Алкоголь и наркотики могут генетически изменять структуру человеческого мозга

Достижения в понимании зависимости подчеркивают ее генетические и нейробиологические корни. Вещества, вызывающие привыкание, влияют на экспрессию генов в мозге, но эти изменения не являются постоянными и на них могут влиять целевые лекарства и изменения образа жизни, что дает новую надежду на лечение.

Исследования показывают, что зависимость имеет генетическую основу и зависит от изменений в экспрессии генов в мозге, которые можно изменить с помощью лекарств и образа жизни, что открывает новые возможности лечения.

Многие люди запрограммированы на поиск вознаграждений и реагирование на них. Ваш мозг интерпретирует еду как вознаграждение, когда вы голодны, а воду как вознаграждение, когда вы хотите пить. Однако вещества, вызывающие привыкание, такие как алкоголь и наркотики, могут подавить естественные пути вознаграждения в вашем мозге, что приведет к невыносимой тяге к еде и снижению контроля над импульсами.

Популярное заблуждение состоит в том, что зависимость — это результат низкой силы воли. Однако за последнее десятилетие прорыв знаний и технологий в области молекулярной генетики радикально изменил наше базовое понимание зависимости. По общему мнению ученых и медицинских работников, существует сильная нейробиологическая и генетическая основа зависимости.

За последнее десятилетие ученые заметили изменения в понимании молекулярных механизмов зависимости, во многом благодаря лучшему пониманию того, как гены динамически регулируются в мозге. Новые представления о том, как формируются зависимости, могут изменить наш подход к лечению.

В каждой клетке мозга есть генетический код, хранящийся в длинных цепочках ДНК, и чтобы вся эта ДНК поместилась в клетку, она должна быть плотно упакована. Это достигается путем наматывания ДНК на «катушки» белка, называемые гистонами. Области, где ДНК раскручивается, содержат активные гены, кодирующие белки, выполняющие важные функции внутри клетки.

Когда активность генов меняется, белки, которые производят ваши клетки, также изменяются. Такие изменения могут варьироваться от одной нейронной связи в мозгу до изменений поведения. Недавние данные, полученные на животных моделях, показывают, что злоупотребление алкоголем и наркотиками напрямую влияет на изменения экспрессии генов в областях мозга, которые помогают управлять памятью и реакцией на вознаграждение.

В каждом нейроне мозга то, насколько плотно ДНК намотана вокруг гистонов и других белков или связана с ними, определяет, какие гены экспрессируются и какие белки производятся. Есть много способов, которыми вызывающие привыкание вещества могут изменить экспрессию генов. Они могут изменять то, какие белки связываются с ДНК, включая и выключая гены, и какие сегменты ДНК раскручиваются. Они могут изменить процесс чтения ДНК и трансляции в белки, а также изменить белки, определяющие, как клетки используют энергию для функционирования.

Например, алкоголь может вызвать экспрессию альтернативной формы гена в цепях памяти у мух и людей, что приводит к изменениям в рецепторах дофамина и факторах транскрипции, участвующих в передаче сигналов вознаграждения и функции нейронов. Точно так же кокаин может вызывать экспрессию альтернативной формы гена в центрах вознаграждения мышей, заставляя их искать больше кокаина.

Точно неизвестно, как эти препараты вызывают изменения в регуляции генов. Однако прямая связь между употреблением алкоголя и изменениями в экспрессии генов у мышей дает ключ к разгадке. Побочный продукт расщепления алкоголя в печени, называемый ацетатом, может преодолевать гематоэнцефалический барьер и раскручивать ДНК из гистонов в цепях памяти мыши.

Алкоголь, никотин, кокаин и опиоиды также активируют важные сигнальные пути, которые являются центральными регуляторами метаболизма. Предполагается, что они также могут влиять на многие аспекты функции нейронов и, следовательно, влиять на то, какие гены экспрессируются.

Как вещества, вызывающие привыкание, меняют функцию клеток — сложный вопрос. Версия гена, с которым вы родились, может быть изменена многими способами, прежде чем она станет функциональным белком, включая воздействие алкоголя и наркотиков. Эта сложность не отпугивает исследователей, а расширяет возможности, поскольку доказывает, что изменения в экспрессии генов в мозге не являются постоянными. Их также можно изменить с помощью лекарств и образа жизни.

Многие обычно назначаемые лекарства от психических расстройств также влияют на экспрессию генов. Антидепрессанты и стабилизаторы настроения могут изменить способ модификации ДНК и экспрессию генов. Например, часто назначаемый от депрессии препарат под названием эсциталопрам влияет на плотность ДНК и может изменить экспрессию генов, важных для пластичности мозга.

Кроме того, терапия на основе мРНК (матричной РНК) может специфически изменить экспрессию генов для лечения таких заболеваний, как рак. В будущем мы можем открыть аналогичные методы лечения расстройств, вызванных употреблением алкоголя и психоактивных веществ. Эти методы лечения потенциально могут воздействовать на важные сигнальные пути, связанные с зависимостью, изменяя функционирование мозговых цепей и влияние на них алкоголя и наркотиков.

Выбор образа жизни также может повлиять на экспрессию генов в мозге, хотя исследователи пока не знают, могут ли они повлиять на изменения, созданные вызывающими привыкание веществами.

Подобно алкоголю и наркотикам, изменения в питании могут по-разному влиять на экспрессию генов. Интенсивная медитация даже спустя всего лишь один день также может повлиять на регуляцию генов в вашем мозге посредством аналогичных механизмов. Посещение месячного ретрита по медитации снижает экспрессию генов, влияющих на воспаление, а опытные медитаторы могут уменьшить воспалительные гены всего за один день интенсивной медитации.

Работа на животных моделях также показала, что физические упражнения меняют экспрессию генов, изменяя как гистоны, так и молекулярные метки, непосредственно прикрепленные к ДНК. Это увеличивает активность генов, важных для активности и пластичности нейронов, подтверждая идею о том, что физические упражнения улучшают обучение и память и могут снизить риск деменции.

Многие факторы могут оказать глубокое влияние на биологию вашего мозга. Принятие мер по сокращению потребления алкоголя и наркотиков и переход к здоровому образу жизни могут помочь стабилизировать и принести долгосрочную пользу вашему физическому и психическому здоровью.

Ранее сообщалось, что за 10 месяцев 2023 года производство алкоголя в России снизилось на 4,3%, до 151,9 млн дал. В статистике не учитывается выпуск пива и сидра. С января по октябрь предприятия выпустили 87,9 млн дал алкогольных напитков, что на 4,1% меньше, чем в такой же период 2022 года. По сравнению с аналогичным периодом 2021 года (82,1 млн дал) производство в 2023 году выше.