Kokain kullanım bozukluğu (CUD), prefrontal korteks içinde bir alt bölge olan ve öz farkındalık ve engelleyici kontrolden sorumlu olan Brodmann 9. Alanın “metilomunda” değişikliklere neden olur. Bu, Almanya ve Kanada’dan araştırmacılar tarafından yürütülen ve Frontiers in Psychiatry’de yayınlanan bir araştırmaya göre. Artan DNA metilasyonu seviyesi, komşu genlerin baskılanmasıyla ilişkilidir.
Araştırmacılar, kokain kullanım bozukluğu olan kişilerde engelleyici kontrol için önemli olan beyin bölgesindeki DNA metilasyonundaki farklılıkları keşfederler.
Bilim adamları, madde bağımlılığını öncelikle beynin bir hastalığı olarak görme eğilimindedir. Seksten, yemekten, müzikten veya hobilerden hoşlandığımızda, beynimizin ödül yolundaki bölgeleri zevk veren dopaminle dolar. Kokain gibi uyuşturucular bu etkiyi kopyalar, ancak on kata kadar daha güçlüdür. Bununla birlikte, sağlıklı beyinler bu tür dopamin hücumlarının insafına kalmaz: orada, prefrontal korteks seçenekleri tartar ve yeri ve zamanı olmadığında zevkli faaliyetlerden vazgeçmeye karar verebilir. Buna karşılık, bu tür “engelleyici kontrol”, bağımlı beyinde bozulur ve direnmeyi zorlaştırır. Ancak prefrontal kortekste bu bozulmaya neden olan biyokimyasal değişiklikler nelerdir?
“Kokain kullanım bozukluğu olan kişilerde, kokain kullanmayan kişilere kıyasla beyinde daha güçlü biyolojik yaşlanma eğilimi saptadık kullanım bozukluğu Buna, beyindeki iltihaplanma veya hücre ölümü gibi kokaine bağlı hastalık süreçleri neden olabilir.” — Dr. Stephanie Witt
Şimdi, Frontiers in Psychiatry dergisinde, Almanya ve Kanada’dan bilim adamları, insanlarda kokain kullanım bozukluğunun (CUD) “metilome”de değişikliklere yol açtığını gösterdiler. Prefrontal korteks içindeki bir alt bölgenin, Brodmann 9. Alanının, öz-farkındalık ve engelleyici kontrol için önemli olduğu düşünülüyor. Tipik olarak, daha yüksek derecede DNA metilasyonu, yakındaki genlerin “azalmasına” yol açar.
“DNA metilasyonu, gen ifadesi için önemli bir düzenleyici mekanizma olduğundan, tanımlanan DNA metilasyonu değişiklikleri, genlerdeki işlevsel değişikliklere katkıda bulunabilir. Almanya, Mannheim’daki Merkez Ruh Sağlığı Enstitüsü’nde doktora öğrencisi olan ilk yazar Eric Poisel, “insan beyni ve dolayısıyla bağımlılığın ilişkili davranışsal yönlerine” dedi.
Beyin metilomunun incelenmesi istilacı olduğu için, çalışma, yarısında CUD olan diğer yarısında olmayan ölen 42 erkek donörün dondurularak korunmuş beyinleri üzerinde yapıldı. Bu önemlidir, çünkü bu alanda daha önce yapılan çalışmaların çoğu fare beyinleri üzerinde yapılmıştır.
Kokain bağımlısı kişilerde beyin hücreleri daha hızlı yaşlanabilir
Araştırmacılar, Brodmann Bölgesi’ndeki hücrelerin 9, CUD’lu kişilerde biyolojik olarak ‘daha yaşlı’ görünüyor, bu hücrelerin madde kullanım bozukluğu olmayan insanlardan daha hızlı yaşlandığının kanıtı. Burada, Brodmann Bölgesi 9’daki hücrelerin biyolojik yaşının bir ölçüsü olarak DNA metilasyon kalıplarını kullandılar. Hücrelerin, dokuların ve organların biyolojik yaşı, diyete, yaşam tarzına ve maruziyete bağlı olarak kronolojik yaşlarından daha büyük veya daha küçük olabilir. hastalığa veya zararlı çevresel faktörlere. Bilim adamları böylece yerleşik matematiksel algoritmalarla metilom verilerinden biyolojik yaşı tahmin edebilirler.
“Kokain kullanım bozukluğu olan bireylerde, kokain kullanım bozukluğu olmayan bireylere kıyasla beyinde daha güçlü biyolojik yaşlanma eğilimi saptadık. Aynı enstitüde araştırmacı olan baş yazar Dr. Stephanie Witt, bunun beyindeki kokaine bağlı hastalık süreçlerinden (ör. iltihaplanma veya hücre ölümü) kaynaklanabileceğini söyledi.
“Biyolojik yaş tahmini, Bağımlılık araştırmalarında çok yeni bir kavram ve birçok faktörden etkileniyor, bu fenomeni araştırmak için burada mümkün olandan daha büyük örneklem boyutlarıyla daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.”
CUD ve metillenmiş genler arasındaki ilişkiler
Poisel ve meslektaşları ayrıca insan genomundaki 654.448 bölgedeki metilasyon derecesindeki farklılıkları incelediler ve her donörün hayatında CUD’nin varlığı veya yokluğu ile ilişkileri aradılar. Vericinin yaşı, ölümden bu yana geçen süre, beyin pH’ı ve depresif bozukluk ve alkol kullanım bozukluğu gibi başka hastalıklardaki farklılıkları düzelttiler.
CUD’lu donörlerde metilasyona uğramış 17 genomik bölge buldular. CUD’si olmayan donörlerde ve CUD’si olan donörlerde CUD’si olmayan donörlere göre daha az metilasyona sahip olan üç bölge.
“Ağ analizimizde, DNA metilasyonundaki değişikliklerin özellikle aktiviteyi düzenleyen genler arasında belirgin olmasına şaşırdık. nöronlar ve aralarındaki bağlantı. İlginç bir şekilde, diferansiyel DNA metilasyonu, birkaç transkripsiyon faktörü ve DNA bağlama alanlarına sahip proteinlerle ilişkiliydi; bu, bu DNA metilasyon değişikliklerinin gen ekspresyonu üzerindeki doğrudan etkilerini ima eder. Poisel, bunun daha sonraki çalışmalarda takip edilmesi gerekiyor” dedi.
“Ayrıca, çalışmamızda DNA metilasyon düzeylerinde en güçlü değişiklikleri gösteren genler arasında iki genin daha önce regüle ettiği bildirilmiş olması büyüleyiciydi. Kemirgen deneylerinde kokain alımının davranışsal yönleri,” dedi Witt.
Referans: “Kokain kullanım bozukluğunda DNA metilasyonu–An epigenome-wide yaklaşımı in the human prefrontal cortex” yazan Eric Poisel, Lea Zillich, Fabian Streit, Josef Frank, Marion M. Friske, Jerome C. Foo, Naguib Mechawar, Gustavo Turecki, Anita C. Hansson, Markus M. Nöthen, Marcella Rietschel, Rainer Spanagel ve Stephanie H. Witt, 14 Şubat 2023, Frontiers in Psychiatry.{14 } DOI: 10.3389/fpsyt.2023.1075250