Aju plastilisus muutub ka sõltuvuse korral mitmetes aju piirkondades. „Varasemad loomuuringud on näidanud, et uimastid mõjutavad epigeneetilisi modifitseerijaid, DNMT ja TET perekonna ensüüme. Antud ensüümid omavad rolli DNA metülatsiooni taseme regulatsioonis, mille kaudu mõjutatakse sõltuvuse tekkes ja kujunemises oluliste geenide avaldumist ajus,” sõnas Somelar-Duracz.
Doktoritöö eesmärk oli selgitada erinevate aju plastilisust kahjustavate tegurite rakulisi ja molekulaarseid mehhanisme. Täpsemalt analüüsiti neuropaatilise ehk närvikahjustusest tekkinud kroonilise valu, D-vitamiini defitsiidi ja kroonilise stressi mõju neurogeneesile ning neuropõletikule. Lisaks uuriti psühhostimuleeriva toimega ainete kokaiini ja amfetamiini mõju DNMT ja TET ensüümidele.
Somelar-Duracz sõnas, et katsed hiire loommudelis näitasid, et krooniline neuropaatiline kahjustus põhjustas ärevust, depressioonilaadset käitumist ning mäluhäireid ja nende käitumuslike häiretega kaasnes uute närvirakkude tekke pärssumine hipokampuses. Samuti esines hipokampuses kõrvalekaldeid mikrogliia ehk aju immuunrakkude aktivatsioonis, mis võis olla neurogeneesi vähenemist põhjustavaks teguriks.
Pikaaegne D-vitamiini defitsiit põhjustas hiirtel häireid lühi- ja pikaajalises mälus, ümberõppimise võimes ja enesehoolitsuskäitumises. „Täheldasime neurogeneesi vähenemist ja neuropõletiku ilminguid hipokampuses. Sarnaseid muutusi põhjustas ka stress, kuid D-vitamiini defitsiidi poolt põhjustatud käitumuslikud ja aju plastilisuse muutused kroonilise stressi toimel ei võimendunud,“ sõnas Somelar-Duracz. „Kokkuvõttes näitavad meie tulemused, et D-vitamiini piisav hulk organismis täiskasvanueas on vajalik mälufunktsioonide säilitamiseks keskeas. Küll aga ei näidanud käesoleva töö tulemused, et pikaajaline D-vitamiini defitsiit suurendaks haavatavust stressi suhtes.“
Katsetes, millega hinnati, mis juhtub, kui inimvere rakkudele lisada katseklaasis korduvalt psühhostimulante, leiti, et need vähendasid TET ensüümide tööd ja muutsid põletiku teket soodustavate molekulide hulka rakusöötmes. „Kui aga lisaks kokaiinile oli rakutassi lisatud ka DNMT ensüümide inhibiitor, siis kokaiin ei suutnud enam nii palju DNMT ja TET ensüümide aktiivsust mõjutada. Meie tulemused viitavad, et DNMT ensüümide töö takistamine võib olla võimalik meetod kokaiini mõju vähendamiseks, kuid selle kohta on vaja teha veel täiendavaid uuringuid,” lisas Somelar-Duracz.
Doktoritöö autori sõnul aitavad käesoleva töö tulemused mõista, kuidas mõjutavad erinevad patoloogiad ja keskkonnategurid täiskasvanueas uute närvirakkude teket, mikrogliia rakkude reaktiivsust ja DNMT ning TET ensüüme, ning selgitada, kuidas tuvastatud mehhanismid võivad panustada kaasuvate käitumuslike muutuse tekkesse. „Saadud teadmised aju plastilisuse alusmehhanismidest võivad tulevikus aidata kaasa ennetus- ja ravistrateegiate väljatöötamisele.“
Kelli Somelar-Duracz kaitses doktoritöö „Aju plastilisust kahjustavate tegurite molekulaarsed ja rakulised mehhanismid“ 27. augustil. Doktoritöö juhendajad on farmakoloogia kaasprofessor Külli Jaako ning farmakoloogia ja kliinilise farmakoloogia professor Anti Kalda.
