Rottide mudelis muudab teismelise joomine täiskasvanute käitumist mõjutavaid geene

Uued uuringud näitavad, et noorukieas alkoholi joomine võib vallandada aju muutused, mis mõjutavad täiskasvanueas teatud käitumist.

Loomamudeli abil näitasid Illinoisi ülikooli Chicago meditsiinikolledži teadlased, et noorukieas on mõned ajuosad alkoholi suhtes haavatavad. See vastuvõtlikkus võib põhjustada geneetilisi muutusi, mis võivad põhjustada püsivaid käitumuslikke mõjusid.

Nende leidudest teatatakse ajakirja veebis Haiguse neurobioloogia.

"See võib olla mehhanism, mille kaudu noorukite liigne joomine suurendab täiskasvanueas psühhiaatriliste häirete, sealhulgas alkoholismi riski," ütleb juhtiv autor Subhash Pandey.

Pandey ja tema kolleegid kasutasid noorukite arengufaasis vahelduva alkoholiga kokkupuute mõjusid eksperimentaalsete rottidega.

Publiku sõnul muutis noorukieas alkoholi sisse- ja väljalülitamine aju normaalseks küpsemiseks vajalike geenide aktiivsust. Geenimuutused "suurendasid ärevusetaolist käitumist ja alkoholi eelistamist täiskasvanueas," ütles ta.

Käitumuslikud mõjud olid tema sõnul tingitud epigeneetilistest muutustest - „mida varasemad uuringud on näidanud, saab mõjutada keskkonnaaineid, sealhulgas alkoholi.” Epigeneetilised muutused võivad olla isikul pikaajalised või püsivad. Pealegi on varasemad uuringud näidanud, et mõned epigeneetilised muutused võivad olla isegi päritavad.

Epigeneetilised muutused on DNA või valkude keemilised modifikatsioonid, mille ümber DNA on haavatud, nagu niit poolil. Nende valkude, mida nimetatakse histoonideks, modifitseerimine võib muuta seda, kui lõdvalt või tihedalt on DNA haavatud.

Geenid, mis asuvad histoonide ümber tihedalt ümbritsetud DNA-s, on vähem aktiivsed kui nad on lõdvalt ümbritsetud. Mida vabamalt on DNA kokku keeratud, seda paremini on geenid rakumasinale, mis neid “ekspresseerib”.

Epigeneetilised muutused reguleerivad paljusid protsesse, sealhulgas aju arengut ja küpsemist noorukieas. Histoonide muutused paljastavad geenid, mis on vajalikud uute sünaptiliste ühenduste loomiseks või mittevajalike neuronite kärpimiseks.

Teadlased modelleerisid noorukieas alkoholi joomist inimestel, andes 28-päevastele rottidele alkoholi kaks päeva järjest, millele järgnes kaks puhkepäeva. Nad kordasid seda mustrit 13 päeva.

Mõnel rotil jälgiti täiskasvanueas ja neid jälgiti ebanormaalse käitumise osas. Neile pakuti nii alkoholi kui vett ning jälgiti nende alkoholi tarvitamise käitumist.

Teadlased avastasid, et noorukieas alkoholiga kokku puutunud rottidel ilmnesid muutused käitumises, mis kestsid täiskasvanuks saamiseni pärast alkoholiga kokkupuutumise lõppu. Nad näitasid suurenenud ärevusetaolist käitumist ja jõid täiskasvanuna rohkem alkoholi.

Aju osa, mida nimetatakse amügdalaks, ajukoe analüüsimisel leidsid teadlased eksponeeritud rottidel epigeneetilisi muutusi. Need epigeneetilised muutused olid omakorda seotud geeni madalama ekspressiooniga, mida närvirakud vajavad uute sünaptiliste ühenduste loomiseks.

Pandey usub, et selle geeni vähenenud aktiivsus võib olla tingitud tema DNA tihedamast mähisest. Geeni vähenenud ekspressioon püsis ka täiskasvanuna, isegi kui alkoholiga kokkupuude lõpetati nädalaid varem. Teadlased täheldasid närviliste ühenduste vähenemist nende mõjutatud täiskasvanud rottide amügdalates.

"Meie uuring pakub mehhanismi, kuidas noorukieas alkoholi joomine võib põhjustada püsivaid [epigeneetilisi] muutusi ... mis põhjustavad täiskasvanute ärevuse ja alkoholismi suurenemist," ütles Pandey.

Vahelduv alkoholiga kokkupuude „halvendab aju võimet luua teismeeas vajalikke seoseid”. "Aju ei arene nii nagu peaks ja sellega on seotud püsivaid käitumismuutusi."

Teadlased kasutasid ka võimalust teha farmakoloogiline eksperiment, mille eesmärk oli jäljendada võimalikku ravi.

Vähiravim - teadaolevalt blokeeriv geneetiline aktiivsus - manustati täiskasvanud rottidele, kes olid noorukieas alkoholiga kokku puutunud. Leiti, et see sekkumine põhjustas positiivseid muutusi, kuna täheldati, et DNA keerleb vähem tihedalt, rottidel oli vähem ärevust ja vähenenud alkoholi tarbimine.

Kuigi tulemused olid positiivsed, on vaja täiendavaid uuringuid.

"Me ei ole kindlad, kas täiskasvanueas tuleb ravimit pikaajaliselt manustada, et noorukite alkoholiga kokkupuute kahjulikud mõjud täielikult kõrvaldada," ütles Pandey. Selle ja teiste epigeneetiliste ravimitega on plaanis teha täiendavaid katseid.

Allikas: Illinoisi ülikool Chicagos