Penggunaan Alkohol: Pesta Minum Memulai Siklus Setan yang Mengganti Gen

Efek dari pesta minuman keras, seperti yang umum terjadi di Amerika Serikat - tampaknya bertahan jauh melampaui penyok tunggal. Di luar kegelisahan yang disebabkan oleh mabuk yang menghantui pagi setelah malam yang panjang dengan pukulan berdebar, sebuah studi baru-baru ini yang dilakukan oleh para ilmuwan di Rutgers Univesity menunjukkan bahwa pesta minuman keras dapat menyebabkan perubahan jangka panjang dalam DNA yang mungkin sebenarnya mempengaruhi cara kita mendekati alkohol di masa depan.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa alkohol dapat mengubah jalur hadiah penting di otak, memicu respons perasaan senang yang membuat minum minuman keras menjadi pola yang sulit untuk dihancurkan. Tapi makalah baru-baru ini di Alkoholisme: Penelitian Klinis dan Eksperimental ditulis oleh Dipak Sarkar, Ph.D., seorang profesor ilmu hewan di Rutgers University, menunjukkan bahwa bagian dari kecanduan alkohol dapat menjadi tertulis dalam DNA kita dari waktu ke waktu, terutama pada orang yang peminum berat atau peminum pesta. Dia mampu menunjukkan itu manusia peminum pesta dan peminum berat mengalami perubahan signifikan pada dua gen. Perubahan-perubahan itu, katanya, dapat benar-benar memperkuat seberapa banyak peminum minuman keras menginginkan alkohol, yang dia uji selama tiga hari di laboratorium di New Haven, Connecticut.

"Kami telah memperhatikan bahwa minum alkohol tidak hanya mempengaruhi perilaku tetapi juga mengubah beberapa perilaku seluler termasuk DNA dan RNA," kata Sarkar. Terbalik. "Kami menemukan dua gen ini yang terlibat dalam mengatur fungsi stres dan fungsi sirkadian juga terpengaruh."

Untuk mulai dengan, Sarkar mengambil sampel darah dari tiga kelompok peminum: peminum moderat, peminum pesta, dan peminum pesta yang "semua melaporkan‘menyukai bir, "ketika ia mencatat di koran. Secara khusus, peminum pesta minuman kerasnya melaporkan minum setidaknya tujuh minuman per minggu untuk wanita dan 14 minuman per minggu untuk pria, plus satu malam tambahan pesta minuman keras per bulan. Untuk masuk ke dalam kategori minuman berat, wanita harus rata-rata setidaknya delapan minuman per minggu dan pria harus rata-rata 15.

Ketika ia membandingkan molekul DNA aktual dari sampel darah pada individu-individu itu, ia menemukan bahwa peminum pesta memiliki sedikit perubahan pada DNA dua gen. Gen pertama, yang disebut POMC, memengaruhi respons stres di otak. Lain, disebut PER2, membantu mengendalikan ritme sirkadian - atau jam internal sel. Molekul DNA yang membentuk gen-gen tersebut memiliki kelompok molekul tambahan yang melekat (disebut metilasi DNA) yang membuatnya lebih sulit bagi sel untuk benar-benar menghasilkan protein yang dikode oleh gen-gen tersebut.

Sarkar bukan yang pertama menyarankan bahwa alkohol benar-benar dapat mengubah tubuh kita pada tingkat sel. Tapi makalahnya berusaha keras untuk menarik hubungan antara perubahan itu dan bagaimana peminum berat membutuhkan alkohol, yang ia bahas dalam eksperimen perilaku.

Dalam percobaan itu, ia meminta partisipannya untuk menilai tingkat kecanduan alkohol mereka, dan mengamati berapa banyak bir yang mereka minum ketika dia memberi mereka dua gelas untuk “tes rasa alkohol.” Inti dari temuan Sarkar adalah dia mengidentifikasi korelasi antara berapa banyak orang yang minum bir, berapa banyak mereka sangat membutuhkan alkohol, dan bagaimana tubuh mereka mengekspresikan gen POMC dan PER2. Berdasarkan analisisnya, ia dapat memperkirakan seberapa banyak seseorang akan minum atau menginginkan alkohol berdasarkan pada bagaimana tubuh mereka mengekspresikan kedua gen tersebut.

