Paggamit ng Alkohol: Ang Pag-inom ng Binge ay Naka-off ang isang Vicious Cycle na Nagre-rewrite ng mga Gene

Ang mga epekto ng labis na pag-inom, tulad ng karaniwan sa Estados Unidos - ay tila huling malayo sa isang solong pag-inom. Sa labas ng hangover-sapilitan pagkabalisa na sumaging sa umaga pagkatapos ng isang mahabang gabi ng pounding shots, ang isang kamakailang pag-aaral na isinagawa ng mga siyentipiko sa Rutgers Univesity ay nagpapakita na ang binge drinking ay maaaring humantong sa mga pangmatagalang pagbabago sa DNA na maaaring aktwal na makakaapekto sa kung paano tayo lumalapit sa alkohol ang kinabukasan.

Ipinakita ng mga naunang pag-aaral na ang alkohol ay maaaring magbago ng mga mahalagang path ng gantimpala sa utak, na nagpapalit ng isang pakiramdam-magandang tugon na gumagawa ng mabigat na pag-inom ng isang mahirap na pattern upang masira. Ngunit ang pinakahuling papel na ito Alcoholism: Clinical and Experimental Research na isinulat ni Dipak Sarkar, Ph.D., isang propesor ng siyensiya ng hayop sa Rutgers University, ay nagpapahiwatig na ang bahagi ng nakakahumaling na mahigpit na pagkakahawak ng alkohol ay maaaring maisulat sa ating DNA sa paglipas ng panahon, lalo na sa mga taong mabigat na uminom o maglasing. Naipakita niya iyon tao Ang mga binge drinkers at mabigat drinkers ay may makabuluhang pagbabago sa dalawang genes. Ang mga pagbabagong iyon, sabi niya, ay maaaring aktwal na mapalakas kung magkano ang binge-drinkers hinahangaan ang alkohol, na sinubukan niya sa loob ng tatlong araw sa isang lab sa New Haven, Connecticut.

"Napansin namin na ang pag-inom ng alak ay hindi lamang nakakaapekto sa pag-uugali na binabago din nito ang ilan sa mga cellular na pag-uugali kabilang ang DNA at RNA," Sinasabi ni Sarkar Kabaligtaran. "Nakita namin ang dalawang mga gene na kasangkot sa regulasyon ng pag-andar ng stress at ang function ng circadian ay katulad na apektado."

Upang makapagsimula, kinuha ng Sarkar ang mga sample ng dugo mula sa tatlong grupo ng mga inumin: ang mga moderate drinkers, binge-drinkers, at binge drinkers na "lahat ng iniulat 'gustuhin beer,'" bilang siya ng mga tala sa papel. Sa partikular, ang kanyang binge drinkers ay nag-ulat ng pag-inom ng hindi bababa sa pitong inumin bawat linggo para sa mga babae at 14 na inumin bawat linggo para sa mga lalaki, plus isang karagdagang gabi ng labis na pag-inom bawat buwan. Upang mahulog sa mabigat na kategorya ng pag-inom, ang mga babae ay may average na hindi bababa sa walong inumin bawat linggo at ang mga lalaki ay may average na 15.

Kapag inihambing niya ang aktwal na mga molecule ng DNA mula sa mga sample ng dugo sa mga indibidwal na iyon, natagpuan niya na ang mga binge drinkers ay may bahagyang pag-alter sa DNA ng dalawang genes. Ang unang gene, na tinatawag na POMC, ay nakakaapekto sa mga tugon sa stress sa utak. Ang isa pang tinatawag na PER2, ay tumutulong sa pagkontrol sa circadian ritmo - o panloob na orasan ng isang cell. Ang mga molecule ng DNA na bumubuo sa mga gene ay may dagdag na grupo ng mga molecule na nakalakip (tinatawag na DNA methylation) na naging mas mahirap para sa mga selyula upang makabuo ng mga protina na ang mga genes na code para sa.

Ang Sarkar ay hindi ang unang magmungkahi na ang alkohol ay maaaring literal na baguhin ang ating katawan sa isang antas ng cellular. Subalit ang kanyang papel ay may haba upang maibalik ang koneksyon sa pagitan ng mga pagbabagong ito at kung gaano mabigat ang mga uminom ng alak, na kanyang sinalita sa isang eksperimentong asal.

