Este bine cunoscut faptul că alcoolul are consecințe profunde asupra modului în care funcționează creierul, iar cercetările arată că până și cantitățile mici pot afecta creierul.
Într-o descoperire surprinzătoare, prezentată în revista Immunity, oamenii de știință au constatat că alcoolul nu interacționează doar cu neuronii. Noile descoperiri arată că substanța afectează și celulele imunitare din creier, numite microglii, determinându-le să descompună matricea extracelulară, care oferă suport structural celulelor cerebrale, scrie Science Alert.
„Ani de zile, efectele alcoolului asupra creierului au fost analizate în mare parte prin prisma neuronilor și pe bună dreptate: alcoolul acționează direct asupra receptorilor neuronali”, afirmă neurocercetătorul Dimitrios Davalos, autorul principal al studiului, de la Cleveland Clinic.
„Urmărind microgliile în timp real, am putut observa că acestea nu doar reacționează la leziuni. Ele determină modificările dăunătoare pe care alcoolul le provoacă în creier.”
Microgliile sunt celule imunitare specializate care monitorizează și întrețin în permanență creierul, detectând amenințările, eliminând celulele moarte și țesuturile deteriorate și eliminând conexiunile neuronale care nu mai sunt necesare.
Pentru a explora modul în care activitatea microgliilor este afectată de alcool, cercetătorii au studiat un model experimental pe șoareci care consumau cantități mari de alcool, conceput pentru a reproduce efectele consumului excesiv de alcool într-un interval scurt și ale consumului de alcool în cantități mari.
În cadrul experimentelor, șoarecilor li s-a administrat oral o doză de etanol sau doze repetate în zile consecutive, iar cercetătorii au monitorizat efectele substanței asupra microgliilor și neuronilor la animalele vii, folosind microscopia cu doi fotoni și alte tehnici de imagistică.
Cercetătorii au descoperit că microgliile au suferit modificări semnificative ale formei și activității în aproximativ o oră de la administrarea alcoolului, înainte ca efectul sedativ al substanței să atingă intensitatea maximă.
Prelungirile care se extind din corpul acestora s-au redus ca număr și lungime, iar aria pe care o supravegheau s-a micșorat, efectele devenind mai pronunțate după expuneri repetate la alcool.
Cercetătorii au observat, de asemenea, că microgliile deteriorau matricea extracelulară, o rețea de molecule structurale care susține celulele cerebrale și contribuie la menținerea unei comunicări stabile între neuroni.
La șoarecii cărora li s-a administrat alcool, microgliile au început să înglobeze și să digere componente ale matricei, descompunând-o și slăbind structura acesteia.
Potrivit cercetătorilor, acest proces duce la pierderea conexiunilor sinaptice, contribuind la disfuncția neuronală și, posibil, la unele dintre efectele sedative ale alcoolului.
Cu toate acestea, într-un experiment separat, realizat pe șoareci modificați genetic, cercetătorii au dezactivat o proteină din microglii, numită MyD88, care joacă un rol important în activarea răspunsurilor imunitare.
La animalele la care gena MyD88 fusese dezactivată, expunerea la alcool a provocat leziuni neuronale semnificativ mai reduse, modificări mai mici ale formei și activității microgliilor și efecte sedative mai puțin pronunțate.
În teste separate efectuate pe acești șoareci modificați genetic și protejați, cercetătorii au degradat matricea extracelulară a animalelor folosind o enzimă. Această intervenție a readus pierderea sinapselor, afectarea funcției motorii și sedarea atunci când animalele au primit alcool.
Potrivit cercetătorilor, acest lucru demonstrează că perturbarea matricei extracelulare este un proces cauzal esențial, care produce direct unele dintre efectele dăunătoare ale alcoolului asupra creierului.
Deși principalele descoperiri au fost demonstrate doar în experimente pe șoareci, o analiză separată a țesutului cerebral uman, provenit de la șase persoane decedate care sufereau de tulburare de consum de alcool, a evidențiat semne de perturbare a matricei extracelulare, în comparație cu grupul de control. Acest lucru sugerează că un tip similar de leziuni cerebrale provocate de microglii ar putea apărea și la persoanele care consumă abuziv alcool.
Acest lucru ar putea transforma proteina MyD88 într-o țintă terapeutică importantă pentru cercetările viitoare și, posibil, și pentru tratarea altor afecțiuni, dincolo de efectele alcoolului.
„Am descoperit o cale neuroimunitară specifică, activată de alcool, dar este posibil ca și alte droguri să activeze aceeași cale”, afirmă Davalos.
„Laboratorul meu investighează modalitățile prin care putem viza microgliile sau proteja matricea extracelulară a creierului pentru a preveni ori limita leziunile cerebrale provocate de consumul de substanțe și, posibil, chiar de alte boli neurologice.”