Πολλοί άνθρωποι είναι καλωδιωμένοι να αναζητούν και να ανταποκρίνονται σε ανταμοιβές. Ο εγκέφαλός σας ερμηνεύει το φαγητό ως ανταποδοτικό όταν πεινάτε και το νερό ως ανταποδοτικό όταν διψάτε. Αλλά οι εθιστικές ουσίες όπως το αλκοόλ και τα ναρκωτικά μπορούν να κατακλύσουν τις φυσικές οδούς ανταμοιβής στον εγκέφαλό σας, οδηγώντας σε αφόρητες λιγούρες και μειωμένο έλεγχο των παρορμήσεων.
Μια κοινή παρανόηση είναι ότι ο εθισμός είναι αποτέλεσμα έλλειψης θέλησης. Όμως, μια έκρηξη γνώσης και τεχνολογίας στον τομέα της μοριακής γενετικής άλλαξε δραστικά τη θεμελιώδη κατανόηση του εθισμού την τελευταία δεκαετία. Υπάρχει γενική συναίνεση μεταξύ επιστημόνων και επαγγελματιών υγείας ότι υπάρχει ισχυρή νευροβιολογική και γενετική βάση για τον εθισμό.
Ως συμπεριφορικός νευρογενετιστής που ηγείται μιας ομάδας που μελετά τους μοριακούς μηχανισμούς του εθισμού, συνδυάζω τη νευροεπιστήμη με τη γενετική για να καταλάβω πώς το αλκοόλ και τα ναρκωτικά επηρεάζουν τον εγκέφαλο. Την τελευταία δεκαετία, έχω παρατηρήσει αλλαγές στην κατανόησή μας για τους μοριακούς μηχανισμούς του εθισμού, σε μεγάλο βαθμό λόγω της καλύτερης κατανόησης του τρόπου με τον οποίο τα γονίδια ρυθμίζονται δυναμικά στον εγκέφαλο. Νέοι τρόποι σκέψης για την ανάπτυξη εξαρτήσεων έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν τον τρόπο που προσεγγίζουμε τη θεραπεία.
Το αλκοόλ και τα ναρκωτικά επηρεάζουν τη γονιδιακή δραστηριότητα στον εγκέφαλο
Ο γενετικός σας κώδικας αποθηκεύεται σε μακριές έλικες DNA σε κάθε εγκεφαλικό σας κύτταρο. Για να χωρέσει όλο το DNA σε ένα κύτταρο, πρέπει να είναι σφιχτά συσκευασμένο. Αυτό επιτυγχάνεται με το τύλιγμα του DNA γύρω από «πηνία» πρωτεϊνών που ονομάζονται ιστόνες. Οι περιοχές όπου ξετυλίγεται το DNA περιέχουν ενεργά γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες που εκτελούν σημαντικές λειτουργίες μέσα στο κύτταρο.
Όταν αλλάζει η γονιδιακή δραστηριότητα, αλλάζουν και οι πρωτεΐνες που παράγουν τα κύτταρά σας. Τέτοιες αλλαγές μπορεί να κυμαίνονται από μια μόνο νευρική σύνδεση στον εγκέφαλό σας έως τη συμπεριφορά σας. Αυτή η γενετική χορογραφία υποδηλώνει ότι ενώ τα γονίδιά σας επηρεάζουν τον τρόπο ανάπτυξης του εγκεφάλου σας, είναι δυναμικός, προσαρμόζοντας τις καθημερινές σας ανάγκες ως προς το ποια γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται καθώς μαθαίνετε νέα πράγματα.
Πρόσφατα δεδομένα από ζωικά μοντέλα υποδηλώνουν ότι το αλκοόλ και τα ναρκωτικά έχουν άμεσο αντίκτυπο στις αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση σε περιοχές του εγκεφάλου που βοηθούν στην τόνωση της μνήμης και στις αποκρίσεις ανταμοιβής.
Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους οι εθιστικές ουσίες μπορούν να αλλάξουν την έκφραση των γονιδίων. Μπορούν να αλλάξουν ποιες πρωτεΐνες συνδέονται με το DNA για να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν τα γονίδια και ποια τμήματα του DNA ξετυλίγονται. Μπορούν να αλλάξουν τη διαδικασία του τρόπου ανάγνωσης και μετάφρασης του DNA σε πρωτεΐνες και επίσης να αλλάξουν τις πρωτεΐνες που καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα χρησιμοποιούν ενέργεια για να λειτουργήσουν.
Για παράδειγμα, το αλκοόλ μπορεί να προκαλέσει την έκφραση μιας εναλλακτικής μορφής γονιδίου στα κυκλώματα μνήμης των μυγών και των ανθρώπων, οδηγώντας σε αλλαγές στους υποδοχείς ντοπαμίνης και στους μεταγραφικούς παράγοντες που εμπλέκονται στη σηματοδότηση ανταμοιβής και τη νευρωνική λειτουργία. Ομοίως, η κοκαΐνη μπορεί να προκαλέσει την έκφραση μιας εναλλακτικής μορφής γονιδίου στα κέντρα ανταμοιβής των ποντικών, αναγκάζοντάς τους να αναζητήσουν περισσότερο την κοκαΐνη.
Το πώς ακριβώς αυτά τα φάρμακα προκαλούν αλλαγές στη γονιδιακή ρύθμιση είναι άγνωστο. Ωστόσο, μια άμεση σύνδεση μεταξύ της κατανάλωσης αλκοόλ και των αλλαγών στη γονιδιακή έκφραση σε ποντίκια παρέχει μια ένδειξη. Ένα υποπροϊόν της διάσπασης του αλκοόλ στο ήπαρ που ονομάζεται οξικό μπορεί να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να απελευθερώσει DNA από τις ιστόνες στα κυκλώματα μνήμης του ποντικιού.
Το αλκοόλ, η νικοτίνη, η κοκαΐνη και τα οπιοειδή ενεργοποιούν επίσης σημαντικά μονοπάτια σηματοδότησης που είναι κεντρικοί ρυθμιστές του μεταβολισμού. Αυτό υποδηλώνει ότι μπορούν επίσης να επηρεάσουν πολλές πτυχές της νευρωνικής λειτουργίας και κατά συνέπεια να επηρεάσουν τα γονίδια που εκφράζονται.
Αλλαγή στη γονιδιακή δραστηριότητα στον εγκέφαλο με τον τρόπο ζωής
Το πώς οι εθιστικές ουσίες αλλάζουν τη λειτουργία των κυττάρων είναι πολύπλοκο. Η έκδοση ενός γονιδίου με το οποίο γεννιέσαι μπορεί να αλλάξει με πολλούς τρόπους προτού γίνει λειτουργική πρωτεΐνη, μεταξύ άλλων μέσω της έκθεσης σε αλκοόλ και ναρκωτικά. Αντί να αποθαρρύνει τους ερευνητές, αυτή η πολυπλοκότητα είναι ενθαρρυντική επειδή παρέχει στοιχεία ότι οι αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση στον εγκέφαλό σας δεν είναι μόνιμες. Μπορούν επίσης να αλλάξουν με φαρμακευτική αγωγή και αλλαγές στον τρόπο ζωής.
Πολλά φάρμακα που συνταγογραφούνται συνήθως για ψυχικές διαταραχές επηρεάζουν επίσης τη γονιδιακή έκφραση. Τα αντικαταθλιπτικά και οι σταθεροποιητές της διάθεσης μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο μεταβάλλεται το DNA και ποια γονίδια εκφράζονται. Για παράδειγμα, ένα συνήθως συνταγογραφούμενο αντικαταθλιπτικό φάρμακο που ονομάζεται εσιταλοπράμη επηρεάζει την πυκνότητα του DNA και μπορεί να αλλάξει την έκφραση γονιδίων που είναι σημαντικά για την πλαστικότητα του εγκεφάλου.
