Białko ΔFosB i jego rola w jądrze półleżącym. Znaczenie w uzależnieniu, stresie, odpowiedzi na nagrody naturalne i środki psychoaktywne

Białko ΔFosB to czynnik transkrypcyjny należący do rodziny Fos. Zostało ono zidentyfikowane jako element fizjologicznej potrzeby poszukiwania przyjemności, jak również powstawania i utrzymywania się uzależnienia. Jego ekspresja w jądrze półleżącym w odpowiedzi na czynniki pobudzające ciągle układ nagrody powoduje tworzenie nowych ścieżek neuronalnych w tym układzie. Choć czynniki wzbudzające ekspresję ΔFosB są różnorodne, dokładne efekty działania tego białka zależą ściśle od regionu mózgu oraz typu neuronów, w których zachodzi ekspresja. Do czynników tych należą wysiłek fizyczny, zachowania seksualne, wysokokaloryczne jedzenie czy stres, ale też substancje psychoaktywne (stymulanty, opioidy, alkohol, nikotyna, propofol), elektrowstrząsy, leki antypsychotyczne obu generacji oraz leki przeciwdepresyjne. Podwyższony poziom ΔFosB w średnich neuronach kolczastych jądra półleżącego z dominującą ekspresją receptorów D1 został powiązany u myszy z występowaniem odporności na stres, ale też ze zwiększoną wrażliwością na substancje psychoaktywne i wzrostem skłonności do podejmowania zachowań ryzykownych. W tym samym typie neuronów, ale z dominującym występowaniem receptorów D2 nadekspresja ΔFosB występowała po przebywaniu we wzbogaconym środowisku i piciu słodzonych napojów. Obniżony poziom ΔFosB w jądrze półleżącym wykazano post mortem w mózgach osób chorych na depresję, a w korze przedczołowej po przewlekłym stosowaniu neuroleptyków. ΔFosB charakteryzuje się wysoką trwałością – nawet do kilku miesięcy. Po przewlekłej indukcji ekspresji tego białka dochodzi do jego akumulacji. Długi czas półtrwania ΔFosB wraz z indukowaniem przezeń neuroplastyczności może tłumaczyć chroniczny przebieg uzależnienia.

ΔFosB is a transcription factor and a member of Fos family proteins. It has been identified to be a factor both in physiological reward-seeking behavior and in development of addiction. Its expression in the nucleus accumbens in response to chronic stimulation of the reward system triggers neuroplasticity in this system. Although ΔFosB expression increases in response to many different stimuli, its exact effects differ depending strictly on the brain region and type of neurons in which the expression takes place. Among stimuli known to induce ΔFosB expression are exercise, sexual activity, calorie-rich foods and stress, but also psychoactive drugs (stimulants, opioids, alcohol, tobacco, propofol), electroconvulsive therapy, antipsychotics of both generations and antidepressants. Increased ΔFosB levels in nucleus accumbens medium spiny neurons with dominant D1 receptor expression have been associated in mice with stress resilience, but also with increased susceptibility to developing an addiction and higher frequency of risky behaviors. Increased ΔFosB expression in the same neuron type, but with dominant D2 receptor has been observed after rearing mice in a mentally enriching environment and following high-sucrose drink consumption. Decreased ΔFosB levels have been demonstrated post mortem in the nucleus accumbens in patients suffering from depression and in the prefrontal cortex after chronic antipsychotic drug administration. The ΔFosB half-life is exceptionally long – this protein has been shown to last even for several months after cessation of the stimuli – and it accumulates following chronic stimulation. Both its abnormal stability and neuroplasticity-inducing properties could explain the chronic course of addiction.