Uzależnienie od alkoholu jest ważnym, globalnym problemem zdrowotnym. Prowadzone są coraz bardziej złożone badania molekularne mózgu, aby znaleźć bardziej efektywne sposoby terapii. Toksyczne skutki użycia alkoholu spowodowane są jego metabolitami: aldehydem octowym, octanem oraz acetylo-CoA (trzeciorzędowy metabolit alkoholu). W czasopiśmie „Nature” zostały opublikowane wyniki badań przeprowadzone przez zespół Mewsa, które wskazują, że acetylo-CoA odgrywa znaczącą, epigenetyczną rolę w regulowaniu efektów działania etanolu na mózg.
Już dawno ustalono, że metabolizm alkoholu odgrywa istotną rolę w toksycznym oddziaływaniu tej substancji. Jej rozpad przebiega w trzystopniowym procesie, podczas którego najpierw alkohol zostaje przekształcony w aldehyd octowy, następnie w kwas octowy, a na samym końcu – w acetylo-CoA. Przebieg tego procesu był już wykorzystywany w ograniczaniu spożycia alkoholu. Stwierdzono bowiem, że u osób nadużywających alkohol oraz z upośledzonym funkcjonowaniem dehydrogenazy aldehydowej 2 (enzym) następuje nagromadzenie aldehydu octowego w organizmie. W efekcie tego, przy spożyciu alkoholu dochodzi u tych osób do rozszerzenia naczyń krwionośnych, odczuwają one mdłości oraz mają zaburzenia mowy. Mechanizm ten wykorzystuje disulfiram, jednak jego efektywność jest ograniczona.
Inne badania wykazały, że różnego rodzaju alkohole i ich metabolity mogą prowadzić do zmian w acetylacji histonów w komórkach wątrobowych. Acetylacja histonów to jeden z bardziej przeanalizowanych procesów epigenetycznych prowadzących do zmian w transkrypcji genów. Ustalono m.in., że acetylacja histonów jest silnie powiązana z przeciwlękowym działaniem alkoholu. Alkohol intensyfikuje acetylację histonów, która jest odpowiedzialna za produkcję chromatyny (przyp. główny składnik chromosomów) prowadzącej do zmian w ekspresji genów w ciele migdałowatym, czyli obszarze mózgu ściśle wiążącym uzależnienie od alkoholu z lękiem.
Zespół Mewsa opisał inny ciekawy epigenetyczny mechanizm działania alkoholu. A mianowicie octan pochodzący z wątroby bezpośrednio łączy się z komórkową chromatyną, a następnie zostaje przekształcony w acetylo-CoA. Ich eksperymenty wykazały związek pomiędzy metabolizmem a sekwencjonowaniem w RNA. Badacze zwrócili uwagę na to, że enzym kodowany przez gen ACSS2 zaangażowany w te procesy jest również istotnym elementem nagradzającego procesu uczenia się, pełniącego ważną rolę w sięganiu po alkohol.
Bardzo intensywnym badaniom poddawano również kwestię możliwości międzypokoleniowych zmian w procesach epigenetycznych spowodowanych użyciem substancji psychoaktywnych. Szczególny nacisk położono na alkohol i alkoholowy zespół płodowy (FAS). Autorzy wykazali, że alkohol spożywany przez kobietę w czasie ciąży wywołuje zmiany w acetylacji histonów w mózgu płodu. To natomiast prowadzi do charakterystycznych zmian w wyglądzie twarzy, zaburzeń zdolności uczenia się i innych symptomów występujących w tym zespole.
Badania przeprowadzone przez zespół Mewsa wnoszą ważne informacje w rozumienie zmian procesów epigenetycznych powodowanych przez spożywanie alkoholu. Wcześniejsze badania ujawniły istnienie takowej zależności. Natomiast zespół Mewsa przeanalizował, jak ta zależność przebiega. Pogłębiana niewątpliwie będzie kwestia tego, jak acetylacja histonów zależna od genu ACSS2 przyczynia się do zespółu abstynencyjnego oraz zjawiska tolerancji.
Pandey S.C., Bohnsack J.P., Alcohol Makes Its Epigenetic Marks, Cell Metabolism Previews, volume 31, issue 2, p213-214, February 04, 2020.
