Asztrociták és nikotinfüggőség

A nikotinfüggőség továbbra is az egyik legmakacsabb közegészségügyi probléma világszerte, amelyet az agyban bekövetkező olyan változások tartanak fenn, amelyek erősítik a rendszeres használatot, és rendkívüli mértékben megnehezítik a leszokást. A tudományos kutatások évtizedeken át elsősorban a neuronokra összpontosítottak, hogy megértsék e folyamatok hátterét, azonban egyre több bizonyíték utal arra, hogy más agysejtek is aktív szerepet játszanak az addiktív viselkedés kialakításában, mindezidáig azonban a gliasejtek szerepe háttérbe szorult. A mostani vizsgálat új eredményei azonban azt mutatják, hogy az asztrociták a jutalmazó rendszerben közvetlenül együttműködnek a neuronokkal, és aktívan szabályozzák a nikotinfüggő viselkedést.  

Az Acta Pharmaceutica Sinica B folyóiratban szeptember 25-jén megjelent cikkükben a Pusan National University kutatóinak feltárták, miként járulnak hozzá az asztrociták a nikotin által kiváltott agyi változásokhoz. A vizsgálat egy eddig kevéssé ismert mechanizmust azonosított, amelyben kulcsszerepet játszik az asztrocitákban jelenlévő glutamin-szintetáz (GS) enzim. Ez az enzim alapvető fontosságú a glutamát, az agy elsődleges serkentő neurotranszmitterének szabályozásában.

A kutatás során patkánymodellekben ismételten nikotint injektáltak az állatok szervezetébe, és kimutatták, hogy a nikotin stimulálja az α7 nikotinos acetilkolin-receptorokat az asztrocitákban a törzsdúc és a putamen területén, ami intracelluláris kalciumszint-emelkedést vált ki. A kalcium növekedése aktiválta a foszforilált c-Jun N-terminális kinázt (pJNK), amely ismert módon reagál sejtes stresszre és drogexpozícióra. Az aktivált JNK kölcsönhatásba lépett az 1a típusú metabotróp glutamát-receptorral (mGluR1a), fokozva az asztrocitákból származó glutamát-szintetáz (GS) aktivitását és beindítva a glutamát–glutamin útvonalat, ami fokozott lokomotoros szenzitizációhoz vezetett.

A kutatók a biokémiai útvonal megszakítása érdekében egy speciálisan tervezett gátló peptidet alkalmaztak, amely blokkolta a pJNK és az mGluR1a közötti kölcsönhatást. Amikor ezt a peptidet közvetlenül a törzsdúc és a putamen területére juttatták nikotinnal ismétlődően kezelt patkányokban, a GS aktivitás szokásos növekedése jelentősen mérséklődött. Viselkedési szinten ez az intervenció csökkentette a lokomotoros szenzitizációt, ami egyértelműen igazolta, hogy az asztrociták jelátviteli folyamatai kulcsfontosságúak a nikotin által kiváltott agyi változásokban.  

Az eredmények új irányt nyitnak a függőséggel kapcsolatos kutatásokban, mivel rávilágítanak a neuronok és a gliasejtek közötti kommunikáció jelentőségére. Bár a nikotinfüggőséget széles körben a glutamátszignalizáció zavaraként értelmezik, ez a vizsgálat azt mutatja, hogy az asztrociták aktívan részt vesznek azokban a molekuláris folyamatokban, amelyek megerősítik a nikotin ismételt használatát. A kutatás jelenleg preklinikai fázisban van, de hosszú távon jelentős következményekkel járhat. Choe professzor kiemelte, hogy bár a klinikai alkalmazásig még időre van szükség, és közvetlen humán felhasználás egyelőre bizonytalan, a vizsgálat mélyíti a nikotinfüggőséggel kapcsolatos ismereteket, és megalapozhatja olyan terápiás stratégiák kidolgozását, amelyek hatékonyan támogathatják a dohányzásról való leszokást. 

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Brain enzyme that drives nicotine addiction and smoking dependence identified

Glutamine synthetase in astrocytes of the caudate and putamen is responsible for locomotor sensitization after nicotine exposure

Irodalmi hivatkozás:

Ju Hwan Yang et al, Glutamine synthetase in astrocytes of the caudate and putamen is responsible for locomotor sensitization after nicotine exposure, Acta Pharmaceutica Sinica B (2025). DOI: 10.1016/j.apsb.2025.09.038