В модела на плъхове пиенето на тийнейджъри променя гените, които влияят върху поведението на възрастните

Ново проучване установява, че пиенето на алкохол по време на юношеството може да предизвика мозъчни промени, които влияят на определени поведения по време на зряла възраст.

Използвайки животински модел, изследователи от Университета на Илинойс в Чикагския колеж по медицина показаха, че през юношеството някои части на мозъка са уязвими на алкохол. Тази податливост може да доведе до генетични промени, които могат да причинят трайни поведенчески ефекти.

Откритията им се съобщават онлайн в списанието Невробиология на болестта.

„Това може да е механизмът, чрез който преяждането с юноши увеличава риска от психични разстройства, включително алкохолизъм, в зряла възраст“, ​​казва водещият автор Субхаш Панди.

Панди и колегите му използваха експериментални плъхове, за да изследват ефектите от прекъсната експозиция на алкохол по време на юношеския етап на развитие.

Излагането на алкохол по време на юношеството променя активността на гените, необходими за нормалното съзряване на мозъка, каза Панди. Генните промени "засилиха поведението, подобно на тревожността и предпочитанието към алкохола в зряла възраст", каза той.

Поведенческите ефекти, каза той, се дължат на „епигенетични“ промени - „които предишни изследвания показват, че могат да бъдат повлияни чрез вещества от околната среда, включително алкохол“. Епигенетичните промени могат да бъдат дълготрайни или постоянни при индивида. Освен това предишни проучвания показват, че някои епигенетични промени могат дори да бъдат наследствени.

Епигенетичните промени са химични модификации на ДНК или на протеините, около които се навива ДНК, като конец на макара. Модификацията на тези протеини, наречени хистони, може да промени колко свободно или плътно се навива ДНК.

Гените, които се намират в ДНК, която е плътно обвита около хистоните, са по-малко активни, отколкото ако ДНК е обвита свободно. Колкото по-хлабава е ДНК намотаната, толкова по-достъпни са гените на клетъчната техника, която ги „експресира“.

Епигенетичните промени регулират много процеси, включително развитието на мозъка и съзряването през юношеството. Промените в хистоните разкриват гените, необходими за формиране на нови синаптични връзки или за подрязване на ненужни неврони.

Изследователите са моделирали алкохолно пиене при юноши, като са давали алкохол на 28-дневни плъхове два поредни дни, последвани от два почивни дни. Те повтаряха този модел в продължение на 13 дни.

Някои плъхове бяха проследени в зряла възраст и наблюдавани за ненормално поведение. Предлагаха им както алкохол, така и вода, а поведението им за пиене на алкохол беше наблюдавано.

Изследователите откриха, че плъховете, изложени на алкохол през юношеството, показват промени в поведението, които продължават и в зряла възраст, дълго след излагането на алкохол. Те показаха повишено поведение, подобно на тревожност и пиеха повече алкохол в зряла възраст.

При анализ на мозъчна тъкан от част от мозъка, наречена амигдала, изследователите откриха епигенетични промени в изложените плъхове. Тези епигенетични промени от своя страна са свързани с понижена експресия на ген, от който нервните клетки се нуждаят, за да образуват нови синаптични връзки.

Панди вярва, че понижената активност на този ген може да се дължи на по-стегнатото навиване на неговата ДНК. Намалената експресия на гена се запазва и в зряла възраст, дори ако излагането на алкохол е било спряно седмици преди това. Изследователите наблюдават намалена нервна свързаност в амигдалите на тези засегнати възрастни плъхове.

„Нашето проучване предоставя механизъм за това как препиването по време на юношеството може да доведе до трайни [епигенетични] промени ..., които водят до повишена тревожност и алкохолизъм при възрастните“, каза Панди.

Периодичното излагане на алкохол „влошава способността на мозъка да формира връзките, от които се нуждае през юношеството“. „Мозъкът не се развива както би трябвало и има трайни промени в поведението, свързани с това.“

Изследователите също така използваха възможността да извършат фармакологичен експеримент, предназначен да имитира потенциално лечение.

На възрастни плъхове, които са били изложени на алкохол по време на юношеството, е прилагано лекарство против рак - известно е, че блокира генетичната активност. Установено е, че тази намеса води до положителни промени, тъй като се наблюдава, че ДНК е по-слабо навита и плъховете проявяват по-малко безпокойство и намален прием на алкохол.

Въпреки че резултатите са положителни, са необходими допълнителни изследвания.

„Не сме сигурни дали лекарството трябва да се дава дългосрочно по време на зряла възраст, за да се обърнат напълно вредните ефекти от излагането на алкохол на юноши“, каза Панди. Предвиждат се по-нататъшни експерименти с този и други епигенетични лекарства.

Източник: Университет на Илинойс в Чикаго