Amfetaminas yra psichostimuliatorius, naudojamas įvairiems smegenų veiklos sutrikimams gydyti. Tačiau tai labai piktnaudžiaujama narkotikais. Tiesą sakant, amfetaminas ir iš amfetamino pagaminti junginiai, tokie kaip metamfetaminas (Meth), yra vieni labiausiai piktnaudžiaujamų psichostimuliatorių pasaulyje.
Neurologinis poveikis, kurį sukelia ūmus ar lėtinis amfetamino vartojimas, buvo plačiai ištirtas ir keli tyrimai parodė, kad baltymai, dalyvaujantys dopamino (DA) – neuromediatoriaus, atliekančio „atlygį“ – sintezėje, saugojimui, išskyrimui ir pakartotiniam įsisavinimui. centre, yra tiesioginiai šių vaistų taikiniai arba yra netiesiogiai jų veikiami.
Nėštumo metu buvo ištirtas gydomųjų amfetamino dozių poveikis žmonių gimimo rezultatams. Tačiau nuodugnus mechanizmų, kuriais grindžiamas ilgalaikis embriono poveikio priklausomybę sukeliančiomis amfetamino dozėmis, poveikis iš esmės neištirtas.
Floridos Atlanto universiteto mokslininkai, naudodami mažytį kirminą C. elegans, yra pirmieji, kurie tiria pagrindinius embriono mechanizmus po didelės amfetamino koncentracijos poveikio ir atskleidžia ilgalaikį jų poveikį.
Tyrimo metu mokslininkai ištyrė, ar didelių amfetamino dozių poveikis embriogenezės metu sukelia dviejų pagrindinių dopaminerginių baltymų – tirozino hidroksilazės (TH) ir vezikulinio monoamino transporterio (VMAT) – ekspresijos ir funkcijos pokyčius. TH ir VMAT vaidina svarbų vaidmenį dopamino sintezėje, saugojimui ir atpalaidavimui, kuris yra labai svarbus įvairioms smegenų funkcijoms ir elgesiui.
Tyrimo rezultatai, paskelbti m Tarptautinis molekulinių mokslų žurnalas, rodo, kad po didelių amfetamino dozių poveikio embriogenezės metu suaugusių C. elegans specifinių genų ekspresija dopaminerginėje sistemoje (dopamino transporteris, TH ir VMAT) pasikeičia dėl epigenetinių mechanizmų.
Šios genų ir, atitinkamai, baltymų ekspresijos modifikacijos sukelia suaugusių gyvūnų elgesio pokyčius, todėl gyvūnai, kurie embriogenezės metu gavo amfetaminą, buvo jautresni amfetamino sukeltam elgesiui.
„Dopaminerginis atsakas į amfetaminus ir histono metilinimo mechanizmai yra labai konservuoti įvairiose rūšyse, todėl naudojome C. elegans, kad ištirtume ilgalaikį poveikį, kurį sukelia amfetaminų poveikis embrionui“, – sakė mokslų daktarė Lucia Carvelli. , vyresnysis autorius ir neurologijos docentas, FAU Harriet L. Wilkes Honors College ir FAU Stiles-Nicholson smegenų instituto narys.
„Svarbu, kad nors mes naudojome C. elegans kaip pavyzdinę sistemą, mūsų tikslas yra suprasti, kaip amfetaminas veikia žmones.
Vienas iš mokslininkų naudoto modelio pranašumų yra tas, kad C. elegans embrionai gali vystytis už gimdos ribų ir nesant motinos priežiūros.
„Mūsų rezultatams įtakos neturėjo galimos amfetamino sukeltos epigenetinės ar elgesio modifikacijos, perduotos motinos priežiūrai, tačiau jos yra tiesioginė biologinių embriono pakitimų pasekmė“, – sakė Carvelli.
Tyrimo duomenys rodo, kad po embriono poveikio amfetaminui suaugusių gyvūnų reakcija į amfetaminus yra didesnė. Tai rodo, kad pakitusi TH ir VMAT ekspresija, kurią sukelia nuolatinis amfetaminų poveikis embriogenezės metu, sukuria gyvūnus, kurie yra labai jautrūs amfetaminams.
„Kadangi mūsų rezultatai sutampa su duomenimis, rodančiais, kad pelėms, kurios per daug ekspresuoja TH, sustiprėja amfetamino sukeltas elgesys, o žiurkėms, kurios nuolat buvo gydomos amfetaminu, ilgalaikis dopamino reabsorbcijos padidėjimas striatacijoje, mūsų išvados patvirtina, kad C. elegans yra veiksmingas ir nebrangus modelis, skirtas tirti ilgalaikes fiziologines modifikacijas, kurias sukelia prenatalinis amfetamino poveikis“, – sakė Carvelli.
Tyrimo bendraautoriai yra Tao Ke, Ph.D., Carvelli laboratorijos doktorantūros tyrėjas; Kate E. Poquette, FAU bakalauro studentė; ir Sophia L. Amro Gazze, FAU vidurinės mokyklos mokinė.