Pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature Communications, Dienvidkarolīnas Medicīnas universitātes pētnieki ir atklājuši kritisku smadzeņu mehānismu, kas var izskaidrot, kāpēc ar narkotikām saistīti signāli var izraisīt recidīvu kokaīna atkarības gadījumā. Pētījumā galvenā uzmanība pievērsta konkrēta proteīna - neironu PAS domēna proteīna 4 (NPAS4) - lomai neironu aktivitātes līdzsvara kontrolē smadzeņu kodolā, reģionā, kas, kā zināms, ir dziļi saistīts ar atkarību un recidīva uzvedību.
Zinātne par recidīva cēloņiem
Recidīvs vielu lietošanas traucējumu gadījumā bieži rodas tad, kad vides signāli, kas saistīti ar iepriekšējo narkotiku lietošanu, izraisa spēcīgu alkas sajūtu, kas noved pie atgriešanās pie narkotiku meklēšanas uzvedības. Šīs norādes aktivizē specifiskas nervu ķēdes smadzenēs, jo īpaši akumbu kodolā (NAc). Šajā reģionā ir divu veidu neironi, D1 klases un D2 klases vidēji smaili neitroni (MSN), kuriem ir pretējas lomas narkotiku meklēšanas uzvedībā: D1-MSN parasti veicina, bet D2-MSN parasti ir pret narkotiku meklēšanu.Pētījumā atklāts, ka šo neironu aktivitātes aktivizētajam transkripcijas faktoram NPAS4 ir izšķiroša nozīme šo neironu aktivitātes regulēšanā. Interesanti, ka NPAS4 tiek inducēts galvenokārt NAc neironu apakšgrupā kokaīna kondicionēšanas laikā, kas liecina, ka tam ir unikāla loma narkotiku un konteksta asociāciju pastiprināšanā.
Galvenie secinājumi
NPAS4 un neironu aktivitātes līdzsvars: Pētījumi parādīja, ka NPAS4 ir izšķiroša nozīme līdzsvara uzturēšanā starp D1- un D2-MSN aktivitāti. Šis līdzsvars ir būtisks, lai modulētu narkotiku meklēšanas uzvedību, un NPAS4 darbojas galvenokārt D2-MSN, lai nomāktu adaptācijas, kas parasti kavē recidīvu.Šūnu tipam specifiska ietekme: Izmantojot virkni sarežģītu eksperimentu ar peļu modeļiem, komanda atklāja, ka NPAS4 izslēgšana tieši D2-MSN novērš kokaīna nosacītās vietas izvēli (CPP) - uzvedību, ko izmanto, lai novērtētu narkotiku un konteksta asociācijas. Tas liecina, ka NPAS4 loma D2-MSN ir būtiska, lai saglabātu vēlmi meklēt kokaīnu, reaģējot uz vides norādēm.
Transkriptomikas ieskats: Viena kodola RNS sekvenēšana (snRNA-seq) ļāva gūt papildu ieskatu par to, kā NPAS4 ietekmē gēnu ekspresiju šajos neironos. Pētījumā tika konstatētas būtiskas izmaiņas ar sinaptisko funkciju, plastiskumu un ar kokaīnu saistītu uzvedību saistītu gēnu ekspresijā D2-MSN, kad NPAS4 tika izslēgts, tādējādi vēl vairāk uzsverot tā nozīmi ar narkotikām saistītās neironu adaptācijās.
Ietekme uz recidīva profilaksi: Iespējams, visaizraujošākais šī pētījuma aspekts ir tā potenciālā ietekme uz jaunu atkarības ārstēšanas metožu izstrādi. Mērķtiecīgi iedarbojoties uz NPAS4 regulētajiem ceļiem, iespējams, būs iespējams izjaukt spēcīgās asociācijas starp narkotikām un narkotiku, kas izraisa recidīvu, tādējādi piedāvājot jaunu terapijas iespēju personām, kuras ārstējas no kokaīna atkarības.
Secinājumi
Šis pētījums izgaismo sarežģītos neirobioloģiskos mehānismus, kas ir kokaīna atkarības un recidīva pamatā, un NPAS4 kļūst par galveno dalībnieku, kas regulē smadzeņu reakciju uz ar narkotikām saistītiem norādījumiem. Izprotot, kā NPAS4 kontrolē konkrētu neironu tipu aktivitāti nucleus accumbens, pētnieki bruģē ceļu inovatīvām pieejām, lai novērstu atkarības recidīvu cilvēkiem, kuri cīnās ar atkarību.Šis pētījums ne tikai papildina mūsu izpratni par atkarību molekulārā līmenī, bet arī paver jaunas iespējas terapeitiskām intervencēm, kas varētu palīdzēt pārtraukt atkarības un recidīva ciklu.
Atsauce: Hughes, B.W., Huebschman, J.L., Tsvetkov, E., Siemsen, B.M., Snyder, K.K., Akiki, R.M., Wood, D.J., Penrod, R.D., Scofield, M.D., Berto, S., Taniguchi, M., & Cowan, C.W. (2024). NPAS4 atbalsta ar kokaīnu nosacītas norādes grauzējiem, kontrolējot šūnu tipam specifisku aktivācijas līdzsvaru nucleus accumbens. Nature Communications, 15, 5971.