Triggerii din viața de zi cu zi, cum ar fi întâlnirea unui fost amic de pahar, trecerea pe lângă un bar cunoscut și participarea la adunări sociale pot provoca „căderea în ispită” alcoolicilor în recuperare. Aproximativ 40 până la 60 la sută dintre persoanele care au trecut prin tratament pentru abuzul de substanțe, vor avea experiența unui fel de recidivă, potrivit Institutului Național pentru Abuzul de Droguri. Dar biologia din spatele acestor pofte a rămas, în mare parte, necunoscută.

O echipă condusă de cercetători de la Facultatea de Medicină Perelman de la Universitatea din Pennsylvania, a arătat pe șoareci, cum acetatul - un produs secundar al descompunerii alcoolului produs mai ales în ficat - călătorește spre sistemul de învățare al creierului și modifică direct proteinele care reglează funcția ADN-ului. Acest lucru are un impact asupra modului în care unele gene sunt exprimate și, în cele din urmă, afectează modul în care șoarecii se comportă atunci când  în mediul lor înconjurător apar semnale asociate consumului alcool. Descoperirile lor au fost publicate în Nature.

„Pentru noi a fost o surpriză uriașă faptul că alcoolul metabolizat este folosit direct de organism pentru a adăuga substanțe chimice, numite grupuri acetil, la proteinele care ambalează ADN-ul, numite histone”, a declarat autorul principal al studiului, Shelley Berger, doctor în filosofie, Profesor în departamentele Biologie celulară și de Dezvoltare și Biologie în Universitatea Daniel S. Och și director al Institutului Penn Epigenetics. „După câte ştim, aceste date oferă primele dovezi empirice ce indică faptul că o porțiune de acetat derivată din metabolizarea alcoolului influențează direct reglarea epigenetică din creier”.

Se știe că o sursă majoră de acetat din organism provine din descompunerea alcoolului în ficat, ceea ce duce la creșterea rapidă a acetatului în sânge. În acest studiu, echipa, condusă şi de Philipp Mews, doctor în filosofie, fost student absolvent în laboratorul Berger, care este acum coleg postdoctoral la Mount Sinai, și Gabor Egervari, doctor în medicină şi filosofie, un coleg postdoctoral în laboratorul  Berger, a urmărit scopul de a determina dacă acetatul din descompunerea alcoolului contribuie la acetilarea rapidă a histonelor în creier. Aceștia au făcut-o, folosind etichetarea stabilă a izotopului alcoolului pentru a arăta că metabolismul alcoolului contribuie, de fapt, la acest proces, prin depunerea directă a grupelor acetil pe histone prin intermediul unei enzime numite ACSS2.

Autorii au spus că „ACSS2, „alimentează” un întreg echipament de regulatori de gene „la fața locului” în nucleul celulelor nervoase, pentru a activa genele cheie ale memoriei, care sunt importante pentru învățare. De fapt, Berger și colegii au publicat descoperiri despre ACSS2 într-o ediţie a ziarului Nature din anul 2017. În publicaţia respectivă și lucrările anterioare, cercetătorii au descoperit că ACSS2 este necesar pentru a forma amintiri spațiale.

În studiul actual, pentru a înțelege mai bine modul în care modificările induse de alcool în expresia genelor afectează în final comportamentul, Berger și echipa ei au folosit un test comportamental. Șoarecii au fost expuși la stimuli „neutri” și recompensă de alcool în compartimente distincte, deosebite prin indicii de mediu. După această perioadă de condiționare, cercetătorii au măsurat preferința șoarecilor, permițându-le accesul liber la oricare dintre compartimente și înregistrând timpul petrecut atât în ​​camera neutră, cât și cea cu alcool. Ei au descoperit că, așa cum era de așteptat, șoarecii cu activitate normală ACSS2 au petrecut mai mult timp în compartimentul cu alcool după perioada de antrenament.

Pentru a testa importanța ACSS2 în acest comportament, cercetătorii au redus nivelul proteic al ACSS2 într-o regiune a creierului importantă pentru învățare și memorie și au observat că, cu ACSS2 redus, nu a existat nicio preferință pentru compartimentul cu alcool.

„Acest lucru ne indică faptul că formarea memoriei legate de alcool necesită ACSS2”, a spus Egervari. „Datele noastre moleculare și comportamentale, atunci când sunt luate împreună, stabilesc ACSS2 ca o posibilă țintă de intervenție în tulburarea consumului de alcool - în care memoria de indicii de mediu, asociate alcoolului, este un motor principal al poftei și recidivei, chiar și după perioade prelungite de abstinență.”

Aceste descoperiri importante sugerează că alte surse externe sau periferice de acetat fiziologic - iniţial microbiomul intestinal - pot afecta în mod similar acetilarea histonică centrală și funcția creierului, care poate controla sau favoriza alte sindroame metabolice.

Pe lângă investigarea impactului consumului de alcool asupra modificărilor creierului la adulți, echipa a analizat, de asemenea, efectele consumului la șoareci care așteaptă pui și, astfel, impactul alcoolului asupra celulelor creierului la șoarecii în curs de dezvoltare. În uter, alcoolul cauzează o exprimare afectată a neurodezvoltării genice și poate provoca numeroase simptome ale bolii postnatale asociate cu alcool, cum ar fi dimensiunea mică a capului, greutatea corporală scăzută și hiperactivitatea. Și, deși numărul celor afectați de tulburările spectrului de alcoolism fetal (FASD) - care include sindromul alcoolic fetal - este necunoscut, Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor sugerează că gama completă de FASD-uri din Statele Unite și unele țări din vestul Europei ar putea ajunge la un procent de la unu la cinci din populație.

În această fază a studiului, cercetătorii au descoperit că, în urma consumului de alcool, acetatul este livrat prin placentă și în fătul în curs de dezvoltare. Creierul fetal al acestor șoareci a arătat că expunerea la alcool, la nivelul de „abuz de alcool”, la femela însărcinată a dus la depunerea grupărilor acetil derivate de alcool pe histone în creierul fetal în dezvoltarea neuronală timpurie la șoareci.

La fel ca rezultatele primare ale studiului fiind utile pentru tratamentul potențial al tulburării consumului de alcool, aceste rezultate ar putea avea implicații pentru înțelegerea și combaterea sindromului alcoolic fetal.

Traducere: Dan Erușevshi

Sursa: www.sciencedaily.com