Zvláštní molekulární přepínač ovlivňuje návykové (závislostní) chování a určuje sílu reakce organismu na návykové látky.
K tomuto závěru dospěla skupina vědců z univerzit v Heidelbergu a Sorbonně (Paříž) při pokusech na myších (jako droga byl použit kokain). Vědci pod vedením profesora Hilmara Badinga (Heidelberg) a profesora Petera Vanhouta (Paříž) prokázali, že protein Npas4 reguluje strukturu a funkci nervových buněk, které jsou zodpovědné za závislé chování myší. Když bylo množství Npas4 během experimentu sníženo, byla reakce zvířat na kokain výrazně slabší.
Podle hlavního autora studie Thomase Lisseka působí Npas4 ve zvířecím modelu jako molekulární regulátor citlivosti na drogy, které způsobují návykové chování a zneužívání. Autoři doufají, že výsledky této práce povedou k lepšímu pochopení podstaty závislosti u lidí a mohly by mít klinické využití. Jako lékař a vědec provádí v Interdisciplinárním centru pro neurovědy (IZN) na univerzitě v Heidelbergu výzkum pro svou doktorskou disertační práci o molekulárních signálních mechanismech propojujících neuronální aktivitu s transkripcí genů. Výsledky výzkumu podle něj potvrzují existenci biologického základu závislostního chování, podobně jako je tomu u vzniku cukrovky nebo kardiovaskulárních onemocnění.
Protein Npas4 je tzv. transkripční faktor. Thomas Lissek vysvětluje, že Npas4 můžeme považovat za vodič, který koordinuje, kolik a jakých molekul se bude v buňce vyrábět. Molekuly, na které Npas4 primárně působí, regulují vzorce elektrické aktivity a strukturu nervových buněk a také ovlivňují počet synapsí mezi nimi. Když bylo množství Npas4 experimentálně sníženo, snížil se i počet mezibuněčných kontaktů mezi neurony. Následně myši vykazovaly slabší reakci na kokain, než když byl počet proteinů Npas4 vyšší.
Také výsledky této práce vědců z Heidelbergu a Paříže ukazují, že Npas4 je řízen specifickými regulačními mechanismy. K indukci exprese tohoto proteinu dochází pouze prostřednictvím signálů, které vyvolávají zvýšení koncentrace vápníku v jádrech neuronů. Například aktivace dopaminových receptorů (což je nejvíce diskutovaný mechanismus vzniku závislosti) nezvyšuje hladinu Npas4. Tuto vlastnost se výzkumným týmům Hilmara Badinga a Petera Vanhouta podařilo potvrdit i na příkladu neuronů odvozených z lidských kmenových buněk.
Neobvyklý mechanismus regulace exprese Npas4 je zajímavý jak pro základní biologický výzkum, tak pro vývoj klinické léčby závislosti. Profesor Bading (ředitel neurobiologického oddělení IZN) dodává, že vystavení Npas4 a související signální dráze pro kontrolu návykového chování je slibnou terapií.
Studie byla provedena v rámci německo-francouzského společného projektu a byla financována mimo jiné Německou výzkumnou nadací (DFG) a Národní výzkumnou agenturou (ANR, Francie). Výsledky byly zveřejněny v časopise EMBO Reports.