαταραχή της κατανάλωσης οινοπνεύματος, την οποία οι περισσότεροι άνθρωποι καλούν σε κατάχρηση αλκοόλ ή αλκοολισμό. Οποιοδήποτε όνομα χρησιμοποιείτε, είναι ένα σοβαρό ζήτημα που πλήττει εκατομμύρια ανθρώπους και τις οικογένειές τους και προκαλεί οικονομικές επιβαρύνσεις στην κοινωνία μας.

Η διακοπή του αλκοόλ, όπως η διακοπή κάθε φαρμάκου, είναι δύσκολο να γίνει. Ένας λόγος μπορεί να είναι ότι η βαριά κατανάλωση αλκοόλ μπορεί πραγματικά να αλλάξει τον εγκέφαλο.

Η ερευνητική μας ομάδα στο Texas A & M Πανεπιστημιακό Κέντρο Επιστήμης Υγείας διαπίστωσε ότι το αλκοόλ αλλάζει τον τρόπο επεξεργασίας των πληροφοριών μέσω ειδικών τύπων νευρώνων στον εγκέφαλο, ενθαρρύνοντας τον εγκέφαλο να ποθεί περισσότερο αλκοόλ. Με τον καιρό, όσο περισσότερο πίνετε, τόσο πιο εντυπωσιακή είναι η αλλαγή.

Στην πρόσφατη έρευνα εντοπίσαμε έναν τρόπο να μετριάσουμε αυτές τις αλλαγές και να μειώσουμε την επιθυμία να πίνουμε χρησιμοποιώντας έναν γενετικά τροποποιημένο ιό.

Οι διαταραχές της χρήσης οινοπνεύματος περιλαμβάνουν την κατάχρηση αλκοόλ και την εξάρτηση από το αλκοόλ και μπορούν να θεωρηθούν ως εθισμός. Ο εθισμός είναι μια χρόνια εγκεφαλική νόσο. Προκαλεί ανωμαλίες στις συνδέσεις μεταξύ νευρώνων.

Η βαριά χρήση αλκοόλ μπορεί να προκαλέσει αλλαγές σε μια περιοχή του εγκεφάλου, που ονομάζεται ραβδωτό σώμα. Αυτό το τμήμα του εγκεφάλου επεξεργάζεται όλες τις αισθητηριακές πληροφορίες (αυτό που βλέπουμε και τι ακούμε, για παράδειγμα) και στέλνει εντολές για τον έλεγχο της κινητικής ή κινητικής συμπεριφοράς.

Το ραβδωτό σώμα είναι ένας στόχος για ναρκωτικά. Το ραβδωτό σώμα είναι ένας στόχος για ναρκωτικά. (Βάσεις Δεδομένων Επιστήμης Ζωής μέσω του Wikimedia Commons, CC BY-SA)

Το ραβδωτό σώμα, το οποίο βρίσκεται στον πρόσθιο εγκέφαλο, είναι ένας σημαντικός στόχος για εθιστικά και αλκοόλ. Η λήψη φαρμάκων και οινοπνεύματος μπορεί να αυξήσει βαθιά το επίπεδο της ντοπαμίνης, ενός νευροδιαβιβαστή που σχετίζεται με την ευχαρίστηση και το κίνητρο, στο ραβδωτό σώμα.

Οι νευρώνες στο ραβδωτό σώμα έχουν υψηλότερες πυκνότητες υποδοχέων ντοπαμίνης σε σύγκριση με νευρώνες σε άλλα μέρη του εγκεφάλου. Ως αποτέλεσμα, οι νευρώνες του ραβδωτού σώματος είναι πιο επιρρεπείς σε αλλαγές στα επίπεδα ντοπαμίνης.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι νευρώνων στο ραβδωτό σώμα: D1 και D2. Ενώ και οι δύο δέχονται αισθητηριακές πληροφορίες από άλλα μέρη του εγκεφάλου, έχουν σχεδόν αντίθετες λειτουργίες.

D1-νευρώνες ελέγχουν τις ενέργειες "go", οι οποίες ενθαρρύνουν τη συμπεριφορά. D2-νευρώνες, από την άλλη πλευρά, ελέγχουν τις ενέργειες "no-go", οι οποίες εμποδίζουν τη συμπεριφορά. Σκεφτείτε τους Ν1-νευρώνες σαν ένα πράσινο φανάρι και D2-νευρώνες σαν κόκκινο φανάρι.

Η ντοπαμίνη επηρεάζει αυτούς τους νευρώνες με διαφορετικούς τρόπους. Προωθεί τη δραστηριότητα Ν1-νευρώνων ενεργοποιώντας το πράσινο φως και καταστέλλει τη λειτουργία Ν2-νευρώνων, σβήνοντας το κόκκινο φως. Ως αποτέλεσμα, η ντοπαμίνη προωθεί το "πάγωμα" και εμποδίζει τις ενέργειες "no-go" στη συμπεριφορά ανταμοιβής.

Το αλκοόλ, ιδιαίτερα υπερβολικές ποσότητες, μπορεί να πειραματιστεί σε αυτό το σύστημα ανταμοιβής επειδή αυξάνει τα επίπεδα ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα. Ως αποτέλεσμα, το πράσινο φανάρι συνεχώς ανάβει και το κόκκινο φανάρι δεν ανάβει για να σταματήσει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η βαριά χρήση αλκοόλ σας ωθεί να πίνετε όλο και περισσότερο.

