Ученые выяснили, как пристрастие к кокаину убивает мозг человека

С возрастом наш мозг претерпевает множество изменений, вплоть до того, как транслируется его ДНК. Новое исследование показало, что у людей с расстройством, связанным с употреблением кокаина, эти изменения могут накапливаться с ускоренной скоростью.
Ученые выяснили, как пристрастие к кокаину убивает мозг человека
alexialex/Getty Images

Кокаин является одним из самых вызывающих привыкание веществ, известных человеку. Он вмешивается в пути вознаграждения мозга, заставляя его клетки продолжать генерировать приятные сигналы до тех пор, пока действие наркотика не закончится. По оценкам из США, у каждого пятого человека, употребляющего кокаин, развивается зависимость.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но как именно наркотик, воздействующий на соединения между клетками мозга, вызывает аддиктивное поведение, которое, в свою очередь, проявляется в злоупотреблении психоактивными веществами, представляет собой цепочку событий, которую исследователи все еще пытаются понять.

Одна из возможностей заключается в некодирующих модификациях ДНК, упакованных внутри клеток мозга, которые изменяют способ включения и выключения его генов. Исследователи рассмотрели закономерности этих так называемых эпигенетических изменений в области мозга, называемой «зоной Бродмана 9».

Считается, что расположенная в префронтальной коре — передней части мозга, расположенной за лбом, — зона Бродмана 9 (BA9) важна для самосознания и тормозного контроля; двух факторов, которые замешаны в расстройствах, связанных с употреблением психоактивных веществ.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как кокаин влияет на наш мозг

Многое из того, что мы знаем о воздействии кокаина на клетки мозга, получено в ходе исследований на мышах. Немногие исследования изучали длительное воздействие кокаина на ткани головного мозга человека, хотя на сегодняшний день в двух исследованиях были обнаружены области ДНК, которые демонстрируют чрезмерное метилирование в мозгу людей с кокаиновой зависимостью.

Новое исследование тканей человеческого мозга, извлеченных после смерти, снова показало то же самое: в BA9 у потребителей кокаина были участки ДНК, украшенные метильными группами — химические изменения, которые, как было обнаружено, накапливаются с возрастом и при возрастных заболеваниях.

Чтобы получить эти результаты, исследователи сравнили уровни метилирования ДНК в образцах тканей головного мозга 21 человека, страдающего расстройством, связанным с употреблением кокаина, и еще 21 человека, у которого его не было.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Метилирование ДНК считается одним из молекулярных признаков старения. Как правило, наличие большего количества метильных групп снижает активность близлежащих генов, потому что механизм клетки больше не может получить доступ к содержащимся внутри генетическим инструкциям. Зная, как метильные группы присоединяются к ДНК с течением времени, метилирование ДНК можно использовать в качестве «эпигенетических часов», чтобы увидеть, стареют ли ткани быстрее или медленнее по сравнению с их ожидаемым хронологическим возрастом.

В рамках исследования ученые использовали два разных эпигенетических часа, чтобы попытаться объяснить любую вариацию.

«Мы обнаружили тенденцию к более сильному биологическому старению мозга у людей с расстройством, связанным с употреблением кокаина, по сравнению с людьми без этого расстройства», — рассказал Стефани Витт, старший автор исследования и молекулярный биолог Центрального института психического здоровья в Германии. По его словам, это может быть вызвано связанными с кокаином патологическими процессами в головном мозге, такими как воспаление или гибель клеток».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи считают, что эти молекулярные изменения могут способствовать функциональным и структурным изменениям более высокого уровня, наблюдаемым в мозге людей с расстройством, связанным с употреблением кокаина, и, в свою очередь, поведенческим аспектам зависимости. Среди последовательностей, которые показали самые сильные изменения в метилировании ДНК в этом исследовании, были два гена, которые, согласно предыдущим исследованиям, регулируют поведенческие аспекты потребления кокаина у грызунов.

Тем не менее, исследователи признают, что их работа была небольшой, и необходимы дополнительные исследования, возможно, чтобы увидеть, какие молекулярные изменения происходят в мозге с течением времени при постоянном употреблении наркотиков.