Come la cocaina altera neuroni del nucleo accumbens
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 13 ottobre 2012.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la
sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici
selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti
lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Il nucleo accumbens, un’importante stazione per circuiti implicati in risposte affettive, emotive e motivazionali, oltre a prendere parte al sistema a ricompensa ed essere connesso con il rinforzo del comportamento istintivo e lo sviluppo dell’assunzione compulsiva da dipendenza, ha rivelato ruoli nella mediazione di reazioni aggressive e psicomotorie in varie specie animali. Fra i gruppi di ricerca che studiano il suo ruolo nella dipendenza da cocaina, quello dell’NIH costituito da Eisuke Koya e colleghi ha recentemente dimostrato che una minoranza di neuroni di questo nucleo, che mostra una forte attivazione indotta da cocaina del gene precoce Fos, è necessaria per la sensibilizzazione psicomotoria indotta dall’alcaloide impiegato come sostanza psicotropa d’abuso.
In un nuovo studio, Koya e colleghi hanno scoperto che, queste cellule nervose altamente attivate del nucleo accumbens, presentano una particolarità di notevole interesse: un alto numero di sinapsi silenti.
Quanto emerso
da questo studio è sicuramente di notevole rilievo, sia per coloro che studiano
la fisiologia del nucleo accumbens sia per quanti indagano le basi
fisiopatologiche degli effetti delle sostanze psicotrope d’abuso e, in
particolare, della cocaina (Koya E., et al. Silent
synapses in selectively activated nucleus accumbens neurons following cocaine
sensitization. Nature Neuroscience [Published online ahead of print
doi:10.1038/nn.3232], 2012).
La provenienza
degli autori dello studio è la seguente: Behavioral
Neuroscience Branch, Intramural Research Program, National Institute on Drug
Abuse, US National Institutes of Health (NIH) Department of Health and Human
Services, Baltimore, Maryland (USA).
La cocaina è un alcaloide estratto dalle foglie
di coca, chimicamente denominata benzoilmetilecgonina (C17H21NO4),
la cui proprietà farmacologica di stimolante del sistema nervoso centrale con
sede prevalentemente corticale, associata ad inibizione dell’appetito, è nota
da lungo tempo, così come l’azione su cute e mucose che si traduce in effetto
di anestesia locale. E’ attualmente classificata fra gli stimolanti
psicomotori o reinforcing drugs. (Per
una efficace sintesi degli effetti acuti e cronici si veda la recente
recensione di Nicole Cardon: Note
e Notizie 05-05-12 Per le alterazioni da
cocaina è essenziale Rac1). Già da tempo è nota l’azione sul nucleo
accumbens legata agli effetti tossicomanigeni
della sostanza: in particolare, l’osservazione microscopica ha rivelato che
l’assunzione ripetuta di cocaina induce un incremento dell’arborizzazione
dendritica e della densità delle spine dendritiche; aumento che è stato poi
messo in relazione con la plasticità strutturale alla base del comportamento che
rivela la dipendenza.
Alterazioni della neurotrasmissione glutammatergica indotte dalla
cocaina nelle sinapsi del nucleo accumbens, si ritiene che medino i
comportamenti dovuti all’alcaloide, quali la sensibilizzazione psicomotoria.
Studi condotti anche nel recente passato,
avevano esaminato alterazioni globali in neuroni del nucleo accumbens
selezionati con un criterio casuale e indipendente dal loro eventuale stato di
attivazione durante un comportamento indotto dalla cocaina. Koya
e colleghi, recentemente hanno accertato che una quota relativamente esigua di
neuroni del nucleo accumbens, fortemente attivati ed esprimenti Fos, è
necessaria per la sensibilizzazione psicomotoria indotta da cocaina, mentre la
maggioranza delle cellule nervose del nucleo sembra essere meno direttamente
implicata nei processi fisiopatologici innescati all’alcaloide. I ricercatori
hanno impiegato topi Fos-GFP,
un ceppo murino che esprime una proteina di fusione di Fos e GFP nei neuroni ad alta attività
dell’accumbens, e in tal modo hanno verificato in queste cellule la presenza di
alterazioni sinaptiche, studiandole in dettaglio. La patologia delle giunzioni
dei neuroni fortemente attivi è stata paragonata a quella rilevabile nelle
altre popolazioni del nucleo accumbens costituenti la maggioranza del totale
delle cellule nervose del nucleo.
E’ apparso evidente che la sensibilizzazione
da cocaina determina un livello più alto di “sinapsi silenti”
esclusivamente nei neuroni GFP-positivi:
infatti, in un intervallo temporale compreso fra i 6 e gli 11 giorni seguenti
lo sviluppo della sensibilizzazione, solo in questi elementi altamente attivi è
stato possibile rilevare l’alterazione delle giunzioni neurotrasmissive. In particolare,
è stata rilevata la particolarità di queste “sinapsi silenti” di contenere
recettori per il glutammato NMDA (N-metil-D-aspartato)
perfettamente funzionanti e recettori AMPA (acido
α-amino-3-idrossi-5-metil-4-isossazol-propionico), per lo stesso mediatore
eccitatorio, assolutamente privi di funzione.
L’insieme della sperimentazione, per il cui
dettaglio si rinvia al testo del lavoro originale, dimostra senza alcun dubbio
che specifiche alterazioni sinaptiche sono indotte nei neuroni più
intensamente attivati e responsabili della mediazione dell’effetto di sensibilizzazione
psicomotoria.
L’autrice della nota, che ha
discusso l’argomento trattato con il Prof. Perrella, ringrazia la dottoressa
Floriani per la correzione della bozza, e invita alla lettura delle recensioni
di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).