Αυτές οι αλλαγές στον εγκέφαλο διαρκούν πολύ καιρό. Αλλά μπορούν να μετριαστούν; Αυτό θέλουμε να μάθουμε.

Τι είναι εκείνο το μπουκάλι; Τι είναι εκείνο το μπουκάλι; (Lab αρουραίο μέσω Shutterstock)

Αρχίσαμε παρουσιάζοντας ποντίκια με δύο μπουκάλια, το ένα με νερό και το άλλο με 20 τοις εκατό αλκοόλ κατ 'όγκο, αναμεμειγμένο με πόσιμο νερό. Το μπουκάλι που περιείχε αλκοόλ ήταν διαθέσιμο κάθε δεύτερη μέρα και τα ποντίκια θα μπορούσαν να αποφασίσουν ελεύθερα ποια από αυτά θα πίνουν. Σταδιακά, τα περισσότερα ζώα ανέπτυξαν συνήθεια κατανάλωσης αλκοόλ.

Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε μια διαδικασία που ονομάζεται μεταβίβαση γονιδίου με ιούς, για να χειριστούμε τους νευρώνες "go" ή "no-go" σε ποντίκια που είχαν αναπτύξει συνήθεια κατανάλωσης.

Τα ποντίκια μολύνθηκαν με έναν γενετικά τροποποιημένο ιό που παραδίδει ένα γονίδιο στους νευρώνες "go" ή "no-go". Αυτό το γονίδιο οδηγεί τους νευρώνες να εκφράσουν μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη.

Αφού εκφράζεται η πρωτεΐνη, εγχέουμε τα ποντίκια με μια χημική ουσία που αναγνωρίζει και δεσμεύεται σε αυτήν. Αυτή η δέσμευση μπορεί να αναστείλει ή να προωθήσει τη δραστηριότητα σε αυτούς τους νευρώνες, αφήνοντας μας να σβήσουμε το πράσινο φως (αναστέλλοντας τους νευρώνες "πηγαίνουμε") ή να γυρίσουμε πίσω το κόκκινο φως (με συναρπαστικούς νευρώνες "no-go").

Στη συνέχεια μετρήσαμε πόση κατανάλωση αλκοόλ καταναλώνουν τα ποντίκια μετά την "μόλυνση" και τη σύγκρισαν με αυτά που κατανάλωναν πριν.

Διαπιστώσαμε ότι είτε η παρεμπόδιση των νευρώνων "go" είτε η ενεργοποίηση των νευρώνων "no-go" μείωσαν επιτυχώς τα επίπεδα κατανάλωσης αλκοόλ και την προτίμηση για αλκοόλ στα αλκοολικά ποντίκια.

Σε ένα άλλο πείραμα αυτής της μελέτης, διαπιστώσαμε ότι η άμεση παράδοση ενός φαρμάκου που διεγείρει τον νευρώνα "χωρίς κίνηση" στο ραβδωτό σώμα μπορεί επίσης να μειώσει την κατανάλωση αλκοόλ. Αντίθετα, σε ένα προηγούμενο πείραμα διαπιστώσαμε ότι η άμεση παράδοση ενός φαρμάκου που αναστέλλει το νευρώνα «πάει» έχει το ίδιο αποτέλεσμα. Και τα δύο αποτελέσματα μπορεί να βοηθήσουν στην ανάπτυξη κλινικής θεραπείας για τον αλκοολισμό.

Τα περισσότερα άτομα με διαταραχή στην κατανάλωση οινοπνεύματος μπορούν να επωφεληθούν από τη θεραπεία, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει συνδυασμό φαρμάκων, συμβουλευτικής και ομάδων υποστήριξης. Αν και τα φάρμακα, όπως η ναλτρεξόνη, για να βοηθήσουν τους ανθρώπους να σταματήσουν να πίνουν μπορεί να είναι αποτελεσματικά, κανένα από αυτά δεν μπορεί να στοχεύσει με ακρίβεια τους συγκεκριμένους νευρώνες ή τα κυκλώματα που είναι υπεύθυνα για την κατανάλωση αλκοόλ.

Η χρήση ιών για την παροχή συγκεκριμένων γονιδίων σε νευρώνες ήταν για διαταραχές όπως η νόσος του Πάρκινσον στους ανθρώπους. Αλλά ενώ έχουμε αποδείξει ότι αυτή η διαδικασία μπορεί να μειώσει την επιθυμία να πίνουν σε ποντίκια, δεν είμαστε ακόμα στο σημείο να χρησιμοποιήσουμε την ίδια μέθοδο στους ανθρώπους.

Το εύρημα μας παρέχει πληροφορίες για κλινική θεραπεία στους ανθρώπους στο μέλλον, αλλά η χρήση ενός ιού για να θεραπεύσει τον αλκοολισμό στους ανθρώπους είναι μάλλον πολύ μακριά.

Σημείωση του συντάκτη: Οι συγγραφείς είναι ερευνητές στο πανεπιστήμιο Texas A & M. Ο Yifeng Cheng λαμβάνει χρηματοδότηση από την Texas Research Society για τον αλκοολισμό, ενώ ο Jun Wang λαμβάνει χρηματοδότηση από τη NIAAA / NIH.

Πώς ένας γενετικά τροποποιημένος ιός θα μπορούσε να βοηθήσει τον εγκεφάλου να καταπολεμήσει τους πόθους αλκοόλ