Istraživački timovi sa Sveučilišta u Kölnu, Mannheimu i Heidelbergu otkrivaju da čak i samo jedno uzimanje alkohola trajno mijenja morfologiju neurona. Alkohol posebno utječe na strukturu sinapsi, kao i na dinamiku mitohondrija. Koristeći sustav genetskog modela vinske mušice Drosophila melanogaster, prof. dr. Henrike Scholz i članovi njezinog tima pokazali su da promjene u migraciji mitohondrija u sinapsama smanjuju nagrađujući učinak alkohola. Ovi rezultati sugeriraju da čak i jedna konzumacija može postaviti temelje za ovisnost o alkoholu.

Koje promjene u mozgu prate prijelaz iz sporadičnog pijenja u kroničnu zlouporabu alkohola? To je pitanje kojim se bavio zajednički istraživački projekt na tri njemačka sveučilišta. Većina znanstvenih istraživanja ispitivala je učinke kronične konzumacije alkohola na hipokampus – kontrolni centar našeg mozga. Zbog toga se malo zna o akutnim neuronskim interakcijama važnih rizičnih čimbenika, kao što je prvo trovanje alkoholom u ranoj dobi, objašnjava dr. Scholz.

“Namjeravali smo otkriti molekularne promjene ovisne o etanolu. One, zauzvrat, pružaju osnovu za trajne stanične promjene nakon jedne akutne intoksikacije etanolom. Učinci jedne primjene alkohola ispitani su na molekularnoj, staničnoj i bihevioralnoj razini,” kaže dr. Scholz. Radna hipoteza bila je da bi, slično formiranju pamćenja nakon jedne lekcije, jedno uzimanje etanola stvorilo pozitivnu povezanost s alkoholom.

Tim je testirao svoju hipotezu koristeći istraživanja na modelima vinskih mušica i miševa i otkrio promjene izazvane etanolom u dva područja: mitohondrijskoj dinamici i ravnoteži između sinapsi u neuronima. Mitohondriji opskrbljuju stanice, a posebno živčane stanice energijom. Kako bi optimalno dopremili energiju do stanica, mitohondriji se pokreću. U stanicama tretiranim etanolom poremećeno je kretanje mitohondrija. Također je poremećena kemijska ravnoteža između pojedinih sinapsi. Te su promjene ostale trajne te su potvrđene promjenama u ponašanju životinja: kod miševa i vinskih mušica došlo je do povećane konzumacije alkohola i alkoholnog recidiva kasnije u životu.

Morfološko preoblikovanje neurona dobro je poznata osnova za učenje i pamćenje. Također se smatra da su ti takozvani mehanizmi stanične plastičnosti, koji su središnji za učenje i pamćenje, u središtu formiranja asocijativnih sjećanja za nagrade povezane s drogom. Stoga, neke od opaženih morfoloških promjena mogu utjecati na formiranje pamćenja povezanog s etanolom. Zajedno s migracijom mitohondrija u neuronima, koji su također važni za sinaptički prijenos i plastičnost, istraživači nagađaju da su te stanične promjene ovisne o etanolu ključne za razvoj ovisničkog ponašanja.

“Nevjerojatno je da su stanični procesi koji pridonose tako složenom ponašanju nagrađivanja očuvani među vrstama, što ukazuje na sličnu ulogu kod ljudi”, kaže Scholz. “To bi mogao biti mogući opći stanični proces bitan za učenje i pamćenje.”

Oba promatrana mehanizma mogla bi objasniti opažanja napravljena kod miševa da jedno iskustvo intoksikacije može povećati konzumaciju alkohola i alkoholni recidiv kasnije u životu. “Ovi mehanizmi mogu čak biti relevantni za opažanje kod ljudi da je prvo trovanje alkoholom u ranoj dobi ključni rizični čimbenik za kasnije trovanje alkoholom i razvoj ovisnosti o alkoholu”, objašnjava dr. Scholz. “To znači da je prepoznavanje trajnih promjena ovisnih o etanolu važan prvi korak u razumijevanju kako se akutno pijenje može pretvoriti u kroničnu zlouporabu alkohola.”

Izvornik: Knabbe J, Protzmann J, Schneider N, i sur. Single-dose ethanol intoxication causes acute and lasting neuronal changes in the brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Jun 21;119(25):e2122477119.

Preveo: dr. sc. Ivan Ćelić, dr. med.