Erityinen molekyylikytkin vaikuttaa riippuvuutta aiheuttavaan (riippuvuus-) käyttäytymiseen ja määrittää elimistön vasteen voimakkuuden riippuvuutta aiheuttaville lääkkeille.
Heidelbergin ja Sorbonnen yliopistojen (Pariisi) tutkijaryhmä päätyi tähän johtopäätökseen hiirillä tehdyissä kokeissa (huumausaineena käytettiin kokaiinia). Professori Hilmar Badingin (Heidelberg) ja professori Peter Vanhoutin (Pariisi) johtamat tutkijat osoittivat, että proteiini Npas4 säätelee hermosolujen rakennetta ja toimintaa, jotka ovat vastuussa hiirten riippuvuuskäyttäytymisestä. Kun Npas4:n määrää vähennettiin kokeen aikana, eläinten vaste kokaiinille oli huomattavasti heikompi.
Tutkimuksen pääkirjoittajan Thomas Lissekin mukaan Npas4 toimii eläinmallissa molekulaarisena säätelijänä, joka säätelee herkkyyttä huumausaineille, jotka aiheuttavat riippuvuutta aiheuttavaa käyttäytymistä ja väärinkäyttöä. Kirjoittajat toivovat, että tämän työn tulokset johtavat parempaan ymmärrykseen riippuvuuden luonteesta ihmisillä, ja niillä voisi olla kliinisiä sovelluksia. Lääkärinä ja tiedemiehenä hän tekee väitöskirjatutkimusta molekulaarisista signalointimekanismeista, jotka yhdistävät neuronaalisen aktiivisuuden geenien transkriptioon, Heidelbergin yliopiston monitieteisessä neurotieteen keskuksessa (IZN). Tutkija uskoo myös, että tulokset vahvistavat riippuvuuskäyttäytymisen biologisen perustan olemassaolon, joka on samanlainen kuin diabeteksen tai sydän- ja verisuonitautien kehittymisessä.
Npas4-proteiini on niin sanottu transkriptiotekijä. Thomas Lissek selittää, että voimme pitää Npas4:ää johtimena, joka koordinoi, kuinka monta ja mitä molekyylejä solussa tuotetaan. Molekyylit, joihin Npas4 ensisijaisesti vaikuttaa, säätelevät sähköisen aktiivisuuden malleja ja hermosolujen rakennetta sekä vaikuttavat niiden välisten synapsien määrään. Kun Npas4:n määrää vähennettiin kokeellisesti, myös hermosolujen välisten solujen välisten kontaktien määrä väheni. Tämän jälkeen hiiret osoittivat heikompaa vastetta kokaiinille kuin silloin, kun Npas4-proteiinien määrä oli suurempi.
Myös tämän Heidelbergin ja Pariisin tutkijoiden työn tulokset osoittavat, että Npas4:ää kontrolloivat erityiset säätelymekanismit. Tämän proteiinin ilmentyminen indusoituu vain sellaisten signaalien kautta, jotka aiheuttavat kalsiumpitoisuuden nousua hermosolujen ytimissä. Esimerkiksi dopamiinireseptorien aktivointi (joka on eniten keskustelua herättänyt riippuvuuden mekanismi) ei lisää Npas4:ää. Hilmar Badingin ja Peter Vanhoutin tutkimusryhmät pystyivät myös vahvistamaan tämän ominaisuuden käyttämällä esimerkkinä ihmisen kantasoluista peräisin olevia neuroneja.
Npas4:n ilmentymisen epätavallinen säätelymekanismi on kiinnostava sekä biologisen perustutkimuksen että riippuvuuden kliinisten hoitomuotojen kehittämisen kannalta. Professori Bading (IZN:n neurobiologian osaston johtaja) lisää, että altistuminen Npas4:lle ja siihen liittyvälle signaalireitille riippuvuuskäyttäytymisen hallitsemiseksi ovat lupaavia hoitomuotoja.
Tutkimus tehtiin osana saksalais-ranskalaista yhteistyöhanketta, ja sitä rahoittivat muun muassa Saksan tutkimussäätiö (DFG) ja kansallinen tutkimusvirasto (ANR, Ranska). Tulokset julkaistiin EMBO Reports -lehdessä.