Priklausomybės nuo narkotikų sindromo neurofarmakologija

Brain

Expert Pharmacologist
Joined
Jul 6, 2021
Messages
240
Reaction score
270
Points
63
Šiais laikais yra keletas farmakologinių metodų, kurie taikomi gydant narkomaniją. Šie esami metodai daugeliui žmonių yra mažai veiksmingi. Taip gali būti dėl nuolatinių smegenų funkcijų pokyčių, kuriuos sukelia narkotikų vartojimas ir vaistai, taip pat dėl individualaus priklausomybės fenotipo. Reguliarus narkotikų, susijusių su priklausomybe, vartojimas daro įtaką smegenų ląstelių struktūrai ir funkcijoms bei keliams, kurie lemia priklausomybę sukeliantį elgesį, pavyzdžiui, narkotikų paiešką ir polinkį į atkrytį. Todėl tikslinių mechanizmų, kontroliuojančių funkcinius pokyčius smegenyse, nustatymas yra svarbus žingsnis tiriant priklausomybės etiologiją ir kuriant naujus gydymo metodus. Tam reikės visapusiškai suprasti priklausomybę lemiančius neurobiologinius procesus, įskaitant genų raiškos ir jų raiškos reguliavimo vaidmenį, neuronų struktūros ir funkcijos pokyčius, kuriuos sukelia narkotikų vartojimas.

Manoma, kad medžiagų sukelti epigenetiniai pokyčiai prisideda prie ląstelių funkcijų sutrikimo, nes veikia su DNR susijusius procesus. Tai paaiškina priklausomybės nuo narkotikų patogenezę. Daug žadantis terapinis potencialas yra nukreipti pagrindines epigenetines modifikacijas į priklausomybės gydymą.

Histonų posttransliacinės modifikacijos (PTM) keičia erdvinę chromatino struktūrą, kontroliuodamos su DNR susijusius procesus. Histonų subvienetai gali būti modifikuojami acetilinimu, metilinimu, fosforilinimu, ADP ribozilinimu, ubikvitilinimu, sumoilinimu ir kt. Histonų PTM yra grįžtami: juos dinamiškai atlieka rašymo baltymai, kuriuos atpažįsta skaitymo baltymai, tarpininkaujantys ląsteliniam atsakui, ir pašalina trinantys baltymai. Daugelio rašymo, trinimo ir skaitymo baltymų raiška ir funkcijos yra pakitusios tiek priklausomybe sergančių žmonių, tiek gyvūnų priklausomybės modeliuose. Šių baltymų normalios funkcijos atkūrimas farmakoterapijos dėka yra nauja niša kuriant naujus priklausomybės nuo narkotikų gydymo būdus.

Img1a


nevartojant narkotikų, vidutiniškai dygliuoti neuronai, esantys accumbens branduolyje, gauna dopaminerginius signalus iš ventralinės tegmentinės srities ir glutamaterginius signalus iš keleto smegenų žievės ir talamo sričių. Šie vidutiniškai dygliuoti neuronai priima ir integruoja atlygio sistemos signalus. O šių neuronų branduoliuose esančių fermentų, kurie rašo ir trina, pusiausvyra užtikrina normalų atlygio signalų apdorojimą, būtiną išgyvenimui. Nukleus accumbens branduolyje yra dviejų tipų vidutinio dyglio neuronų: D1 tipo ir D2 tipo, pavadinti pagal dopamino receptorius, kuriuos jie daugiausia ekspresuoja. Paveikslėlyje pavaizduoti tik D1 tipo neuronai. Apatinėje dalyje: Lėtinis narkotikų vartojimas sutrikdo įrašymo ir ištrynimo reguliavimo baltymų pusiausvyrą, todėl tam tikruose lokusuose vidutiniškai dygliuotame branduolyje atsiranda epigenetinių adaptacijų.

Prisitaikymas ir narkotikų indukuojami transkripcijos veiksniai (pavyzdžiui, DFosB) sukelia transkripcijos pokyčius daugelyje genų, įskaitant genus, koduojančius neuromediatorių receptorius, citoskeleto baltymus ir jonų kanalus. Dėl šių transkripcijos adaptacijų pakinta vidutinio spygliuotumo neuronų morfologija (pavyzdžiui, matomas dendritinių spyglių tankio padidėjimas), taip pat pakinta fiziologinė atlygio procesų funkcija. Tai yra priklausomybę lemiančių elgesio dezadaptacijų pagrindas.

