Beyni değiştirmek için bir doz alkol yeterlidir
Köln Üniversitesi ile Mannheim ve Heidelberg Üniversitelerinden bir araştırma ekibi, tek bir alkol uygulamasının bile nöronların morfolojisini kalıcı olarak değiştirdiğini buldu. Özellikle sinapsların yapısı ve mitokondri dinamikleri alkolden etkilenir. Profesör Dr. Henrike Scholz ve ekip üyeleri Michèle Tegmeier ve Michael Berger, meyve sineği Drosophila melanogaster’ın genetik model sistemini kullanarak, sinapslardaki mitokondri göçündeki değişikliklerin alkolün ödüllendirici etkisini azalttığını gösterdi. Bu sonuçlar, tek bir tüketim olayının bile alkol bağımlılığının temelini atabileceğini göstermektedir. Çalışma ortaya çıktı PNAS (Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı).
Sporadik alkol kullanımından kronik alkol bağımlılığına geçişte beyinde hangi değişiklikler eşlik eder? Mannheim-Heidelberg Üniversitesi ve Köln Üniversitesi’ndeki çalışma gruplarıyla ortak bir araştırma projesinin araştırdığı soru budur. Çoğu bilimsel araştırma, kronik alkol tüketiminin beynimizin kontrol merkezi olan hipokampus üzerindeki etkilerini incelemiştir. Henrike Scholz, bu nedenle, erken yaşta ilk alkol zehirlenmesi gibi kritik risk faktörlerinin akut nöronal etkileşimleri hakkında çok az şey biliniyor.
“Etanole bağlı moleküler değişiklikleri keşfetmek için yola çıktık. Bunlar da tek bir akut etanol intoksikasyonunun ardından kalıcı hücresel değişikliklerin temelini oluşturuyor. Tek bir alkol uygulamasının etkileri moleküler, hücresel ve davranışsal seviyelerde incelendi.” dedi Scholz. Çalışma hipotezi, tek bir dersten sonra hafıza oluşumuna benzer şekilde, tek bir etanol uygulamasının alkol ile pozitif bir ilişki oluşturacağıydı.
Ekip, meyve sinekleri ve fare modellerindeki araştırmaları kullanarak hipotezini test etti ve iki alanda etanol kaynaklı değişiklikler buldu: mitokondriyal dinamikler ve nöronlardaki sinapslar arasındaki denge. Mitokondri, hücrelere ve özellikle sinir hücrelerine enerji sağlar. Enerjiyi hücrelere en uygun şekilde iletmek için mitokondri hareket eder. Etanol ile muamele edilen hücrelerde mitokondrinin hareketi bozuldu. Bazı sinapslar arasındaki kimyasal denge de bozuldu. Bu değişiklikler kalıcı kaldı ve hayvanlardaki davranış değişiklikleriyle doğrulandı: Fareler ve meyve sinekleri, artan alkol tüketimi ve daha sonraki yaşamlarında alkol nüksü gösterdi.
Nöronların morfolojik yeniden şekillenmesi, öğrenme ve hafıza için iyi bilinen bir temeldir. Öğrenme ve hafıza için merkezi olan bu sözde hücresel plastisite mekanizmalarının, uyuşturucuyla ilgili ödüller için çağrışımsal hatıraların oluşumunun merkezinde olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, gözlenen morfolojik değişikliklerin bazıları etanol ile ilgili hafıza oluşumunu etkileyebilir. Araştırmacılar, sinaptik iletim ve plastisite için de önemli olan nöronlardaki mitokondri göçü ile birlikte, etanole bağlı bu hücresel değişikliklerin bağımlılık yapan davranışların gelişimi için kritik olduğunu düşünüyorlar.
Scholz, “Böyle karmaşık ödül davranışına katkıda bulunan hücresel süreçlerin türler arasında korunması dikkat çekicidir, bu da insanlarda benzer bir rol olduğunu düşündürür” dedi. “Öğrenme ve hafıza için gerekli olan olası bir genel hücresel süreç olabilir.”
Gözlenen mekanizmaların her ikisi de farelerde yapılan tek bir zehirlenme deneyiminin alkol tüketimini ve daha sonraki yaşamda alkol nüksünü artırabileceğine ilişkin gözlemleri açıklayabilir. Profesör Scholz, “Bu mekanizmalar, insanlarda erken yaşta ilk alkol zehirlenmesinin daha sonraki alkol zehirlenmesi ve alkol bağımlılığının gelişimi için kritik bir risk faktörü olduğu gözlemiyle bile alakalı olabilir” dedi. “Bu, etanole bağlı kalıcı değişikliklerin belirlenmesinin, akut içmenin nasıl kronik alkol kötüye kullanımına dönüşebileceğini anlamada önemli bir ilk adım olduğu anlamına geliyor.”
