Зміна генів мозку може допомогти подолати алкогольну залежність

Більшість людей мають тенденцію шукати винагороду та реагувати на неї. Коли ви голодні, ваш мозок сприймає їжу як винагороду, а в разі спраги вода відчувається як нагорода.

Але речовини, що викликають звикання, такі як алкоголь і наркотики, можуть перекривати природні шляхи винагороди у вашому мозку, що призводить до нестерпного потягу і зниження контролю над імпульсами.

Поширеною помилкою є думка, що залежність – це результат слабкої сили волі. Але вибух знань і технологій у галузі молекулярної генетики за останнє десятиліття докорінно змінив наше базове уявлення про залежність. Загальний консенсус серед науковців та медичних працівників полягає в тому, що існує міцна нейробіологічна та генетична основа залежності.

Як поведінковий нейрогенетик, який очолює команду, що досліджує молекулярні механізми залежності, я поєдную неврологію з генетикою, щоб зрозуміти, як алкоголь і наркотики впливають на мозок.

За останнє десятиліття я побачив зміни в нашому розумінні молекулярних механізмів залежності, значною мірою завдяки кращому розумінню того, як гени динамічно регулюються в мозку. Нові способи мислення про те, як формуються залежності, можуть змінити підхід до лікування.

Алкоголь і наркотики впливають на активність генів мозку

Кожна клітина мозку має свій генетичний код, що зберігається в довгих ланцюжках ДНК. Щоб уся ця ДНК помістилася в клітині, вона повинна бути щільно упакована. Це досягається шляхом намотування ДНК на “котушки” білків, які називаються гістонами. Ділянки, де ДНК розмотується, містять активні гени, що кодують білки, які виконують важливі функції в клітині.

Коли активність генів змінюється, змінюються і білки, які виробляють клітини. Такі зміни можуть варіюватися від одного нейронного з’єднання у вашому мозку до того, як ви поводитеся.

Ця генетична хореографія свідчить про те, що хоча ваші гени впливають на розвиток мозку, те, які гени вмикаються або вимикаються, коли ви вивчаєте нові речі, є динамічним і адаптується відповідно до ваших щоденних потреб.

Нещодавні дані, отримані на тваринних моделях, свідчать про те, що зловживання алкоголем і наркотиками безпосередньо впливає на зміни в експресії генів у ділянках мозку, які допомагають керувати пам’яттю і реакціями на винагороду.

Існує багато способів, як наркотичні речовини можуть змінювати експресію генів. Вони можуть впливати на те, які білки зв’язуються з ДНК, щоб вмикати і вимикати гени, і на те, які сегменти ДНК розкручуються. Вони можуть змінити процес зчитування ДНК і перетворення її на білки, а також змінити білки, які визначають, як клітини використовують енергію для функціонування.

Наприклад, алкоголь може спричинити експресію альтернативної форми гена в ланцюгах пам’яті у мух і людей, що призводить до змін у дофамінових рецепторах і факторах транскрипції, які беруть участь у сигналізації про винагороду та функціонуванні нейронів. Аналогічно, кокаїн може викликати експресію альтернативної форми гена в центрах винагороди мишей, що спонукає їх шукати більше кокаїну.

Як саме ці наркотики спричиняють зміни в генній регуляції, невідомо. Однак прямий зв’язок між вживанням алкоголю та змінами в експресії генів у мишей дає певну підказку.

Побічний продукт розщеплення алкоголю в печінці, який називається ацетат, може проникати через гематоенцефалічний бар’єр і розмотувати ДНК з гістонів у ланцюгах пам’яті мишей.

Алкоголь, нікотин, кокаїн та опіоїди також активують важливі сигнальні шляхи, які є центральними регуляторами метаболізму. Це свідчить про те, що вони також можуть впливати на багато аспектів функціонування нейронів і, відповідно, на те, які гени експресуються.

Зміна активності генів мозку під впливом способу життя

Те, як речовини, що викликають звикання, змінюють функцію клітин, є складним процесом. Версія гена, з якою ви народжуєтеся, може бути модифікована багатьма способами, перш ніж перетвориться на функціональний білок, зокрема під впливом алкоголю та наркотиків.

Ця складність не відлякує дослідників, а навпаки, надихає їх, оскільки надає докази того, що зміни в експресії генів у вашому мозку не є постійними. Вони також можуть змінюватися під впливом ліків та вибору способу життя.

Багато ліків, які зазвичай призначають при психічних розладах, також впливають на експресію генів. Антидепресанти та стабілізатори настрою можуть змінювати спосіб модифікації ДНК та експресію генів. Наприклад, есциталопрам, який часто призначають при депресії, впливає на те, наскільки щільно згорнута ДНК, і може змінити експресію генів, важливих для пластичності мозку.

Крім того, терапія на основі мРНК може цілеспрямовано змінювати експресію генів для лікування таких захворювань, як рак. У майбутньому ми можемо відкрити подібні методи лікування алкогольної та наркотичної залежності.

Ці методи лікування потенційно можуть бути спрямовані на важливі сигнальні шляхи, пов’язані із залежністю, змінюючи роботу мозкових ланцюгів і вплив на них алкоголю та наркотиків.

Вибір способу життя також може впливати на експресію генів у мозку, хоча дослідники ще не знають, чи може він змінити зміни, спричинені залежністю від психоактивних речовин.

Як і алкоголь та наркотики, зміни в раціоні харчування можуть впливати на експресію генів різними способами. У мух дієта з високим вмістом цукру може перепрограмувати здатність відчувати солодкий смак, впливаючи на мережу генної експресії, що бере участь у розвитку.

Інтенсивна медитація, навіть після одного дня, також може вплинути на генну регуляцію у вашому мозку через подібні механізми. Відвідування місячного медитаційного ретриту зменшує експресію генів, які впливають на запалення, а досвідчені медитатори можуть зменшити кількість генів, що викликають запалення, вже після одного дня інтенсивної медитації.

Робота на тваринних моделях також показала, що фізичні вправи змінюють експресію генів, змінюючи як гістони, так і молекулярні мітки, безпосередньо прикріплені до ДНК.

Це підвищує активність генів, важливих для активності та пластичності нейронів, що підтверджує ідею про те, що фізичні вправи покращують навчання та пам’ять і можуть знизити ризик розвитку деменції.

Починаючи з Сухого січня і далі, багато факторів можуть мати глибокий вплив на біологію вашого мозку. Зменшення вживання алкоголю та наркотиків, а також дотримання здорового способу життя можуть допомогти стабілізувати та забезпечити довготривалу користь для вашого фізичного та психічного здоров’я.