سلول های مغزی ستاره ای شکل می توانند نورون های دخیل در عود هروئین را “خاموش کنند”.



دانشمندان علوم اعصاب از دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی (MUSC) گزارش دادند پیشرفت علم سلول های ستاره ای شکل مغز که به عنوان آستروسیت شناخته می شوند، می توانند نورون های دخیل در بازگشت به هروئین را “خاموش کنند”. نشانه های مربوط به مواد مخدر در محیط می تواند انگیزه به دنبال مواد مخدر را تشدید کند و منجر به عود شود. در این مقاله، تیمی به سرپرستی پیتر کالیواس، دکترا، و آنا کرویر، دکترای علوم اعصاب، هر دوی دپارتمان علوم اعصاب، نحوه تعامل آستروسیت ها با نورون ها و اینکه آیا آستروسیت ها نقش مهمی در تنظیم پاسخ به آن دارند را بررسی کردند. نشانه های مواد مخدر

وقتی یاد می‌گیریم که چگونه دوچرخه‌سواری کنیم یا یک مسئله ریاضی را حل کنیم، سلول‌های پیام‌رسان مغز ما که به عنوان نورون‌ها شناخته می‌شوند، اتصالاتی ایجاد می‌کنند که آنها را قادر می‌سازد تا بهتر ارتباط برقرار کنند تا بتوانیم در دفعه بعد راحت‌تر همان کار را انجام دهیم. همین اتفاق زمانی می افتد که یاد بگیریم لذت را با مواد مضر مانند مواد مخدر مرتبط کنیم. نورون ها پیام های قوی به یکدیگر می فرستند و ما را تشویق می کنند تا بارها و بارها آنها را جستجو کنیم.

ارتباط بین نورون ها توسط سلول های مختلف، به ویژه گروهی از سلول های ستاره ای شکل به نام آستروسیت ها هدایت می شود. آستروسیت ها نورون های ما را احاطه کرده و به عنوان چراغ راهنمایی عمل می کنند و ارتباط بین سلول ها را تنظیم می کنند، به ویژه در هنگام رفتارهای اعتیادآور.

یکی دیگر از بازیگران مهم در اعتیاد و عود، پیام رسان شیمیایی گلوتامات است. گلوتامات نورون ها را تحریک می کند و باعث می شود که آنها سیگنال های الکتریکی را برای برقراری ارتباط با یکدیگر شلیک کنند. آزمایشگاه کالیواس در تعیین اهمیت گلوتامات نقش اساسی داشته است. کرویر گفت، طی دهه‌ها تحقیق، کالیواس “فرضیه اعتیاد به گلوتامات” را توسعه داده است.

بر اساس این فرضیه، گلوتامات بیش از حد می تواند باعث شود نورون های ما در پاسخ به نشانه های محیطی مربوط به مواد مخدر به طور مداوم شلیک کنند. این شلیک مداوم ارتباط بین سلول‌ها را بیش از حد تحریک می‌کند و رفتارهای جستجوی دارو و عود را تشویق می‌کند.

کالیواس و کرویر دریافتند که آستروسیت ها می توانند ارتباطات بیش فعال را کاهش دهند.

آستروسیت ها مانند یک ترمز در ماشین هستند و شما آن را فشار می دهید تا سیگنال گلوتامات را متوقف کنید.


آنا کرویر، Ph.D.، گروه علوم اعصاب، MUSC

اما دقیقا چگونه این کار را انجام می دهند؟

برای پاسخ به این سوال، محققان از یک مدل به خوبی تثبیت شده از عود هروئین استفاده کردند. در این مدل، موش‌ها ابتدا یاد می‌گیرند که با فشار دادن یک اهرم، هروئین را خود تجویز کنند. به دنبال فشار دادن اهرم، آنها دارو را همراه با نشانه های نور و صدا دریافت می کنند و به موش ها اجازه می دهند نشانه ها را با دارو مرتبط کنند. سپس، نشانه و دارو حذف می‌شوند، شبیه به ترک. در نهایت، حیوانات دوباره به نشانه دسترسی پیدا می‌کنند و فشار دادن اهرم آنها معیاری برای جستجوی مواد مخدر و عود است.

