Wie Kokain das Gehirn auf einen Rückfall vorbereiten kann

Jüngste Erkenntnisse über die Auswirkungen von Kokain auf das Gehirn zeigen, dass das Medikament große Veränderungen verursacht, die das Risiko eines Rückfalls unter Stress beeinflussen.

Ein neuer molekularer Mechanismus im Belohnungszentrum des Gehirns wurde von Dr. Peter McCormick und Kollegen an der University of East Anglia, Großbritannien, entdeckt. Dies beeinflusst, wie die Genesung von Kokainabhängigen nach stressigen Ereignissen zurückfallen kann, und weist auch auf eine mögliche Grundlage für die Behandlung hin vor Rückfällen schützen.

„Ein Rückfall unter Kokainabhängigen ist ein großes Problem. Wir wollten herausfinden, was die Ursache ist “, sagte McCormick.

Sie konzentrierten sich auf die Wechselwirkung zwischen zwei Neuropeptiden, dem Corticotropin-Releasing-Faktor (CRF) und Orexin-A im ventralen tegmentalen Bereich des Gehirns.

Dies sind Botenmoleküle, die Informationen zwischen Neuronen in dem Teil des Gehirns transportieren, der Belohnung, Motivation und Drogenabhängigkeit steuert. Es wurden Tests zu den Wirkungen von Kokain auf Rattenhirnzellen (in vitro) und auf lebende Ratten durchgeführt.

"Wir hatten spekuliert, dass es eine direkte Kommunikation zwischen Neurorezeptoren geben könnte, die Stress und Belohnung kontrollieren", sagte McCormick. „Als wir dies getestet haben, haben wir festgestellt, dass dies tatsächlich der Fall ist. Unsere Forschung hat gezeigt, dass die Freisetzung von Neuropeptiden die Aktivität in diesem Teil des Gehirns beeinflusst und dass aufgrund der Exposition gegenüber Kokain tiefgreifende Veränderungen auf der Ebene der Neurorezeptoren auftreten. “

Im Das Journal of NeuroscienceDas Team berichtete, dass es Hinweise auf „pharmakologisch signifikante Wechselwirkungen zwischen CNI und Orexin-A“ gefunden habe. Kokain bindet an diese Neurorezeptoren und „fördert die langfristige Störung“, durch die das Medikament „Zellen für die exzitatorischen Wirkungen von CNI und Orexin-A sensibilisiert und so einen Mechanismus bereitstellt, durch den Stress die Suche nach Kokain induziert.

"Wir haben gezeigt, dass Kokain die Interaktion zwischen Rezeptoren stört und diese Veränderungen das Risiko eines Rückfalls unter stressigen Bedingungen erhöhen können", fügte McCormick hinzu.

„Wichtig ist, dass wir einen potenziellen Mechanismus zum Schutz vor einem solchen Rückfall identifizieren. Durch die Wiederherstellung der unterbrochenen Interaktion können wir möglicherweise den stressbedingten Rückfall bei Abhängigen minimieren. Diese Forschung bildet die Grundlage für die Entwicklung solcher Ansätze.

„Obwohl unsere Studie an Nagetieren durchgeführt wurde, wurde gezeigt, dass dieselben Rezeptoren den menschlichen Stress und die Drogenabhängigkeit beeinflussen. Kokain hat eine relativ einzigartige Wirkung auf das Gehirn. Das Belohnungszentrum ist jedoch entscheidend für Suchtverhalten.

„Studien zur posttraumatischen Belastungsstörung haben gezeigt, dass traumatische Ereignisse tiefgreifende Einflüsse auf Rezeptoren in dieser Region des Gehirns haben können, was Soldaten möglicherweise anfälliger für Sucht macht.Obwohl spekulativ, würde es mich nicht überraschen, ähnliche Ergebnisse in anderen Situationen zu sehen, sei es drogen- oder stressbedingt. “

Die Journal-Redakteurin Teresa Esch, Ph.D. von der Harvard Medical School, kommentiert die Studie und schreibt, dass das Neuropeptid Orexin „am besten für seine Rolle bei Erregung und Ernährung bekannt ist“.

