Согласно новому исследованию, гены, связанные с зависимостью от алкоголя и курения, чрезмерно представлены в определенных нейронах. Исследователи обнаружили, что гены, связанные с курением, также были связаны с восприятием боли и реакцией на пищу, в то время как гены, связанные с алкогольной зависимостью, были связаны со стрессом и обучением.
Источник: Университет Северной Каролины
Вы когда-нибудь задумывались, почему один человек может курить сигареты в течение года и легко бросить курить, в то время как другой человек станет зависимым на всю жизнь? Почему одни люди не могут избавиться от злоупотребления алкоголем, а другие могут принимать его и потом легко отказаться?
Одна из причин - генетическая склонность человека к злоупотреблению психоактивными веществами. Исследователи Медицинской школы UNC во главе с доктором Хеджунг Вон начинают понимать эти лежащие в основе генетические различия.
Чем больше они узнают, тем больше у них шансов создать методы лечения, которые помогут миллионам людей, борющихся с зависимостью.
Вон, доцент кафедры генетики и член Центра неврологии UNC, и его коллеги идентифицировали гены, связанные с курением и употреблением алкоголя. Исследователи обнаружили, что эти гены чрезмерно представлены в определенных типах нейронов — клетках головного мозга, которые заставляют другие клетки посылать химические сигналы по всему мозгу.
Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Molecular Psychiatry, также обнаружили, что гены, лежащие в основе курения сигарет, связаны с восприятием боли и реакцией на пищу, а также со злоупотреблением другими наркотиками, такими как кокаин. Другие гены, связанные с употреблением алкоголя, были связаны со стрессом и обучением, а также со злоупотреблением другими наркотиками, такими как морфин.
Учитывая отсутствие современных вариантов лечения расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ, исследователи также провели анализ общедоступной базы данных о наркотиках, чтобы выявить потенциальные новые методы лечения злоупотребления психоактивными веществами.
“Мы обнаружили, что нейролептики и другие стабилизаторы настроения потенциально могут обеспечить терапевтическое облегчение для людей, страдающих от злоупотребления психоактивными веществами”, - сказала первый автор Нэнси Сей, аспирантка лаборатории Won. “И мы уверены, что наше исследование обеспечивает хорошую основу для научных статей, направленных на создание более эффективных методов лечения наркотической зависимости”.
Анализ генома
Длительное употребление психоактивных веществ и расстройства, связанные с употреблением психоактивных веществ, связаны со многими распространенными заболеваниями, такими как рак легких, заболевания печени и психические заболевания. Тем не менее, существует мало вариантов лечения, в основном из-за пробелов в нашем понимании вовлеченных биологических процессов.
“Из исследований близнецов мы знаем, что генетика может объяснять, почему некоторые люди употребляют и даже злоупотребляют психоактивными веществами, в зависимости от факторов окружающей среды, таких как семейные проблемы или личные травмы” “Генетические исследования, такие как общегеномные ассоциативные исследования (GWAS), позволяют идентифицировать гены, связанные со сложными человеческими чертами, такими как никотиновая зависимость или злоупотребление алкоголем”.
С помощью GWAS, добавил Вон, исследователи могут идентифицировать области в геноме, которые играют роль в определенных признаках, по сравнению с индивидуумами, у которых этот признак отсутствует. Тем не менее, общегеномные исследования не могут многое рассказать нам о том, как гены в этих регионах влияют на признак. Это потому, что эти области часто находятся в “некодирующих" областях.
"Некодирующий” относится к тому факту, что гены в этих областях не транслируют — или не кодируют — свою генетическую информацию непосредственно для создания белков, которые затем выполняют известную биологическую функцию. Поэтому то, что на самом деле происходит биологически в этих “некодирующих” областях, остается в основном неизвестным.
“Мы хотели узнать, что происходит в этих регионах”, - сказал Вон. “Поэтому мы разработали Hi-C coupled MAGMA (H-MAGMA), вычислительный инструмент, который поможет нам лучше понять то, что мы видим в исследованиях всего генома”.
В предыдущей публикации лаборатория Вона показала, как применение H-MAGMA при заболеваниях головного мозга идентифицирует связанные с ними гены и описывает лежащую в их основе биологию. И для этой текущей статьи ее лаборатория расширила этот инструмент до курения сигарет и употребления алкоголя.
Они разработали каркасы H-MAGMA из дофаминергических нейронов и нейронов коры головного мозга — типов клеток головного мозга, которые исследователи уже давно связывают с употреблением психоактивных веществ. Сосредоточив внимание на этих двух типах клеток, команда Вон, возглавляемая Сэем, сотрудником HHMI Gilliam, применила H—MAGMA к результатам GWAS, связанным с тяжестью курения, никотиновой зависимостью, проблемным употреблением алкоголя и чрезмерным употреблением алкоголя, чтобы идентифицировать гены, связанные с каждым признаком.
Гены, связанные с употреблением алкоголя и курением сигарет, также были связаны с другими типами веществ, такими как морфин и кокаин. Несмотря на то, что опиоидный кризис стал пагубным социальным бременем, в настоящее время отсутствуют эффективные GWAS, касающиеся употребления кокаина и опиоидов.
Поэтому команда Вона попыталась определить, могут ли гены, связанные с употреблением алкоголя и курением сигарет, выявить генетику, лежащую в основе общего аддиктивного поведения, и генетические находки, которые могут быть распространены на другие вещества, вызывающие злоупотребление.
“Наши анализы показали, что экспрессия генов, разделяемых признаками курения сигарет и употребления алкоголя, может быть изменена другими типами веществ, такими как кокаин”, - сказал Вон.
“Характеризуя биологическую функцию этих генов, мы сможем определить биологические механизмы, лежащие в основе зависимости, которые могут быть обобщены на различные формы расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ”.
В дополнение к различным типам возбуждающих нейронов команда Вона также идентифицировала дополнительные типы клеток, включая кортикальные глутаматергические, дофаминергические, гамкергические и серотонинергические нейроны, которые связаны с генами риска.
Имея в виду эти результаты, исследователи UNC и другие ученые теперь могут изучать молекулы, которые делают зависимость гораздо менее вероятной.
Оригинальное исследование: Закрытый доступ.
“Архитектура хроматина в схеме зависимости идентифицирует гены риска и потенциальные биологические механизмы, лежащие в основе курения сигарет и употребления алкоголя” Нэнси Ю. А. Сей и др. Молекулярная психиатрия
Перевод Юртаев Александр.
Автор: Пресс–служба
Источник: Университет Северной Каролины
Контакт: Пресс-служба - Университет Северной Каролины
Изображение: Изображение находится в общественном достоянии
