Come la cocaina può innescare il cervello per la ricaduta

Recenti scoperte sugli effetti della cocaina sul cervello mostrano che il farmaco provoca importanti cambiamenti che influenzano il rischio di ricaduta sotto stress.

Peter McCormick e colleghi dell'Università dell'East Anglia, Regno Unito, ha scoperto un nuovo meccanismo molecolare nel centro di ricompensa del cervello.Questo influenza il modo in cui i tossicodipendenti da cocaina in recupero potrebbero ricadere dopo eventi stressanti e indica anche una potenziale base per il trattamento proteggere dalle ricadute.

“La ricaduta tra i tossicodipendenti da cocaina è un grave problema. Volevamo scoprire cosa lo causa ", ha detto McCormick.

Si sono concentrati sull'interazione tra due neuropeptidi, il fattore di rilascio della corticotropina (CRF) e l'orexina-A nell'area tegmentale ventrale del cervello.

Queste sono molecole messaggere che trasportano informazioni tra i neuroni, nella parte del cervello che controlla la ricompensa, la motivazione e la tossicodipendenza. Sono stati effettuati test sugli effetti della cocaina sulle cellule cerebrali di ratto (in vitro) e su ratti vivi.

"Avevamo ipotizzato che potesse esserci una comunicazione diretta tra i neurorecettori che controllano lo stress e la ricompensa", ha detto McCormick. “Quando l'abbiamo testato, abbiamo scoperto che era proprio così. La nostra ricerca ha dimostrato che il rilascio di neuropeptidi influenza l'attività in questa parte del cervello e che si verificano profondi cambiamenti a livello dei neurorecettori dovuti all'esposizione alla cocaina ".

Nel Il Journal of Neuroscience, il team ha riferito di aver trovato prove di "interazioni farmacologicamente significative tra CRF e orexina-A". La cocaina si lega a questi neurorecettori e "promuove la distruzione a lungo termine" attraverso la quale il farmaco "sensibilizza le cellule agli effetti eccitatori sia del CRF che dell'orexina-A, fornendo così un meccanismo attraverso il quale lo stress induce la ricerca di cocaina.

"Abbiamo dimostrato che la cocaina interrompe l'interazione tra i recettori e questi cambiamenti potrebbero aumentare il rischio di ricaduta in condizioni di stress", ha aggiunto McCormick.

“È importante sottolineare che identifichiamo un potenziale meccanismo di protezione contro tale ricaduta. Ripristinando l'interazione interrotta, potremmo essere in grado di ridurre al minimo le ricadute dovute allo stress nei tossicodipendenti. Questa ricerca pone le basi per lo sviluppo di tali approcci.

“Sebbene il nostro studio riguardi i roditori, è stato dimostrato che gli stessi recettori influiscono sullo stress umano e sulla tossicodipendenza. La cocaina ha un effetto relativamente unico sul cervello. Tuttavia, il centro di ricompensa è fondamentale per i comportamenti di dipendenza.

“Studi sul disturbo da stress post-traumatico hanno dimostrato che gli eventi traumatici possono avere profonde influenze sui recettori in questa regione del cervello, forse rendendo i soldati più inclini alla dipendenza.Sebbene speculativo, non mi sorprenderebbe vedere risultati simili in altre situazioni, siano esse legate alla droga o allo stress ".

Commentando lo studio, l'editore della rivista Teresa Esch, Ph.D, della Harvard Medical School, scrive che il neuropeptide orexina "è meglio conosciuto per i suoi ruoli nell'eccitazione e nell'alimentazione".

I neuroni Orexin sono attivati ​​dalla fame e dalla presenza di cibo o stimoli legati al cibo, ha detto. Inoltre, "i segnali associati ad altre ricompense, inclusi i farmaci che creano dipendenza, attivano anche i neuroni dell'orexina, portando gli animali a cercare questi premi".

L'orexina svolge anche un ruolo nella ricerca della ricompensa indotta dallo stress, ha detto Esch. Un insieme di neuroni in cui ciò si verifica sono i neuroni dopaminergici nell'area tegmentale ventrale. Questi neuroni esprimono il recettore CRF. Il CRF normalmente non attiva il rilascio di dopamina, ma può farlo dopo l'esposizione alla cocaina.

Questi risultati suggeriscono che l'esposizione alla cocaina interrompe la regolamentazione della ricerca della ricompensa, scrive Esch. "Questo potrebbe spiegare la ricaduta indotta dallo stress in ex consumatori di cocaina".

Ulteriori ricerche dovrebbero indagare quali molecole che attivano il segnale nel cervello contribuiscono alla ricerca di ricompense come la cocaina indotta dallo stress, conclude.

Anche un team di esperti guidato da John R. Mantsch, Ph.D, della Marquette University ha esaminato questo problema. Nel Journal of Neuroscience, affermano, "La dipendenza da cocaina è associata a una suscettibilità persistente alla ricaduta della droga che emerge in modo dipendente dall'assunzione con l'uso ripetuto".

La comprensione dei meccanismi neurobiologici che sono alla base della ricaduta nei tossicodipendenti da cocaina "è fondamentale per lo sviluppo di un trattamento efficace", ritengono.

Molte prove suggeriscono che lo stress contribuisce alla ricaduta, riferiscono. Ad esempio, lo stress promuove il desiderio ardente nei tossicodipendenti da cocaina astinenti e innesca la ricaduta negli esperimenti sui roditori. Nei loro test sui roditori, mostrano che il consumo ripetuto di cocaina altera il modo in cui lo stress colpisce i neuroni cerebrali e che questo è dipendente dall'assunzione, cioè collegato alla quantità di precedente uso del farmaco.

Come con lo studio McCormick, questo lavoro ha mostrato che il rischio di ricaduta è determinato nell'area tegmentale ventrale e collegato a una maggiore reattività del CRF in quest'area. Ma "il meccanismo preciso della regolazione del CRF delle cellule dopaminergiche nell'area tegmentale ventrale non è chiaro", scrivono.

Tuttavia, sembra che l'esposizione ripetuta alla cocaina aumenti la reattività del CRF e abbassi gli effetti inibitori, "probabilmente risultando in uno spostamento netto verso una maggiore regolazione del CRF delle cellule dopaminergiche".

"La capacità di eventi stressanti della vita di accelerare l'uso di droghe attraverso azioni che coinvolgono il CRF può essere una conseguenza dell'uso eccessivo di cocaina", scrivono. "L'identificazione dei meccanismi precisi attraverso i quali l'attivazione del CRF produce la ricerca di cocaina dovrebbe fornire importanti intuizioni", concludono.

Riferimenti

McCormick, P. et al. Eteromeri del recettore Orexin-CRF nell'area tegmentale ventrale come bersagli per la cocaina. Il Journal of Neuroscience, 29 aprile 2015, 35 (17), 6639-53. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4364-14.2015

Esch, T. Questa settimana nel Journal: Orexin and CRF Receptors Form Heteromers. Il Journal of Neuroscience, 29 aprile 2015, 35 (17).

Blacktop, J. M. et al. La ricerca di cocaina aumentata in risposta a stress o CRF rilasciata nell'area tegmentale ventrale in seguito all'autosomministrazione a lungo accesso è mediata dal recettore CRF di tipo 1 ma non dal recettore CRF di tipo 2. Il Journal of Neuroscience, 3 agosto 2011, vol. 31, pagg. 11396-403. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1393-11.2011