Невнятная речь, нарушенная координация движений и слабость в теле в результате чрезмерного употребления алкоголя могут быть вызваны расщеплением алкогольных продуктов, вырабатываемых в мозге, а не в печени, как считают ученые в настоящее время.
Таковы результаты нового исследования, проведенного учеными из Медицинской школы Мэрилендского университета и Национального института по борьбе со злоупотреблением алкоголем и алкоголизмом. Оно дает новое понимание того, как алкоголь может влиять на мозг, и новые возможности для разработки методов лечения злоупотребления алкоголем. Статья опубликована в журнале Nature Metabolism.
Хорошо известно, что печень является основным органом, в котором алкоголь метаболизируется под воздействием фермента алкогольдегидрогеназы, в результате чего он преобразуется в соединение, называемое ацетальдегидом. Ацетальдегид, обладающий токсическим действием, быстро расщепляется на более безопасное вещество, называемое ацетатом. Это происходит с помощью другого фермента – ацетальдегиддегидрогеназы 2 (ALDH2).
До сих пор алкоголь и ацетальдегид, вырабатываемые печенью, считались важными факторами, вызывающими когнитивные нарушения, связанные с употреблением.
С другой стороны, роль ацетата считалась незначительной при возникновении таких эффектов, как нарушение моторики, спутанность сознания и невнятная речь. Исследователи также не знали, какая область мозга или отдельные клетки мозга наиболее важны для метаболизма алкоголя.
Чтобы узнать больше о роли мозга в метаболизме алкоголя, исследователи измерили распределение фермента ALDH2 в мозжечке с помощью магнитно-резонансных сканеров в тканях мышей и человека. Они обнаружили, что ALDH2 экспрессируется в мозжечке, в нервных клетках, называемых астроцитами, как в мозговой ткани человека, так и у живых мышей.
Исследователи обнаружили, что этот фермент контролирует в мозге преобразование ацетальдегида в ацетат. Они также обнаружили индуцированные алкоголем клеточные и поведенческие эффекты, связанные с определенными областями мозга, где экспрессируется этот фермент. Было обнаружено, что ацетат взаимодействует с химическим веществом мозга, называемым ГАМК, которое, как известно, снижает активность нервной системы. Это снижение активности может привести к сонливости, нарушению координации движений и снижению нормального чувства торможения.
“Мы обнаружили, что ALDH2 экспрессируется в клетках, известных как астроциты, в мозжечке, который контролирует баланс и координацию движений”, – говорит Ци Цао, доцент кафедры диагностической радиологии и ядерной медицины Медицинской школы Мэрилендского университета.
“Мы также обнаружили, что когда из этих клеток был удален фермент ALDH2, мыши становились устойчивыми к двигательным нарушениям, вызванным потреблением алкоголя.”
Доктор Су Сюй и его команда также обнаружили фермент ALDH2 в других областях мозга, ответственных за эмоциональную регуляцию и принятие решений (которые нарушаются в результате чрезмерного потребления алкоголя), в том числе в гиппокампе, миндалевидном теле и префронтальной коре.
Эти данные свидетельствуют о том, что определенные области мозга важны для метаболизма алкоголя и что нарушения, связанные с производством ферментов в этих областях мозга, могут привести к пагубным последствиям, связанным со злоупотреблением алкоголем. Они также предполагают, что ацетат, вырабатываемый в мозге и печени, различается по своей способности влиять на двигательные и когнитивные функции.
“Наш следующий шаг – определить, существуют ли эти механизмы, наблюдаемые у мышей, и у людей тоже”, – говорит доктор Цао. “Мы хотели бы знать, регулируется ли алкогольный метаболизм непосредственно в человеческом мозге. Если дальнейшие исследования это подтвердят, это может привести к потенциальным новым целям для лечения расстройств, связанных с употреблением алкоголя.
Помощь психолога