Makalah ini hanya cukup untuk membangun korelasi yang kuat - ia tidak bisa mengatakan dengan pasti bahwa ekspresi gen-gen ini dapat mendorong keinginan alkohol. Dia menambahkan bahwa penelitian pada hewan menunjukkan bahwa ketika gen-gen ini tidak diekspresikan, tikus cenderung minum lebih.

"Dalam penelitian pada hewan, kami memiliki bukti bahwa kedua gen ini cukup terlibat dalam penguatan positif minum alkohol," tambahnya. “Kami pikir itu memiliki efek mendalam pada fungsi tubuh serta perilaku. Itu membuat kami berpikir bahwa mungkin itu terlibat dalam perilaku adiktif."

Yang penting, Sarkar menambahkan, tidak mudah untuk benar-benar mendorong perubahan ini. Dia menambahkan bahwa satu atau dua episode pesta minuman keras - terlepas dari efek samping lain yang mungkin ditimbulkannya - mungkin tidak akan meninggalkan bekas pada DNA. Tetapi bagi mereka yang berjuang dengan penggunaan alkohol, makalahnya menunjuk pada perubahan genetik kecil yang dapat menyebabkan efek besar.

Abstrak:

Latar Belakang: Modifikasi gen epigenetik telah terbukti berperan dalam mempertahankan perubahan ekspresi gen yang tahan lama. Kami berhipotesis bahwa efek modulasi alkohol pada metilasi DNA pada gen tertentu dalam darah terbukti pada pesta minuman keras dan peminum alkohol berat dan dikaitkan dengan motivasi alkohol.

Metode: Tes Methylation-spesifik Polymerase Chain Reaction (PCR) digunakan untuk mengukur perubahan dalam metilasi gen periode 2 (PER2) dan gen proopiomelanocortin (POMC) dalam sampel darah perifer yang dikumpulkan dari sampel sedang, nonbinging, pesta, dan peminum sosial berat yang berpartisipasi dalam percobaan motivasi alkohol perilaku 3-hari dari paparan citra baik terhadap stres, netral, atau isyarat terkait alkohol, 1 per hari, disajikan pada hari-hari berturut-turut dalam urutan yang diimbangi. Menyusul paparan citra pada setiap hari, subjek dihadapkan pada isyarat bir alkohol diskrit diikuti dengan tes rasa alkohol (ATT) untuk menilai motivasi perilaku. PCR real-time kuantitatif digunakan untuk mengukur ekspresi gen kadar gen PER2 dan POMC dalam sampel darah di seluruh sampel.

Hasil: Dalam sampel peminum sedang, pesta, dan berat, kami menemukan peningkatan metilasi DNA PER2 dan POMC, mengurangi ekspresi gen-gen ini dalam sampel darah pesta dan peminum berat relatif terhadap peminum moderat, bukan peminum. Metilasi DNA PER2 dan POMC yang meningkat juga merupakan prediktif signifikan dari peningkatan kadar keinginan alkohol subyektif segera setelah pencitraan (p <0,0001), dan dengan penyajian alkohol (2 bir) (p <0,0001) sebelum ATT, serta dengan jumlah alkohol yang dikonsumsi selama ATT (p <0,003).

Kesimpulan: Data-data ini membentuk hubungan yang signifikan antara pesta minuman keras atau kadar alkohol yang tinggi dengan peningkatan kadar metilasi dan penurunan tingkat ekspresi gen POMC dan PER2. Selanjutnya, peningkatan metilasi gen POMC dan PER2 dikaitkan dengan motivasi subyektif dan perilaku yang lebih besar untuk alkohol.