La dipendenza da cocaina accelera l'invecchiamento cerebrale

Gli scienziati hanno scoperto che le differenze nella metilazione del DNA nella regione del cervello sono importanti per il controllo inibitorio nelle persone con disturbo da uso di cocaina

Gli scienziati tendono a considerare la dipendenza dalle sostanze principalmente come una malattia del cervello. Quando ci piace il sesso, il cibo, la musica o gli hobby, le regioni del nostro cervello all’interno del percorso della ricompensa sono inondate di dopamina che induce piacere . Droghe come la cocaina copiano questo effetto, anche se fino a dieci volte più forte. Tuttavia, i cervelli sani non sono in balia di tali sbalzi di dopamina: lì, la corteccia prefrontale valuta le opzioni e può decidere di rinunciare ad attività piacevoli quando non è il momento o il luogo. Al contrario, nel cervello dipendente tale "controllo inibitorio" è compromesso, rendendo difficile resistere. Ma quali sono i cambiamenti biochimici nella corteccia prefrontale che causano questo deterioramento?

Ora, scienziati tedeschi e canadesi hanno dimostrato in Frontiers in Psychiatry che negli esseri umani, il disturbo da uso di cocaina (CUD) porta a cambiamenti nel "metiloma" di una sottoregione all’interno della corteccia prefrontale, l’area 9 di Brodmann, che si ritiene sia importante per l’autocontrollo. consapevolezza e controllo inibitorio. Tipicamente, un grado più elevato di metilazione del DNA porta alla “diminuzione” dei geni vicini.

"Dato che la metilazione del DNA è un importante meccanismo regolatore per l’espressione genetica, le alterazioni identificate della metilazione del DNA potrebbero contribuire a cambiamenti funzionali nel cervello umano e, quindi, agli aspetti comportamentali associati alla dipendenza", ha detto il primo autore Eric Poisel, uno studente di dottorato. presso il Centro Istituto per la Salute Mentale di Mannheim, in Germania.

Poiché lo studio del metiloma cerebrale è invasivo, lo studio è stato condotto sui cervelli crioconservati di 42 donatori maschi deceduti, metà dei quali avevano avuto CUD e metà no. Questo è importante, perché la maggior parte degli studi precedenti in questo campo sono stati condotti su cervelli di ratto.

Le cellule cerebrali possono invecchiare più velocemente nelle persone dipendenti da cocaina

I ricercatori hanno trovato prove che le cellule nell’area 9 di Brodmann appaiono biologicamente “più vecchie” nelle persone con CUD, prova che queste cellule invecchiano più velocemente rispetto alle persone senza disturbi da uso di sostanze. Qui, hanno utilizzato i modelli di metilazione del DNA come misura dell’età biologica delle cellule nell’area 9 di Brodmann. L’età biologica di cellule, tessuti e organi può essere più vecchia o più giovane della loro età cronologica, a seconda della dieta, dello stile di vita e dell’esposizione. a malattie o fattori ambientali dannosi. Gli scienziati possono quindi stimare l’età biologica dai dati del metiloma con algoritmi matematici consolidati.

“Abbiamo rilevato una tendenza verso un più forte invecchiamento biologico del cervello nelle persone con disturbo da uso di cocaina rispetto alle persone senza disturbo da uso di cocaina. "Ciò potrebbe essere causato da processi patologici legati alla cocaina nel cervello, come l’infiammazione o la morte cellulare", ha affermato l’autrice principale, la dott.ssa Stephanie Witt, ricercatrice presso lo stesso istituto.

“Dato che la stima dell’età biologica è un concetto molto recente nella ricerca sulle dipendenze ed è influenzata da molti fattori, sono necessari più studi per indagare questo fenomeno, con campioni di dimensioni più ampie di quanto possibile qui”.

Poisel e colleghi hanno anche esaminato le differenze nel grado di metilazione in 654.448 siti nel genoma umano e hanno cercato associazioni con la presenza o l’assenza di CUD nella vita di ciascun donatore. Hanno corretto le differenze nell’età del donatore, nel tempo trascorso dalla morte, nel pH cerebrale e in altre condizioni come il disturbo depressivo e il disturbo da uso di alcol.

Hanno trovato 17 regioni genomiche che erano più metilate nei donatori con CUD rispetto ai donatori senza CUD e tre regioni che erano meno metilate nei donatori con CUD rispetto ai donatori senza CUD.

“Siamo rimasti sorpresi dal fatto che nella nostra analisi di rete i cambiamenti nella metilazione del DNA fossero particolarmente importanti tra i geni che regolano l’attività dei neuroni e la connettività tra loro. È interessante notare che la metilazione differenziale del DNA è stata associata a diversi fattori di trascrizione e proteine ​​con domini leganti il ​​DNA, il che implica effetti diretti di questi cambiamenti di metilazione del DNA sull’espressione genica. Questo dovrebbe essere seguito in ulteriori studi”, ha detto Poisel.

"Inoltre, è stato affascinante che tra i geni che hanno mostrato i cambiamenti più forti nei livelli di metilazione del DNA nel nostro studio, due geni erano stati precedentemente segnalati per regolare gli aspetti comportamentali dell’assunzione di cocaina negli esperimenti sui roditori", ha detto Witt.