BACKGROUND: Consumption of large amounts of alcohol within a short period of time (binge drinking) among adolescents is considered a risk factor for the development of various disorders, including cognitive impairment, the underlying mechanisms of which remain insufficiently understood.
AIM: The work aimed to investigate the delayed effect of alcohol exposure during adolescence on brain mRNA expression of neuronal synuclein proteins, dysfunction of which may represent a key factor in dopaminergic impairment and the pathogenesis of cognitive disorders in adulthood.
METHODS: mRNA expression was assessed by quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction in samples of the midbrain, striatum, amygdala, and hypothalamus obtained from adult (postnatal day 58) male Wistar rats that had received injections of 20% ethanol solution (intraperitoneally at dose of 3 g/kg, once daily) from postnatal day 30 to 40.
RESULTS: Increased α-synuclein mRNA levels were observed in the striatum and midbrain of animals exposed to alcohol during adolescence. mRNA expression of genes functionally associated with α-synuclein was analyzed, including vesicular proteins of the SNARE (Soluble NSF Attachment Protein Receptor) complex—SNAP-25 (Synaptosomal-Associated Protein of 25 kDa) and VAMP2 (Vesicle-Associated Membrane Protein 2)—as well as dopamine-related genes. Rats exposed to alcohol during adolescence demonstrated elevated tyrosine hydroxylase mRNA levels compared with controls (p = 0.019). In contrast, mRNA levels of γ-synuclein, SNAP-25, VAMP2, dopamine receptor subtype 2, and the dopamine transporter remained unchanged.
CONCLUSION: Alcohol intoxication during adolescence results in increased mRNA expression of α-synuclein and tyrosine hydroxylase in the midbrain of adult animals. These changes likely underlie long-term alterations in dopaminergic neurotransmission and may contribute to brain and behavioral dysfunction.
Обоснование. Потребление большого количества алкоголя в течение короткого периода времени («запойное» употребление, binge drinking) среди подростков считается одним из факторов риска развития различных расстройств, включая когнитивные нарушения, механизмы которых до сих пор недостаточно изучены.
Цель исследования — изучить отставленный эффект употребления алкоголя в подростковом периоде на экспрессию в мозге мРНК нейрональных белков синуклеинов, нарушение функций которых может быть одним из ключевых факторов дофаминовой дисфункции и патогенеза когнитивных расстройств во взрослом возрасте.
Методы. Экспрессию мРНК определяли методом количественной полимеразной цепной реакции после обратной транскрипции в режиме реального времени в образцах среднего мозга, стриатума, миндалевидного тела и гипоталамуса взрослых (постнатальный день 58) самцов крыс линии Wistar, получавших инъекции раствора 20% этанола (внутрибрюшинно в дозе 3 г/кг, один раз в сутки) в период с 30-го по 40-й день после рождения.
Результаты. Показано повышение уровня мРНК α-синуклеина в стриатуме и среднем мозге алкоголизированных в подростковом периоде животных. Проведён анализ экспрессии мРНК, функционально связанных с α-синуклеином, везикулярных белков SNARE-комплекса (Soluble NSF Attachment Protein Receptor) — SNAP-25 (Synaptosomal-Associated Protein of 25 kDa) и VAMP2 (Vesicle-Associated Membrane Protein 2), а также дофамин-ассоциированных генов. Он показал, что у алкоголизированных в подростковом периоде крыс наблюдается повышенный уровень мРНК тирозингидроксилазы по сравнению с контролем (p=0,019). При этом уровни мРНК γ-синуклеина, SNAP-25, VAMP2, рецептора дофамина второго подтипа и дофамин-транспортного белка оставались неизменными.
Заключение. Алкогольная интоксикация в подростковом периоде приводит к увеличению экспрессии мРНК α-синуклеина и тирозингидроксилазы в среднем мозге взрослых животных, что, вероятно, лежит в основе долговременных изменений дофаминовой передачи и способствует нарушениям функций мозга и поведения.