Studie na potkanech nalezla syny otců, kteří užívají kokain v riziku poruch učení

Otcové, kteří užívají kokain v době početí dítěte, mohou podle nové studie na zvířatech vystavovat své syny riziku poruch učení a ztráty paměti.

Vědci z Perelman School of Medicine na Pensylvánské univerzitě tvrdí, že zjištění odhalují, že zneužívání drog otci - oddělené od zavedených účinků užívání kokainu u matek - může negativně ovlivnit kognitivní vývoj jejich mužských potomků.

Studie vedená Mathieu Wimmerem, Ph.D., postdoktorským výzkumným pracovníkem v laboratoři R. Christophera Pierce, Ph.D., profesora neurovědy v psychiatrii, našla důkazy, že synové otců, kteří před požitím kokainu o početí bojovat o nové vzpomínky.

Jejich nálezy ukázaly, že synové - ale ne dcery - samců potkanů, kteří konzumovali kokain po delší dobu, si nemohli pamatovat umístění položek v jejich okolí a měli narušenou synaptickou plasticitu v hipokampu, oblasti mozku kritické pro učení a prostorová navigace u lidí a hlodavců.

"Tyto výsledky naznačují, že synům závislých na mužském kokainu může být riziko nedostatku učení," řekl Pierce.

Pierce a jeho výzkumný tým navrhují, aby kořeny problému byly epigenetické mechanismy. Epigenetika označuje dědičné vlastnosti, které nejsou způsobeny změnami v sekvenci DNA, jako je tomu u genetické dědičnosti.

DNA je pevně navinuta kolem proteinů nazývaných histony, jako nit kolem cívky, a chemické změny histonů ovlivňují expresi genů, což je epigenetický proces, vysvětlili vědci.

Nová studie ukazuje, že užívání kokainu u otců způsobilo epigenetické změny v mozku jejich synů a změnilo expresi genů důležitých pro formování paměti.

D-serin, molekula nezbytná pro paměť, byl vyčerpán u samců potkanů, jejichž otcové užívali kokain, uvedli vědci. Poznamenali, že doplňování hladin D-serinu v hipokampu synů zlepšilo učení u těchto zvířat.

Ve spolupráci s Benjaminem Garcíem, Ph.D., prezidentským profesorem biochemie a biofyziky v Epigenetics Institute na Perelmanově lékařské fakultě, vědci prokázali, že zneužívání kokainu u otců značně změnilo chemické značky na histonech v mozku jejich synů, i když synové nikdy nebyli vystaveni kokainu.

Chemické modifikace na histonech byly změněny tak, aby upřednostňovaly aktivní transkripci genů v hipokampu samců potkanů ​​s otcovskou anamnézou užívání kokainu, což podle zjištění studie umožnilo větší produkci enzymu D-aminokyselina oxidáza, která degraduje D-serin. .

Vědci předpokládají, že zvýšená exprese enzymu způsobená změnami epigenetické krajiny způsobuje problémy s pamětí u synů závislých krys.

"Existuje podstatný zájem na vývoji D-serinu a příbuzných sloučenin, které jsou dobře tolerovány lidmi, jako lékových terapií," řekl Pierce. "Schopnost D-serinu zvrátit nepříznivé účinky otcovského užívání kokainu na učení dodává našemu výzkumu potenciální klinický význam."

Studie byla publikována v Molekulární psychiatrie.

Zdroj: Lékařská fakulta University of Pennsylvania