Egy speciális molekuláris kapcsoló befolyásolja az addiktív (függőségi) viselkedést, és meghatározza a szervezet függőséget okozó drogokra adott válaszának erősségét.
A Heidelbergi és a Sorbonne Egyetem (Párizs) kutatócsoportja egereken végzett kísérletek során jutott erre a következtetésre (drogként kokaint használtak). A Hilmar Bading professzor (Heidelberg) és Peter Vanhout professzor (Párizs) által vezetett kutatók kimutatták, hogy az Npas4 nevű fehérje szabályozza az idegsejtek szerkezetét és működését, amely az egerek függő viselkedéséért felelős. Amikor a kísérlet során csökkentették az Npas4 mennyiségét, az állatok kokainra adott válasza jelentősen gyengült.
A tanulmány vezető szerzője, Thomas Lissek szerint az Npas4 egy állatmodellben az addiktív viselkedést és visszaélést okozó drogokkal szembeni érzékenység molekuláris szabályozójaként működik. A szerzők remélik, hogy a munka eredményei az emberekben a függőség természetének jobb megértéséhez vezetnek, és klinikai alkalmazásokat is eredményezhetnek. Orvosként és tudósként a Heidelbergi Egyetem Interdiszciplináris Idegtudományi Központjában (IZN) a neuronális aktivitást a génátírással összekötő molekuláris jelátviteli mechanizmusokkal kapcsolatos kutatásokat végez doktori disszertációjához. A kutató úgy véli, hogy az eredmények megerősítik a függőségi viselkedés biológiai alapjainak meglétét, hasonlóan a cukorbetegség vagy a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásához.
Az Npas4 fehérje egy úgynevezett transzkripciós faktor. Thomas Lissek elmagyarázza, hogy az Npas4-et tekinthetjük olyan karmesternek, amely koordinálja, hogy hány és milyen molekula termelődjön a sejtben. Azok a molekulák, amelyekre az Npas4 elsősorban hat, szabályozzák az elektromos aktivitás mintáit és az idegsejtek szerkezetét, valamint befolyásolják a köztük lévő szinapszisok számát. Amikor kísérletileg csökkentették az Npas4 mennyiségét, az idegsejtek közötti sejtközi kapcsolatok száma is csökkent. Ezt követően az egerek gyengébb választ mutattak a kokainra, mint amikor az Npas4 fehérjék száma magasabb volt.
A heidelbergi és párizsi tudósok munkájának eredményei azt is bizonyítják, hogy az Npas4-et specifikus szabályozó mechanizmusok irányítják. E fehérje expressziójának indukciója csak olyan jelek révén történik, amelyek a neuronmagokban a kalciumkoncentráció növekedését idézik elő. Például a dopaminreceptorok aktiválása (amely a függőség legtöbbet tárgyalt mechanizmusa) nem növeli az Npas4-et. Hilmar Bading és Peter Vanhout kutatócsoportja ezt a tulajdonságot emberi őssejtekből származó neuronok példáján is meg tudta erősíteni.
Az Npas4 expressziójának szokatlan szabályozási mechanizmusa mind a biológiai alapkutatás, mind a függőség klinikai terápiáinak fejlesztése szempontjából érdekes. Bading professzor (az IZN neurobiológiai osztályának igazgatója) hozzáteszi, hogy az Npas4 és a hozzá kapcsolódó jelátviteli útvonal expozíciója a függőségi viselkedés szabályozására ígéretes terápiák.
A tanulmányt egy német-francia együttműködés keretében végezték, és többek között a Német Kutatási Alapítvány (DFG) és a Nemzeti Kutatási Ügynökség (ANR, Franciaország) finanszírozta. Az eredményeket az EMBO Reports című folyóiratban tették közzé.