О РОЛИ ГИПОГЛИКЕМИИ И ЭПИГЕНЕТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЭТАНОЛА В РЕГУЛЯЦИИ СОСТОЯНИЯ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ У ТРЕЗВОГО ЧЕЛОВЕКА
Аннотация
Работа посвящена доказательству важной роли функциональной относительной гипогликемии, провоцируемой длительной умственной нагрузкой, и эпигенетического действия этанола в регуляции состояния когнитивных функций (КФ) и нарушении работы системы мониторинга и процессинга ошибок (СМПО) у трезвого человека. Работа выполнена с использованием экспериментальных методов (биохимического и психофизиологических) и анализа научных данных из баз «Scopus» и «Pubmed» о регуляции КФ и работы СМПО этанолом через его влияние на обмен глюкозы и уровень гликемии, а также на эпигеном клеток. В работе на основе собственных исследований и анализа научных данных за 1940 – 2013 годы представлены доказательства важной роли гипогликемии и эпигенетического действия этанола в регуляции состояния КФ и СМПО у трезвого человека. Они позволили сформулировать гипотезу о длительной регуляции КФ и работы СМПО у трезвого человека этанолом через его влияние на эпигенетический профиль нервных клеток и их «гликемическую» память.
Литература
Алкоголизм: Руководство для врачей / под ред. Н.Н. Иванца, М.А. Винниковой.– М.: ООО «Издательство «МИА», 2011. – 856 с.
Биологическая химия : учебник / В. К. Кухта [и др.] ; под ред. А. Д. Тагановича. – М. ; Минск, 2008. – С. 155–192, 607–612, 661–676.
Вэлком, М. О. Гликемический аллостазис у молодых людей с различным отношением к употреблению алкогольных напитков / М. О. Вэлком [и др.] // Здравоохранение. – 2013. – № 8. – С. 32-41.
Мак, Д. Секреты эндокринологии : пер. с англ. / Д. Мак, Т. Майкл. – 4-е изд., испр. и доп. – М. : БИНОМ, 2010. – 548 с.
Состояние когнитивных функций у студентов-медиков Беларуси с различным отношением к алкоголю / М. О. Вэлком [и др.]; под ред. В. А. Переверзева. – Минск: БГМУ, 2013. – 167 с.
Abdolmaleky, H. M. Epigenetic alterations of the dopaminergic system in major psychiatric disorders / H. M. Abdolmaleky [et al.] // Methods Mol. Biol. – 2008. – Vol. 448. – P. 187-212.
Blackman, J. D. Hypoglycemic thresholds for cognitive dysfunction in IDDM / J. D. Blackman [et al.] // Diabetes. – 1992. – Vol. 41, № 3. – P. 392–399.
Boden, G. Carbohydrates and the liver / G. Boden // Textbook of Hepatology: From Basic Science to Clinical Practice: Functions of the Liver. – 3rd ed., Sec. 2. – Oxford, UK; Blackwell Publishing, 2008. – P. 129-133.
Brasacchio, D. Hyperglycemia induces a dynamic cooperativity of histone methylase and demethylase enzymes associated with gene-activating epigenetic marks that coexist on the lysine tail / D. Brasacchio [et al.] // Diabetes.– 2009.– Vol. 58, № 5.– P. 1229-1236.
Ceriello, A. The emerging challenge in diabetes: the “metabolic memory” / A. Ceriello // Vascul Pharmacol.– 2012.– Vol. 57, № 5–6.– P.133–138.
Costa, L. G. Inhibition of muscarinic receptor-induced proliferation of astroglial cells by ethanol: mechanisms and implications for the fetal alcohol syndrome / L. G. Costa, M. Guizzetti // Neurotoxicology.– 2002.– Vol. 23, № 6.– P. 685- 691.
DeBaun, M. R. Epigenetic Alterations of H19 and LIT1 Distinguish Patients with Beckwith-Wiedemann Syndrome with Cancer and Birth Defects / M. R. DeBaun [et al.] // Am J Hum Genet.– 2002. – Vol.70. – P. 604–611.
Di Nuzzo, M. Changes in glucose uptake rather than lactate shuttle take center stage in subserving neuroenergetics: Evidence from mathematical modeling / M. Di Nuzzo [et al.] // J Cereb Blood Flow Metab.– 2010. – Vol. 30. – P. 586-602.
Flint, R. W. Emotional arousal, blood glucose levels, and memory modulation: three laboratory exercises in cognitive neuroscience / Flint, R.W. // J Undergrad Neurosci Educ. – 2004. – Vol. 3, № 1. – P. A16–A23.
Holroyd, C.B. Alcohol and error processing / C.B. Holroyd, N. Yeung // Trends in Neurosci. –2003. – V 26, N 8. – P. 402-404.
Jack, A. DNA methylation of the oxytocin receptor gene predicts neural response to ambiguous social stimuli / A. Jack, J. J. Connelly, J. P. Morris // Frontiers in Human Neuroscience. – 2012. – Vol. 6, Article 280. – P. 1-7.
Jenkins, D. J. A. Glucose: Chemistry and Dietary Sources / D. J. A. Jenkins [et al.] // Encyclopedia of Human Nutrition (Third Edition). – 2013. – P. 372–380.
