Žurnale "Nature Communications" paskelbtame tyrime Pietų Karolinos medicinos universiteto mokslininkai atskleidė svarbų smegenų mechanizmą, kuris gali paaiškinti, kodėl su narkotikais susijusios užuominos gali sukelti priklausomybės nuo kokaino atkrytį. Tyrime daugiausia dėmesio skiriama konkretaus baltymo - Neuronal PAS Domain Protein 4 (NPAS4) - vaidmeniui kontroliuojant neuronų aktyvumo pusiausvyrą smegenų branduolio branduolyje - regione, kuris, kaip žinoma, yra labai susijęs su priklausomybe ir atkryčio elgesiu.
Mokslas apie atkrytį
Psichoaktyviųjų medžiagų vartojimo sutrikimų (PĮT) atkrytis dažnai įvyksta tada, kai aplinkos signalai, susiję su ankstesniu narkotikų vartojimu, sukelia stiprų potraukį, dėl kurio vėl pradedama ieškoti narkotikų. Šios užuominos suaktyvina specifines nervų grandines smegenyse, ypač branduolio branduolyje (NAc). Šioje srityje yra dviejų tipų neuronų, D1 klasės ir D2 klasės vidutinio spygliuotumo neuronų (MSN), kurie atlieka priešingus vaidmenis narkotikų paieškos elgesyje: D1-MSN paprastai skatina, o D2-MSN - priešinasi narkotikų ieškojimui.Tyrimas atskleidė, kad NPAS4, transkripcijos veiksnys, aktyvuojamas neuronų aktyvumo, vaidina lemiamą vaidmenį reguliuojant šių neuronų aktyvumą. Įdomu tai, kad NPAS4 yra indukuojamas daugiausia NAc neuronų pogrupyje kokaino sąlygojimo metu, o tai rodo, kad jis atlieka unikalų vaidmenį stiprinant narkotikų ir konteksto asociacijas.
Pagrindinės išvados
NPAS4 ir neuronų aktyvumo pusiausvyra: Tyrimai parodė, kad NPAS4 yra labai svarbus palaikant pusiausvyrą tarp D1 ir D2-MSN aktyvumo. Ši pusiausvyra yra labai svarbi moduliuojant elgesį, susijusį su narkotikų ieškojimu, o NPAS4 pirmiausia veikia D2-MSN, kad slopintų adaptacijas, kurios paprastai priešinasi atkryčiui.Ląstelių tipui būdingas poveikis: Komanda nustatė, kad NPAS4 išjungimas konkrečiai D2-MSN panaikino kokaino sąlygotą pirmenybę (CPP) - elgesį, naudojamą narkotikų ir konteksto asociacijoms įvertinti. Tai rodo, kad NPAS4 vaidmuo D2-MSN yra gyvybiškai svarbus norint išlaikyti potraukį ieškoti kokaino reaguojant į aplinkos signalus.
Transkriptominės įžvalgos: Vieno branduolio RNR sekos nustatymas (snRNA-seq) leido geriau suprasti, kaip NPAS4 veikia genų raišką šiuose neuronuose. Tyrimo metu nustatyta, kad, nušalinus NPAS4, labai pasikeitė genų, susijusių su sinapsine funkcija, plastiškumu ir su kokainu susijusiu elgesiu D2-MSN, raiška, o tai dar labiau išryškino jo vaidmenį su narkotikais susijusioje neuronų adaptacijoje.
Poveikis atkryčio prevencijai: Galbūt labiausiai jaudinantis šio tyrimo aspektas yra jo galimas poveikis kuriant naujus priklausomybės gydymo būdus. Tiksliniai veikiant NPAS4 reguliuojamus kelius, gali būti įmanoma nutraukti stiprias narkotikų ir narkotinių medžiagų sąsajas, kurios lemia atkrytį, ir taip pasiūlyti naują gydymo būdą asmenims, sveikstantiems nuo priklausomybės nuo kokaino.
Išvada
Šis tyrimas atskleidžia sudėtingus neurobiologinius mechanizmus, kuriais grindžiama priklausomybė nuo kokaino ir atkrytis, o NPAS4 tampa pagrindiniu veikėju, reguliuojančiu smegenų reakciją į su narkotikais susijusius signalus. Suprasdami, kaip NPAS4 kontroliuoja konkrečių neuronų tipų aktyvumą branduolyje, tyrėjai atveria kelią naujoviškiems metodams, kaip užkirsti kelią atkryčiui asmenims, kovojantiems su priklausomybe.Šie tyrimai ne tik padeda geriau suprasti priklausomybę molekuliniu lygmeniu, bet ir atveria naujas galimybes terapinėms intervencijoms, kurios galėtų padėti nutraukti priklausomybės ir atkryčio ciklą.
Nuoroda: Hughes, B.W., Huebschman, J.L., Tsvetkov, E., Siemsen, B.M., Snyder, K.K., Akiki, R.M., Wood, D.J., Penrod, R.D., Scofield, M.D., Berto, S., Taniguchi, M., & Cowan, C.W. (2024). NPAS4 palaiko graužikų kokaino sąlygotas užuominas, kontroliuodamas ląstelių tipui būdingą aktyvumo balansą branduolyje accumbens. Nature Communications, 15, 5971.