Phát hiện cơ chế kích hoạt giải phóng nội tiết tố của Cocaine

Endocannabinoids là các hợp chất xuất hiện tự nhiên trong cơ thể và não, liên kết với các thụ thể giống như THC, thành phần hoạt động thần kinh của cần sa. Các hợp chất này hoạt động khắp não, cho thấy chúng có nhiều chức năng khác nhau. Ở chuột, việc tiếp xúc với cocaine làm tăng mức độ endocannabinoid ở những vùng não xử lý cảm giác sảng khoái, chẳng hạn như vùng não bụng (VTA).

Việc tiếp xúc với cocaine làm tăng mức độ endocannabinoid ở những vùng não xử lý cảm giác sảng khoái

Tiến sĩ Carl Lupica, Trưởng Bộ phận Nghiên cứu Điện sinh lý tại IRP của NIDA, cho biết: “Chúng tôi đã xác định được một cơ chế chưa từng được tiết lộ trong đó cocaine thúc đẩy việc giải phóng cannabinoids nội sinh để ảnh hưởng đến chức năng của khớp thần kinh  .

Tiến sĩ Lupica, Tiến sĩ Tsung Ping-Su, điều tra viên cao cấp của Chi nhánh Khoa học Thần kinh Tích hợp của NIDA và các đồng nghiệp của họ đã nghiên cứu cách cocaine tăng cường giải phóng endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol (2-AG) trong VTA của chuột. Vào năm 2015, nhóm của Tiến sĩ Lupica đã chỉ ra rằng cocaine kích thích sản xuất 2-AG ở vùng não đó, tăng hoạt động của nơ-ron dopamine. Ngoài ra, các nghiên cứu cũng chỉ ra một phân tử được gọi là thụ thể sigma-1 (Sig-1R), tham gia vào nhiều đường truyền tín hiệu trong tế bào, có thể liên kết với các loại thuốc kích thích, chẳng hạn như cocaine và methamphetamine. Sig-1R cũng có thể kiểm soát việc vận chuyển các phân tử khác nhau trong và ngoài tế bào thần kinh. Một cách để vận chuyển các phân tử ra khỏi tế bào là gói chúng thành những quả cầu nhỏ, có màng bao bọc (túi) để di chuyển vào không gian giữa các tế bào nơi chúng giải phóng hàng hóa của mình. Nhóm nghiên cứu hiện đã có thể chỉ ra mối liên hệ giữa cocaine, Sig-1R, túi ngoại bào và giải phóng 2-AG.

Các nhà nghiên cứu đã thao tác đường truyền tín hiệu Sig-1R trong các tế bào nuôi cấy để chứng minh cách cocaine liên kết với thụ thể này có thể thúc đẩy sự giải phóng túi ngoại bào ra khỏi tế bào. Sau đó, họ thực hiện một loạt nghiên cứu trong các lát mô của chuột VTA để tìm ra các cơ chế phân tử cơ bản. Các phân tích của họ đã xác định một chuỗi các sự kiện dẫn đến việc tiếp xúc với cocaine đến việc giải phóng 2-AG trong VTA.

Khi các nhà nghiên cứu làm gián đoạn chuỗi sự kiện này, chẳng hạn bằng cách ngăn chặn hoặc loại bỏ chức năng Sig-1R về mặt di truyền hoặc ức chế các phân tử liên quan khác, cocaine không còn có thể tạo ra các túi chứa 2-AG nữa. Điều này, đến lượt nó, ngăn 2-AG thay đổi chức năng của các tế bào thần kinh mục tiêu của nó.

Tiến sĩ Ping-Su cho biết: “Nghiên cứu hiện tại trả lời một câu hỏi lâu nay về cách cocaine huy động tín hiệu endannabinoid qua các không gian giữa các dây thần kinh. “Bước tiếp theo là kiểm tra xem đường truyền tín hiệu này bị thay đổi như thế nào trong quá trình sử dụng cocaine và sau khi rút cocaine.” Hy vọng rằng những phân tích như vậy cuối cùng sẽ giúp xác định các mục tiêu tiềm năng mới để điều trị chứng rối loạn sử dụng cocaine.

Phát hiện cũng có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về vai trò của giao tiếp giữa các tế bào trong trạng thái bình thường và bệnh tật. Tiến sĩ Lupica giải thích: “Chúng tôi muốn phát triển các phương pháp tiếp cận tinh tế hơn để nghiên cứu các túi ngoại bào trong não, vì các gói màng này đại diện cho một cách mới để các tế bào gửi các phân tử cho nhau”.