У моделі щурів пияцтво для підлітків змінює гени, що впливають на поведінку дорослих

Нові дослідження виявляють, що запої в підлітковому віці може спричинити зміни мозку, які впливають на певну поведінку в дорослому віці.

За допомогою моделі на тваринах дослідники з Університету Іллінойсу в Чиказькому медичному коледжі показали, що в підлітковому віці деякі частини мозку вразливі до алкоголю. Ця сприйнятливість може призвести до генетичних змін, які можуть спричинити стійкі наслідки для поведінки.

Про їх висновки повідомляється в Інтернеті в журналі Нейробіологія хвороби.

"Це може бути механізм, за допомогою якого випивка у підлітків збільшує ризик психічних розладів, включаючи алкоголізм, у зрілому віці", - говорить провідний автор Субхаш Панді.

Панді та його колеги використовували експериментальних щурів для дослідження наслідків періодичного впливу алкоголю на підлітковому етапі розвитку.

Вплив алкоголю в підлітковому віці змінював активність генів, необхідних для нормального дозрівання мозку, сказав Панді. Генні зміни "посилили поведінку, схожу на тривожність, і перевагу алкоголю в зрілому віці", сказав він.

Ефекти поведінки, за його словами, були зумовлені "епігенетичними" змінами - "на які попередні дослідження показали, що на них можна впливати через речовини навколишнього середовища, включаючи алкоголь". Епігенетичні зміни можуть бути тривалими або постійними у людини. Більше того, попередні дослідження показали, що деякі епігенетичні зміни можуть навіть успадковуватися.

Епігенетичні зміни - це хімічні модифікації ДНК або білків, навколо яких намотана ДНК, як нитка на котушці. Модифікація цих білків, які називаються гістонами, може змінити, наскільки вільно або щільно накручується ДНК.

Гени, що лежать у ДНК, щільно обмотаній навколо гістонів, менш активні, ніж у випадку, якщо ДНК нещільно обертана. Чим більш пухка ДНК скручена, тим доступніші гени клітинному механізму, який їх «експресує».

Епігенетичні зміни регулюють багато процесів, включаючи розвиток і дозрівання мозку в підлітковому віці. Зміни гістонів піддають генам, необхідним для формування нових синаптичних зв’язків або для обрізання непотрібних нейронів.

Дослідники змоделювали запої підлітків у людей, даючи 28-денним щурам алкоголь два дні поспіль, а потім два вихідні дні. Вони повторювали цю схему протягом 13 днів.

За деякими щурами спостерігали у зрілому віці та спостерігали за ненормальною поведінкою. Їм пропонували як алкоголь, так і воду, а також спостерігали за їх поведінкою вживання алкоголю.

Дослідники виявили, що щури, які піддавались алкоголю в підлітковому віці, демонстрували зміни в поведінці, які тривали і в зрілому віці, ще довго після закінчення впливу алкоголю. Вони показали підвищену поведінку, схожу на тривожність, і вживали більше алкоголю в зрілому віці.

Проаналізувавши мозкову тканину частини мозку, яка називається мигдалиною, дослідники виявили епігенетичні зміни у підданих щурів. Ці епігенетичні зміни, у свою чергу, були пов’язані із зниженою експресією гена, необхідного нервовим клітинам для утворення нових синаптичних зв’язків.

Панді вважає, що знижена активність цього гена може бути пов'язана з більш жорсткою звивистістю його ДНК. Знижена експресія гена зберігалася і у зрілому віці, навіть якщо вплив алкоголю було припинено за кілька тижнів до цього. Дослідники спостерігали зменшення нервової зв’язки в мигдалинах цих уражених дорослих щурів.

"Наше дослідження надає механізм того, як запої в підлітковому віці може призвести до тривалих [епігенетичних] змін ..., що призводять до збільшення тривожності та алкоголізму у дорослих", - сказав Панді.

Періодичний вплив алкоголю «погіршує здатність мозку формувати ті зв’язки, які йому потрібні в підлітковому віці». "Мозок розвивається не так, як повинен, і з цим пов'язані тривалі поведінкові зміни".

Дослідники також скористалися можливістю провести фармакологічний експеримент, покликаний імітувати потенційне лікування.

Препарат від раку, який, як відомо, блокує генетичну активність, вводили дорослим щурам, які піддавалися дії алкоголю в підлітковому віці. Було виявлено, що це втручання призвело до позитивних змін, оскільки спостерігалося, що ДНК була менш щільно звита, а щури демонстрували менше занепокоєння та зменшували споживання алкоголю.

Хоча результати були позитивними, необхідні додаткові дослідження.

"Ми не впевнені, чи потрібно давати препарат довгостроково протягом дорослого віку, щоб повністю зменшити шкідливі наслідки впливу алкоголю у підлітків", - сказав Панді. Подальші експерименти з цим та іншими епігенетичними препаратами заплановані.

Джерело: Університет Іллінойсу в Чикаго