Επιπλέον, οι θεραπείες που βασίζονται σε mRNA μπορούν να αλλάξουν συγκεκριμένα ποια γονίδια εκφράζονται για τη θεραπεία ασθενειών όπως ο καρκίνος. Στο μέλλον, ενδέχεται να ανακαλύψουμε παρόμοιες θεραπείες για διαταραχές χρήσης αλκοόλ και ουσιών. Αυτές οι θεραπείες θα μπορούσαν ενδεχομένως να στοχεύουν σε βασικές οδούς σηματοδότησης που σχετίζονται με τον εθισμό, αλλάζοντας τον τρόπο λειτουργίας των εγκεφαλικών κυκλωμάτων και τις επιπτώσεις του αλκοόλ και των ναρκωτικών.
Οι επιλογές του τρόπου ζωής μπορούν επίσης να επηρεάσουν την έκφραση γονιδίων στον εγκέφαλό σας, αν και οι ερευνητές δεν γνωρίζουν ακόμη εάν μπορούν να αλλάξουν τις αλλαγές που προκαλούνται από εθιστικές ουσίες.
Ακριβώς όπως το αλκοόλ και τα ναρκωτικά, οι διατροφικές αλλαγές μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση των γονιδίων με διάφορους τρόπους. Στις μύγες, μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε ζάχαρη μπορεί να επαναπρογραμματίσει την ικανότητα να γεύεται γλυκά, εκμεταλλευόμενος ένα δίκτυο έκφρασης γονιδίων που εμπλέκεται στην ανάπτυξη.
Ακόμη και ο εντατικός διαλογισμός, ακόμη και μετά από μία μόλις ημέρα, μπορεί να επηρεάσει τη ρύθμιση των γονιδίων στον εγκέφαλό σας μέσω παρόμοιων μηχανισμών. Η συμμετοχή σε ένα διαλογισμό διάρκειας ενός μήνα μειώνει την έκφραση των γονιδίων που επηρεάζουν τη φλεγμονή και οι έμπειροι διαλογιστές μπορούν να μειώσουν τα φλεγμονώδη γονίδια μετά από μία μόνο ημέρα εντατικής διαμεσολάβησης.
Η εργασία σε ζωικά μοντέλα έχει επίσης δείξει ότι η άσκηση μεταβάλλει την έκφραση των γονιδίων αλλάζοντας τόσο τις ιστόνες όσο και τα μοριακά σημάδια που συνδέονται απευθείας με το DNA. Αυτό αυξάνει τη δραστηριότητα των γονιδίων που είναι σημαντικά για τη δραστηριότητα και την πλαστικότητα των νευρώνων, υποστηρίζοντας την ιδέα ότι η άσκηση βελτιώνει τη μάθηση και τη μνήμη και μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο άνοιας.
Ξεκινώντας από τον Ξηρό Ιανουάριο και μετά, πολλοί παράγοντες μπορούν να έχουν βαθιές επιπτώσεις στη βιολογία του εγκεφάλου σας. Η λήψη μέτρων για τη μείωση της χρήσης αλκοόλ και ναρκωτικών και η υιοθέτηση ενός υγιεινού τρόπου ζωής μπορεί να βοηθήσει στη σταθεροποίηση της σωματικής και ψυχικής σας υγείας και να προσφέρει διαρκή οφέλη.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από το The Conversation, έναν μη κερδοσκοπικό, ανεξάρτητο ειδησεογραφικό οργανισμό που σας φέρνει γεγονότα και αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας.
Το έγραψε: Karla Kaun, Πανεπιστήμιο Μπράουν.
Διαβάστε περισσότερα:
Η Karla Kaun λαμβάνει χρηματοδότηση από το Εθνικό Ινστιτούτο για την Κατάχρηση Αλκοόλ και τον Αλκοολισμό, το Εθνικό Ινστιτούτο για την Κατάχρηση Ναρκωτικών και το Εθνικό Ινστιτούτο Γενικών Ιατρικών Επιστημών.