Вчера, 17:47 173

Ученые выяснили, как генетический риск алкоголизма изменяет поведение клеток мозга

Исследователи из Ратгерского университета здравоохранения выяснили, как наследственная склонность к алкоголизму влияет на работу отдельных клеток мозга. В ходе исследования они определили, что генетически обусловленный риск развития расстройства алкогольной зависимости (AUD) сопряжен со специфической иммунной реакцией клеток.

Работа, опубликованная в журнале Science Advances, может указать на причины, по которым некоторые люди более подвержены проблемам с алкоголем, и потенциально привести к созданию более специализированных методов лечения.

Это первое в своем роде исследование, которое демонстрирует, как генетические вариации, увеличивающие риск AUD, влияют на поведение определенных клеток мозга.

Мы начали с простой модели, но по мере развития исследования обнаружили новые подробности о процессах, происходящих в мозге. Надеюсь, наши выводы помогут в разработке новых подходов к терапии, поскольку в настоящее время у нас нет эффективных методов для профилактики и лечения AUD

— Чжипин Пан, профессор нейробиологии и клеточной биологии в Медицинской школе Роберта Вуда Джонсона, ведущий научный сотрудник Института здоровья мозга Ратгерского университета.

По данным демографа, с употреблением алкоголя в России сейчас связана каждая пятая смерть от сердечно-сосудистых заболеваний. В эту статистику не включены данные по колоссальному количеству убийств, самоубийств, смертельных ДТП, отравлений, утоплений и пожаров, фактически вызванных алкоголем. Проблема имеет не менее драматический масштаб и в большинстве других современных государств. Так согласно данным Национального опроса по вопросам употребления наркотиков и здоровья от 2023 года, только в США около 28,9 млн человек в возрасте 12 лет и старше страдают от расстройства, связанного с употреблением алкоголя.

Учитывая масштаб проблемы, возможность приблизиться к пониманию наследственного принципа возникновения зависимости стала основным приоритетом научной группы. Хотя уже известно, что склонность имеет наследственный характер — генетические факторы составляют от 40% до 60% риска — биологические принципы, стоящие за подобным отклонением, все еще не поддаются точному объяснению.

В ходе работы ученые собрали образцы крови у двух групп: с подтвержденным высоким генетическим риском AUD и диагностированными проблемами с алкоголем, а также с низким риском и без проблем с зависимостью. Далее собранные образцы клеток преобразовали в стволовые и развили в особый тип мозговых иммунных клеток, известных как микроглия.

Обе группы образцов подвергли воздействию алкоголя в концентрациях, имитирующих уровень алкоголя в крови после его употребления. Высокоактивные клетки занимались более интенсивной «синаптической обрезкой», то есть удалением связей между нейронами в мозге. Такая повышенная активность может иметь серьезные последствия.

После воздействия алкоголя микроглия при высоком генетическом риске проявила значительно более высокую активность по сравнению с микроглией с низким риском. После многих лет употребления алкоголя люди с подобной генетикой могут столкнуться с повышенным риском слабоумия, поскольку микроглия обрезала значительно больше связей. Их повышенная активность может снизить функциональность нейронов

— Синди Ли, ведущий автор исследования и научный сотрудник Института детского здоровья Нью-Джерси.

Исследование опиралось на опыт всего Ратгерского университета, включая ученых из различных лабораторий и отделов, таких как Рональд Харт и Джей Тишфилд. Междисциплинарный подход объединил экспертов в области генетики, нейронауки и исследований наркозависимости для решения сложной задачи понимания влияния генетических факторов риска на AUD на клеточном уровне. Работа стала частью долгосрочного совместного исследования генетики алкоголизма (COGA).

Хотя предыдущие исследования выявили генетические вариации, связанные с повышенным риском, было сложно понять, как эти различия влияют на функции клеток мозга.

Текущее исследование сосредоточено на одном типе клеток мозга в плоской среде, но в данный момент группа разрабатывает более сложные модели для дальнейшего изучения.

Мы переходим от клеточных культур в двумерной среде к мозговым органоидам. Это позволит нам исследовать мини-структуры мозга, чтобы понять, как клетки взаимодействуют с алкоголем и какую роль в этом играют генетические факторы риска

— Пан.

Новая работа демонстрирует большой потенциал к улучшению методов лечения расстройства алкоголизма. Результаты показывают, что если различные генетические вариации приводят к различному поведению клеток мозга, то людям с разными генетическими профилями могут потребоваться разные подходы к лечению, например, нацеленные на микроглию у пациентов с предрасположенностью.

Несмотря на это, исследователи подчеркивают, что потребуется еще много работы, чтобы перенести полученные данные в клиническую практику. Необходимо углубленное понимание связи между генетическими факторами и их воздействием на поведение клеток в мозге в контексте AUD. Дальнейшие шаги предполагают углубленное изучение того, как генетические вариации реализуются на молекулярном уровне и каким образом сказываются на лечении и профилактике расстройства.

В потенциале такие исследовательские проекты способны ускорить создание терапевтических методик, основанных на индивидуальном портрете генетических предрасположенностей каждого пациента.