Специален молекулярен превключвател влияе върху пристрастяващото (зависимото) поведение и определя силата на реакцията на организма към пристрастяващите лекарства.
Група изследователи от университетите в Хайделберг и Сорбоната (Париж) стигат до този извод по време на експерименти с мишки (като наркотик е използван кокаин). Изследователите, ръководени от професор Хилмар Бадинг (Хайделберг) и професор Петер Ванхаут (Париж), доказаха, че протеинът Npas4 регулира структурата и функцията на нервните клетки, които са отговорни за зависимото поведение при мишките. Когато количеството на Npas4 е намалено по време на експеримента, реакцията на животните към кокаина е значително по-слаба.
Според водещия автор на изследването Томас Лисек в животински модел Npas4 действа като молекулярен регулатор на чувствителността към наркотици, които предизвикват пристрастяващо поведение и злоупотреба. Авторите се надяват, че резултатите от тази работа ще доведат до по-добро разбиране на природата на пристрастяването при хората и биха могли да имат клинични приложения. Като лекар и учен той провежда изследвания за докторската си дисертация върху молекулярните сигнални механизми, свързващи невронната активност с генната транскрипция, в Интердисциплинарния център по невронауки (IZN) към Хайделбергския университет. Изследователят също така смята, че резултатите потвърждават съществуването на биологична основа за пристрастяващо поведение, подобно на развитието на диабет или сърдечносъдови заболявания.
Протеинът Npas4 е т.нар. транскрипционен фактор. Томас Лисек обяснява, че можем да разглеждаме Npas4 като проводник, който координира колко и какви молекули ще се произвеждат в клетката. Молекулите, върху които Npas4 действа основно, регулират моделите на електрическа активност и структурата на нервните клетки, както и влияят върху броя на синапсите между тях. При експериментално намаляване на количеството на Npas4 намалява и броят на междуклетъчните контакти между невроните. Впоследствие мишките са показали по-слаба реакция към кокаин, отколкото когато броят на протеините Npas4 е бил по-голям.
Също така резултатите от тази работа на учените от Хайделберг и Париж показват, че Npas4 се контролира от специфични регулаторни механизми. Индуцирането на експресията на този протеин става само чрез сигнали, които предизвикват повишаване на концентрацията на калций в невронните ядра. Например активирането на допаминовите рецептори (което е най-обсъжданият механизъм на пристрастяване) не води до увеличаване на Npas4. Изследователските екипи на Хилмар Бадинг и Питър Ванхаут успяват да потвърдят тази особеност и на примера на неврони, получени от човешки стволови клетки.
Необичайният механизъм на регулиране на експресията на Npas4 представлява интерес както за фундаменталните биологични изследвания, така и за разработването на клинични терапии за пристрастяване. Професор Бадинг (директор на отдела по невробиология на IZN) добавя, че излагането на Npas4 и свързания с него сигнален път за контрол на пристрастяващото поведение са обещаващи терапии.
Изследването е проведено като част от германско-френски съвместен проект и е финансирано, наред с другото, от Германската фондация за научни изследвания (DFG) и Националната агенция за научни изследвания (ANR, Франция). Резултатите са публикувани в списание EMBO Reports.