Typ neuronów odpowiedzialny za uzależnienie

Przez dziesięciolecia naukowcy podejrzewali, że mechanizm uzależnienia od substancji odurzających jest wynikiem działania dwóch oddzielnych systemów w mózgu – tzw. układu nagrody, który jest aktywowany, gdy osoba zażywa używkę i ośrodku stresu, który aktywuje się, gdy przestaje ona działać. Naukowcy z The Scripps Research Institiute (TSRI) udowodnili, że systemy te są ze sobą powiązane.

Typ neuronów odpowiedzialny za uzależnienie

Ich badania, opublikowane 17 listopada w czasopiśmie Nature Neuroscience wskazują, że w korze mózgowej układu nagrody znajdują się specyficzne neurony, które są aktywowane zarówno w trakcie działania nikotyny, jak i wtedy gdy ono mija. Badacze podejrzewają, że te same neurony są aktywne również w przypadku zażywania narkotyków.

„Gdyby udało się znaleźć sposób na regulację tych neuronów, bylibyśmy w stanie redukować stan odurzenia narkotykowego i skutki odstawienia używki,” mówi Oliver George, adiunkt w TSRI i główny autor badań.

Typ neuronów odpowiedzialny za uzależnienie1

Rys.2 Umiejscowienie VTA w mózgu

Do tej pory obszar mózgu, w którym znaleziono wspomniane neurony, nazywany polem brzusznym nakrywki (VTA), był powiązywany z układem nagrody, a nie z uczuciem głodu narkotykowego i ośrodkiem stresu. Neurony w VTA były znane z produkcji dopaminy, neuroprzekaźnika związanego z odczuwaniem przyjemności.

Już pięć lat temu George był pewien, że nie jest to ich jedyna funkcja. W tym samym czasie Taryn Grieder (pracujący razem z George’m w obecnym projekcie), pracownik naukowy w laboratorium Dereka van der Kooy’a z Uniwersytetu w Toronto, odkrył w VTA białko odpowiedzialne za stres. Peptyd ten, zwany czynnikiem uwalniającym kortykotropinę (CRF) jest związany z odczuwaniem niepokoju i depresją. Grieder przeprowadzał badanie kilka razy i za każdym razem uzyskiwał ten sam wynik.

George postanowił przyjrzeć się bliżej VTA. Współpracował z Paulem Sawchenko, profesorem Instytutu Salk, będącym członkiem grupy, która jako pierwsza odkryła CRF w mózgu gryzoni używając radioaktywnych markerów RNA.

Początkowo Sawchenko nie odkrył niczego niezwykłego. Pewnego dnia razem z Georgem śledził klisze rentgenowskie z VTA myszy, gdy spostrzegł małe, czarne kropki – to były neurony produkujące CRF, których nikt wcześniej nie widział. „W podręcznikach nie było informacji o istnieniu tych neuronów w VTA,” powiedział George. „To był najbardziej ekscytujący dzień w mojej karierze”. W następstwie tych niespodziewanych wyników, naukowcy przyjrzeli się roli tych neuronów
w kontekście uzależnienia od nikotyny.

Naukowcy badali próbki mózgu myszy i szczurów, które były nadmiernie eksponowane na działanie nikotyny i wywołali u nich uzależnienie od nikotyny – jak u osoby, która wypala dwie paczki papierosów dziennie. Badacze odnaleźli w VTA neurony produkujące CRF aktywujące się po odstawieniu substancji. W badaniu na komórkach z ludzkiego mózgu mechanizm był identyczny.

Zbadano również czy produkcja CRF w VTA jest powiązana ze wzrostem spożycia nikotyny u gryzoni, którym odstawiono substancję uzależniającą, a następnie znów ją przywrócono. Poprzednie badania wykazały, że u gryzoni i ludzi powrót do nikotyny oznacza jej większe spożycie, niż w przypadku pierwotnej ekspozycji. Aby sprawdzić czy to zachowanie było związane z neuronami w VTA, badacze zmodyfikowali gen neuronów i zmniejszyli wytwarzanie CRF w etapie odstawiania narkotyku. Okazało się, że gryzonie z mniejszą ilością CRF w VTA, nie zwiększają spożycia nikotyny podczas kolejnej tury jej przyjmowania.

Naukowcy odkryli powiązanie między układem nagrody i ośrodkiem stresu. Nagłe zwiększenie stężenia dopaminy motywuje człowieka do kontynuowania palenia, a stres po zmniejszaniu jej poziomu sprawia, że ciężko jest rzucić nałóg.

Typ neuronów odpowiedzialny za uzależnienie2

Rys.3 Wzór strukturalny dopaminy

„Nasze odkrycie to bardzo duża zmiana,” mówi George. „Musimy spojrzeć na wszystko od nowa. Możliwe, że kiedy omawiane neurony są aktywowane działa układ nagrody – odczuwamy euforię – ale w tym samym czasie aktywuje się białko stresowe.”

George ma nadzieję, że jego badania pomogą opracować leki i terapie genowe do niszczenia tych neuronów. „To szansa na opracowanie skutecznego leczenia uzależnień”, dodaje uczony.

  1. Scripps Research Institute. New type of neuron that plays key role in nicotine addiction found. ScienceDaily. ScienceDaily, 17 November 2014
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141117110656.htm

Opracował: Olga Polakowska

Korekta: Ilona Sadok

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*