Уровни рецепторов CB1 у мышей, измеренные с помощью авторадиографии, показаны с использованием шкалы радуги, где синим цветом представлены самые низкие уровни, а красным – самые высокие. У мышей без дофаминовых рецепторов, пьющих воду (B), были более высокие уровни рецепторов CB1, чем у обычных мышей, пьющих воду (A). Употребление алкоголя, по-видимому, сводило на нет эту «повышающую регуляцию» у мышей с дефицитом дофаминовых рецепторов (D), у которых уровень рецепторов CB1 был примерно вдвое ниже, чем у пьющих воду с дефицитом дофаминовых рецепторов (B).
Многие исследования показали, что генетические различия делают некоторых людей более восприимчивыми к вызывающим привыкание эффектам алкоголя и других наркотиков. Теперь ученые в U.S. Брукхейвенская национальная лаборатория Министерства энергетики США (DOE) предоставила первые экспериментальные доказательства, прямо подтверждающие эту идею, в исследовании на мышах, опубликованном 19 октября 2010 года в журнале Alcoholism Clinical Experimental Research.
В исследовании сравнивалась реакция мозга на длительное употребление алкоголя у двух генетических вариантов мышей. У одного штамма отсутствовал ген специфического рецептора мозга, известного как дофамин D2, который реагирует на дофамин, мозговой "хорошо себя чувствовать" химический, чтобы вызвать чувство удовольствия и вознаграждения. Другой штамм был генетически нормальным. У мышей с дефицитом дофаминовых рецепторов (но не у генетически нормальной линии) длительное употребление алкоголя привело к значительным биохимическим изменениям в областях мозга, которые, как известно, участвуют в алкоголизме и зависимости.
"Это исследование показывает, что влияние хронического употребления алкоголя на химию мозга критически зависит от уже существующей генетической структуры человека," сказал ведущий автор Панайотис (Питер) Танос, нейробиолог из Брукхейвенской лаборатории и Лаборатории нейровизуализации Национального института злоупотребления алкоголем и алкоголизмом (NIAAA). "Наши результаты могут помочь объяснить, как чей-то генетический профиль может взаимодействовать с окружающей средой ?? в этом случае хроническое употребление алкоголя ?? вызывать эти изменения только у некоторых людей, но не у других с менее уязвимым генетическим профилем. Работа поддерживает идею о том, что генетический скрининг может предоставить людям ценную информацию, имеющую отношение к пониманию рисков, при принятии решения о том, употреблять ли алкоголь или нет."
Ученые особенно интересовались дофаминовой системой, потому что широкий спектр исследований в Брукхейвене и других местах показывает, что дефицит дофаминовых рецепторов D2 может сделать людей (и животных) менее способными испытывать обычные удовольствия и более уязвимыми для алкоголизма, злоупотребления наркотиками и даже ожирение. Возможность разводить мышей, полностью лишенных гена D2 ?? и тщательно контролировать и следить за своим употреблением алкоголя ?? позволил впервые в этом исследовании проверить влияние этого генетического влияния на реакцию мозга на хроническое употребление алкоголя.
Ученые изучали мышей, лишенных гена дофамина D2, и генетически нормальных мышей, все самцы. Они разделили эти группы еще больше, дав половине каждой группы только воду для питья, а другой половине – 20-процентный раствор этанола для имитации пьянства.
Через шесть месяцев ученые сравнили уровни различных рецепторов мозга, известных как каннабиноид типа 1 (CB1), в различных частях мозга во всех четырех группах. Рецепторы CB1 расположены рядом с рецепторами дофамина, и также известно, что они играют роль в потреблении алкоголя и зависимости. Многие результаты показывают, что два типа рецепторов могут влиять друг на друга.
В текущем исследовании ученые обнаружили, что у пьющих воду животных без рецепторов D2 были повышены или повышены уровни рецепторов CB1 в областях мозга, связанных с зависимостью, по сравнению с пьющими воду нормальными контрольными животными. "Это может означать, что активные рецепторы D2 у нормальных мышей каким-то образом подавляют экспрессию гена CB1; и, следовательно, отсутствие D2 приводит к увеличению экспрессии CB1," Танос сказал.
Однако хроническое употребление алкоголя, похоже, сводило на нет этот эффект: у мышей с дефицитом D2, которые пили алкоголь, уровень CB1 был примерно вдвое меньше, чем у пьющих воду с дефицитом D2.
"Мы наблюдали повышенную регуляцию CB1 у мышей с дефицитом D2, которая была отменена хроническим потреблением этанола," Танос сказал. "Это подавление CB1 после употребления алкоголя у животных с дефицитом D2 может лежать в основе более низких усиливающих эффектов этанола у этих мышей," добавил он.
Люди, испытывающие более низкое, чем обычно, подкрепление или вознаграждение в ответ на лекарство, могут с большей вероятностью, чем те, которые испытывают нормальный ответ, искать дальнейшую стимуляцию центров вознаграждения мозга путем продолжения или увеличения использования препарата.
Чтобы проверить эту гипотезу, в будущих исследованиях будет изучено влияние понижающей регуляции CB1 на питьевое поведение животных, когда им предоставляется выбор между алкоголем и водой. Ученые также проведут аналогичные исследования на самках мышей, чтобы изучить роль пола в наблюдаемых результатах.
"Дальнейшие исследования взаимосвязи и взаимодействия между генетической структурой и окружающей средой помогут нам лучше понять хроническое заболевание зависимости с точки зрения ряда факторов риска, которые могут повысить уязвимость человека. Эта информация будет обязательной для общественности и поможет людям принимать более обоснованные решения в отношении своего поведения," Танос сказал.