Согласно исследованию, опубликованному 30 мая в журнале Nature Neuroscience, никотин делает это, воздействуя на главный регулятор упаковки ДНК, который, в свою очередь, влияет на активность генов, имеющих решающее значение для формирования и стабилизации синапсов между клетками мозга.«Когда этот регулятор индуцируется у мышей, они обращают внимание на стимул, который они должны игнорировать», — сказала Марина Пиччиотто, профессор психиатрии Чарльза Б.Г.
Мерфи, профессор Детского исследовательского центра и кафедр неврологии и фармакологии и старший автор бумаги.Неспособность сосредоточиться является признаком синдрома дефицита внимания с гиперактивностью и других поведенческих расстройств, которые связаны с курением матери и воздействием вторичного табачного дыма. Однако ученые не понимали, как раннее воздействие курения из окружающей среды может вызвать поведенческие проблемы спустя годы.Лаборатория Пиччиотто обнаружила, что у мышей, подвергшихся воздействию никотина на раннем этапе развития, действительно развились поведенческие проблемы, имитирующие симптомы синдрома дефицита внимания у людей.
Затем они провели обширный геномный скрининг мышей, подвергшихся воздействию никотина, и обнаружили более высокие уровни активности ключевого регулятора метилирования гистонов — процесса, который контролирует экспрессию генов, изменяя ДНК, оборачивающую хромосомы. Исследователи обнаружили, что гены, необходимые для создания синапсов мозга, сильно пострадали.Более того, ученые обнаружили, что эти генетические изменения сохраняются даже у взрослых мышей.
Однако, когда исследователи подавили главный регулятор метилирования гистонов, эти взрослые мыши стали более спокойными и больше не реагировали на стимул, который они должны игнорировать. В последнем тесте они запустили экспрессию этого регулятора у мышей, никогда не подвергавшихся воздействию никотина, и эти мыши демонстрировали поведение, имитирующее синдром дефицита внимания.
«Замечательно найти сигнал, который мог бы объяснить длительное воздействие никотина на структуру и поведение клеток мозга», — сказал Пиччиотто. «Еще более интригующим было обнаружение регулятора экспрессии генов, который реагирует на стимул, такой как никотин, и может изменять синапсы и активность мозга в процессе развития».