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Dott. Giuseppe Montefrancesco
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L’esposizione alla cocaina nell’adolescenza causa durevoli modifiche nella struttura cerebrale

E’ noto che negli esseri umani la dipendenza da cocaina si associa ad anomalie nella struttura del cervello. Tuttavia, non è chiaro se queste differenze nella struttura del cervello siano preesistenti e quindi predispongano un individuo all’uso di droghe o, piuttosto, siano il risultato di azione della cocaina stessa sul cervello. Uno studio recentemente pubblicato analizza tale problema attraverso uno studio sperimentale sui topi nei quali è stato osservato l’impatto dell’esposizione cronica alla cocaina sulla struttura del cervello e sul loro comportamento (Wheeler AL et al. 2013); le eventuali modificazioni cerebrali sono state utilizzate tecniche automatiche di analisi morfometrica del cervello (dei nuclei della base e dello spessore corticale).

Agli animali è stata somministrata cocaina o iniezioni di soluzione salina (gruppo controllo) per 20 giorni durante due differenti periodi di sviluppo: nell’adolescenza (27-46 giorni di età) o da giovani adulti (60-79 giorni di età). Dopo 30 giorni di astinenza, sono state valutate sia le immagini del cervello acquisite con RMN sia la sensibilizzazione agli effetti stimolanti della cocaina sull’apparato locomotore. E’ risultato che la cocaina induce cambiamenti nella struttura del cervello, e che questi sono più pronunciati nei topi esposti a cocaina durante l’adolescenza. Molti di questi cambiamenti si sono verificati in regioni del cervello già precedentemente indicate come implicate nella dipendenza (il nucleo accumbens, lo striato, la corteccia insulare, la corteccia orbitofrontale, il fascio proencefalico mediale).

Inoltre, l’esposizione al regime di cocaina stessa ha causato una sensibilizzazione agli effetti stimolanti (in questo caso, studiati sulla locomozione), anche questi più evidenti nei topi esposti a cocaina durante l’adolescenza. Questi risultati suggeriscono che cambiamenti morfologici della struttura cerebrale si realizzano in dipendenza dell’uso di cocaina e permangono anche dopo un mese di astinenza, contribuendo alla persistenza di comportamenti correlati all’uso di droga, pur dopo la sua sospensione. I cambiamenti a lungo termine nelle strutture nervose che sono alla base dei comportamenti compulsivi associati all’uso di droghe, sono a loro volta dovuti all’alterata l’espressione genica nel cervello prodotta dall’esposizione cronica alla cocaina (Schmidt HD et al. 2013).

Diviene sempre più chiaro che sono i meccanismi epigenetici, che regolano l’espressione di reti geniche, a contribuire alle modificazioni strutturali e comportamentali farmaco-indotte (attraverso modificazioni degli istoni, metilazione del DNA, microRNA etc). Un numero sempre crescente di evidenze scientifiche, infatti, indica che stabili rimodellamenti della cromatina (DNA e proteine istoniche) sono associati a cambiamenti persistenti nell’espressione genica che, a loro volta, possono essere alla base della tossicodipendenza Identificare i meccanismi epigenetici che sottendono le modificazioni delle strutture nervose nella dipendenza da farmaci psicostimolanti, o con altra azione, può aprire a nuovi ed efficaci trattamenti del desiderio compulsivo e della ricaduta.

Fonti. Wheeler AL, Lerch JP, Chakravarty MM, Friedel M, Sled JG, Fletcher PJ, Josselyn SA, Frankland PW. Adolescent Cocaine Exposure Causes Enduring Macroscale Changes in Mouse Brain Structure The Journal of Neuroscience 2013, 33(5):1797-1803. Schmidt HD, McGinty JF, West AE, Sadri-Vakili G. Epigenetics and psychostimulant addiction. Cold Spring Harb Perspect Med. 2013, 1;3(3)   Dr. Alfredo Orrico, genetista