Alkohol utlöser en aktivering av olika gener som kan påverka hälsa och aktivitet i hjärnans celler, och ny forskning från Weill Cornell Medical College i New York City belyser hur den processen sker.
Resultaten, som publiceras i den 21 november numret av The Journal of Neuroscience, kan också kanten forskare närmare förståelse alkohol kopplade sjukdomar som hjärnskador i samband med kronisk alkoholism, och den onormala hjärnans utveckling ses i fetalt alkoholsyndrom (FAS ).
"Om du ska förstå de biologiska effekterna av alkohol på gener i celler, du måste förstå de molekylära maskineri som driver transkription, eller aktivering av gener i fråga. Det är vad vi tror vi har gjort här", säger studiens ledande författare Dr Neil L Harrison, professor i farmakologi och farmakologi i anestesi vid Weill Cornell.
I forskning som bedrivs i cellkulturer och i möss nervceller in vivo, fann hans team att alkohol stimulerar en allestädes närvarande, stress-linked biokemisk kaskad - kallade heat shock väg - för att skicka en molekyl som kallas heat shock faktor 1 (HSF1) i neuron kärna. HSF1 stimulerar då transkriptionen av många av de gener kända för att aktiveras av alkohol.
Det faktum att alkohol triggar aktivering av gener i hjärnan är inte ny och har länge varit föremål för intensiv forskning.
En gen i synnerhet, som kallas Gabra4, är nära knuten till funktionen (eller dysfunktion) av receptorer för GABA, en viktig signalsubstans.
"Vi visste att halterna av uttryck av Gabra4 fluktuerade kraftigt i närvaro av alkohol, så vi undrade om vi kunde ta reda på hur detta sker", säger huvudförfattaren Dr Leonardo Pignataro, instruktör i farmakologi i anestesiologi vid Weill Cornell.
Samtidigt hade forskningen i Korea med C. elegans masken (ett gemensamt verktyg för genforskningen) upptäckt att alkohol arbetat på en viss bit av DNA för att utlösa aktivitet i värmen chock väg, finna samma bit av DNA i Gabra4 gen av möss och människor. "Detta var alla mycket spännande, eftersom värmen chocken vägen är en biokemisk mekanism som finns i nästan alla celler och hela organismer," säger Dr Harrison. "Forskarna tror att det hjälper cellerna hantera stressorer - inklusive stark värme eller miljögifter -. Ämnen som alkohol"
Arbeta med musen celler i labbet har forskarna använt microarray teknik för att söka efter gener än Gabra4 som kan aktiveras när värmen chocken väg utsattes för alkohol. De hittade många andra.
"Den stora frågan som återstår är hur denna aktivering sker" Den nuvarande teorin hävdar att, under förhållanden av stress, heat shock proteiner bryta sig loss från en viktig molekyl, HSF1. HSF1 gör sedan sin väg till cellkärnan, där den hjälper till att stimulera transkriptionen och aktivering av olika gener som gör det möjligt för cellen att hantera stress. Vi tror att detta kan hända med alkohol exponering, "Dr Harrison förklarar.