I meccanismi cerebrali di ricompensa e la cocaina

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BRAIN TOOLS/Drugs (Anamarija Obradović)

Uno studio pubblicato su Biological Psychiatry ha identificato cambiamenti genetici unici nei circuiti di ricompensa del cervello che sono associati all’uso di cocaina, incluso un solo utilizzo, l’astinenza e la ri-esposizione alla droga dopo un tempo prolungato di non uso. Le scoperte rivelano importanti informazioni su come la dipendenza da cocaina riprogrammi l’espressione genica e fornisce approfondimenti sulle basi molecolari della dipendenza da cocaina senza precedenti. Nello studio, ai topi è stato permesso di autogestire la cocaina come un modello di dipendenza umana, e i cambiamenti di espressione genica erano associati al loro comportamento simile alla dipendenza. Questo studio evidenzia elegantemente la complessità della risposta molecolare del cervello alla cocaina auto-somministrata, indicando i meccanismi che potrebbero essere presi di mira dai trattamenti. Studi precedenti sono stati limitati, concentrandosi su geni specifici, su una particolare regione del cervello o su un aspetto della dipendenza da cocaina. Ma gli studi molecolari mirati a migliorare il trattamento della dipendenza sono stati complicati da alterazioni nei geni che differiscono in tutto il cervello, aumentando in alcune regioni e diminuendo in altre. I ricercatori hanno esaminato sei regioni che compongono i circuiti di ricompensa del cervello, fornendo un’enorme risorsa di informazioni per lo studio delle basi biologiche della dipendenza da cocaina. Per caratterizzare l’intero ciclo di vita hanno cercato differenze nell’espressione genica quando i topi sono stati esposti per la prima volta alla cocaina; in topi tossicodipendenti da cocaina dopo un breve periodo di sospensione (24 ore) o lungo (30 giorni) da essa; e quando i topi dipendenti sono stati riesposti alla cocaina dopo il ritiro di 30 giorni. Il progetto sperimentale ha permesso così di studiare come l’espressione genica nelle regioni di ricompensa cerebrale cambia nel tempo a causa dell’assunzione voluta di cocaina. L’analisi ha rivelato i cambiamenti in molte trascrizioni coinvolte in processi biologici chiave, fornendo indizi sulle funzioni cerebrali che potrebbero portare alla dipendenza da cocaina. Molti cambiamenti erano nella stessa direzione (aumentati o diminuiti) in tutto il circuito di ricompensa, suggerendo che potrebbero essere buoni bersagli per nuovi trattamenti. È interessante notare che la dimensione dei cambiamenti dipendeva dalla condizione in cui erano i topi nel ciclo di vita di auto-somministrazione di cocaina-mettendo in evidenza i cambiamenti genetici unici associati alle diverse fasi di assunzione di droga. Lo studio ha anche identificato diverse molecole responsabili della regolazione dell’espressione dei geni associati al comportamento simile alla dipendenza.

 

Daniele Corbo

Bibliografia: “Cocaine Self-administration Alters Transcriptome-wide Responses in the Brain’s Reward Circuitry” by Deena M. Walker, Hannah M. Cates, Yong-Hwee E. Loh, Immanuel Purushothaman, Aarthi Ramakrishnan, Kelly M. Cahill, Casey K. Lardner, Arthur Godino, Hope G. Kronman, Jacqui Rabkin, Zachary S. Lorsch, Philipp Mews, Marie A. Doyle, Jian Feng, Benoit Labonté, Ja Wook Koo, Rosemary C. Bagot, Ryan W. Logan, Marianne L. Seney, Erin S. Calipari’Correspondence information about the author Erin S. Calipari, Li Shen, and Eric J. Nestler in Biological Psychiatry. Published April 25 2018.

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