Отцы, употребляющие кокаин во время зачатия ребенка, могут подвергать своих сыновей риску нарушения обучаемости и потери памяти. Результаты исследования на животных были опубликованы в Интернете в журнале Molecular Psychiatry группой исследователей из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании. Исследователи говорят, что результаты показывают, что злоупотребление наркотиками со стороны отцов – помимо хорошо известных последствий употребления кокаина для матерей – может негативно повлиять на когнитивное развитие их потомства мужского пола.
Исследование, которое провел Матье Виммер, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Р. Кристофер Пирс, доктор философии, профессор неврологии в психиатрии в Медицинской школе Перельмана при Университете Пенсильвании, обнаружил доказательства того, что сыновья отцов, которые принимали кокаин до зачатия, изо всех сил пытаются создать новые воспоминания. Их результаты показали, что сыновья – но не дочери – самцов крыс, которые потребляли кокаин в течение длительного периода времени, не могли запоминать расположение предметов в их окружении и имели нарушенную синаптическую пластичность в гиппокампе, области мозга, критически важной для обучения и пространственного восприятия. навигация у людей и грызунов.
"Эти результаты свидетельствуют о том, что сыновья мужчин-наркоманов могут иметь риск дефицита обучения," сказал старший автор, Р. Кристофер Пирс, доктор философии, профессор неврологии в психиатрии Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета.
Пирс и его коллеги предполагают, что эпигенетические механизмы лежат в основе проблемы. Эпигенетика относится к наследственным признакам, которые не вызваны изменениями в последовательности ДНК, как в случае с генетической наследственностью. ДНК плотно намотана на белки, называемые гистонами, как нить на катушке, и химические изменения гистонов влияют на экспрессию генов, что является эпигенетическим процессом.
Их исследования показали, что употребление кокаина отцами вызывает эпигенетические изменения в мозгу их сыновей, тем самым изменяя экспрессию генов, важных для формирования памяти. D-серин, молекула, необходимая для памяти, истощалась у самцов крыс, отец которых принимал кокаин, и восполнение уровней D-серина в гиппокампе их сыновей улучшило обучение у этих животных.
В сотрудничестве с Бенджамином Гарсиа, доктором наук, президентским профессором биохимии и биофизики Института эпигенетики Медицинской школы Перельмана, авторы показали, что злоупотребление кокаином у отцов в значительной степени изменило химические метки на гистонах в головном мозге их сыновей, хотя потомство никогда не подвергалось воздействию кокаина. Химические модификации гистонов были изменены, чтобы способствовать активной транскрипции генов в гиппокампе крыс-самцов с отцовским анамнезом кокаина, что позволило увеличить выработку фермента оксидазы D-аминокислоты, который расщепляет D-серин. Авторы предполагают, что повышенная экспрессия фермента, вызванная изменениями в эпигенетическом ландшафте, вызывает проблемы с памятью у сыновей зависимых крыс.
"Существует значительный интерес к разработке D-серина и родственных ему соединений, которые хорошо переносятся людьми, в качестве лекарственных препаратов," Пирс сказал. "Способность D-серина обращать вспять неблагоприятные эффекты отцовского кокаина на обучение добавляет потенциальную клиническую значимость нашему исследованию."