Είναι γνωστό ότι το αλκοόλ έχει σοβαρές επιπτώσεις στη λειτουργία του εγκεφάλου, ενώ έρευνες δείχνουν πως ακόμη και χαμηλά επίπεδα της ουσίας μπορούν να προκαλέσουν βλάβη.
Όμως πώς ακριβώς προκαλεί το αλκοόλ εγκεφαλική βλάβη σε κυτταρικό επίπεδο;
Σε μια απρόσμενη ανακάλυψη που δημοσιεύτηκε στο Immunity, επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το αλκοόλ δεν αλληλεπιδρά μόνο με τους νευρώνες.
Τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι η ουσία επηρεάζει επίσης ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου, τα λεγόμενα μικρογλοία, ενεργοποιώντας τα ώστε να αποδομήσουν την εξωκυτταρική μήτρα που στηρίζει δομικά τα εγκεφαλικά κύτταρα.
«Για χρόνια, οι επιπτώσεις του αλκοόλ στον εγκέφαλο εξετάζονταν κυρίως μέσα από το πρίσμα των νευρώνων, και όχι άδικα: το αλκοόλ δρα απευθείας στους νευρωνικούς υποδοχείς», λέει ο νευροεπιστήμονας και κύριος συγγραφέας της μελέτης, Δημήτριος Δαβάλος, από την Cleveland Clinic.
«Παρακολουθώντας τα μικρογλοία σε πραγματικό χρόνο, μπορέσαμε να δούμε ότι δεν αντιδρούν απλώς στη βλάβη. Είναι αυτά που οδηγούν στις επιζήμιες αλλαγές που προκαλεί το αλκοόλ στον εγκέφαλο».
Τα μικρογλοία είναι εξειδικευμένα ανοσοκύτταρα που παρακολουθούν και συντηρούν διαρκώς τον εγκέφαλο, εντοπίζοντας απειλές, απομακρύνοντας νεκρά κύτταρα και κατεστραμμένους ιστούς και «κλαδεύοντας» νευρωνικές συνδέσεις.
Για να διερευνήσουν πώς επηρεάζεται η δραστηριότητα των μικρογλοίων από το αλκοόλ, οι ερευνητές εξέτασαν ένα μοντέλο ποντικιών με βαριά κατανάλωση αλκοόλ, σχεδιασμένο να μιμείται τις επιπτώσεις της υπερβολικής και ιδιαίτερα έντονης κατανάλωσης.
Στα πειράματα, στα ποντίκια χορηγήθηκε από το στόμα αιθανόλη ή επαναλαμβανόμενες δόσεις σε διαδοχικές ημέρες, και οι ερευνητές παρακολούθησαν τις επιδράσεις του φαρμάκου στα μικρογλοία και στους νευρώνες σε ζωντανά ζώα, με μικροσκοπία δύο φωτονίων και άλλες τεχνικές απεικόνισης.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μικρογλοία υπέστησαν σημαντικές αλλαγές στο σχήμα και τη δραστηριότητά τους μέσα σε περίπου μία ώρα από τη χορήγηση του αλκοόλ, πριν από την κορύφωση της καταστολής που προκαλεί η ουσία.
Οι αποφυάδες που εκτείνονται από το σώμα τους μειώθηκαν σε αριθμό και μήκος, ενώ περιορίστηκε και η περιοχή επιτήρησής τους, με τα φαινόμενα να γίνονται πιο έντονα μετά από επαναλαμβανόμενη έκθεση στο αλκοόλ.
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι τα μικρογλοία προκαλούσαν βλάβη στην εξωκυτταρική μήτρα, ένα δίκτυο δομικών μορίων που στηρίζει τα εγκεφαλικά κύτταρα και συμβάλλει στη σταθερή επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων.
Στα ποντίκια που έλαβαν αλκοόλ, τα μικρογλοία άρχισαν να περιβάλλουν και να διασπούν συστατικά της μήτρας, καταστρέφοντας τη δομή της και αποδυναμώνοντάς την.
Αυτό, σύμφωνα με τους ερευνητές, οδηγεί σε απώλεια συνάψεων, συμβάλλοντας σε νευρωνική δυσλειτουργία και πιθανότατα σε ορισμένα από τα κατασταλτικά αποτελέσματα του αλκοόλ.
Ωστόσο, σε ξεχωριστό πείραμα με γενετικά τροποποιημένα ποντίκια, οι ερευνητές απενεργοποίησαν μια πρωτεΐνη στα μικρογλοία που ονομάζεται MyD88, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην ενεργοποίηση ανοσολογικών αποκρίσεων.
Στα ζώα στα οποία είχε απενεργοποιηθεί το γονίδιο MyD88, η έκθεση στο αλκοόλ οδήγησε σε σημαντικά μικρότερη νευρωνική βλάβη, μειωμένες αλλαγές στο σχήμα και τη δραστηριότητα των μικρογλοίων και λιγότερο έντονη καταστολή.
Σε ξεχωριστές δοκιμές με αυτά τα προστατευμένα, γενετικά τροποποιημένα ποντίκια, οι ερευνητές αποδόμησαν την εξωκυτταρική μήτρα των ζώων με ένα ένζυμο και αυτό επανέφερε την απώλεια συνάψεων, τη διαταραχή της κίνησης και την καταστολή όταν τα ζώα λάμβαναν αλκοόλ.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτό δείχνει ότι η διαταραχή της εξωκυτταρικής μήτρας είναι μια βασική, αιτιώδης διαδικασία που προκαλεί άμεσα ορισμένες από τις βλαβερές επιπτώσεις του αλκοόλ στον εγκέφαλο.
Παρότι τα κύρια ευρήματα προέκυψαν μόνο από πειράματα σε ποντίκια, ξεχωριστή ανάλυση σε ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό από έξι θανόντες με διαταραχή χρήσης αλκοόλ έδειξε σημάδια διαταραχής της εξωκυτταρικής μήτρας σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, κάτι που υποδηλώνει ότι μια παρόμοια βλάβη στον εγκέφαλο, με τη συμμετοχή των μικρογλοίων, μπορεί να συμβαίνει και σε ανθρώπους που κάνουν κατάχρηση αλκοόλ.
Αυτό θα μπορούσε να καταστήσει το MyD88 ισχυρό θεραπευτικό στόχο για μελλοντική έρευνα, και ενδεχομένως όχι μόνο σε ό,τι αφορά το αλκοόλ.
«Ανακαλύψαμε μια συγκεκριμένη νευροανοσολογική οδό που ενεργοποιεί το αλκοόλ, αλλά είναι πιθανό και άλλες ουσίες να ενεργοποιούν επίσης αυτή τη διαδρομή», λέει ο Δαβάλος.
«Το εργαστήριό μου διερευνά πώς μπορούμε να στοχεύσουμε τα μικρογλοία ή να προστατεύσουμε την ECM του εγκεφάλου ώστε να προλάβουμε ή να περιορίσουμε τη βλάβη, από τη χρήση ουσιών και, ενδεχομένως, και από άλλες νευρολογικές παθήσεις».
Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο Immunity.
Το άρθρο ελέγχθηκε από τη Fiona MacDonald και επιμελήθηκε από τη Fiona MacDonald. Παρότι δίνουμε μεγάλη σημασία στη διαδικασία μας, είμαστε άνθρωποι. Αν εντοπίσετε κάποιο λάθος, ενημερώστε μας.
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
