La
cocaina inverte le regole della plasticità sinaptica nella VTA
DIANE RICHMOND
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 05 marzo 2011.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). La sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica, e
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società
Nazionale di Neuroscienze.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
La
ricerca sugli effetti della cocaina sul sistema nervoso centrale è
oggetto di attenzione costante da parte della nostra Società, e sono numerosi
gli studi recensiti e riassunti per i visitatori del nostro sito web[1].
La scorsa settimana ho presentato un lavoro, condotto da un gruppo che fa capo
ad Eric Nestler, nel quale si rileva e si dimostra la distorsione nella
regolazione dell’eterocromatina nel nucleo accumbens, struttura cruciale per il
comportamento compulsivo nella dipendenza dall’alcaloide. A quella nota rimando
anche per qualche nozione introduttiva sulla cocaina[2],
sui suoi effetti acuti e cronici, sul rinforzo e su alcuni processi connessi
con la dipendenza da questa molecola (Note
e Notizie 26-02-11 Destabilizzazione da cocaina del genoma cerebrale).
Non
meno importante della comprensione dei processi che alterano la fisiologica
regolazione dell’espressione del DNA, è lo studio diretto dei cambiamenti
indotti dalla cocaina nella plasticità
sinaptica dei sistemi
glutammatergici dell’area tegmentale
ventrale del mesencefalo
(VTA). Manuel Mameli, Camilla Bellone, Mattew Brown e Christian
Lüscher, hanno ottenuto risultati in contrasto con quelli emersi nella maggior
parte dei lavori più recenti su questo argomento, in quanto hanno riscontrato
che l’assunzione cronica di cocaina induceva una riduzione delle correnti
sinaptiche dei recettori NMDA (N-metil-D-aspartato) del glutammato, mentre si
verificava un aumento dell’inserimento sinaptico dei recettori glutammatergici
permeabili al calcio AMPA (ac. α-amino-3-idrossi-5-metil-4-idrossazolpropionico).
I quattro ricercatori hanno poi rilevato che il trattamento con cocaina
invertiva la regola della plasticità dipendente temporalmente dalle scariche
nella VTA (Mameli M., et al. Cocaine inverts rules for
synaptic plasticity of glutamate transmission in the ventral tegmental area. Nature
Neuroscience [Advance online publication doi:10.1038/nn.2763], 2011).
Gli autori dello studio lavorano presso il Department
of Basic Neurosciences, Medical Faculty, University of Geneva (Svizzera),
l’Institut du Fer à Moulin, UMR-S 839 INSERM/UPMC, Paris (Francia), Clinic of
Neurology, Department of Clinical Neurosciences, Geneva University Hospital,
Geneva (Svizzera).
La
maniera in cui la plasticità sinaptica evocata dalle sostanze psicotrope
d’abuso interessa i circuiti del “sistema a ricompensa”, è materia di studi che
non hanno ancora raggiunto risultati certi e definiti.
Lüscher
e colleghi hanno accertato che il trattamento con cocaina di topi nei quali si
induce un modello sperimentale di tossicodipendenza, determina la riduzione delle correnti
eccitatorie
post-sinaptiche dei recettori NMDA e induce l’inserimento di recettori AMPA mancanti della subunità GluA2 nella membrana dei neuroni dopaminergici. Conseguentemente, un protocollo di stimolazione che
accoppia il rilascio di glutammato con l’iniezione di correnti
iperpolarizzanti, ulteriormente rinforza le sinapsi dopo il trattamento con
cocaina.
Presi
nel complesso, i dati emergenti da questo studio, per il cui dettaglio si
rimanda alla lettura del testo integrale del lavoro originale, suggeriscono che
la plasticità precoce indotta da
cocaina nella VTA inverte le regole della plasticità dipendente dall’attività, in tal modo conducendo al
comportamento di assunzione compulsiva dell’alcaloide.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella
Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni
di lavori originali di argomento connesso che compaiono nella sezione “Note e
Notizie”.
[1] Si veda nella rubrica “Note e Notizie”: oltre 20 note riguardano studi sulla cocaina, e varie altre riportano riferimenti.
[2] La benzoilmetilecgonina è un alcaloide estratto dalle foglie di coca, che si classifica fra gli stimolanti psicomotori come gli amfetaminici, rispetto ai quali presenta un potenziale neurolesivo molto più elevato; è induttore di dipendenza e neurotossico alle dosi necessarie al suo impiego come sostanza psicotropa d’abuso.