(Cocaina-immagine Credit Public Domain).
Contrariamente al pensiero comune, la cocaina provoca dipendenza solo nel 20% dei consumatori. Ma cosa succede nel loro cervello quando perdono il controllo del loro consumo? Grazie a un recente metodo sperimentale, i neuroscienziati dell’Università di Ginevra (UNIGE), hanno rivelato un meccanismo cerebrale specifico della cocaina che ha la particolarità di innescare un massiccio aumento della serotonina oltre all’aumento della dopamina comune a tutte le droghe. Infatti, la serotonina agisce come un freno intrinseco alla sovreccitazione del sistema di ricompensa suscitata dalla dopamina, il neurotrasmettitore che provoca dipendenza.
Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science.
La dipendenza è definita come la ricerca compulsiva di una sostanza nonostante le conseguenze negative ed è caratterizzata da insorgenza di un sintomo di astinenza – i cui effetti fisici variano notevolmente da una sostanza all’altra – quando il consumo viene interrotto bruscamente. Colpisce quindi tutti, mentre la dipendenza colpisce solo una minoranza di utenti, anche dopo un’esposizione prolungata. Ad esempio, si stima che il 20% dei consumatori di cocaina e il 30 percento dei consumatori di oppiacei è dipendente. “Lo stesso principio si applica a tutti i prodotti che possono creare dipendenza”, afferma Christian Lüscher, Professore presso il Dipartimento di Neuroscienze di base presso la Facoltà di Medicina dell’UNIGE, che ha guidato la ricerca. “Qui in Svizzera, ad esempio, quasi tutti gli adulti consumano di tanto in tanto alcol, che è un forte stimolatore del sistema di ricompensa. Tuttavia, solo una piccola parte di noi diventerà alcolista”.
La dipendenza triplica senza serotonina
Per valutare come nasce la dipendenza da cocaina nel cervello, il team di ricerca ha sviluppato una serie di esperimenti. “La maggior parte delle volte, gli esperimenti scientifici mirano a riprodurre un meccanismo sistematico. Qui, la difficoltà sta nell’osservare un fenomeno casuale, che viene attivato solo una volta su cinque”, spiega Yue Li, ricercatore nel laboratorio di Christian Lüscher e primo autore di lo studio.
Gli scienziati hanno prima insegnato a un folto gruppo di topi ad autosomministrarsi cocaina volontariamente, quindi hanno aggiunto un vincolo: ogni volta che si autosomministravano cocaina, i topi ricevevano uno stimolo leggermente sgradevole (shock elettrico o getto d’aria). Sono quindi emersi due gruppi: l’80% dei topi ha interrotto il consumo, mentre il 20% ha continuato, nonostante la spiacevolezza. “Questo comportamento compulsivo è esattamente ciò che definisce la dipendenza, che colpisce il 20% degli individui, sia nei topi che negli esseri umani”, sottolinea Vincent Pascoli, collaboratore scientifico del gruppo di Ginevra e coautore di questo studio.
L’esperimento è stato ripetuto con topi in cui la cocaina non era più legata al trasportatore della serotonina così che solo la dopamina aumentava quando veniva assunta la sostanza. Il 60 percento degli animali ha poi sviluppato una dipendenza. Lo stesso è stato riscontrato in altri animali con un protocollo di stimolazione del sistema di ricompensa che non ha influenzato la serotonina. “Se la serotonina viene somministrata a quest’ultimo gruppo, il tasso di dipendenza scende al 20 percento”, afferma Christian Lüscher. “La cocaina ha quindi una sorta di freno naturale che è efficace quattro volte su cinque ed è la serotonina“.
Vedi anche:L’uso di cocaina altera l’espressione genica nel circuito di ricompensa del cervello
Un delicato equilibrio sinaptico
Quando si consuma cocaina, nel cervello agiscono due forze: la dopamina da un lato, il cui aumento improvviso porta alla compulsione, e la serotonina dall’altro, che agisce da freno alla compulsione. La dipendenza si verifica quindi quando si crea uno squilibrio tra questi due neuroregolatori e la dopamina supera la serotonina.
“In realtà, la dopamina innesca un fenomeno di plasticità sinaptica, attraverso il rafforzamento delle connessioni tra le sinapsi nella corteccia e quelle nello striato dorsale. Questa intensa stimolazione del sistema di ricompensa innesca quindi la compulsione. La serotonina ha l’effetto opposto inibendo il rinforzo indotto da dopamina per tenere sotto controllo il sistema di ricompensa”, spiega Christian Lüscher.
Spiegano gli autori:
“Nel tempo, circa il 20% dei consumatori cronici di cocaina perde il controllo e diventa dipendente. Ci sono indicazioni che l’efficacia differenziale del sistema cerebrale serotonina (5-HT) possa essere coinvolta nella vulnerabilità alla tossicodipendenza. Tuttavia, i circuiti rilevanti e i processi cellulari sottostanti rimangono sfuggenti. Li et al . hanno scoperto un meccanismo sinaptico nei topi che è alla base del ruolo modulatorio della 5-HT nel ridurre la probabilità di transizione alla compulsione e infine alla dipendenza (vedi la prospettiva di Miyazaki e Miyazaki). La cocaina si lega ai trasportatori 5-HT per bloccare la ricaptazione di 5-HT. L’elevata 5-HT extracellulare attiva 5-HT 1Brecettori e provoca la depressione presinaptica di una proiezione dalla corteccia orbitofrontale allo striato dorsale. Questi cambiamenti riducono la probabilità di indurre il potenziamento postsinaptico in queste sinapsi, che alla fine guida la compulsione“.
E gli altri farmaci?
A parte l’aumento della dopamina, ogni sostanza ha la sua specificità ed effetto sul cervello. Se l’effetto di dipendenza della cocaina è naturalmente ridotto dalla serotonina, che dire delle altre droghe? I neuroscienziati di Ginevra ora esamineranno gli oppiacei, che creano più dipendenza della cocaina e la ketamina che ne crea molto meno. L’obiettivo è capire in dettaglio come reagisce il cervello a questi farmaci e perché alcune persone sono molto più vulnerabili ai loro effetti dannosi rispetto ad altre.
Fonte:Science
