Однократная интоксикация алкоголем в детстве безвозвратно меняет нейроны

3 сентября 2022

Исследовательская группа из Кельнского университета и Университета Гейдельберга обнаружила, что даже однократная интоксикация алкоголем в раннем возрасте необратимо изменяет морфологию нейронов. Эти результаты демонстрируют то, как зарождается основа алкогольной зависимости. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Credit: public domain


В большинстве научных исследований, которые есть на сегодняшний день, изучалось влияние хронического употребления алкоголя на гиппокамп — центр памяти и внимания нашего мозга. По этой причине мало что известно об острых нейронных взаимодействиях и критических факторах риска, например, таких как первая алкогольная интоксикация в раннем возрасте.

Чтобы выявить нейрональные молекулярные изменения при острой интоксикации этанолом, исследователи проанализировали более 2000 белков гиппокампа мышей, меченных стабильными изотопами, в сочетании с количественной масс-спектрометрией. Среди исследуемых белков как минимум 72 изменили количественное содержание в синапсах до двух раз после воздействия этанола. 

Также ученые использовали продольную двухфотонную визуализацию in vivo у дрозофилС ее помощью они обнаружили вызванные этанолом изменения в динамике работы митохондрий и в химическом балансе между синапсами в нейронах. Кроме того, у животных, получавших этанол, наблюдалось значительное уменьшение длины аксонов по сравнению с контрольной группой.

Митохондрии снабжают клетки энергией и, чтобы оптимально доставлять ее, могут мигрировать. В клетках, подвергшихся интоксикацией этанолом, движение митохондрий нарушалось. Химический баланс между отдельными синапсами также «ломался». Эти изменения оставались и после этаноловой интоксикации и подтверждались поведенческими изменениями у животных: у мышей и плодовых мушек наблюдалось повышенное потребление алкоголя и рецидивы злоупотребления им в более позднем возрасте.

Морфологическое ремоделирование нейронов – хорошо известная науке основа обучения и памяти. Эти механизмы клеточной пластичности также считаются основой наркотической зависимости, когда формируются ассоциативные воспоминания, связанные с процессом употребления наркотиков. Следовательно, некоторые из наблюдаемых морфологических изменений при употреблении этанола могут влиять на формирование памяти.

Таким образом, авторы заключают, что в основе формирования будущей зависимости лежит продолжительное морфологическое ремоделирование и митохондриальные изменения. Причем, согласно наблюдениям на мышах, даже однократное воздействие опьяняющей дозы этанола способно в будущем увеличить количество потребляемого алкоголя и сформировать патологическую петлю зависимости. 

Эти данные важны для изучения механизмов формирования алкогольной зависимости и у людей, особенно при условии того, что уделяется особенное внимание возрасту первой алкогольной интоксикации. Авторы работы убедительно доказывают, что опьянение в ранние годы жизни ребенка может стать критическим фактором риска для последующего злоупотребления алкоголем и развития алкогольной зависимости.

ТекстСавва Запекин

Alcohol, neuronal plasticity, and mitochondrial trafficking by John Hernandez, Karla R. Kaun, et al. in Proceedings of the National Academy of Sciences, 119, 29, (2022). https://doi.org/10.1073/pnas.2122477119

https://doi.org/10.1073/pnas.2122477119