Исследователи изучили воздействие однократной дозы этанола на организм, оценив его влияние на молекулярном, клеточном и поведенческом уровнях.
По данным исследования, проведенного немецкими учеными из Университетской клиники Гейдельберга, Гейдельбергского и Кельнского университетов, даже единичный случай отравления этанолом вызывает значительные и продолжительные изменения в головном мозге. В ходе экспериментов на мышах и плодовых мушках было установлено, что алкоголь оказывает влияние на состояние синаптических связей и работу митохондрий Drosophila melanogaster. Об этом рассказывается в исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Злоупотребление алкоголем в молодом возрасте увеличивает вероятность развития алкогольной зависимости в дальнейшем. Помимо индивидуальных трудностей, это состояние может приводить к поражению головного мозга, деменции, онкологическим заболеваниям, травмам, нарушениям в работе печени, депрессии, повышенному риску суицида и другим негативным последствиям.
Какие же изменения происходят в мозге при переходе от эпизодического употребления алкоголя к регулярному? В большинстве научных исследованиях изучалось влияние алкогольной зависимости на гиппокамп – структуру лимбической системы мозга. Однако немецкие ученые стремились определить устойчивые изменения, которые могли бы объяснить «память» о воздействии этанола.
«Мы стремились выявить молекулярные изменения, связанные с зависимостью от этанола. Эти изменения формируют основу для устойчивых клеточных трансформаций, возникающих после единичной острой интоксикации этанолом. На молекулярном, клеточном и поведенческом уровнях мы исследовали последствия однократного употребления алкоголя», — сообщили ученые. Их предположение заключалось в том, что, аналогично формированию памяти после одного занятия, даже одна доза этанола способна спровоцировать развитие зависимости.
Для изучения нейронных молекулярных коррелятов острой интоксикации этанолом были проведены исследования на мышах и дрозофилах. Полученные результаты показали, что воздействие алкоголя приводит к изменениям, проявляющимся, во-первых, в динамике митохондрий, поскольку они играют важную роль в способности нейронов гипоталамуса регулировать уровень глюкозы и энергетический гомеостаз в организме, а во-вторых — в балансе между синапсами, то есть участках, где два нейрона соприкасаются.
«Используя методы визуализации мозга у мышей, которым была проведена острая интоксикация этанолом, мы зафиксировали выраженные и продолжительные изменения на молекулярном, клеточном и поведенческом уровнях после однократного воздействия алкоголя на ранее не употреблявших его животных. Иммунофлуоресцентный анализ также показал укорочение аксональных сегментов (обладает повышенной возбудимостью по сравнению с другими частями нейрона.) . <..> Авторы новой работы утверждают, что совокупность полученных данных указывает на то, что единичное воздействие этанола вызывает изменения, которые потенциально могут привести к развитию алкогольной зависимости.
Последствия воздействия алкоголя оказывались стойкими: у мышей и дрозофил в зрелом возрасте отмечалось злоупотребление этанолом и последующее возвращение к нему.
Ученые полагают, что схожий клеточный процесс наблюдается и у людей. Выявление стойких изменений, вызванных одноразовым воздействием этанола, является отправной точкой в исследовании того, как употребление умеренных доз алкоголя в юном возрасте может привести к развитию алкогольной зависимости.