Изследване на плъхове открива синове на бащи, които употребяват кокаин в риск от обучителни увреждания

Бащите, които употребяват кокаин по време на зачеването на дете, може да излагат синовете си на риск от увреждания в ученето и загуба на памет, според ново проучване върху животни.

Изследователи от Медицинския факултет на Перелман към Университета в Пенсилвания твърдят, че откритията разкриват, че злоупотребата с наркотици от бащите - отделно от добре установените ефекти от употребата на кокаин при майки - може да повлияе отрицателно на когнитивното развитие на техните мъжки потомци.

Проучването, ръководено от Матиу Вимер, доктор по медицина, постдокторант в лабораторията на д-р Р. Кристофър Пиърс, професор по неврология в психиатрията, открива доказателства, че синовете на бащи, погълнали преди това кокаин до зачеването борба за създаване на нови спомени.

Откритията им показват, че синовете - но не и дъщерите - на мъжки плъхове, които консумират кокаин за продължителен период от време, не могат да си спомнят местоположението на предметите в околността им и са нарушили синаптичната пластичност в хипокампуса, мозъчен регион, критичен за ученето и пространствена навигация при хора и гризачи.

„Тези резултати предполагат, че синовете на мъже, зависими от кокаин, могат да бъдат изложени на риск от дефицит в обучението“, каза Пиърс.

Пиърс и неговият изследователски екип предполагат, че епигенетичните механизми са в основата на проблема. Епигенетиката се отнася до наследствени признаци, които не са причинени от промени в ДНК последователността, какъвто е случаят с генетичното наследяване.

ДНК е плътно навита около протеини, наречени хистони, като нишка около макарата и химичните промени в хистоните влияят върху експресията на гени, което е епигенетичен процес, обясниха изследователите.

Новото проучване показва, че употребата на кокаин при бащи причинява епигенетични промени в мозъка на техните синове, променяйки експресията на гени, важни за формирането на паметта.

D-серинът, молекула, необходима за паметта, е изчерпан при мъжки плъхове, чиито бащи са приемали кокаин, казват изследователите. Те отбелязаха, че попълването на нивата на D-серин в хипокампуса на синовете подобрява обучението при тези животни.

В сътрудничество с Бенджамин Гарсия, доктор по медицина, президентски професор по биохимия и биофизика в Института по епигенетика в Медицинското училище в Перелман, изследователите показаха, че злоупотребата с кокаин при татковци е променила в значителна степен химичните белези върху хистоните в мозъка на техните синове, въпреки че синовете никога не са били изложени на кокаин.

Химичните модификации на хистоните са променени, за да благоприятстват активната транскрипция на гени в хипокампуса на мъжки плъхове с бащина история на употребата на кокаин, позволявайки по-голямо производство на ензима D-аминокиселина оксидаза, която разгражда D-серина, според резултатите от проучването .

Изследователите постулират, че повишената експресия на ензима, предизвикана от промени в епигенетичния пейзаж, причинява проблеми с паметта при синовете на зависими плъхове.

„Съществува значителен интерес към развитието на D-серин и сродни съединения, които се понасят добре от хората като лекарствени терапии“, каза Пиърс. „Способността на D-серина да обърне неблагоприятните ефекти от приемането на кокаин по бащина линия върху ученето добавя потенциална клинична значимост към нашето изследване.“

Изследването е публикувано през Молекулярна психиатрия.

Източник: Медицински факултет на Университета в Пенсилвания