Cellular and neuronal mechanisms that underlie addiction - literature review
Mechanizmy komórkowe i neuronalne, które leżą u podstaw uzależnienia - przegląd literatury
REVIEW PAPER
Curr Probl Psychiatry 2022;23(4), 159-164
© 2022 Authors. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution-NonComercial-No Derivs licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Maria Grzymkowska1, Elżbieta Grzywacz2, Łukasz Zadroga1, Jolanta Chmielowiec3,
Justyna Chwałczyńska4, Katarzyna Błaszczak4, Jolanta Masiak5,
Aleksandra Strońska-Pluta6 , Anna Grzywacz6, Krzysztof Chmielowiec3
1 Student Reaserach Group of Independent Laboratory of Health Promotion, Pomeranian Medical University in Szczecin, Poland
2 Student Research Group of Department of Oral Surgery, Pomeranian Medical University in Szczecin, Poland
3 Department of Hygiene and Epidemiology, Collegium Medicum, University of Zielona Góra,Poland
4 Student Scientific Association "SALUS", Collegium Medicum, University of Zielona Góra, Poland
5 II Department of Psychiatry and Psychiatric Rehabilitation, Medical University of Lublin, Poland
6 Independent Laboratory of Health Promotion, Pomeranian Medical University in Szczecin, Poland
Abstract
Introduction: Addictive substances act on a number of neurotransmitter systems, and the end result of this action is the activation of the reward system in the brain. The cellular and neuronal mechanisms that underlie addiction have long been searched for. One of such neurotransmitters is dopamine, a catecholamine synthesized in neurons located mainly in the midbrain.
Material and method: The available literature was reviewed on the Pubmed platform and from other sources. The analysis included original studies, reviews.
The aim of the study was to review the literature on the relationship between the DRD2 gene and the occurrence of substance addiction.
Discussion: This work presents several currently discussed biological mechanisms, especially at the molecular and genetic level, involved in the process of addiction to various psychoactive substances. They discovered the brain structures that are most at risk, as well as other neurotransmitter systems and receptor proteins through which they can exert their pathological effects. It has also been established that exposure to psychoactive substances causes significant changes in expression in over 100 genes (including genes for dopaminergic, serotonergic and signaling pathways). The DRD2 receptor (present, among others, in the nucleus accumbens) plays an important role in the reward system, in the transmission of information. The weakening of this conductivity is a significant risk factor for the onset of clinical features that are associated with reward system deficiency syndrome. The expression of the D2 receptor gene may take up to 2 isoforms: short D2S and long D2L.
Conclusions: Further research at the molecular level may result in the modification of psychotherapy and pharmacotherapy in terms of their personalization.
Keywords: reward system, DRD2 gene, DAT, dopamine
Streszczenie
Wstęp: Substancje uzależniające działają na szereg układów neuroprzekaźników, a końcowym rezultatem tego działania jest aktywacja układu nagrody w mózgu. Od dawna poszukiwano mechanizmów komórkowych i neuronalnych, które leżą u podstaw uzależnienia. Jednym z takich neuroprzekaźników jest dopamina, katecholamina syntetyzowana w neuronach zlokalizowanych głównie w śródmózgowiu.
Materiał i metoda: Przegląd dostępnej literatury dokonano na platformie Pubmed oraz z innych źródeł. Analiza obejmowała opracowania oryginalne, recenzje. Celem pracy był przegląd literatury dotyczącej związku genu DRD2 z występowaniem uzależnienia od substancji psychoaktywnych.
Celem pracy był przegląd literatury dotyczącej związku genu DRD2 z występowaniem uzależnienia od substancji psychoaktywnych.
Dyskusja: W tej pracy przedstawiono kilka obecnie dyskutowanych mechanizmów biologicznych szczególnie na poziomie molekularnym i genetycznym uczestniczących w procesie uzależnień od różnych substancji psychoaktywnych. Praca koncentruje się na charakterystyce dopaminy, która jest neuroprzekaźnikiem zaangażowanym w takie procesy, jak skoordynowana kontrola ruchu, nagroda, uzależnienie, wydzielanie hormonów i metabolizm. Odkryto struktury mózgu, które są najbardziej narażone na jej działanie, a także inne układy neuroprzekaźników i białka receptorowe, poprzez które mogą wywierać swoje patologiczne działanie. Ustalono również, że ekspozycja na substancje psychoaktywne wywołuje istotne zmiany ekspresji w ponad 100 genach (w tym genach szlaków dopaminergicznych, serotoninergicznych, sygnałowych). Receptor DRD2 (obecny m.in. w jądrze półleżącym) odgrywa ważną rolę w układzie nagrody, w przekazywaniu informacji. Osłabienie tego przewodnictwa jest istotnym czynnikiem ryzyka wystąpienia objawów klinicznych związanych z zespołem niedoboru układu nagrody. Ekspresja genu receptora D2 może zajmować do 2 izoform: krótkiej D2S i długiej D2L. Efekt pominięcia eksonu 6 genu DRD2 w trakcie transkrypcji, produkującej białko o 29 aminokwasów krótsze („short” – S).
Wnioski: Dalsze badania na poziomie molekularnym mogą skutkować modyfikacją psychoterapii i farmakoterapii pod kątem ich spersonalizowania.
Słowa kluczowe: system nagrody, gen DRD2, DAT, dopamina
Pliki do pobrania
Calendar
Listopad 2024
Pon | Wto | Śro | Czw | Pią | Sob | Nie |
01 | 02 | 03 | ||||
04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 | 10 |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |