Acetat izveden iz metabolizma alkohola izravno utječe na epigenetsku regulaciju u mozgu

Za nas je bilo veliko iznenađenje da metabolizirani alkohol tijelo izravno koristi za dodavanje kemikalija zvanih acetilne skupine proteinima koji pakiraju DNK, naziva histoni. Na naše znanje, ti podaci pružaju prve empirijske dokaze koji ukazuju na to da dio acetata dobiven metabolizmom alkohola izravno utječe na epigenetsku regulaciju u mozgu. "

Shelley Berger, Doktor znanosti, profesor Sveučilišta Daniel S. Och na odsjecima Ćelijska i razvojna biologija i biologija, ravnatelj Instituta za epigenetiku Penn i viši autor studije

Poznato je da glavni izvor acetata u tijelu dolazi od razgradnje alkohola u jetri, što dovodi do brzog povećanja acetata u krvi. U ovoj studiji, Tim, koji vodi Philipp Mews, Doktor znanosti, bivši student poslijediplomskog studija u laboratoriju Berger, koji je sada postdoktorand na planini Sinaj, i Gabor Egervari, DOKTOR MEDICINE, Doktor znanosti, postdoktorand u Bergerovom laboratoriju, nastojao utvrditi doprinosi li acetat raspadom alkohola brzoj acetilaciji histona u mozgu. To su učinili koristeći označavanje alkohola stabilnim izotopom kako bi pokazali da metabolizam alkohola zapravo, pridonijeti ovom procesu izravnim taloženjem acetilnih skupina na histone putem enzima zvanog ACSS2.

Autori su rekli da je "ACSS2, 'napaja' čitavu mašineriju genskih regulatora 'na licu mjesta' u jezgri živčanih stanica za uključivanje ključnih gena memorije koji su važni za učenje. Zapravo, Berger i kolege objavili su nalaze o ACSS2 u 2017 Priroda papir. U tom radu i prethodnom radu, istraživači su otkrili da je ACSS2 potreban za formiranje prostornih sjećanja.

U sadašnjoj studiji, bolje razumjeti kako promjene u ekspresiji gena izazvane alkoholom u konačnici utječu na ponašanje, Berger i njezin tim proveli su test ponašanja. Miševi su bili izloženi "neutralnim" podražajima i nagradi za alkohol u različitim odjeljcima, odlikuje se znakovima zaštite okoliša. Nakon ovog razdoblja kondicioniranja, istraživači su mjerili sklonost miševa dopuštajući im slobodan pristup bilo kojem odjeljku, i bilježenje vremena provedenog u neutralnoj komori i komori uparenoj s alkoholom. Otkrili su da, očekivano, miševi s normalnom aktivnošću ACSS2 nakon razdoblja treninga proveli su više vremena u odjeljku za alkohol.

Da biste provjerili važnost ACSS2 u ovom ponašanju, istraživači su smanjili razinu proteina ACSS2 u regiji mozga važnoj za učenje i pamćenje, i primijetio da, sa sniženim ACSS2, nije davana prednost odjeljku uparenom s alkoholom.

"To nam ukazuje da za formiranje memorije povezane s alkoholom potreban je ACSS2, "Rekao je Egervari." Naši molekularni i podaci o ponašanju, kad se uzmu zajedno, uspostaviti ACSS2 kao mogući cilj intervencije u poremećaju upotrebe alkohola-; u kojem je sjećanje na znakove okoliša povezane s alkoholom primarni pokretač žudnje i recidiva čak i nakon dugotrajnih razdoblja apstinencije. "

Važno je, ti nalazi ukazuju na to da drugi vanjski ili periferni izvori fiziološkog acetata - prvenstveno crijevni mikrobiom - mogu na sličan način utjecati na acetilaciju središnjeg histona i funkciju mozga, koji mogu kontrolirati ili poticati druge metaboličke sindrome.

Osim istraživanja utjecaja konzumacije alkohola na promjene u mozgu kod odraslih, tim je također proučio učinke konzumacije u trudnih miševa, a time i utjecaj alkohola na stanice mozga u miševa u razvoju. U maternici , alkohol uzrokuje oslabljenu ekspresiju neurorazvojnih gena i može izazvati brojne simptome postnatalne bolesti povezane s alkoholom, poput male veličine glave, mala tjelesna težina, i hiperaktivnost. I dok je nepoznat broj oboljelih od poremećaja fetalnog alkoholnog spektra (FASD)-koji uključuje fetalni alkoholni sindrom- centri za kontrolu i prevenciju bolesti sugeriraju da bi cijeli raspon FASD -a u Sjedinjenim Državama i nekim zapadnoeuropskim zemljama mogao iznositi čak jedan do pet posto stanovništva.

U ovom dijelu studije, istraživači su otkrili da, nakon konzumacije alkohola, acetat se isporučuje kroz posteljicu i u fetus u razvoju. Mozak fetusa ovih miševa pokazao je da je izloženost alkoholu na razini "opijanja" u trudnih ženki rezultirala taloženjem acetilnih skupina dobivenih alkoholom na histone u mozgu fetusa u ranom neuronskom razvoju miševa.

Slično kao što su primarni rezultati studije bili korisni za potencijalno liječenje poremećaja upotrebe alkohola, ti bi rezultati mogli imati implikacije na razumijevanje i borbu protiv fetalnog alkoholnog sindroma.

• Veća razina kemikalija u majčinom sustavu tijekom trudnoće povezana je s nižim IQ -om u djece
• Bakterija E. coli koja se širi lošom higijenom toaleta,