Acetat, pridobljen iz presnove alkohola, neposredno vpliva na epigenetsko regulacijo v možganih

Sprožilci v vsakdanjem življenju, na primer nalet na nekdanjega prijatelja za pitje, sprehod po nekdaj znanem baru, obiskovanje družabnih srečanj pa lahko povzroči, da okrevajoči alkoholiki »padejo z vagona«. Približno 40 do 60 odstotkov ljudi, ki so bili zdravljeni zaradi zlorabe substanc, bo doživelo nekakšno ponovitev, po podatkih Nacionalnega inštituta za zlorabo drog. Toda kaj poganja biologijo za tem hrepenenjem, je ostalo v veliki meri neznano.

Zdaj, ekipa, ki jo vodijo raziskovalci z medicinske šole Perelman na Univerzi v Pennsylvaniji, pokazali, pri miških modelih, kako acetat-; stranski produkt razgradnje alkohola, ki nastaja večinoma v jetrih; potuje v učni sistem možganov in neposredno spreminja beljakovine, ki uravnavajo delovanje DNK. To vpliva na to, kako se izražajo nekateri geni, in na koncu vpliva na to, kako se miši obnašajo, ko jim dajejo namige za uživanje alkohola iz okolja. Njihove ugotovitve so bile danes objavljene leta Narava .

Za nas je bilo veliko presenečenje, da presnovljeni alkohol telo neposredno uporablja za dodajanje kemikalij, imenovanih acetilne skupine, beljakovinam, ki pakirajo DNK, imenovani histoni. Kolikor nam je znano, ti podatki zagotavljajo prve empirične dokaze, ki kažejo, da del acetata, pridobljenega iz presnove alkohola, neposredno vpliva na epigenetsko regulacijo v možganih. "

Shelley Berger, Doktor znanosti, profesor univerze Daniel S. Och na oddelkih Celična in razvojna biologija in biologija, direktor inštituta za epigenetiko Penn in višji avtor študije

Znano je, da glavni vir acetata v telesu prihaja iz razgradnje alkohola v jetrih, kar vodi v hitro zvišanje krvnega acetata. V tej študiji je ekipa, ki ga vodi Philipp Mews, Doktor znanosti, nekdanji podiplomski študent v laboratoriju Berger, ki je zdaj podoktorski sodelavec na gori Sinaj, in Gabor Egervari, MD, Doktor znanosti, podoktorski sodelavec v Bergerjevem laboratoriju, želeli ugotoviti, ali acetat iz razgradnje alkohola prispeva k hitri acetilaciji histona v možganih. To so storili z označevanjem alkohola s stabilnimi izotopi, da bi pokazali, da presnova alkohola pravzaprav, prispevajo k temu procesu z neposrednim odlaganjem acetilnih skupin na histone preko encima ACSS2.

Avtorji so dejali, da "ACSS2, "poganja" celoten mehanizem regulatorjev genov "na mestu" v jedru živčnih celic, da vklopi ključne spominske gene, ki so pomembni za učenje. Pravzaprav, Berger in sodelavci so leta 2017 objavili ugotovitve o ACSS2 Narava papir. V tem prispevku in prejšnjem delu je raziskovalci so ugotovili, da je ACSS2 potreben za oblikovanje prostorskih spominov.

V sedanji študiji je bolje razumeti, kako spremembe v izražanju genov, ki jih povzroča alkohol, na koncu vplivajo na vedenje, Berger in njena ekipa sta uporabili vedenjski test. Miši so bile izpostavljene "nevtralnim" dražljajem in nagrajevanju z alkoholom v različnih oddelkih, odlikujejo okoljski znaki. Po tem obdobju kondicioniranja raziskovalci so merili preference miši tako, da so jim omogočili prost dostop do katerega koli oddelka, in beleženje časa, preživetega tako v nevtralni kot v alkoholni komori. Ugotovili so, kot je bilo pričakovano, miši z normalno aktivnostjo ACSS2 so po obdobju usposabljanja več časa preživele v predelu za alkohol.

Da bi preverili pomen ACSS2 pri tem vedenju, raziskovalci so zmanjšali raven beljakovin ACSS2 v možganski regiji, pomembni za učenje in spomin, in opazil, z znižanim ACSS2, za predal z alkoholom ni bila prikazana nobena prednost.

"To nam kaže, da za nastanek spomina, povezanega z alkoholom, potrebuje ACSS2, "Je dejal Egervari." Naši molekularni in vedenjski podatki, če jih vzamemo skupaj, vzpostaviti ACSS2 kot možen cilj pri motnjah uživanja alkohola; pri katerem je spomin na okoljske namige, povezane z alkoholom, primarni gonilo hrepenenja in ponovitve tudi po dolgotrajnih obdobjih abstinence. "

Pomembno je, te ugotovitve kažejo, da lahko drugi zunanji ali periferni viri fiziološkega acetata - predvsem črevesni mikrobiom - podobno vplivajo na centralno acetilacijo histona in delovanje možganov, ki lahko nadzirajo ali spodbujajo druge presnovne sindrome.

Poleg raziskovanja vpliva uživanja alkohola na možganske spremembe pri odraslih, skupina je preučila tudi učinke uživanja pri brejih miših in s tem vpliv alkohola na možganske celice pri razvijajočih se miših. V maternici , alkohol povzroča oslabljeno izražanje nevrorazvojnih genov in lahko povzroči številne simptome postnatalne bolezni, povezane z alkoholom, na primer majhno velikost glave, nizka telesna teža, in hiperaktivnost. Medtem ko je število tistih, ki jih prizadenejo motnje fetalnega alkoholnega spektra (FASD)-; ki vključuje fetalni alkoholni sindrom-; neznano, Centri za nadzor in preprečevanje bolezni kažejo, da bi lahko celoten obseg FASD v Združenih državah in nekaterih zahodnoevropskih državah dosegel celo en do pet odstotkov prebivalstva.

V tem delu študije je raziskovalci so ugotovili, ob uživanju alkohola, acetat se dovaja skozi posteljico in v plod v razvoju. Fetalni možgani teh miši so pokazali, da je izpostavljenost alkoholu na ravni "prepiha" pri nosečnicah povzročila odlaganje acetilnih skupin, pridobljenih iz alkohola, na histone v možganih ploda v zgodnjem razvoju živcev pri miših.

Podobno kot so bili primarni rezultati študije uporabni za morebitno zdravljenje motnje uživanja alkohola, ti rezultati bi lahko vplivali na razumevanje in boj proti fetalnemu alkoholnemu sindromu.

• Višje ravni kemikalij v materinem sistemu med nosečnostjo so povezane z nižjim IQ pri otrocih
• Bakterija E. coli, ki se širi zaradi slabe higiene stranišča,