Схема зависимости: глубокое влияние алкоголя и наркотиков на экспрессию генов в мозге
Источник: PsyPost
Многие люди настроены на то, чтобы искать вознаграждения и реагировать на них. Ваш мозг интерпретирует пищу как вознаграждение, когда вы голодны, и воду как вознаграждение, когда вы испытываете жажду. Но вызывающие привыкание вещества, такие как алкоголь и наркотики, которыми злоупотребляют, могут подавлять естественные пути вознаграждения в вашем мозге, что приводит к невыносимой тяге и снижению контроля над импульсами.
Распространенное заблуждение состоит в том, что зависимость является результатом низкой силы воли. Но взрыв знаний и технологий в области молекулярной генетики за последнее десятилетие кардинально изменил наше базовое понимание зависимости. Общее мнение ученых и медицинских работников заключается в том, что существует сильная нейробиологическая и генетическая основа зависимости.
Как поведенческий нейрогенетик, возглавляющий команду, исследующую молекулярные механизмы зависимости, я объединяю неврологию с генетикой, чтобы понять, как алкоголь и наркотики влияют на мозг. За последнее десятилетие я стал свидетелем изменений в нашем понимании молекулярных механизмов зависимости, во многом благодаря лучшему пониманию того, как гены динамически регулируются в мозге. Новые способы мышления о том, как формируется зависимость, потенциально могут изменить наш подход к лечению.
Алкоголь и наркотики влияют на активность генов мозга
В каждой клетке вашего мозга хранится ваш генетический код в виде длинных нитей ДНК. Чтобы вся эта ДНК поместилась в клетку, она должна быть плотно упакована. Это достигается путем наматывания ДНК на “катушки” белка, называемые гистонами. Области, где разматывается ДНК, содержат активные гены, кодирующие белки, которые выполняют важные функции в клетке.
Когда изменяется активность генов, изменяются и белки, вырабатываемые вашими клетками. Такие изменения могут варьироваться от отдельной нейронной связи в вашем мозге до вашего поведения. Эта генетическая хореография предполагает, что, хотя ваши гены влияют на то, как развивается ваш мозг, какие гены включаются или выключаются, когда вы изучаете что-то новое, она динамична и адаптируется к вашим повседневным потребностям.
Последние данные, полученные на животных моделях, свидетельствуют о том, что злоупотребление алкоголем и наркотиками напрямую влияет на изменения в экспрессии генов в областях мозга, которые помогают управлять памятью и поощрительными реакциями.
Существует много способов, которыми вызывающие зависимость вещества могут изменять экспрессию генов. Они могут изменять, какие белки связываются с ДНК, чтобы включать и выключать гены, и какие сегменты ДНК разматываются. Они могут изменять процесс считывания ДНК и трансляции в белки, а также изменять белки, которые определяют, как клетки используют энергию для функционирования.
Например, алкоголь может вызывать экспрессию альтернативной формы гена в цепях памяти у мух и людей, что приводит к изменениям в дофаминовых рецепторах и факторах транскрипции, участвующих в передаче сигналов вознаграждения и функционировании нейронов. Аналогичным образом, кокаин может вызывать экспрессию альтернативной формы гена в центрах вознаграждения мышей, заставляя их искать больше кокаина.
Точно неизвестно, как эти препараты вызывают изменения в регуляции генов. Однако прямая связь между потреблением алкоголя и изменениями в экспрессии генов у мышей дает ключ к разгадке. Побочный продукт расщепления алкоголя в печени, называемый ацетатом, может преодолевать гематоэнцефалический барьер и отделять ДНК от гистонов в цепях памяти мышей.
Алкоголь, никотин, кокаин и опиоиды также активируют важные сигнальные пути, которые являются центральными регуляторами метаболизма. Это предполагает, что они также могут влиять на многие аспекты функции нейронов и, следовательно, влиять на то, какие гены экспрессируются.
Изменение активности генов мозга в зависимости от образа жизни
То, как вещества, вызывающие зависимость, изменяют функцию клеток, является сложным. Версия гена, с которым вы родились, может быть изменена многими способами, прежде чем он станет функциональным белком, включая воздействие алкоголя и наркотиков. Эта сложность не только не обескураживает исследователей, но и вдохновляет, поскольку свидетельствует о том, что изменения в экспрессии генов в вашем мозге не являются постоянными. Они также могут быть изменены с помощью лекарств и выбора образа жизни.
Многие обычно назначаемые лекарства от психических расстройств также влияют на экспрессию генов. Антидепрессанты и стабилизаторы настроения могут изменять то, как модифицируется ДНК и какие гены экспрессируются. Например, часто назначаемый препарат от депрессии под названием эсциталопрам влияет на то, насколько плотно намотана ДНК, и может изменять экспрессию генов, важных для пластичности мозга.
Кроме того, терапия на основе мРНК может специфически изменять, какие гены экспрессируются для лечения таких заболеваний, как рак. В будущем мы можем обнаружить аналогичные методы лечения расстройств, связанных с употреблением алкоголя и психоактивных веществ. Эти методы лечения потенциально могут воздействовать на важные сигнальные пути, связанные с зависимостью, изменяя то, как функционируют мозговые цепи и как алкоголь и наркотики влияют на них.
Выбор образа жизни также может влиять на экспрессию генов в вашем мозге, хотя исследователи пока не знают, могут ли они изменить изменения, вызванные веществами, вызывающими зависимость.
Подобно алкоголю и наркотикам, диетические изменения могут влиять на экспрессию генов многими способами. У мух диета с высоким содержанием сахара может перепрограммировать способность ощущать сладость, подключаясь к сети экспрессии генов, участвующей в развитии.
интенсивная медитация, даже после одного дня, также может повлиять на регуляцию генов в вашем мозге с помощью аналогичных механизмов. Посещение месячного ретрита по медитации снижает экспрессию генов, влияющих на воспаление, а опытные медитирующие могут уменьшить количество воспалительных генов всего после одного дня интенсивной медитации.
Работа на животных моделях также показала, что физические упражнения изменяют экспрессию генов, изменяя как гистоны , так и молекулярные метки, непосредственно прикрепленные к ДНК. Это повышает активность генов, важных для активности и пластичности нейронов, подтверждая идею о том, что физические упражнения улучшают обучение и память и могут снизить риск развития деменции.
Начиная с Сухого января и далее, многие факторы могут оказывать глубокое влияние на биологию вашего мозга. Принятие мер по сокращению потребления алкоголя и наркотиков и приобщение к здоровому образу жизни могут помочь стабилизировать ваше физическое и психическое здоровье и принести долговременную пользу.
Эта статья переиздана с сайта The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.