Smegenų atlygio grandinės yra panašios įvairiose rūšyse ir jas suaktyvina piktnaudžiavimo narkotikai. Pagrindinės smegenų sritys, dalyvaujančios mezolimbiniame atlygio kelyje, pavaizduotos žmogaus (A) ir graužikų (B) smegenyse: dopaminerginiai neuronai (žalia spalva) ventralinėje tegmentinėje srityje (VTA) projektuojami į nukleus accumbens (NAC), prefrontalinę žievę (PFC), amigdalą (AMY) ir hipokampą (HPC). NAC taip pat gauna glutamaterginę (raudoną) inervaciją iš PFC, AMY ir HPC. Nors kiekvieno narkotiko veikimo mechanizmai yra specifiniai, dauguma narkotikų, kuriais piktnaudžiaujama, padidina dopaminerginių signalų kiekį iš VTA į kitus atlygio grandinės regionus. Tyrimuose, kuriuose nagrinėjama genetinių veiksnių įtaka priklausomybės fenotipui, daugiausia dėmesio skiriama pažeidžiamų žmonių žymenų, kurie, tikėtina, lemia pakitusį mezolimbinės dopamino sistemos jautrumą ir funkciją, nustatymui. Kita vertus, tyrimuose, kuriuose nagrinėjami epigenetiniai piktnaudžiavimo narkotikais mechanizmai, daugiausia dėmesio skiriama NAC gyvūnų priklausomybės modeliuose, nes tai yra pagrindinė atlygio stimulų integracijos sritis.

Img


Priklausomybė yra sudėtingas fenotipas, kurį reguliuoja ir genetiniai, ir aplinkos veiksniai. Informaciją iš aplinkos atpažįsta smegenys arba organizmas ir savo ruožtu sukelia atsaką, kuris dažnai susijęs su genų raiškos pokyčiais, kaip nurodyta mėlynomis rodyklėmis. Šios genų ir aplinkos sąveikos perduodamos epigenetiniais mechanizmais, įskaitant chromatino modifikacijas, DNR metilinimą ir nekoduojančių RNR raišką. Polinkis piktnaudžiauti psichoaktyviosiomis medžiagomis turi ir genetinių, ir aplinkos rizikos veiksnių, kurie veikia kartu ir lemia fenotipo atsiradimą, tačiau tam, kad atsirastų elgesio fenotipas, būtinas piktnaudžiavimo narkotikais poveikis (pažymėtas raudona rodykle). Genų ir aplinkos sąveikos per visą priklausomybės gyvavimo ciklą detalės yra labai pasikartojančios ir vis dar nevisiškai išaiškintos. AMY - amigdala; HPC - hipokampas; PFC - prefrontalinė žievė; SNP - vieno nukleotido polimorfizmai; VTA - ventralinė tegmentinė sritis.
Tyrimai su selektyviai išvestomis žiurkių padermėmis, pasižyminčiomis dideliu ir mažu polinkiu į priklausomybę nuo morfino, patvirtino genetinio komponento vaidmenį priklausomybės nuo narkotikų vystymuisi. Tolesni tyrimai ir selektyvaus veisimo taikymas gyvūnų modeliuose atskleidė genetinį komponentą teikiant pirmenybę metamfetaminui ir etanoliui.

Sinapsinis plastiškumas, susijęs su priklausomybe nuo narkotikų
Sinapsinis plastiškumas - tai galimybė keisti sinapsės stiprumą (transmembraninio potencialo pokyčio dydį) reaguojant į postsinapsinių receptorių suaktyvėjimą. Pradinė narkotinio vaisto dozė sustiprina jaudinančias aferentines skaidulas į ventralinės tegmentinės srities dopamino neuronus. Su narkotikų paieška susijęs jaudinamųjų glutamaterginių aferentų iš medialinės prefrontalinės žievės ir ventralinio hipokampo į vidutinio dyglio branduolio neuronus, ekspresuojančius D1 receptorių, sustiprėjimas. Tokiam plastiškumui sukelti paprastai reikia dopamino. Išraiškos mechanizmai skiriasi, o metabotropiniai glutamato receptoriai gali riboti potencijavimą. Būdingas jaudinamosios sinapsinės transmisijos bruožas yra glutamato AMPA receptorių įterpimas, o kai kuriais atvejais - kalcį praleidžiančių AMPA receptorių be GluA2 įterpimas į postsinapsinę plazminę membraną. Vaistų sukeltas GABA perdavimo plastiškumas pasireiškia presinapsiniu mechanizmu, kuris keičia GABA išsiskyrimą. Nukleus accumbens branduolio neuronai taip pat išreiškia kalcį praleidžiančius AMPA receptorius po narkotikų poveikio, ypač vartojant kokainą.

Imgbr2


Kokaino ir opiatų poveikis reguliuoja bendrą funkcinių glutamaterginių sinapsių skaičių vidutinio spyglio branduolio neuronuose, nes tyliosios sinapsės išreiškia NMDA receptorių ir neišreiškia AMPA receptorių.

