Когда алкоголь попадает в мозг, он вызывает нейроны в специализированной области, называемой вентральной тегментальной областью, или VTA, также известной как "центр удовольствия"- для высвобождения дофамина, нейромедиатора, который вызывает эти приятные ощущения и сообщает мозгу, что все, что он только что испытал, стоит того, чтобы получить больше.
Ученые давно искали первый шаг в молекулярном пути, с помощью которого алкоголь заставляет нейроны в VTA высвобождать дофамин.
Теперь исследователи из Центра исследования алкоголя в эпигенетике Университета Иллинойса в Чикаго сообщают в журнале Neuropharmacology, что алкоголь блокирует калиевый канал под названием KCNK13, который находится внутри мембраны нейронов, высвобождающих дофамин в VTA. Когда калиевый канал блокируется, нейроны повышают свою активность и выделяют больше дофамина.
"Канал KCNK13 абсолютно необходим алкоголю для стимуляции высвобождения дофамина этими нейронами," сказал Марк Броди, профессор физиологии и биофизики Медицинского колледжа UIC и ведущий автор исследования. "Без канала алкоголь не может стимулировать высвобождение дофамина, поэтому питье, вероятно, будет менее полезным. Мы считаем, что канал KCNK13 представляет собой чрезвычайно интересную новую цель для лекарств, которые потенциально могут помочь людям с алкогольным расстройством бросить пить."
Другие препараты, представленные на рынке для лечения расстройства, связанного с употреблением алкоголя, вызывают чувство тошноты при употреблении алкоголя или препятствуют действию алкоголя в других частях мозга.
"Доступные в настоящее время лекарства уменьшают воздействие алкоголя на мозг, что похоже на уменьшение громкости стереосистемы," он сказал. "Препарат, нацеленный на KCNK13, будет отличаться тем, что будет действовать как переключатель включения / выключения. Если его выключить, алкоголь просто не вызовет повышенного выброса дофамина."
Броди объяснил, что без канала VTA все равно сможет выделять дофамин в ответ на другие приятные поблажки, такие как шоколадный торт.
"Этот канал, по-видимому, специфичен для эффектов алкоголя в VTA, поэтому нацеливание на него с помощью лекарства могло бы ослабить действие только алкоголя," он сказал.
Броди и его коллеги использовали генетические методы для снижения KCNK13 в VTA мышей примерно на 15 процентов по сравнению с нормальными мышами. Когда им позволяли переедать алкоголем, эти мыши пили на 20-30 процентов больше, чем нормальные мыши.
"Мы полагаем, что мыши с меньшим количеством KCNK13 в VTA пили больше алкоголя, чтобы получить от алкоголя такую же «награду», как и нормальные мыши, предположительно потому, что алкоголь вызывал выброс меньшего количества дофамина в их мозг," Броди сказал.
В другом эксперименте исследователи изучили ответ нейронов в области VTA, взятых у мышей, экспрессирующих меньше KCNK13. Когда эти нейроны подвергались воздействию алкоголя, они были на 50 процентов менее чувствительны к алкоголю, чем нейроны VTA от нормальных мышей.
Броди предполагает, что вариации количества канала KCNK13 могут быть вовлечены в предрасположенность определенных людей к пьянству.
"Если у кого-то естественно более низкий уровень этого канала, то для того, чтобы вызвать приятные эффекты алкоголя, этому человеку придется пить гораздо больше, и он может подвергаться более высокому риску расстройства пьянства," он сказал.
Броди и его коллеги продолжат исследование роли KCNK13 и изучат, как избирательное манипулирование каналом в других областях мозга и типах клеток может изменить поведение, связанное с алкоголем.
"Мы первыми показали, что KCNK13 является основной прямой мишенью алкоголя и что этот канал важен для регулирования потребления алкоголя. KCNK13 представляет собой новую цель для разработки лекарств от расстройства, связанного с употреблением алкоголя, которых сегодня у нас относительно мало," Броди сказал.