Sa eksperimentong ito, hiniling niya sa kanyang mga kalahok na i-rate ang kanilang mga antas ng pag-inom ng alak, at napagmasdan kung gaano karaming beer ang kanilang aktual na inumin nang bibigyan niya sila ng dalawang baso para sa isang "pagsubok ng lasa ng alak." Ang kabuuan ng mga natuklasan ni Sarkar ay na kinilala niya ang isang ugnayan sa pagitan kung magkano ang beer ng mga tao drank, kung magkano sila craved alak, at kung paano ang kanilang mga katawan ipinahayag ang POMC at PER2 gene. Batay sa kanyang pag-aaral maaari niyang mahulaan kung magkano ang isang tao ay uminom o manabik nang alak batay sa kung paano ipinahayag ng kanilang mga katawan ang dalawang gene na iyon.

Ang papel na ito ay sapat lamang upang magtatag ng isang matibay na ugnayan - hindi niya masasabi na ang pagpapahayag ng mga gene ay maaaring magmaneho ng mga cravings ng alak. Idinadagdag niya na ipinakita ng mga pag-aaral ng hayop na kapag hindi ipinahayag ang mga gene na ito, ang mga daga ay madalas na umiinom higit pa.

"Sa mga pag-aaral ng hayop, mayroon tayong katibayan na ang dalawang gene na ito ay sangkot sa positibong dagdag na pag-inom ng alkohol," dagdag niya. "Sa tingin namin na ito ay may malalim na epekto sa function ng katawan pati na rin ang pag-uugali. Naisip namin na isipin na marahil ito ay kasangkot sa nakakahumaling na pag-uugali."

Mahalaga Sarkar ay nagdaragdag na hindi madali ang aktwal na magbuod ng mga pagbabagong ito. Dagdag niya na isa o dalawang episode ng binge drinking - sa kabila ng iba pang mga side effect na maaaring sanhi nila - marahil ay hindi mag-iwan ng anumang pangmatagalang marka sa DNA. Ngunit para sa mga taong nakikipaglaban sa paggamit ng alkohol, ang kanyang papel ay tumuturo sa isang maliit na pagbabago sa genetiko na maaaring maging sanhi ng malaking epekto.

Abstract:

Background: Ang mga pagbabago sa epigenetic ng isang gene ay ipinakita na may papel sa pagpapanatili ng isang pangmatagalang pagbabago sa pagpapahayag ng gene. Ipinapalagay namin na ang epekto ng modulating ng alkohol sa methylation ng DNA sa ilang mga gene sa dugo ay maliwanag sa binge at mabigat na alak at may kaugnayan sa pag-uudyok ng alak.

Paraan: Ang mga polyethase chain reaction (PCR) na tukoy sa methylation ay ginamit upang masukat ang mga pagbabago sa gene methylation ng panahon 2 (PER2) at proopiomelanocortin (POMC) genes sa mga sampol ng dugo na nakolekta mula sa hindi paninigarilyo katamtaman, nonbinging, binge, at mabigat na sosyal na uminom na sumali sa isang 3-araw na pag-uudyok sa pag-uudyok ng pag-uugali ng alak ng pagkakalantad ng imahe sa alinman sa stress, neutral, o mga kaugnay na alerto sa alak, 1 kada araw, na ipinakita sa magkakasunod na araw sa pagbabalanse ng order. Ang pagsunod sa mga pagkakalantad ng imahe sa bawat araw, ang mga paksa ay nailantad sa discrete alcoholic beer cues na sinundan ng isang alcohol taste test (ATT) upang masuri ang asal na pagganyak. Ang dami ng real-time na PCR ay ginamit upang masukat ang pagpapahayag ng gene ng mga antas ng PER2 at POMC gene sa mga sample ng dugo sa mga sample.

Mga resulta: Sa sample ng moderate, binge, at mabigat na drinkers, nakita namin ang pinataas na methylation ng PER2 at POMC DNA, pinababang pagpapahayag ng mga gene na ito sa mga sample ng dugo ng binge at mabibigat na inumin na may kaugnayan sa katamtaman, mga hindi gumagamit ng inumin. Ang pagtaas ng PER2 at POMC DNA methylation ay makabuluhang predictive ng parehong mas mataas na antas ng pansariling labis na pag-inom ng alak pagkatapos ng imahe (p <0.0001), at may pagtatanghal ng alkohol (2 beers) (p <0.0001) bago ang ATT, pati na rin na may halaga ng alak na natupok sa panahon ng ATT (p <0.003).

Mga konklusyon: Ang mga datos na ito ay nagtatag ng makabuluhang kaugnayan sa pagitan ng binge o mabigat na antas ng pag-inom ng alkohol at mataas na antas ng methylation at pinababang antas ng pagpapahayag ng POMC at PER2 na mga gene. Bukod dito, ang mataas na methylation ng POMC at PER2 na mga gene ay nauugnay sa mas mataas na pang-subjective at asal na pagganyak para sa alkohol.