Ruth Williams rapporterar :: September 2006

Psykoaktiva ämnen kan skriva om den epigenetiska koden i dina hjärnceller enligt nylig forskning. De nya rönen ger ledtrådar som kan komma att hjälpa till med att förklara hur tillfälliga förändringar i hjärnans miljö – tillförseln av en drog – ger långvariga förändringar i hjärnans celler som i slutändan kan leda till beroende.

Hjärnans förmåga att lära baseras på en upprepningsprocess som kontinuerligt länkar händelser med följder tills associativa minnen har bildats. Psykoaktiva droger som inducerar en ″high″ (eller belöning) stimulerar denna inlärningskrets. Vid beroende har en patologisk överväxel lagts in i det belöningsrelaterade inlärningssystemet och detta leder till tvång. Regelbundet (kroniskt), tvångsmässigt intag av drogen förstärker den inlärda associationen ytterligare och förvärrar problemet.

På den fysiska nivån stimulerar inlärning styrkan i kontakten och kommunikationen mellan hjärnceller. Trots att endast lite är kännt om de molekylära mekanismer som leder till signalförstärkningen, tros den innefatta påslag av gener som kontrollerar den fysiska omstruktureringen av cellernas kontakter.

Ett antal gener slås på i hjärnceller då de utsätts för droger som kokain och ny forskning visar att påslagsmekanismen innefattar epigenetiska förändringar –kemiska förändringar på antingen DNA (som kodar genen) eller de DNA-bundna proteinerna (histoner).

Epigenetiska förändringar ändrar inte själva DNA-koden utan påverkar snarare tillgången till koden för de faktorer som läser den och översätter den till sin produkt. På så vis kan epigenetiska förändringar göra en gen tillgänglig och då öka frekvensen med vilken den läses (öka mängden genprodukt), eller göra genen otillgänglig –i själva verket stänga av den:
Kokain har visats ge upphov till acetylering av histoner vid de gener som substansen slår på –en kemisk förändring som förknippas med tillgängligt DNA.

Kokain förändrar inte bara geners epigenetiska tillstånd utan ger också, beroende på hur ofta drogen tillförs, upphov till specifika epigenetiska mönster. Vissa gener slås på vid oregelbunden (akut) tillförsel medan andra endast slås på vid kronisk tillförsel (som vid beroende). En del slås på av båda. De gener som aktiveras vid akut tillförsel får sina histon H4 proteiner acetylerade, medan gener som slås på vid kronisk tillförsel får acetylerade histon H3 proteiner. Slutligen, gener som aktiveras av båda sorters drogexponering uppvisar till en början H4 acetylering och övergår, då exponeringen blir kronisk, till H3 acetylering.

Vigtigt är att vid ett antal gener som slås på av kokain så kvarstår H3 acetyleringen långt efter att drogen satts ut. Denna förlängda molekylära märkning skulle alltså kunna leda till långsiktig aktivering av generna och ackumulering av deras omstrukturerande produkter. Detta skulle i sin tur kunna förklara hur de långvariga fysiska förändringar som krävs för att stärka cellkontakterna under inlärning och vid beroende kan uppstå.

Samma gener som slås på av kokain kan också slås på av andra beroendeframkallande droger. Om det visar sig att också dessa andra droger kan verka epigenetiskt och med långvarig effekt så skulle forskning om hur man kan sudda ut den epigenetiska märkningen i specifica områden i hjärnan kunna leda till potentiell behandling av beroende.

Orginalartikel
Relaterade artiklar: Levine et al 2005 and Tsankova et al 2006