با استفاده از این رویکرد، کرویر و کالیواس دریافتند که آستروسیت ها به دو روش برای کاهش تقاضای مواد مخدر در طول ترک عادت می کنند. یک خانواده از آستروسیت‌ها به نورون‌ها نزدیک‌تر می‌شوند و گلوتامات را از سیناپس دور می‌کنند و ارتباط بین نورون‌ها را کاهش می‌دهند. خانواده دیگری بیان ناقل گلوتامات GLT-1 را افزایش می دهد که گلوتامات اضافی را پاک می کند. در هر دو مورد، آستروسیت ها به عنوان ترمز ارتباطات عصبی در حین خروج عمل می کنند.

با این حال، آستروسیت‌های کمتری برای انجام این عملکرد ترمز در مرحله عود در دسترس بودند و دورتر از نورون‌ها قرار داشتند. کرویر و کالیواس با استفاده از یک فناوری شیمیایی خاص توانستند آستروسیت ها را برای تغییر رفتار روشن و خاموش کنند و نشان دهند که این سلول های ستاره ای شکل نقش مهمی دارند.

کرویر توضیح داد که اساساً وقتی آستروسیت‌ها نورون‌ها را احاطه می‌کنند، گلوتامات را ترشح می‌کنند و آن سیناپس را می‌بندند.

این یافته ها می تواند بینش جدیدی در مورد چگونگی جلوگیری از عود ارائه دهد.

کرویر گفت: «از آنجایی که آستروسیت‌ها در مغز عادی تحت دو سازگاری برای سرکوب عود قرار می‌گیرند، ما فکر می‌کنیم که ممکن است یک هدف سلولی ارزشمند برای توسعه درمان‌هایی برای هدف قرار دادن عود در اختلال مصرف مواد باشند.»

آزمایشات بالینی قبلی نشان داده است که کاهش گلوتامات به تنهایی برای جلوگیری از عود در انسان کافی نیست. این یافته‌ها این احتمال را پیشنهاد می‌کند که یک رژیم ترکیبی که نه تنها سطح گلوتامات را کاهش می‌دهد، بلکه اثر ترمز آستروسیت‌ها را نیز تشدید می‌کند، می‌تواند موفقیت‌آمیزتر باشد و مطالعات بیشتری را تضمین کند.

کرویر می گوید: «از لحاظ تاریخی، نورون ها در مورد آسیب شناسی های رفتاری مورد توجه قرار گرفته اند. «یافته‌های ما نشان می‌دهد که ما باید دیدگاهی جامع‌تر از سیستم عصبی داشته باشیم و در نظر بگیریم که انواع سلول‌های غیر از نورون‌ها توانایی تأثیرگذاری بر رفتار را دارند و ممکن است کلید درمان عود را داشته باشند.»

آزمایشگاه کالیواس برای ایجاد زمینه برای درمان های جدید مبتنی بر آستروسیت، در تلاش است تا اهداف ژنی بالقوه را شناسایی کند.

کالیواس می‌گوید: «بسیاری از ژن‌ها در آستروسیت‌ها بیان می‌شوند که در سلول‌های دیگر مغز از جمله نورون‌ها بیان نمی‌شوند. “درک اینکه کدام یک از این ژن ها برای تنظیم عود آستروسیتی حیاتی هستند، به ما نحوه طراحی داروهایی را می دهد که به طور انتخابی توانایی آستروسیت ها را برای مهار عود افزایش می دهد. این بازوی تحقیقات فعال در آزمایشگاه ما است، و ما یک دارو را شناسایی کرده ایم. تعداد کمی از محصولات ژن انتخابی آستروسیت که ممکن است به عنوان هدف در درمان اختلالات مصرف مواد عمل کنند.”

منبع:

دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی

مرجع مجله:

کرویر، آ. و همکاران (2022) پلاستیسیته در زیرجمعیت‌های آستروسیت، عود هروئین را تنظیم می‌کند. پیشرفت علم doi.org/10.1126/sciadv.abo7044.



منبع