W badaniach przeprowadzonych w Pracowni Molekularnych Podstaw Zachowania opisano procesy komórkowe specyficzne dla mózgu osobników uzależnionych od alkoholu.

Zachowanie osoby uzależnionej od alkoholu jest niezwykle stereotypowe. Większość działań i myśli skupia się na piciu. Napotkane osoby, rzeczy, a czasem pozornie nieznaczące zdarzenia przypominają o alkoholu, wzmagając chęć picia. Dla alkoholika wszystko, co nie jest związane z piciem staje się mniej ważne. Mniej ważne stają się rodzina, praca, zdrowie.

Dziś już wiemy, że alkoholizm to poważna choroba psychiczna, a nie słaby charakter. Ciągle jednak nie wiemy, czemu niektórzy mogą pić alkohol przez całe życie nie wpadając w uzależnienie, a inni nie. Jedni kontrolują, ile wypili i kiedy, czerpią z tego przyjemność, podczas gdy dla innych picie staje się tragiczną grą, w czasie której stracić można nie tylko przyjaciół ale i własne życie. Niestety większość dostępnych leków działa w stopniu bardzo ograniczonym, a nadzieję na pomoc daje przede wszystkim psychoterapia. Czemu stosowane leki nie są skuteczne? Po pierwsze dlatego, że jest to choroba o bardzo złożonym podłożu biologicznym, a my ciągle nie wiemy jakie procesy komórkowe i molekularne leżą u jej podłoża.

Czy badania zachowania zwierząt laboratoryjnych mogą przybliżyć nas do zrozumienia w jaki sposób działa mózg alkoholika?

Dr hab. Katarzyna Radwańska wraz z prof. Leszkiem Kaczmarkiem opracowali serię testów analizujących u gryzoni laboratoryjnych zachowania związane z uzależnieniem od alkoholu (Radwańska i Kaczmarek, Addiction Biology 2012). Stosując automatyczne klatki IntelliCage można zbadać nie tylko ile osobnik pije alkoholu, ale także czy wykazuje wysoką motywację by poszukiwać alkohol w okresach odstawienia, czy zachowania pijącej myszy stają się stereotypowe (mało elastyczne i skupione na poszukiwaniu i piciu alkoholu), jak mysz reaguje na bodźce kojarzone z alkoholem i czy takie bodźce mogą wywołać nawrót.  Dzięki precyzyjnej analizie zachowania można z populacji myszy wyłonić te, które przypominają swoim zachowaniem alkoholików i zadać pytanie jakie zmiany zachodzą w ich mózgach.

Zespół badaczy kierowany przez dr hab. Katarzynę Radwańską użył tego modelu by zbadać zamiany funkcjonalne zachodzące w hipokampie myszy zdiagnozowanych jako uzależnione od alkoholu.

„Hipokamp jest obszarem mózgu tradycyjnie związanym z powstawaniem pamięci i tworzeniem „mapy przestrzeni”. Nasze badania wykazały jednak, że zachodzą tam procesy specyficzne jedynie dla osobników uzależnionych. Na przykład gdy zaprezentowaliśmy myszy uzależnionej bodziec kojarzony z alkoholem- światełko, które sygnalizowało aktywację rogu klatki z alkoholem, wykryliśmy, że w hipokampie powstają ciche synapsy” powiedziała dr Radwańska, kierownik Pracowni Molekularnych Podstaw Zachowania.

Dlaczego ciche synapsy są ważne?

„Neurony komunikują się za pomocą synaps. Większość synaps w mózgu dorosłego osobnika, to synapsy dojrzałe, które są w stanie przekazać informacje między komórkami nerwowymi, a przekaz tej informacji zachodzi za pomocą aktywacji receptorów. W procesie tym najważniejsze są receptory AMPA i NMDA dla glutaminianu. My wykazaliśmy, że w mózgu myszy pijącej alkohol powstają „ciche synapsy”. Czyli takie, w których nie ma funkcjonalnych receptorów AMPA. Co ciekawe więcej takich synaps powstaje w mózgu myszy zdiagnozowanej jako uzależniona, niż w mózgu myszy pijącej cukier czy pijącej alkohol w sposób umiarkowany. Powstawanie cichych synaps oznacza, że układ nerwowy podlega zmianom funkcjonalnym. Moje wcześniejsze badania wykazały, że ciche synapsy mogą dojrzewać tworząc funkcjonalne połączenia. Co raz więcej doniesień pokazuje, że dojrzewanie cichych synaps może być ważne dla rozwoju głodu narkotykowego. My jako pierwsi wykazaliśmy, że ciche synapsy powstające w hipokampie w czasie nawrotu alkoholowego są specyficzne dla osobników uzależnionych.” wyjaśniła dr Anna Beroun z Pracowni Neurobiologii.

Czy można zablokować powstawanie cichych synaps u osobników pijących alkohol?

„W naszych badaniach wykorzystaliśmy akamprozat, lek który obniża konsumpcję alkoholu i wydłuża czas abstynencji osób uzależnionych. Co ciekawe, choć jest to lek dopuszczony do użycia w terapii, ciągle nie wiemy, w jaki sposób działa. Podaliśmy go myszom zdiagnozowanym jako uzależnione. Lek ten spowodował, że uzależnione myszy piły mniej alkoholu, a analizy funkcji komórek hipokampa wykazała, że ciche synapsy zniknęły. Zrozumienie procesów molekularnych regulowanych przez akamprozat może pogłębić naszą wiedzę na temat molekularnego podłoża uzależnienia” skomentowała Maria Nalberczak-Skóra z Pracowni Molekularnych Podstaw Zachowania.

Praca opisująca tworzenie cichych synaps w hipokampie uzależnionych myszy „Generation of silent synapses in dentate gyrus correlates with development of alcohol addiction.” autorstwa Anny Beroun*, Marii Nalberczak-Skóry*, Zofii Hardej, Małgorzaty Piechoty, Magdaleny Ziółkowskiej, Anny Cały, Roberto Pagano i Kasi Radwanskiej, która ukazała się w czasopiśmie Neuropsychopharmacology (wolumin 43, strony 1989–1999) doi:10.1038/s41386-018-0119-4, została wyróżniona Nagrodą im. Jerzego Konorskiego, przyznawaną przez Polskie Towarzystwo Badań Układu Nerwowego i Komitet Neurobiologii Polskiej Akademii Nauk.

Kontakt:

Dr hab. Katarzyna Radwańska
Pracownia Molekularnych Podstaw Zachowania, Instytut Nenckiego
k.radwanska@nencki.edu.pl

Czytaj więcej: https://www.focus.pl/artykul/pigulka-na-alkoholizm?page=4

O Pracowni Molekularnych Podstaw Zachowania: https://radwanskalab.eu/

O nagrodzie imienia Jerzego Konorskiego: http://www.ptbun.org.pl/?lang=pl&a=konor