Les scientifiques découvrent que les différences dans la méthylation de l’ADN dans la région du cerveau sont importantes pour le contrôle inhibiteur chez les personnes souffrant de troubles liés à la consommation de cocaïne.
Les scientifiques ont tendance à considérer la toxicomanie avant tout comme une maladie du cerveau. Lorsque nous apprécions le sexe, la nourriture, la musique ou les passe-temps, les régions de notre cerveau situées dans la voie de la récompense sont inondées de dopamine induisant le plaisir. Les drogues comme la cocaïne copient cet effet, mais jusqu’à dix fois plus fort. Cependant, les cerveaux sains ne sont pas à la merci de telles poussées de dopamine : c’est là que le cortex préfrontal pèse les options et peut décider de renoncer à des activités agréables lorsque ce n’est pas le moment ou le lieu. Au contraire, ce « contrôle inhibiteur » est altéré dans le cerveau du toxicomane, ce qui rend difficile la résistance. Mais quels sont les changements biochimiques dans le cortex préfrontal qui provoquent cette détérioration ?
Aujourd’hui, des scientifiques d’Allemagne et du Canada ont montré dans Frontiers in Psychiatry que chez l’homme, le trouble lié à l’usage de cocaïne (CUD) entraîne des modifications du « méthylome » d’une sous-région du cortex préfrontal, la zone 9 de Brodmann, que l’on pense être important pour la maîtrise de soi. sensibilisation et contrôle inhibiteur. En règle générale, un degré plus élevé de méthylation de l’ADN entraîne une « diminution » des gènes voisins.
"Étant donné que la méthylation de l’ADN est un mécanisme de régulation important pour l’expression des gènes, les altérations identifiées de la méthylation de l’ADN pourraient contribuer à des changements fonctionnels dans le cerveau humain et, par conséquent, aux aspects comportementaux associés à la dépendance", a déclaré le premier auteur Eric Poisel, doctorant. au Centre Institute for Mental Health de Mannheim, en Allemagne.
L’étude du méthylome cérébral étant invasive, l’étude a été réalisée sur les cerveaux cryoconservés de 42 donneurs masculins décédés, dont la moitié avaient eu une CUD et l’autre non. Ceci est important, car la plupart des études antérieures dans ce domaine ont été menées sur des cerveaux de rats.
Les cellules cérébrales pourraient vieillir plus rapidement chez les personnes dépendantes à la cocaïne
Les chercheurs ont trouvé des preuves que les cellules de la zone Brodmann 9 semblent biologiquement « plus âgées » chez les personnes atteintes de CUD, preuve que ces cellules vieillissent plus rapidement que chez les personnes sans troubles liés à l’usage de substances. Ici, ils ont utilisé les modèles de méthylation de l’ADN comme mesure de l’âge biologique des cellules dans la zone Brodmann 9. L’âge biologique des cellules, des tissus et des organes peut être plus ancien ou plus jeune que leur âge chronologique, en fonction du régime alimentaire, du mode de vie et de l’exposition. à des maladies ou à des facteurs environnementaux nocifs. Les scientifiques peuvent ainsi estimer l’âge biologique à partir des données du méthylome grâce à des algorithmes mathématiques établis.
« Nous avons détecté une tendance vers un vieillissement biologique plus fort du cerveau chez les personnes souffrant de troubles liés à l’usage de cocaïne par rapport aux personnes sans trouble lié à l’usage de cocaïne. "Cela pourrait être causé par des processus pathologiques liés à la cocaïne dans le cerveau, tels qu’une inflammation ou la mort cellulaire", a déclaré l’auteur principal, le Dr Stephanie Witt, chercheuse du même institut.
"Étant donné que l’estimation de l’âge biologique est un concept très récent dans la recherche sur la toxicomanie et qu’elle est influencée par de nombreux facteurs, davantage d’études sont nécessaires pour étudier ce phénomène, avec des échantillons plus grands que ce qui est possible ici."
Poisel et ses collègues ont également examiné les différences dans le degré de méthylation sur 654 448 sites du génome humain et ont recherché des associations avec la présence ou l’absence de CUD au cours de la vie de chaque donneur. Ils ont corrigé les différences dans l’âge du donneur, le temps écoulé depuis le décès, le pH cérébral et d’autres conditions telles que le trouble dépressif et le trouble lié à la consommation d’alcool.
Ils ont trouvé 17 régions génomiques plus méthylées chez les donneurs avec CUD que chez les donneurs sans CUD, et trois régions moins méthylées chez les donneurs avec CUD que chez les donneurs sans CUD.
« Nous avons été surpris de constater que dans notre analyse de réseau, les changements dans la méthylation de l’ADN étaient particulièrement importants parmi les gènes qui régulent l’activité des neurones et la connectivité entre eux. Il est intéressant de noter que la méthylation différentielle de l’ADN était associée à plusieurs facteurs de transcription et protéines dotés de domaines de liaison à l’ADN, ce qui implique des effets directs de ces modifications de la méthylation de l’ADN sur l’expression des gènes. Cela devrait être suivi dans des études supplémentaires », a déclaré Poisel.
"En outre, il était fascinant de constater que parmi les gènes qui présentaient les changements les plus importants dans les niveaux de méthylation de l’ADN dans notre étude, deux gènes avaient déjà été signalés comme régulant les aspects comportementaux de la consommation de cocaïne lors d’expériences sur des rongeurs", a déclaré Witt.
Conclusion: Les résultats de notre étude soulignent que la CUD est associée à des différences de niveaux d’ADNm dans BA9 à l’échelle de l’épigénome, particulièrement liées à la signalisation synaptique et à la neuroplasticité. Ceci confirme les conclusions d’études antérieures rapportant le fort impact de la cocaïne sur les circuits neuronaux du cortex préfrontal humain (PFC). D’autres études sont nécessaires pour suivre le rôle des altérations épigénétiques dans la CUD, en se concentrant sur l’intégration des signatures épigénétiques avec les données transcriptomiques et protéomiques. |
