Orexin, även känt som hypokretin, är en neurotransmittor som upptäcktes 1998 och produceras i hypotalamusregionen i hjärnan som är involverad i vakenhet och upphetsning.
På grund av sin roll relaterad till sömn har orexin riktats som en behandling för sömnstörningar. Läkemedel som kallas "orexinreceptorantagonister" har utvecklats för att blockera signalering av kemikalien i hjärnan för att främja sömn.
Eftersom orexin spelar en roll för att hålla oss vaken och alert, kan blockering av dess effekter potentiellt förbättra sömnen. U.S. Food and Drug Administration har godkänt suborexant (Belsomra), en orexinreceptorantagonist, som sovmedel.
Forskare har funnit att orexin också kan spela en roll i belöningssökande, läkemedelsåterfall och missbruk och därför kan leda till nya behandlingar för drogberoende.
Forskare fann att orexinneuroner sträcker sig in i hjärnregionerna kopplade till belöningsvägar som tyder på att dessa sändare kan spela en roll i motivation och belöningssökande beteende.
Penn State forskare Glenda Harris, Ph.D., som arbetade med Gary Aston-Jones, Ph.D., vid Institutionen för psykiatri, undersökte förhållandet mellan orexin och belöningssökning genom att studera orexinfunktion hos råttor med hjälp av ett beteendestest som syftar till efterlikna mat- och drogbelöning och läkemedelsåterfall.
"Den laterala hypotalamusen har varit bunden till belöning och nöje i årtionden, men de specifika kretsarna och kemikalierna har varit svårfångade", säger Aston-Jones. "Detta är den första indikationen på att neuropeptid orexin är ett kritiskt element i belöningssökande och drogberoende. Dessa resultat ger ett nytt och specifikt mål för att utveckla nya metoder för att behandla missbruk, fetma och andra störningar i samband med dysfunktionell belöningsprocess."
Forskarna fann en stark koppling mellan aktivering av orexinneuroner i lateral hypotalamus och belöningssökning av morfin, kokain och mat. De fann att de högsta nivåerna av aktivitet i orexinneuronerna uppträdde hos råttor som visade den största nivån av belöningssökande.
Aktivera och inaktivera drogsökning
Studien avslöjade ett samband mellan orexiner och belöningsvägarna för laboratorieråttorna på tre sätt:
- Aktivering av orexinneuroner är relaterad till preferenser av råttorna för ledtrådar som är associerade med läkemedels- och matbelöningar
- Kemisk aktivering av orexinneuroner återställde ett släckt läkemedelssökande beteende
- Direkt injektion av orexin återställd drogsökande beteende.
Dessutom, när forskarna gav råttorna en specifik orexinantagonist, blockerades djurs ursprungliga inlärning av en läkemedelspreferens och återinförandet av släckt läkemedelssökande beteende.
Belöningssökande kan släckas
"På grund av förhållandet mellan orexinaktivering och återinförande av belöningssökande beteende kan dessa resultat få konsekvenser för att förstå läkemedelsintag hos människor", skrev forskarna. "Ett djurs belöningssökande kan släckas med tiden genom att djuret upprepade gånger utsätts för den miljö som har drogerelaterade signaler utan de tidigare läkemedelsbelöningarna."
"Efter att ha släckt belöningssökande kommer en stimulans som tidigare var associerad med läkemedlet att få djur att snabbt återuppta belöningssökande, liknande vad som händer när människor har ett läkemedelsåterfall," sa de.
Nytt mål för utveckling av behandling
Med hjälp av en neuropeptid som aktiverar orexinneuroner i lateral hypotalamus kunde Harris och kollegor återinföra drogsökning hos råttor vars drogsökande beteende tidigare slocknats.
"Dessa resultat indikerar en ny uppsättning neuroner och associerade neuronreceptorer som är kritiska för fullgörande belöningsprocesser", säger Aston-Jones. "Detta ger ett nytt mål för att utveckla läkemedel för att behandla störningar i belöningsprocesser som narkotikamissbruk, alkoholmissbruk, rökning och fetma."