Într-un studiu publicat în Nature Communications, cercetătorii de la Universitatea de Medicină din Carolina de Sud au descoperit un mecanism cerebral esențial care poate explica de ce indicii legați de droguri pot declanșa recidiva în dependența de cocaină. Studiul se concentrează pe rolul unei proteine specifice, Neuronal PAS Domain Protein 4 (NPAS4), în controlul echilibrului activității neuronale din nucleul accumbens al creierului, o regiune cunoscută ca fiind profund implicată în comportamentele de dependență și recidivă.
Știința care stă la baza recidivei
Recidiva în tulburarea de consum de substanțe (SUD) apare adesea atunci când indicii de mediu asociați consumului anterior de droguri declanșează pofte intense, ducând la o revenire la comportamentele de căutare a drogurilor. Aceste indicii activează circuite neuronale specifice în creier, în special în nucleul accumbens (NAc). Această regiune conține două tipuri de neuroni, neuronii spinoși medii (MSNs) de clasă D1 și D2, care au roluri opuse în comportamentul de căutare a drogurilor: D1-MSNs promovează, în general, în timp ce D2-MSNs se opun, de obicei, căutării de droguri.Studiul arată că NPAS4, un factor de transcripție activat de activitatea neuronală, joacă un rol crucial în reglarea activității acestor neuroni. Interesant este faptul că NPAS4 este indus predominant într-un subset de neuroni NAc în timpul condiționării cu cocaină, sugerând că are un rol unic în consolidarea asociațiilor de droguri-context.
Descoperiri cheie
NPAS4 și echilibrul activității neuronale: Cercetarea a demonstrat că NPAS4 este esențial pentru menținerea echilibrului dintre activitatea D1- și D2-MSN. Acest echilibru este esențial pentru modularea comportamentului de căutare a drogurilor, NPAS4 funcționând în principal în D2-MSNs pentru a suprima adaptările care se opun în mod normal recidivei.Efecte specifice tipului de celulă: Printr-o serie de experimente sofisticate utilizând modele de șoareci, echipa a constatat că reducerea NPAS4 în mod specific în D2-MSNs a eliminat preferința locului condiționat de cocaină (CPP), un comportament utilizat pentru a măsura asocierile dintre droguri și context. Acest lucru sugerează că rolul NPAS4 în D2-MSNs este vital pentru menținerea dorinței de a căuta cocaină ca răspuns la indicii de mediu.
Perspective transcriptomice: Secvențierea ARN pe un singur nucleu (snRNA-seq) a oferit informații suplimentare cu privire la modul în care NPAS4 influențează expresia genelor în acești neuroni. Studiul a constatat schimbări semnificative în expresia genelor legate de funcția sinaptică, plasticitate și comportamente legate de cocaină în D2-MSNs atunci când NPAS4 a fost eliminat, subliniind în continuare rolul său în adaptările neuronale legate de droguri.
Implicații pentru prevenirea recidivei: Poate cel mai interesant aspect al acestei cercetări este implicațiile sale potențiale pentru dezvoltarea de noi tratamente pentru dependență. Prin direcționarea căilor reglementate de NPAS4, ar putea fi posibilă întreruperea asocierilor puternice între droguri și indicii care duc la recidivă, oferind o nouă cale de tratament pentru persoanele care se recuperează din dependența de cocaină.
Concluzii
Acest studiu aruncă lumină asupra mecanismelor neurobiologice complexe care stau la baza dependenței de cocaină și a recidivei, NPAS4 apărând ca un actor cheie în reglarea răspunsului creierului la indicii legate de droguri. Prin înțelegerea modului în care NPAS4 controlează activitatea anumitor tipuri de neuroni din nucleul accumbens, cercetătorii deschid calea unor abordări inovatoare pentru prevenirea recidivei la persoanele care se luptă cu dependența.Această cercetare nu numai că contribuie la înțelegerea dependenței la nivel molecular, dar deschide, de asemenea, noi posibilități pentru intervențiile terapeutice care ar putea ajuta la ruperea ciclului dependenței și al recidivei.
Referință: Hughes, B.W., Huebschman, J.L., Tsvetkov, E., Siemsen, B.M., Snyder, K.K., Akiki, R.M., Wood, D.J., Penrod, R.D., Scofield, M.D., Berto, S., Taniguchi, M., & Cowan, C.W. (2024). NPAS4 susține indiciile condiționate de cocaină la rozătoare prin controlul echilibrului activării specifice tipului de celule în nucleul accumbens. Nature Communications, 15, 5971.