Krebs, H. A. Inhibition of hepatic gluconeogenesis by ethanol / H.A. Krebs [et al.] // Biochem. J. – 1969. – Vol. 112. – P. 117-124.
Lindgren, M. Restitution of neurophysiological functions, performance and subjective symptoms after moderate insulin-induced hypoglycaemia in non-diabetic men / M. Lindgren [et al.] // Diabet Med. – 1996. – Vol. 13, № 3. – P. 218–225.
Liu, Y. Alcohol exposure alters DNA methylation profies in mouse embryos at early neurulation / Y. Liu [et al.] // Epigenetics. – 2009. – Vol. 4, № 7. – P. 500–511.
Lubin, F. D. Epigenetic mechanisms: critical contributors to long-term memory formation / F.D. Lubin [et al.] // Neuroscientist. – 2011. – Vol. 17, № 6. – P. 616-632.
Luscher, C. The mechanistic classifiation of addictive drugs / C. Luscher, M. A. Ungless // PLoS Med. – 2006. –Vol. 3, № 11. – P. e437. doi:10.1371/journal.pmed.0030437.
Madsen, P.L. Persistent resetting of the cerebral oxygen/glucose uptake ratio by brain activation: Evidence obtained with the Kety-Schmidt technique / P.L. Madsen [et al.] // J Cereb Blood Flow Metab. – 1995. – Vol. 15. – P. 485- 491.
Nohesara, S. DNA hypomethylation of MB-COMT promoter in the DNA derived from saliva in schizophrenia and bipolar disorder / S. Nohesara // J Psychiatr Res. – 2011. – Vol. 45, № 11. – P. 1432-1438.
Nutt, D.J. Drug harms in the UK: a multicriteria decision analysis / D. J. Nutt, L. A. King, L. D. Phillips // Lancet.– 2010.– Vol. 376, Iss. 9752. – P. 1558–1565.
Ponomarev, I. Gene Coexpression Networks in HumanBrain Identify Epigenetic Modifiations in Alcohol Dependence / I. Ponomarev [et al.] // The Journal of Neuroscience. – 2012. – Vol. 32, № 5. – P. 1884-1897.
Ridderinkhof, K. R. Alcohol Consumption Impairs Detection of Performance Errors in Mediofrontal Cortex / K.R. Ridderinkhof [et al.] // Science. – 2002. – Vol. 298, № 5601. – P. 2209-2211.
Rodenas-Ruano, A. REST-dependent epigenetic remodeling promotes the developmental switch in synaptic NMDA receptors / A. Rodenas-Ruano [et al.] // Nature Neuroscience. – 2012. –Vol. 15. – P. 1382–1390.
Schweizer, T. A. Fast, but error-prone, responses during acute alcohol intoxication: effects of stimulus-response mapping complexity / T.A. Schweizer [et al.] // Alcohol Clin Exp Res. – 2004. – Vol. 28, № 4. – P. 643–649.
Seaquist, E.R. American Diabetes Association Research Symposium: Diabetes and the Brain / E.R. Seaquist, D.F. Lattemann, R.A. Dixon // Diabetes. – 2012. – Vol. 61. – P. 3056- 3062.
Shukla, S.D. Epigenetic effects of ethanol on liver and gastrointestinal injury / S.D. Shukla [et al.] // World J Gastroenterol. – 2006. –Vol. 12, № 33. – P. 5265-5271.
Siebel, A.L. Glycemic memory associated epigenetic changes / A.L. Siebel, A.Z. Fernandez, A. El-Osta // Biochemical Pharmacology. – 2010. – Vol. 80. – P. 1853– 1859.
Sun, J. Factors associated with skipping breakfast among Inner Mongolia Medical students in China / J. Sun [et al.] // BMC Public Health. – 2013. – Vol. 13, № 42. – P. 1-8.
Targosz-Korecka, M. Stiffness memory of EA.hy926 endothelial cells in response to chronic hyperglycemia / M. Targosz-Korecka [et al.] // Cardiovasc Diabetol. – 2013. – Vol. 12, № 96. doi: 10.1186/1475-2840-12-96.
Vallés, S. Ethanol exposure affects glial firillary acidic protein gene expression and transcription during rat brain development / S. Vallés [et al.] // J Neurochem. – 1997. –Vol. 69, № 6. – P. 2484-2493.
Warren, R. E. Hypoglycaemia and cognitive function / R.E. Warren, B.M. Frier // Diabetes Obes Metab. – 2005. – Vol. 7, № 5. – P. 493–503.
Welberg, L. A lingering smell? / L. Welberg // Nature Reviews Neuroscience. – 2013, Dec 20. – Vol. 15, № 1. doi:10.1038/nrn3660.
Welcome, M. O. Chapter 3: Basal Ganglia and the Error Monitoring and Processing System: How Alcohol Modulates the Error Monitoring and Processing Capacity of the Basal Ganglia. / M. O. Welcome, V. A. Pereverzev // In: Basal Ganglia - An Integrative View, F. A. Barrios, C. Bauer, Eds. – Croatia ; InTech, 2013, January 02. – P. 65-86.
Zakhari, S. Alcohol Metabolism andEpigenetics Changes / S. Zakhari // Alcohol Research: Current Reviews. – 2013. – Vol. 35, № 1. – P. 6-16.
