Nowe badanie ujawnia, w jaki sposób kokaina zakłóca regulację dopaminy w mózgu, wiążąc się z transporterem dopaminy, dostarczając wiedzy kluczowej dla opracowania metod leczenia kokainy i innych uzależnień.
Prawdopodobnie słyszałeś dopaminaczęsto nazywany „hormonem dobrego samopoczucia”. Narkotyki takie jak kokaina powodują gwałtowny wzrost poziomu dopaminy w mózgu. W normalnych okolicznościach białko zwane transporterem dopaminy (DAT) pomaga kontrolować poziom dopaminy, dzięki czemu mózg nie interpretuje każdego doświadczenia jako przyjemnego.
Jednak mózg pod wpływem kokainy nie jest w stanie regulować poziomu dopaminy. Wcześniej naukowcy nie wiedzieli, jak kokaina wpływa na różne transportery w mózgu, ale nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Kopenhadze zmieniło to.
„Dowiedzieliśmy się, jak kokaina wiąże się z transporterem dopaminy, czyli białkiem odpowiedzialnym za regulację poziomu dopaminy w mózgu. Opisaliśmy strukturę transportera dopaminy, co dało nam wgląd na poziomie molekularnym w sposób, w jaki jest on hamowany przez kokainę” – mówi doktorant Jeppe Cederholm Nielsen, jeden z badaczy odpowiedzialnych za nowe badanie.
Naukowcy wyjaśniają, że kiedy mózg nie jest w stanie regulować poziomu dopaminy, wszystko, co robimy, wydaje się świetne. Kokaina nie powoduje, że mózg uwalnia więcej dopaminy, ale uniemożliwia mu regulację i usuwanie dopaminy.
„Kiedy doświadczamy czegoś tak przyjemnego, dzieje się tak dlatego, że dopamina uwalniana w mózgu stymuluje ośrodek nagrody. Rolą transportera dopaminy jest zatrzymanie tego procesu poprzez usunięcie dopaminy” – mówi profesor Claus Løland z Wydziału Neuronauki Uniwersytetu w Kopenhadze i dodaje:
„Kiedy kokaina blokuje transporter dopaminy, dopamina będzie nadal stymulować ośrodek nagrody – nawet jeśli samo doświadczenie nie jest szczególnie przyjemne. Innymi słowy, nie potrafimy rozróżnić, co jest naprawdę przyjemne, a co nie, i wtedy wszystkie bodźce dostarczane przez nasze zmysły będą wydawać się wspaniałe. Można powiedzieć, że kokaina oszukuje mózg. To forma chemicznego prania mózgu”.
Najpotężniejszy mikroskop na świecie dostarcza odpowiedzi
Aby zrozumieć, co kokaina robi z mózgiem, naukowcy zbadali transporter dopaminy, czyli bardzo małe białko – zbyt małe, aby można je było zbadać pod standardowym mikroskopem.
„Użyliśmy najpotężniejszego mikroskopu na świecie do badania struktury atomów transportera dopaminy. Dowiedzieliśmy się, jak kokaina wiąże, a tym samym blokuje tę funkcję, a to jest ważne, jeśli chcemy móc powstrzymać wpływ kokainy na mózg” – mówi Jeppe Cederholm Nielsen i dodaje:
„Te białka są tak małe, że są niewidoczne pod mikroskopem – nawet tym niezwykle potężnym mikroskopem. Zastosowaliśmy jednak kilka sztuczek, aby obejść ten problem i sprawić, że będą one widoczne”.
Chcą opracować metodę leczenia uzależnień
Obecnie nie ma leku na nadużywanie kokainy, ale naukowcy chcą, aby w dłuższej perspektywie pomogło to ludziom pozbyć się nałogów.
„Naszym marzeniem jest znalezienie leku na nadużywanie kokainy. Choć ogólnie rzecz biorąc, coraz mniej osób jest uzależnionych od narkotyków, coraz większa liczba osób uzależnia się od kokainy. Jest to jedna z najbardziej uzależniających substancji na rynku, a jej cena staje się coraz bardziej przystępna” – mówi Claus Løland.
Naukowcy mają nadzieję, że ich nowa wiedza na temat funkcji transportera dopaminy pomoże im ogólnie zrozumieć uzależnienie.
„Być może będziemy w stanie leczyć uzależnienie od wielu rzeczy, nie tylko od kokainy. Na przykład uzależnienie od hazardu lub innych substancji, które jest również spowodowane uwalnianiem dopaminy do mózgu” – mówi Claus Løland i dodaje: „Gdybyśmy w ogóle byli w stanie zaprojektować lek na uzależnienie, bylibyśmy w stanie pomóc dużo ludzi.”
Odniesienie: „Structure of the human dopamine transporter in complex with cocaine” autorstwa Jeppe C. Nielsena, Kristine Salomon, Iris E. Kalenderoglou, Sarah Bargmeyer, Tillmann Pape, Azadeh Shahsavar i Claus J. Loland, 7 sierpnia 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-07804-3
