V modelu krysy Teen Drinking mění geny, které ovlivňují chování dospělých
Nový výzkum zjistil, že nadměrné pití během dospívání může vyvolat změny mozku, které ovlivňují určité chování během dospělosti.
Pomocí zvířecího modelu vědci z University of Illinois na Chicago College of Medicine ukázali, že během dospívání jsou některé části mozku citlivé na alkohol. Tato náchylnost může vést k genetickým změnám, které mohou mít trvalé účinky na chování.
Jejich nálezy jsou zveřejňovány online v časopise Neurobiologie nemocí.
"Může to být mechanismus, kterým adolescentní pití alkoholu zvyšuje riziko psychiatrických poruch, včetně alkoholismu, v dospělosti," říká hlavní autor Subhash Pandey.
Pandey a jeho kolegové použili experimentální krysy ke zkoumání účinků občasné expozice alkoholu během adolescentní fáze vývoje.
Expozice alkoholu během dospívání změnila aktivitu genů potřebných pro normální zrání mozku, řekl Pandey. Genové změny „zvýšily úzkostné chování a preference alkoholu v dospělosti,“ řekl.
Účinky na chování byly podle něj způsobeny „epigenetickými“ změnami - „které předchozí výzkum ukázal, že je možné je ovlivnit pomocí látek v životním prostředí, včetně alkoholu.“ Epigenetické změny mohou být u jednotlivce dlouhodobé nebo trvalé. Předchozí studie navíc ukázaly, že některé epigenetické změny mohou být dokonce dědičné.
Epigenetické změny jsou chemické modifikace DNA nebo proteinů, kolem kterých je DNA navinuta, jako nit na cívce. Modifikace těchto proteinů, nazývaných histony, může změnit, jak volně nebo pevně je DNA navinuta.
Geny, které leží v DNA, která je pevně zabalená kolem histonů, jsou méně aktivní než v případě, že je DNA volně zabalená. Čím volnější je DNA svinutá, tím přístupnější jsou geny pro buněčný aparát, který je „exprimuje“.
Epigenetické změny regulují mnoho procesů, včetně vývoje mozku a dospívání během dospívání. Změny histonů odhalují geny potřebné k vytvoření nových synaptických spojení nebo k prořezání nepotřebných neuronů.
Vědci modelovali adolescentní pití alkoholu u lidí tak, že dva dny po sobě dávali 28denním potkanům alkohol a poté dva dny volna. Tento vzorec opakovali po dobu 13 dnů.
Některé krysy byly sledovány až do dospělosti a byly sledovány abnormální chování. Byl jim nabídnut alkohol i voda a bylo sledováno jejich chování při pití alkoholu.
Vědci zjistili, že krysy vystavené alkoholu během dospívání vykazovaly změny v chování, které přetrvávaly až do dospělosti, dlouho poté, co expozice alkoholu skončila. Vykazovali zvýšené chování podobné úzkosti a v dospělosti pili více alkoholu.
Po analýze mozkové tkáně z části mozku zvané amygdala našli vědci epigenetické změny u exponovaných krys. Tyto epigenetické změny byly zase spojeny se sníženou expresí genu, který nervové buňky potřebují k vytvoření nových synaptických spojení.
Pandey věří, že snížená aktivita tohoto genu může být způsobena těsnějším vinutím jeho DNA. Snížená exprese genu přetrvávala i v dospělosti, i když byla expozice alkoholu před týdny zastavena. Vědci pozorovali sníženou nervovou konektivitu v amygdalách těchto postižených dospělých krys.
"Naše studie poskytuje mechanismus pro to, jak může nadměrné pití během dospívání vést k trvalým [epigenetickým] změnám ... které vedou ke zvýšení úzkosti a alkoholismu u dospělých," řekl Pandey.
Přerušovaná expozice alkoholu „degraduje schopnost mozku vytvářet si během dospívání potřebná spojení.“ "Mozek se nevyvíjí tak, jak by měl, a s tím jsou spojeny trvalé změny chování."
Vědci také využili příležitosti k provedení farmakologického experimentu určeného k napodobení potenciální léčby.
Dospělým krysám, které byly v období dospívání vystaveny alkoholu, bylo podáno protinádorové léčivo, o kterém je známo, že blokuje genetickou aktivitu. Bylo zjištěno, že tato intervence vedla k pozitivním změnám, protože bylo pozorováno, že DNA je méně pevně svinutá, a krysy vykazovaly menší úzkost a snížený příjem alkoholu.
I když byly výsledky pozitivní, je nutný další výzkum.
"Nejsme si jisti, zda je nutné drogu podávat dlouhodobě v dospělosti, aby se zcela zvrátily škodlivé účinky expozice alkoholu dospívajícím," uvedla Pandeyová. Jsou plánovány další experimenty s tímto a dalšími epigenetickými léky.
Zdroj: University of Illinois v Chicagu
