Мозг бросает алкоголь — и временно теряет запасной «бензин»

Учёные выяснили, что мозг людей с алкогольной зависимостью быстро перестраивается после прекращения пьянства — причём сначала эта перестройка выглядит как метаболический провал.

Обычно мозг получает энергию главным образом из глюкозы. Но при употреблении алкоголя печень превращает его в ацетат — вещество, которое поступает в кровь и становится дополнительным топливом. Особые клетки мозга — астроциты — активно поглощают ацетат, используют его для собственных процессов и поддерживают работу соседних нейронов.

Предыдущие исследования показали: у людей, регулярно пьющих в больших количествах, мозг лучше сжигает ацетат, чем у тех, кто пьёт мало. При зависимости ацетат может постоянно присутствовать в крови, в том числе во время сна. Организм, как это иногда бывает при длительном избытке вещества, пытается защититься и меняет способность пропускать его в мозг.

Новая работа Chathura Kumaragamage из University of Calgary и Graeme F. Mason из Yale Biomedical Imaging Institute проверила, что происходит с этим механизмом во время медицинского отказа от алкоголя. В исследовании участвовали 13 малопьющих, 15 людей с рискованным употреблением, шесть человек в длительной ремиссии и пациенты с алкогольным расстройством, проходившие стационарную детоксикацию.

Учёные вводили участникам безопасно помеченный углеродом-13 ацетат, брали образцы крови и с помощью магнитно-резонансной спектроскопии отслеживали его путь в мозге. Особое внимание уделили затылочной коре — задней части мозга. Исследователи измеряли, насколько быстро астроциты поглощают ацетат и превращают его в вещества, участвующие в передаче сигналов, включая глутамат и глутамин.

Результат оказался противоположным ожиданиям. Через неделю трезвости скорость окисления ацетата в мозге была на 64% ниже, чем у активно пивших людей, и на 41% ниже, чем у участников, находившихся в длительной ремиссии. В крови ацетат сохранялся дольше, что указывало на замедленное очищение организма от этого вещества.

По мнению авторов, постоянное воздействие ацетата могло заставить мозг снизить его транспортировку через защитный барьер. Это может быть защитной реакцией: ацетат способен влиять на работу генов, поэтому мозг, вероятно, ограничивает его поступление. Другая версия — временная «заторможенность» клеток, которым приходится резко перестраиваться после исчезновения алкоголя.

При этом у активно пьющих мозг окислял ацетат на 58% быстрее, чем у малопьющих. Так исследователи подтвердили результаты работы 2013 года: регулярное употребление алкоголя действительно усиливает зависимость мозга от его продуктов распада. Возможно, периодическое употребление повышает способность использовать ацетат, а постоянное — наоборот, включает защитное ограничение.

Но провал оказался недолгим. Через месяц трезвости потребление ацетата мозгом выросло на 43% и почти сравнялось с показателями малопьющих. Это говорит о том, что именно данный аспект алкогольной зависимости обратим довольно быстро. Другие изменения, например уменьшение объёма мозга, могут восстанавливаться дольше и не всегда полностью.

Показатель «энергия на цикл», сравнивающий базовые энергозатраты клеток с интенсивностью химической передачи сигналов между нейронами, у всех групп был примерно одинаковым. Значит, несмотря на смену топлива, общий баланс энергоснабжения и работы нейронных сетей оставался стабильным.

Исследование небольшое, поэтому его выводы требуют проверки. Особенно мало участников было в группах недельной трезвости и длительной ремиссии. Данные о привычках к алкоголю частично основывались на самоотчётах, а ацетат вводили внутривенно, что не полностью повторяет естественное образование вещества в печени. Нельзя уверенно оценить и влияние пола или курения.

Учёные отдельно предупреждают: алкоголь не является способом быстро получить энергию. При его переработке образуются свободные радикалы кислорода, перекись водорода и ацетальдегид — токсичное вещество и сильный канцероген. Пить уксус для облегчения синдрома отмены тоже опасно: чтобы получить количество ацетата, сопоставимое с несколькими коктейлями, пришлось бы выпить около литра обычного столового уксуса. Это повреждает эмаль зубов и создаёт большую кислотную нагрузку для горла и желудка.

Авторы считают, что изучение альтернативных источников энергии может привести к новым диетическим или медицинским способам облегчения отмены алкоголя. Уже есть данные, что рацион с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов уменьшает тяжесть абстиненции, а кетоновые добавки могут снижать тягу к алкоголю. Однако зависимость — медицинское состояние, и прекращать употребление при выраженной зависимости безопаснее с врачебной помощью: существуют одобренные препараты, которые помогают сократить или остановить употребление алкоголя.

Работа «Reversible alterations of brain acetate metabolism associated with alcohol consumption» опубликована в журнале Neuropsychopharmacology. В числе авторов — Chathura Kumaragamage, Lihong Jiang, Gustavo A. Angarita, Robin A. de Graaf, Elizabeth Guidone, Anastasia Coppoli, Kevin L. Behar, Barbara I. Gulanski, Brian Pittman, Stuart A. Weinzimer, Douglas L. Rothman, John H. Krystal и Graeme F. Mason.