Erster direkter Beweis dafür, dass die Reaktion auf Alkohol von den Genen abhängt: Dopaminrezeptormangel führt zu signifikanten Gehirnveränderungen als Reaktion auf das Trinken

Erster direkter Beweis dafür, dass die Reaktion auf Alkohol von den Genen abhängt: Dopaminrezeptormangel führt zu signifikanten Gehirnveränderungen als Reaktion auf das Trinken
Erster direkter Beweis dafür, dass die Reaktion auf Alkohol von den Genen abhängt: Dopaminrezeptormangel führt zu signifikanten Gehirnveränderungen als Reaktion auf das Trinken
Anonim

Viele Studien deuten darauf hin, dass genetische Unterschiede manche Menschen anfälliger für die suchterzeugende Wirkung von Alkohol und anderen Drogen machen. Jetzt liefern Wissenschaftler des Brookhaven National Laboratory des U.S. Department of Energy (DOE) den ersten experimentellen Beweis, der diese Idee direkt stützt, in einer Studie an Mäusen, über die in der Ausgabe von Alcoholism: Clinical Experimental Research vom 19. Oktober 2010 berichtet wurde.

Die Studie verglich die Reaktion des Gehirns auf langfristigen Alkoholkonsum bei zwei genetischen Varianten von Mäusen. Einem Stamm fehlte das Gen für einen spezifischen Gehirnrezeptor namens Dopamin D2, der auf Dopamin, die "Wohlfühlchemikalie" des Gehirns, reagiert, um Gefühle von Vergnügen und Belohnung zu erzeugen. Der andere Stamm war genetisch normal. Bei den Dopaminrezeptor-defizienten Mäusen (aber nicht dem genetisch normalen Stamm) führte der langfristige Alkoholkonsum zu signifikanten biochemischen Veränderungen in Bereichen des Gehirns, von denen bekannt ist, dass sie an Alkoholismus und Sucht beteiligt sind.

"Diese Studie zeigt, dass die Auswirkungen des chronischen Alkoholkonsums auf die Gehirnchemie entscheidend von der bereits bestehenden genetischen Ausstattung einer Person beeinflusst werden", sagte Hauptautor Panayotis (Peter) Thanos, Neurowissenschaftler am Brookhaven Lab und am National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) Laboratory of Neuroimaging. „Unsere Ergebnisse können helfen zu erklären, wie das genetische Profil einer Person mit der Umwelt interagieren kann – in diesem Fall chronischer Alkoholkonsum –, um diese Veränderungen nur bei einigen Personen hervorzurufen, nicht jedoch bei anderen mit einem weniger anfälligen genetischen Profil.Die Arbeit unterstützt die Idee, dass genetisches Screening Einzelpersonen wertvolle Informationen liefern könnte, die für das Verständnis von Risiken relevant sind, wenn sie entscheiden, ob sie Alkohol konsumieren oder nicht."

Die Wissenschaftler interessierten sich besonders für das Dopaminsystem, da eine Vielzahl von Studien in Brookhaven und anderswo darauf hindeuten, dass ein Mangel an Dopamin-D2-Rezeptoren dazu führen kann, dass Menschen (und Tiere) weniger in der Lage sind, gewöhnliche Freuden zu erleben, und anfälliger für Alkoholismus sind. Drogenmissbrauch und sogar Fettleibigkeit. Die Fähigkeit, Mäuse zu züchten, denen das D2-Gen vollständig fehlt – und deren Alkoholkonsum sorgfältig zu kontrollieren und zu überwachen – machte es möglich, die Wirkung dieses genetischen Einflusses auf die Reaktion des Gehirns auf chronischen Alkoholkonsum zum ersten Mal in dieser Studie zu testen.

Die Wissenschaftler untersuchten Mäuse, denen das Dopamin-D2-Gen fehlt, und genetisch normale Mäuse, alles Männchen. Sie teilten diese Gruppen weiter auf und gaben der Hälfte jeder Gruppe nur Wasser zu trinken und der anderen Hälfte eine Lösung aus 20 Prozent Ethanol, um starkes Trinken zu simulieren.

Nach sechs Monaten verglichen die Wissenschaftler die Werte einer anderen Art von Gehirnrezeptor, bekannt als Cannabinoid Typ 1 (CB1), in verschiedenen Teilen des Gehirns in allen vier Gruppen. CB1-Rezeptoren befinden sich in der Nähe von Dopaminrezeptoren und spielen bekanntlich auch eine Rolle beim Alkoholkonsum und bei der Sucht. Viele Befunde deuten darauf hin, dass sich die beiden Arten von Rezeptoren gegenseitig beeinflussen können.

In der aktuellen Studie stellten die Wissenschaftler fest, dass wassertrinkende Tiere ohne D2-Rezeptoren im Vergleich zu wassertrinkenden normalen Kontrolltieren erhöhte oder hochregulierte CB1-Rezeptorspiegel in mit Sucht assoziierten Gehirnregionen aufwiesen. „Das kann bedeuten, dass aktive D2-Rezeptoren in normalen Mäusen irgendwie die Expression des CB1-Gens hemmen; und daher führt das Fehlen von D2 zu einer erhöhten CB1-Expression“, sagte Thanos.

Chronischer Alkoholkonsum schien diesen Effekt jedoch zu negieren: Mäuse mit D2-Mangel, die Alkohol tranken, zeigten etwa die Hälfte der CB1-Werte im Vergleich zu Wassertrinkern mit D2-Mangel.

"Wir haben bei Mäusen mit D2-Mangel eine Hochregulierung von CB1 beobachtet, die durch chronische Ethanolaufnahme umgekehrt wurde", sagte Thanos. "Diese Herunterregulierung von CB1 nach Alkoholkonsum bei Tieren mit D2-Mangel könnte den geringeren verstärkenden Effekten von Ethanol bei diesen Mäusen zugrunde liegen", fügte er hinzu.

Personen, die eine unterdurchschnittliche Verstärkung oder Belohnung als Reaktion auf ein Medikament erfahren, suchen mit größerer Wahrscheinlichkeit als diejenigen, die eine normale Reaktion erfahren, nach einer weiteren Stimulation der Belohnungszentren des Gehirns durch fortgesetzten oder zunehmenden Konsum des Medikaments.

Um diese Hypothese zu testen, werden zukünftige Forschungen die Auswirkungen der Herunterregulierung von CB1 auf das Trinkverh alten von Tieren untersuchen, wenn ihnen die Wahl zwischen Alkohol und Wasser gegeben wird. Die Wissenschaftler werden auch ähnliche Studien an weiblichen Mäusen durchführen, um die Rolle des Geschlechts bei den beobachteten Ergebnissen zu untersuchen.

"Weitere Forschungen zur Beziehung und Wechselwirkung zwischen genetischer Ausstattung und Umwelt werden uns dabei helfen, die chronische Suchtkrankheit im Hinblick auf eine Reihe von Risikofaktoren besser zu verstehen, die die Anfälligkeit einer Person erhöhen können.Diese Informationen werden für die Öffentlichkeit unerlässlich sein und den Menschen helfen, fundiertere Entscheidungen über ihr Verh alten zu treffen“, sagte Thanos.

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