Orexin-Neuronen werden durch Hunger und durch das Vorhandensein von Nahrungsmitteln oder Nahrungsmittelreizen aktiviert, sagte sie. Darüber hinaus aktivieren „Hinweise, die mit anderen Belohnungen verbunden sind, einschließlich Suchtmitteln, auch Orexin-Neuronen und führen Tiere dazu, diese Belohnungen zu suchen.“

Orexin spielt auch eine Rolle bei der stressbedingten Suche nach Belohnungen, sagte Esch. Ein Satz von Neuronen, bei denen dies auftritt, sind dopaminerge Neuronen im ventralen tegmentalen Bereich. Diese Neuronen exprimieren den CRF-Rezeptor. CNI löst normalerweise keine Dopaminfreisetzung aus, kann dies jedoch nach Exposition gegenüber Kokain tun.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Exposition gegenüber Kokain die Regulierung der Suche nach Belohnungen stört, schreibt Esch. "Dies könnte den stressbedingten Rückfall bei ehemaligen Kokainkonsumenten erklären."

Weitere Forschungen sollten untersuchen, welche signalauslösenden Moleküle im Gehirn zum stressinduzierten Streben nach Belohnungen wie Kokain beitragen, schließt sie.

Ein Expertenteam unter der Leitung von John R. Mantsch, Ph.D. von der Marquette University, hat dieses Problem ebenfalls untersucht. In dem Journal of Neuroscience"Kokainabhängigkeit ist mit einer anhaltenden Anfälligkeit für Drogenrückfälle verbunden, die bei wiederholtem Konsum in Abhängigkeit von der Aufnahme auftritt."

Das Verständnis der neurobiologischen Mechanismen, die einem Rückfall bei Kokainabhängigen zugrunde liegen, sei "entscheidend für die Entwicklung einer wirksamen Behandlung", glauben sie.

Viele Beweise deuten darauf hin, dass Stress zum Rückfall beiträgt, berichten sie. Zum Beispiel fördert Stress das Verlangen abstinenter Kokainabhängiger und löst bei Experimenten mit Nagetieren einen Rückfall aus. In ihren Tests an Nagetieren zeigen sie, dass wiederholter Kokainkonsum die Art und Weise verändert, wie Stress Gehirnneuronen beeinflusst, und dass dies von der Aufnahme abhängig ist, d. H. Mit der Menge des vorherigen Konsums des Arzneimittels zusammenhängt.

Wie bei der McCormick-Studie zeigte diese Arbeit, dass das Rückfallrisiko im ventralen tegmentalen Bereich bestimmt wird und mit einer erhöhten CRF-Empfindlichkeit in diesem Bereich zusammenhängt. "Der genaue Mechanismus der CRF-Regulation dopaminerger Zellen im ventralen tegmentalen Bereich ist jedoch unklar", schreiben sie.

Dennoch scheint es, dass eine wiederholte Kokainexposition die CRF-Empfindlichkeit erhöht und jegliche hemmende Wirkung verringert, "was wahrscheinlich zu einer Nettoverschiebung hin zu einer stärkeren CRF-Regulation von dopaminergen Zellen führt".

"Die Fähigkeit stressiger Lebensereignisse, den Drogenkonsum durch CNI-Maßnahmen zu beschleunigen, kann eine Folge des übermäßigen Kokainkonsums sein", schreiben sie. "Die Identifizierung der genauen Mechanismen, durch die die CRF-Aktivierung zur Suche nach Kokain führt, sollte wichtige Erkenntnisse liefern", schließen sie.

Verweise

McCormick, P. et al. Orexin-CRF-Rezeptor-Heteromere im ventralen Tegmentbereich als Ziele für Kokain. Das Journal of Neuroscience29. April 2015, 35 (17), 6639-53. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4364-14.2015

Esch, T. Diese Woche im Journal: Orexin- und CRF-Rezeptoren bilden Heteromere. Das Journal of Neuroscience29. April 2015, 35 (17).

J. M. Blacktop et al. Augmented Cocaine Seeking als Reaktion auf Stress oder CNI, die nach Selbstverabreichung mit langem Zugang in den ventralen Tegmentbereich abgegeben werden, wird durch den CNI-Rezeptor Typ 1 vermittelt, nicht jedoch durch den CNI-Rezeptor Typ 2. Das Journal of Neuroscience, 3. August 2011, Vol. 31, S. 11396-403. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1393-11.2011