Kokain kann gehirnzellen hervorrufen, um sich selbst zu zerstören


Kokain kann gehirnzellen hervorrufen, um sich selbst zu zerstören

Neue Untersuchungen an Mäusen zeigen, dass hohe Dosen von Kokain Gehirnzellen dazu veranlassen können, ihre eigenen Innenseiten buchstäblich zu verdauen, indem sie einen natürlichen Müll-Clearing-Prozess namens Autophagie in Overdrive schicken.

Die Studie zeigt, dass Kokain den Tod von Neuronen im Gehirn von Mäusen auslöst, indem er einen Zellabfall-Entsorgungsprozess namens Autophagie in Overdrive sendet.

Die Zellen haben drei eingebaute Mechanismen, um sich selbst zu zerstören - zum Beispiel, wenn sie anfangen zu funktionieren oder abgenutzt zu werden. Eines davon ist Autophagie, wo Abfallstoffe verdaut und recycelt werden. Aber Autophagie kann auch als Selbstmord-Programm verwendet werden - indem man es auslöst, um wesentliche Zellkomponenten zu essen.

In einer neuen Studie, die in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften , Forscher von Johns Hopkins University in Baltimore, MD, beschreiben, wie sie fanden hohe Dosen von Kokain kann Autophagie in Maus Gehirnen zu hyperaktiv zu verursachen.

Sogar Mäuse, die Müttern geboren wurden, die Kokain gegeben hatten, als sie schwanger waren, zeigten Anzeichen einer hyperaktiven Autophagie in ihren Gehirnzellen.

Dr. Prasun Guha, Postdoktorand bei Johns Hopkins, sagt:

"Autophagie ist die Haushälterin, die den Müll rauskommt - es ist in der Regel eine gute Sache, aber Kokain macht die Haushälterin weg, wirklich wichtige Dinge wie Mitochondrien, die Energie für die Zelle erzeugen."

Die Autoren beschreiben auch, wie sie ein potentielles Gegenmittel gegen die Wirkung in Form des experimentellen Arzneimittels CGP3466B getestet haben. Das Medikament ist bereits bekannt, dass es bei Menschen sicher ist, weil es in Phase 2-Studien auf seine (erfolglose) Wirkung auf Parkinson-Krankheit und ALS getestet wurde.

Solomon Snyder, Professor für Neurowissenschaften bei Johns Hopkins, erklärt:

"Wir haben" Autopsien "durchgeführt, um herauszufinden, wie Zellen aus hohen Dosen von Kokain sterben. Diese Information gab uns sofortige Einblicke, wie wir eine bekannte Verbindung verwenden könnten, um diesen Prozess zu stören und den Schaden zu verhindern."

Kokain löst den Tod von Neuronen aus, indem er Autophagie in Overdrive schickt

In früheren Arbeiten hatte das Team bereits festgestellt, dass Stickstoffoxid, das von Zellen freigesetzt wird, an Kokain-induziertem Zelltod durch Interaktion mit einem Enzym namens GAPDH beteiligt ist. Aber die neue Studie zeigt, wie die Zellen tatsächlich sterben.

Autophagie löscht Zellabfälle, indem er sie in Membran-umschlossenen Vakuolen oder Säcken in der Zelle sammelt. Die Vakuolen verschmelzen miteinander und andere Säcke, die Verdauungssäuren enthalten, die den Inhalt abbauen. Der Zelltod wird ausgelöst, wenn dieser Prozess außer Kontrolle gerät, sagt Prof. Snyder.

Um einen genaueren Blick darauf zu werfen, was in diesem Prozess passiert ist, hat das Team Veränderungen in Protein-Ebenen gemessen, von denen bekannt ist, dass sie das Zelltod-Programm auslösen und beobachten, was in Gehirnzellen oder Neuronen passiert ist, da sich die Protein-Niveaus in Reaktion auf Kokain änderten.

Sie konnten deutlich sehen, dass hohe Dosen von Kokain den Tod von Neuronen auslösten, indem sie Autophagie in Overdrive schickten. Der Befund bestätigt, dass von anderen Studien, die gezeigt haben, dass Kokain Autophagie in zwei anderen Zelltypen auslöst, die im Gehirn gefunden wurden: Astrozyten und Mikroglia.

Das Team zeigte dann, dass CGP3466B - bekannt, um Stickstoffmonoxid / GAPDH-Wechselwirkungen zu stören - die Kokain-induzierte Autophagie anhalten. Sie haben auch andere Verbindungen getestet, von denen bekannt ist, dass sie die beiden anderen Formen des Zellselbstmordes stoppen, aber nur CGP3466B geschützte Neuronen im Mausgehirn vor dem Tod durch Kokain.

Team hofft, dass die Ergebnisse zu Behandlungen führen werden

Die Tatsache, dass Kokain ausschließlich über Autophagie zu handeln scheint - und nicht über die anderen Zelle-Todes-Programme - bietet eine gute Chance, neue Medikamente zu entwickeln, die auf ihre toxische Wirkung abzielen, schlagen die Forscher vor.

Während viele weitere Jahre in Mäusen und dann Menschen vor uns liegen, hofft das Team, dass die Ergebnisse schließlich zu Behandlungen führen werden, die Erwachsene und Babys vor den verheerenden Effekten schützen, die Kokain im Gehirn verursachen kann.

Sie wollen auch herausfinden, ob Kokain alle anderen Zellen außerhalb des Gehirns tötet.

In einer früheren Maus-Studie, die Medical-Diag.com Berichtet im Jahr 2013, ein weiteres Team auch festgestellt, dass Kokain schnelles Wachstum in Hirnstrukturen für Gedächtnis und Lernen auslöst - aber nur in einer Weise, die mehr Drogen-Suchverhalten fördert. Dieser Befund deutet auf eine neuartige Art und Weise hin, in der Kokain-Nutzer Umgebungen, die mit dem Medikament verbunden sind, auswählen, stellten die Forscher fest.

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