Un comutator molecular special influențează comportamentul adictiv (dependent) și determină puterea de reacție a organismului la medicamentele care creează dependență.
Un grup de cercetători de la universitățile Heidelberg și Sorbona (Paris) a ajuns la această concluzie în timpul experimentelor pe șoareci (cocaina a fost utilizată ca medicament). Cercetătorii, conduși de profesorul Hilmar Bading (Heidelberg) și profesorul Peter Vanhout (Paris) au demonstrat că proteina Npas4 reglează structura și funcția celulelor nervoase, care sunt responsabile de comportamentul dependent al șoarecilor. Atunci când cantitatea de Npas4 a fost redusă în timpul experimentului, răspunsul animalelor la cocaină a fost semnificativ mai slab.
Potrivit autorului principal al studiului, Thomas Lissek, într-un model animal, Npas4 acționează ca un regulator molecular al sensibilității la medicamente care provoacă comportamente de dependență și abuz. Autorii speră că rezultatele acestei lucrări vor conduce la o mai bună înțelegere a naturii dependenței la om și ar putea avea aplicații clinice. În calitate de medic și om de știință, acesta efectuează cercetări pentru teza sa de doctorat privind mecanismele de semnalizare moleculară care leagă activitatea neuronală de transcrierea genelor la Centrul Interdisciplinar pentru Neuroștiințe (IZN) de la Universitatea Heidelberg. De asemenea, cercetătorul consideră că rezultatele confirmă existența unei baze biologice pentru comportamentul adictiv, similar cu dezvoltarea diabetului sau a bolilor cardiovasculare.
Proteina Npas4 este un așa-numit factor de transcripție. Thomas Lissek explică faptul că putem considera Npas4 drept un conductor care coordonează câte și care molecule vor fi produse în celulă. Moleculele asupra cărora Npas4 acționează în primul rând reglează modelele de activitate electrică și structura celulelor nervoase, precum și afectează numărul de sinapse dintre acestea. Atunci când cantitatea de Npas4 a fost redusă experimental, a scăzut și numărul de contacte intercelulare dintre neuroni. Ulterior, șoarecii au prezentat un răspuns mai slab la cocaină decât atunci când numărul de proteine Npas4 era mai mare.
De asemenea, rezultatele acestei lucrări realizate de oamenii de știință din Heidelberg și Paris demonstrează că Npas4 este controlată de mecanisme de reglementare specifice. Inducerea expresiei acestei proteine are loc numai prin semnale care induc o creștere a concentrației de calciu în nucleele neuronale. De exemplu, activarea receptorilor de dopamină (care este cel mai discutat mecanism de dependență) nu crește Npas4. Echipele de cercetare ale lui Hilmar Bading și Peter Vanhout au reușit, de asemenea, să confirme această caracteristică folosind exemplul neuronilor derivați din celule stem umane.
Mecanismul neobișnuit de reglare a expresiei Npas4 este de interes atât pentru cercetarea biologică fundamentală, cât și pentru dezvoltarea terapiilor clinice pentru dependență. Profesorul Bading (directorul departamentului de neurobiologie al IZN) adaugă că expunerea la Npas4 și calea de semnalizare asociată pentru controlul comportamentului de dependență sunt terapii promițătoare.
Studiul a fost realizat ca parte a unui proiect de colaborare germano-francez și a fost finanțat, printre altele, de Fundația Germană de Cercetare (DFG) și de Agenția Națională de Cercetare (ANR, Franța). Rezultatele au fost publicate în revista EMBO Reports.