Alkoholbruk: Binge Drinking Kicks Av en ond syklus som omformulerer gener

Effektene av binge-drikking, så vanlig som i USA, synes å vare langt utover en enkelt bender. Utenfor tømmeroverdrivet angst som hjemsøker morgenen etter en lang natt med bølgende skudd, viser en nylig studie utført av forskere ved Rutgers Univesity at binge drikking kan føre til langvarige endringer i DNA som faktisk kan påvirke hvordan vi nærmer oss alkohol i fremtiden.

Tidligere studier har vist at alkohol kan forandre viktige belønninger i hjernen, og utløse et følelsesgodt svar som gjør at det er tungt å drikke et hardt mønster å bryte. Men dette siste papiret i Alkoholisme: klinisk og eksperimentell forskning forfatter av Dipak Sarkar, Ph.D., en dyrevitenskapelig professor ved Rutgers University, foreslår at en del av alkoholens vanedannende grep kan bli skrevet i vårt DNA over tid, spesielt hos folk som er drikkere eller binge drivere. Han var i stand til å vise det menneskelig binge drinkers og heavy drinkers hadde betydelige endringer i to gener. Disse endringene, sier han, kan faktisk styrke hvor mye binge-drivere krever alkohol, som han testet over tre dager i et laboratorium i New Haven, Connecticut.

"Vi har lagt merke til at alkoholdrikk ikke bare påvirker oppførsel, det endrer også noen av de cellulære atferdene, inkludert DNA og RNA," forteller Sarkar. Omvendt. "Vi fant disse to genene som er involvert i å regulere stressfunksjonen og sirkadisk funksjon ble på samme måte påvirket."

Til å begynne med tok Sarkar blodprøver fra tre grupper av drikkere: moderate drivere, binge-drivere og binge drivere som "alle rapporterte" likte øl, "som han skriver i avisen. Spesifikt rapporterte hans binge drikkere å drikke minst syv drinker per uke for kvinner og 14 drinker per uke for menn, i tillegg til En ekstra natt med binge drikking per måned. For å falle inn i kategorien for tung drikking måtte kvinner gjennomsnittlig minst åtte drinker per uke, og menn måtte gjennomsnittlig 15.

Da han sammenlignet de faktiske DNA-molekylene fra blodprøver i de individer, fant han at binge drinkers hadde små endringer i DNA fra to gener. Det første genet, kalt POMC, påvirker stressresponsene i hjernen. En annen, kalt PER2, bidrar til å kontrollere sirkadisk rytme - eller en celle intern klokke. DNA-molekylene som utgjør disse genene hadde en ekstra gruppe molekyler festet (kalt DNA-metylering) som gjorde det vanskeligere for cellene å faktisk produsere proteiner som disse gener kodes for.

Sarkar er ikke den første som foreslår at alkohol kan bokstavelig talt forandre kroppene våre på mobilnivå. Men hans papir går i lengder for å trekke sammenhengen mellom disse endringene og hvor tunge drivere krever alkohol, som han adresserte i et oppførselseksperiment.

I det eksperimentet ba han deltakerne om å vurdere deres nivå av alkoholbehov og observert hvor mye øl de faktisk drakk da han ga dem to briller for en "alkohol smaksprøve." Kjernen i Sarkars funn er at han identifiserte en sammenheng mellom hvor mye øl folk drakk, hvor mye de ønsket alkohol, og hvordan kroppene deres uttrykte POMC- og PER2-gener. Basert på hans analyse kunne han forutsi hvor mye noen ville drikke eller kreve alkohol basert på hvordan kroppene deres uttrykte de to genene.

Dette papiret er bare nok til å etablere en sterk sammenheng - han kan ikke si at uttrykket av disse genene kan drive alkoholbehov. Han legger til at dyrestudier har vist at når disse gener ikke er uttrykt, har musen en tendens til å drikke mer.

"I dyreforsøkene har vi bevis på at disse to genene er ganske involvert i positiv forsterkning av alkoholdrikk," tilføyer han. "Vi tror at det har en dyp innvirkning på kroppsfunksjonen og atferdene. Det førte oss til å tro at det kanskje er involvert i vanedannende oppførsel."

Det er viktig at Sarkar legger til at det ikke er lett å faktisk fremkalle disse endringene. Han legger til at en eller to episoder av binge drikking - til tross for de andre bivirkningene de kan forårsake - sannsynligvis vil ikke etterlate noen varige merker på DNA. Men for de som sliter med alkoholbruk, peker hans papir på en liten genetisk forandring som kan forårsake stor effekt.

Abstrakt:

Bakgrunn: Epigenetiske modifikasjoner av et gen har vist seg å spille en rolle i å opprettholde en langvarig forandring i genuttrykk. Vi antar at alkoholens modulerende effekt på DNA-metylering på visse gener i blod er tydelig hos binge og tunge alkohol drivere og er forbundet med alkoholmotivasjon.

metoder: Metyleringsspesifikke polymerasekjedereaksjons (PCR) analyser ble brukt til å måle endringer i genmetylering av per 2-periode (PER2) og proopiomelanokortin (POMC) -gener i perifere blodprøver samlet fra ikke-røykende moderate, nonbinging, binge og tunge sosiale drikkere som deltok i et 3-dagers adferdsalkoholmotivasjonseksperiment med bildeeksponering for enten stress-, nøytral- eller alkoholrelaterte tegn, 1 per dag, presentert på sammenhengende dager i motvektsordre. Etter bildeseksponering på hver dag ble fagene utsatt for diskrete alkoholholdige ølklipper etterfulgt av en alkohol smaksprøve (ATT) for å vurdere adferdsmotivasjon. Kvantitativ sanntids-PCR ble brukt til å måle genuttrykk av PER2- og POMC-gennivåer i blodprøver på tvers av prøver.

resultater: I prøven av moderate, binge og tunge drivere fant vi økt metylering av PER2- og POMC-DNA, redusert ekspresjon av disse gener i blodprøver av binge og heavy drinkers i forhold til moderate, ikke-binge drikkere. Økt PER2- og POMC-DNA-metylering var også signifikant prediktiv for både økte nivåer av subjektiv alkoholbehov umiddelbart etter bilder (p <0,0001) og med presentasjon av alkoholen (2 øl) (p <0,0001) før ATT, så vel som med alkohol mengde forbrukes under ATT (p <0,003).

konklusjoner: Disse dataene etablerer signifikant tilknytning mellom binge eller tunge nivåer av alkohol drikking og forhøyede nivåer av metylering og reduserte uttryksnivåer av POMC og PER2 gener. Videre er forhøyet metylering av POMC- og PER2-gener forbundet med større subjektiv og atferdsmessig motivasjon for alkohol.