מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת נוגדי חמצון מדווח כי חשיפה לאלכוהול עלולה להוביל להצטברות של חלבונים שניזוקו בחמצון בתאי עצב.
לימוד: אלכוהול גורם להצטברות של חלבונים שניזוקו בחמצון בתאי עצב וברקמות. קרדיט תמונה: Nitr / Shutterstock.com
נוירוטוקסיות של אלכוהול
אתיל אלכוהול או אתנול הוא החומר הפסיכואקטיבי הנצרך ביותר. למרות שרמות נמוכות של צריכת אלכוהול נקשרו להשפעות מגנות ספציפיות על הבריאות, כגון סיכון מופחת לסוכרת, מחלת לב איסכמית ודמנציה, צריכה מופרזת של חומר זה עלולה להוביל לסיבוכים בריאותיים חמורים.
בשנת 2016, התמותה העולמית המוערכת עקב שימוש מזיק באלכוהול עלתה על שלושה מיליון אנשים. בהתחשב בשנות חיים מותאמות לנכות, שימוש באלכוהול נקשר ליותר מ-5% מנטל המחלה העולמי. מחקרים אפידמיולוגיים קודמים זיהו קשר בין צריכת אלכוהול ליותר מ-200 מחלות סומטיות.
מחקרים קודמים שחקרו את ההשפעות של אלכוהול על מערכת העצבים דיווחו על קשר בין צריכה מופרזת של אלכוהול לבין סיכון מוגבר לדמנציה וירידה קוגניטיבית. פנוטיפים אלו יוחסו לניוון של חומר לבן ואפור כאחד במוח, נזק מוחי ואובדן עצבי שזוהה במוחם של אלכוהוליסטים. ההשפעות השליליות הגדולות ביותר הקשורות לשתייה מרובה נצפו בקרב מתבגרים ומבוגרים.
ללמוד עיצוב
במחקר הנוכחי, מדענים חוקרים את ההשפעות הרעילות של אלכוהול על תאי נוירובלסטומה אנושיים בלתי מובחנים והן מובחנים, המודל הסלולרי הנפוץ ביותר לחקר מחלות ניווניות. לשם כך, תאי נוירובלסטומה נחשפו לאתנול של 0-200 מילימולרי (mM) למשך עד 24 שעות.
נוירוטוקסיות הנגרמת על ידי אלכוהול נמדדה באמצעות מגוון רחב של מבחנים, כולל כימות תאים, מורפולוגיה והערכות פונקציונליות של המיטוכונדריה, ייצור מיני חמצן תגובתיים (ROS) והצטברות תאית של חלבונים שניזוקו בחמצון. רקמות מוח שלאחר המוות שהתקבלו מאנשים מכורים לאלכוהול נותחו גם כדי לקבוע את יכולת השחזור של כל בַּמַבחֵנָה תצפיות בבני אדם.
תצפיות חשובות
חשיפה לאלכוהול נמצאה כמפחיתה את הפעילות המטבולית ואת הכדאיות של תאים לא מובחנים והן מובחנים באופן תלוי מינון ומשך חשיפה. הפחתה משמעותית בכדאיות התא נצפתה לאחר שש שעות של חשיפה לריכוזי אלכוהול של 20 מ"מ או יותר.
הירידה בכדאיות התא הייתה בולטת יותר בתאים לא מובחנים בהשוואה לתאים מובחנים. בריכוז האתנול הנבדק הנמוך ביותר של 10 מ"מ, חשיפת אלכוהול הובילה לאינדוקציה של 6-11% בפעילות מטבולית בתאים מובחנים ו-1-10% אינדוקציה בתאים לא מובחנים.
התצפיות המיקרוסקופיות הצביעו על כך שחשיפה לאלכוהול קשורה להפחתה משמעותית בתחזיות העצבים.
השפעות של חשיפה לאלכוהול על המיטוכונדריה
ניתוח מיקרוסקופ אלקטרונים (TEM) חשף שינויים משמעותיים במורפולוגיה של המיטוכונדריה בתאים החשופים לאלכוהול. ירידה ניכרת ברמות אדנוזין טריפוספט (ATP) נצפתה גם בתאי נוירובלסטומה מובחנים ובלתי מובחנים.
נצפתה אינדוקציה בייצור ROS בעקבות חשיפה לאלכוהול, שהגיעה לשיא לאחר שלוש ושש שעות של חשיפה. ייצור ROS היה גבוה משמעותית בתאים מובחנים בהשוואה לתאים לא מובחנים.
הצטברות של חלבונים שניזוקו בחמצון
תכולת החלבון הקרבוניל הכוללת הוערכה כמדד לחלבונים שניזוקו בחמצון. לשם כך, חשיפה לאלכוהול הגדילה משמעותית את הצטברות חלבונים שניזוקו בחמצון בתאים מובחנים ובלתי מובחנים כאחד לאחר 12 או 24 שעות של חשיפה. עם זאת, הצטברות זו הייתה גבוהה משמעותית בתאים מובחנים לאחר 12 שעות של חשיפה לאתנול של 50 mM.
הפרופיל של חלבונים פגומים שנצפו במחקר זה היה דומה לזה שנצפה ברקמות המוח של אנשים אלכוהוליסטים.
משמעות המחקר
חשיפה לאלכוהול מפחיתה באופן משמעותי את הכדאיות ומעוררת עקה חמצונית בתאים עצביים מובחנים ובלתי מובחנים כאחד, באופן תלוי מינון ומשך חשיפה. למרות היותם עמידים יותר לציטוטוקסיות הנגרמת על ידי אלכוהול, תאים עצביים מובחנים מגלים רגישות גבוהה יותר לנזק חלבוני חמצוני הנגרם על ידי אלכוהול מאשר תאים לא מובחנים. יתרה מכך, המאפיינים של חלבונים שניזוקו בחמצון שנצפו במחקר דומים לאלו שנמצאו ברקמות מוח בוגרות שלאחר המוות.
בסך הכל, ממצאי המחקר מצביעים על כך שהתמיינות תאים עשויה לקדם עמידות למוות שנגרם כתוצאה מאלכוהול, אך לגרום לתאים אלו להיות רגישים יותר לצבירת חלבונים שניזוקו בחמצון.
ניתן לייחס את הירידה הקוגניטיבית הנצפית לעתים קרובות אצל שתייני אלכוהול כבדים למוות מוגבר של תאי עצב ותפקוד מופחת של תאים שורדים עקב מתח חמצוני. לפיכך, להתערבויות טיפוליות המכוונות ללחץ חמצוני באמצעות השראת קיבולת נוגדת חמצון תאית עשויות להיות השפעות הגנה מפני נוירוטוקסיות הנגרמות על ידי אלכוהול.
