Rattenstudie findet Söhne von Vätern, die Kokain konsumieren, das einem Risiko für Lernschwierigkeiten ausgesetzt ist

Laut einer neuen Tierstudie können Väter, die zum Zeitpunkt der Empfängnis eines Kindes Kokain konsumieren, ihre Söhne einem Risiko für Lernschwierigkeiten und Gedächtnisverlust aussetzen.

Forscher der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania sagen, dass die Ergebnisse zeigen, dass der Drogenmissbrauch durch Väter - getrennt von den bekannten Auswirkungen des Kokainkonsums bei Müttern - die kognitive Entwicklung ihrer männlichen Nachkommen negativ beeinflussen kann.

Die Studie unter der Leitung von Mathieu Wimmer, Ph.D., einem Postdoktoranden im Labor von R. Christopher Pierce, Ph.D., Professor für Neurowissenschaften in der Psychiatrie, fand Hinweise darauf, dass die Söhne von Vätern zuvor Kokain aufgenommen hatten zur Empfängnis kämpfen, um neue Erinnerungen zu machen.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Söhne - aber nicht die Töchter - männlicher Ratten, die über einen längeren Zeitraum Kokain konsumierten, sich nicht an die Position von Gegenständen in ihrer Umgebung erinnern konnten und die synaptische Plastizität im Hippocampus, einer lernkritischen Gehirnregion, beeinträchtigt hatten räumliche Navigation bei Menschen und Nagetieren.

"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Söhne männlicher Kokainabhängiger einem Risiko für Lerndefizite ausgesetzt sind", sagte Pierce.

Pierce und sein Forschungsteam schlagen vor, dass epigenetische Mechanismen die Wurzel des Problems sind. Epigenetik bezieht sich auf vererbbare Merkmale, die nicht durch Änderungen der DNA-Sequenz verursacht werden, wie dies bei der genetischen Vererbung der Fall ist.

DNA ist eng um Proteine ​​gewickelt, die als Histone bezeichnet werden, wie ein Faden um eine Spule, und chemische Veränderungen an Histonen beeinflussen die Expression von Genen, was ein epigenetischer Prozess ist, erklärten die Forscher.

Die neue Studie zeigt, dass der Kokainkonsum bei Vätern epigenetische Veränderungen im Gehirn ihrer Söhne verursachte und die Expression von Genen veränderte, die für die Gedächtnisbildung wichtig sind.

D-Serin, ein für das Gedächtnis essentielles Molekül, war bei männlichen Ratten, deren Väter Kokain nahmen, erschöpft, sagten die Forscher. Sie stellten fest, dass das Auffüllen der D-Serin-Spiegel im Hippocampus der Söhne das Lernen bei diesen Tieren verbesserte.

In Zusammenarbeit mit Benjamin Garcia, Ph.D., Präsidentschaftsprofessor für Biochemie und Biophysik am Epigenetics Institute der Perelman School of Medicine, zeigten die Forscher, dass Kokainmissbrauch bei Vätern die chemischen Markierungen von Histonen im Gehirn ihrer Söhne weitgehend veränderte. obwohl die Söhne nie Kokain ausgesetzt waren.

Chemische Modifikationen an den Histonen wurden geändert, um die aktive Transkription von Genen im Hippocampus männlicher Ratten mit einer väterlichen Vorgeschichte des Kokainkonsums zu begünstigen, was nach den Ergebnissen der Studie eine stärkere Produktion des Enzyms D-Aminosäureoxidase ermöglicht, das D-Serin abbaut .

Die Forscher postulieren, dass eine erhöhte Expression des Enzyms, die durch Veränderungen in der epigenetischen Landschaft verursacht wird, Gedächtnisprobleme bei den Söhnen süchtiger Ratten verursacht.

"Es besteht ein erhebliches Interesse an der Entwicklung von D-Serin und verwandten Verbindungen, die vom Menschen als Arzneimitteltherapien gut vertragen werden", sagte Pierce. "Die Fähigkeit von D-Serin, die nachteiligen Auswirkungen der väterlichen Kokainaufnahme auf das Lernen umzukehren, erhöht die potenzielle klinische Relevanz unserer Forschung."

Die Studie wurde veröffentlicht in Molekulare Psychiatrie.

Quelle: Medizinische Fakultät der Universität von Pennsylvania