AMPA receptorius (α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolpropiono rūgšties receptorius, AMPAR), relokuotus po pirmojo narkotinių medžiagų poveikio, pakeičia GluA2 turintys receptoriai, kurie sintetinami de novo. Nukleus accumbens branduolyje D1R ir N-metil-D-aspartato (NMDAR) receptorių aktyvinimas sukelia MAP-kinazės-ERK kelią, kuris veikia transkripciją. Pripratimą ir priklausomybę lemiantys branduolys accumbens ir kelios aukščiau esančios sritys, kurios inervuoja branduolį accumbens per glutamaterginius neuronus - prefrontalinė žievė, ventralinis hipokampas, bazolateralinė amigdala ir talamas - gauna dopaminą iš dopamino neuronų ventralinėje tegmentinėje srityje ir, atrodo, yra pagrindinės dopamino kelio pertvarkymo vietos. Daugiausia dėmesio sulaukia medialinė prefrontalinė žievė, o iš medialinės prefrontalinės žievės nusileidžiantys glutamaterginiai keliai eina į nucleus accumbens ir kelias kitas subkortikalines sritis, susijusias su netinkamu elgesiu ir individualiu pažeidžiamumu.

Pavyzdžiui, histonų acetilinimas yra susijęs su transkripcijos aktyvinimu, kuris savo ruožtu yra susijęs su atstumo tarp nukleosomų padidėjimu, kurį kontroliuoja histonų acetiltransferazės (HAT) ir histonų deacetilazės (HDAC). Pakartotinis lėtinis kokaino ar kitų psichostimuliatorių poveikis didina bendrą histonų acetilinimo lygį nukleus accumbens (NAc), pagrindinėje smegenų srityje, kuri užtikrina "atlygį". Trumpalaikis histonų acetilinimo lygio padidėjimas lemia elgesio atsaką į kokaino vartojimo veiksmą, nes keičiasi BDNF b Cdk5 promotorių raiška. Dėl to desensibilizuojama c-Fos raiška.

Img2


Sinapsinis potencijavimas buvo stebimas projekcinių vidutinių dygliuotųjų neuronų D1 ir D2 aferentinėse skaidulose ir buvo tarpininkaujamas postsinapsinės raiškos mechanizmo. Šių sinapsinių pokyčių indukcijos mechanizmai nepakankamai ištirti. Esant lėtiniam vaisto poveikiui, gali įsitraukti vis daugiau mazgų ir kelių. Iš tikrųjų anatominės žinios ir eksperimentai patvirtina šią koncepciją.

Daugiau dorsalinės prelimbinės srities stimuliavimas skatina narkotikų vartojimą, o labiau ventralinės infralimbinės srities stimuliavimas slopina atkrytį po neuronų žūties. Abi sritys gali skatinti ir stabdyti narkotikų paiešką, priklausomai nuo esamos situacijos ir pradinių paciento duomenų. Patobulintame modelyje atsižvelgiama į atskirų medialinės prefrontalinės žievės/nucleus accumbens neuronų projekcijų kelius, kurie jungiasi prelimbinėje ir infralimbinėje srityse, kad pasiektų nucleus accumbens ir jo apvalkalą. Reguliariai vartojant vaistus, infralimbinio regiono aktyvumas vyrauja prieš prelimbinio regiono aktyvumą, o inaktyvavus infralimbinį regioną atkuriamas tikslingas elgesys. Šiame modelyje daroma prielaida, kad įprasti rodikliai pasiekiami pereinant iš prelimbinio į infralimbinį regioną. Taip pat dalyvauja ir kitos prefrontalinės žievės sritys, pavyzdžiui, orbitofrontalinė žievė, kurios disfunkcija gali prisidėti prie piktnaudžiavimo narkotikais. Jei medialinė prefrontalinė žievė ir orbitofrontalinė žievė atlieka vaidmenį atnaujinant afektinę stimulų vertę ir veiksmo rezultatą tikslingo elgesio metu, jų disfunkcija gali būti patologinių būklių, kurių pagrindinis simptomas yra priklausomybė, dalis.

Priklausomybės nuo narkotikų vystymasis prasideda nuo pirmojo vartojimo ir palaipsniui įsitvirtina pakartotinai, bet kontroliuojamai vartojant narkotikus. Didėjant vartojimui, narkotikų vartojimas tampa gyvybiškai svarbus, todėl prarandama kontrolė. Šis vystymasis gali priklausyti nuo įpročio formavimosi, kuris palaipsniui tampa vis ryškesnis ir galiausiai kvalifikuojamas kaip priklausomybė.
 
Last edited by a moderator:
Top