Воздействие героина резко снижает уровень белка, необходимого для развития и поддержания синапсов мозга, как показало доклиническое исследование ученых из Университета в Буффало. Развитие рецидива зависимости напрямую связано с влиянием, которое снижение уровня этого белка, называемого дребрином, оказывает на конкретные клетки, участвующие в мозговых путях поиска удовольствия / вознаграждения.
Исследовательская статья UB, одна из первых, в которой прослеживается патофизиология рецидива зависимости, была опубликована в Интернете в сентябре. 12 в Nature Communications.
Нейробиология рецидива
"Очень мало исследований изучали молекулярные механизмы рецидива героина, и почти ничего не опубликовано о конкретных типах клеток, в которых происходят эти изменения," сказал Дэвид Дитц, доктор философии.D., старший автор статьи, заведующий кафедрой фармакологии и токсикологии Школы медицины и биомедицинских наук Джейкобса в UB и преподаватель в программе UB по нейробиологии.
"Эти результаты позволяют лучше понять нейробиологию рецидива опиатов. В сочетании с другими выводами, мы надеемся, что это исследование предоставит возможности для лечения, которое может предотвратить рецидивы поведения."
Большинство доступных в настоящее время методов лечения представляют собой заместительную терапию, ни одно из которых не направлено на фундаментальные изменения, которые происходят при зависимости и приводят к рецидиву, что остается неразрешимой проблемой.
Дитц и его коллеги сосредоточили большую часть своих исследований на рецидивах после опиатной зависимости и абстиненции, а также на структурной пластичности мозга, которую они вызывают. Недавно он получил более 2 миллионов долларов от Национального института здоровья (NIH) на продолжение исследований дребрина и других потенциальных целей для лечения наркозависимости.
Дребрин представлял интерес, потому что потеря белка ранее была связана с заболеваниями головного мозга, такими как болезнь Альцгеймера и синдром Дауна.
"Поскольку дребрин отвечает за развитие и поддержание синапсов, мы задались вопросом, участвовал ли он также в зависимости от наркотиков, вызывающей злоупотребление, что в конечном итоге привело к рецидиву," сказал Дитц.
В экспериментах с грызунами команда UB определила, что воздействие героина и морфина снижает уровень дребрина в прилежащем ядре, ключевой части механизма вознаграждения мозга.
Синаптическая перепайка
Исследователи обнаружили, что воздействие опиатов вызывает синаптическую перестройку в этой части мозга, а также уменьшение дрендитических шипов, выступов на нейронах, которые играют ключевую роль в передаче нейронов, обучении и памяти.
"Опиаты в корне меняют то, как мозг общается сам с собой," Дитц сказал.
Исследователи обнаружили, что снижение уровня дребрина регулируется изменениями того, как фермент HDAC2 облегчает доступ к ДНК. Кроме того, исследование демонстрирует, что эти изменения происходят исключительно в определенном типе клеток в прилежащем ядре, известном как D1, который содержит нейроны со средними шипами, тип клеток, составляющих эту часть центра вознаграждения.
"Восстановление дребрина до нормального уровня в этих конкретных клетках мозга было достаточным для уменьшения рецидивов поведения," сказал Дитц.
Исследование дает критическое и малоизученное представление о механизмах, лежащих в основе зависимости и рецидивов поведения, что в сочетании с будущими исследованиями может привести к новому и эффективному лечению для предотвращения рецидива.
"Наша лаборатория направлена на улучшение нашего понимания нейробиологии зависимости и рецидива, чтобы мы могли найти лучший способ нацелить эти пути для будущего терапевтического использования," Дитц сказал.