En særlig molekylær kontakt påvirker vanedannende (afhængig) adfærd og bestemmer styrken af kroppens reaktion på vanedannende stoffer.
En gruppe forskere fra universiteterne i Heidelberg og Sorbonne (Paris) kom frem til denne konklusion under eksperimenter med mus (kokain blev brugt som lægemiddel). Forskerne, der ledes af professor Hilmar Bading (Heidelberg) og professor Peter Vanhout (Paris), har påvist, at proteinet Npas4 regulerer strukturen og funktionen af nerveceller, som er ansvarlige for musens afhængige adfærd. Når mængden af Npas4 blev reduceret under forsøget, var dyrenes reaktion på kokain betydeligt svagere.
Ifølge undersøgelsens hovedforfatter, Thomas Lissek, fungerer Npas4 i en dyremodel som en molekylær regulator af følsomheden over for stoffer, der forårsager afhængighedsskabende adfærd og misbrug. Forfatterne håber, at resultaterne af dette arbejde vil føre til en bedre forståelse af afhængighedens natur hos mennesker og kunne have kliniske anvendelser. Som læge og videnskabsmand forsker han i sin ph.d.-afhandling om molekylære signalmekanismer, der forbinder neuronal aktivitet med gentranskription på Interdisciplinary Center for Neuroscience (IZN) ved Heidelberg Universitet. Forskeren mener også, at resultaterne bekræfter eksistensen af et biologisk grundlag for afhængighedsskabende adfærd i lighed med udviklingen af diabetes eller hjerte-kar-sygdomme.
Npas4-proteinet er en såkaldt transkriptionsfaktor. Thomas Lissek forklarer, at vi kan betragte Npas4 som en dirigent, der koordinerer, hvor mange og hvilke molekyler der skal produceres i cellen. De molekyler, som Npas4 primært virker på, regulerer mønstre af elektrisk aktivitet og nervecellestruktur samt påvirker antallet af synapser mellem dem. Når mængden af Npas4 blev reduceret eksperimentelt, faldt antallet af intercellulære kontakter mellem neuroner også. Efterfølgende viste musene en svagere reaktion på kokain, end når antallet af Npas4-proteiner var højere.
Resultaterne af dette arbejde udført af forskere fra Heidelberg og Paris viser også, at Npas4 kontrolleres af specifikke reguleringsmekanismer. Induktion af ekspression af dette protein sker kun gennem signaler, der fremkalder en stigning i calciumkoncentrationen i neuronkerner. For eksempel øger aktivering af dopaminreceptorer (som er den mest diskuterede mekanisme for afhængighed) ikke Npas4. Hilmar Bading og Peter Vanhouts forskerhold var også i stand til at bekræfte denne funktion ved hjælp af neuroner, der stammer fra menneskelige stamceller.
Den usædvanlige reguleringsmekanisme for Npas4-ekspression er af interesse både for grundlæggende biologisk forskning og for udviklingen af kliniske terapier mod afhængighed. Professor Bading (direktør for neurobiologiafdelingen på IZN) tilføjer, at eksponering for Npas4 og den tilhørende signalvej til kontrol af afhængighedsskabende adfærd er lovende terapier.
Undersøgelsen blev udført som en del af et tysk-fransk samarbejdsprojekt og blev blandt andet finansieret af German Research Foundation (DFG) og National Research Agency (ANR, Frankrig). Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet EMBO Reports.