コカインという薬物は、その使用者によってパフォーマンスを向上させる興奮剤であると考えられています。この薬は脳内の刺激伝達物質であるドーパミンとセロトニンの濃度を高め、「キック」を与えます。しかし、コカインの摂取はすぐに依存症につながるだけでなく、脳に変化を与え、損傷を与えます。コカイン使用者は脳卒中のリスクが5倍に増加しており、研究者らは数年前、この薬物が脳の早期老化を引き起こすことを発見した。コカイン使用者では、脳内の灰白質の縮小が早くなる。これは、特に長期にわたる薬物乱用後に認知障害を引き起こします。過剰摂取も非常に早く死につながります。コカインによって脳細胞がどのように、そしてなぜ死ぬのか、当初は不明のままでした。唯一明らかなことは、その薬が細胞に有毒な影響を及ぼしているということだった。そこで、ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学医学部のプラスン・グハ氏らは、培養細胞とマウスのニューロンに対するコカインの影響をより詳細に調べた。
細胞は自ら消化する
研究者らは、コカインが細胞の自然な浄化プログラムに影響を与えているのではないかと疑っている。これにより、特に、いわゆるオートファジーによって、過剰で機能しないタンパク質やその他の細胞産物がマークされ、膜小胞に閉じ込められることが保証されます。これらは次に、細胞の「廃棄物容器」の内容物を分解する酵素が豊富な廃棄膀胱と融合します。 「細胞は、常に廃棄物を生み出す家庭のようなものです」とグハ氏は説明します。 「オートファジーはゴミを取り除く管理人です。それは通常良いことです。」しかし、コカインがこの廃棄を制御不能にする可能性があると彼らは疑っている。「コカインのせいで、管理人は細胞のエネルギーを生み出すミトコンドリアなどの重要なものも廃棄してしまうのです」とグハ氏は言う。研究者らは、子宮内で薬物コカインに曝露された若いマウスの脳を使って、これが本当に当てはまるかどうかをテストした。
そして実際、若いマウスの脳では、コカインがシグナル伝達カスケードを引き起こし、とりわけ、一酸化窒素 (NO) がニューロン内でますます放出されました。研究者らの報告によると、これはメッセンジャーGAPDHに影響を与え、過剰なオートファジーを引き起こす細胞核の変化を引き起こす。その結果、細胞はいわば自己消化し、細胞核が縮小し、その後細胞全体が消滅し、最終的には神経細胞が消滅します。 「私たちの研究は、コカインの細胞毒性が、コカインがこのシグナル伝達カスケードを介してオートファジーを駆動し、細胞死を引き起こすという事実に関連していることを示しています」とGuhaらは報告している。細胞培養実験が示したように、これはコカイン濃度 0.1 マイクロモルですでに発生しており、したがって、低用量のコカイン摂取ですぐに到達できる範囲内です。
解毒剤があるかもしれない
しかし、良いニュースもあります。「私たちの新しい発見は、治療との関連性もある可能性がある」と研究者らは報告しています。コカインの毒性がオートファジーのみに基づいているのであれば、このシグナル伝達経路の強力かつ選択的な阻害剤があれば、脳に対する薬物の破壊的な影響を防ぐか、少なくとも抑制できる可能性がある。 「そのような治療法は、例えば、コカイン依存症の母親の子供たちを守る可能性がある」とグハ氏らは述べた。なぜなら、子宮内で薬物に触れた場合、多くの場合、脳の発達に欠陥を持って生まれてくるからです。追加の実験で、科学者たちはコカインの毒性作用を抑制できる有効成分をすでに特定している。マウスを使った実験では、CGP3466Bという実用名を持つ薬剤が、コカインによって引き起こされる細胞死から動物の脳を保護することができた。研究者らは報告している。
大きな利点: この有効成分は、パーキンソン病と ALS に対する有効性が臨床研究ですでにテストされています。これらの病気に対しては効果がないことが判明しましたが、研究ではこの物質が人間に害を及ぼさないことが示されました。 「したがって、この病原体または密接に関連する病原体は、コカイン乱用の治療を改善する可能性がある」とグハ氏らは言う。彼らはすでに CGP3466B の派生製品の作成とテストに取り組んでいます。ただし、研究者らが強調しているように、このアプローチが市場で使える治療法になるまでにはまだ何年もかかる可能性があります。この物質がコカインによって引き起こされる人間の損傷に対してどの程度効果があるのかはまだ調査の必要があります。
