Une seule administration d’alcool peut modifier de façon permanente la morphologie des neurones

Une seule administration d’alcool peut modifier de façon permanente la morphologie des neurones

Une équipe de chercheurs de l'Université de Cologne et des universités de Mannheim et Heidelberg a découvert que même une seule administration d'alcool modifie de façon permanente la morphologie des neurones. En particulier, la structure des synapses et la dynamique des mitochondries – les centrales énergétiques de la cellule – sont influencées par l'alcool. En utilisant le système de modèle génétique de la mouche des fruits Drosophila melanogaster, le professeur Henrike Scholz et ses collègues Michèle Tegtmeier et Michael Berger ont découvert que les changements dans la migration des mitochondries dans les synapses réduisent les effets gratifiants de l'alcool. Ces résultats suggèrent que même un seul événement de consommation peut jeter les bases d’une dépendance à l’alcool. L’étude « L’intoxication à dose unique à l’éthanol provoque des modifications neuronales aiguës et persistantes dans le cerveau » a été publiée dans PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Quels changements dans le cerveau accompagnent la transition d’une consommation d’alcool sporadique à un abus chronique d’alcool ? Un projet de recherche commun avec des groupes de travail de l'Université de Mannheim-Heidelberg et de l'Université de Cologne a étudié cette question. La plupart des recherches scientifiques ont examiné les effets de la consommation chronique d'alcool sur l'hippocampe, le centre de contrôle de notre cerveau. Par conséquent, on sait peu de choses sur les interactions neuronales aiguës de facteurs de risque critiques, comme une première intoxication alcoolique à un jeune âge, explique Henrike Scholz : « Nous avons cherché des changements moléculaires dépendants de l'éthanol. Ceux-ci constituent à leur tour la base de changements cellulaires durables après une seule intoxication aiguë à l'éthanol. Les effets d'une seule administration d'alcool ont été étudiés. l'éthanol formerait une association positive avec l'alcool.

L’équipe a testé leur hypothèse en étudiant des modèles de mouches des fruits et de souris et a découvert des changements induits par l’éthanol dans deux domaines : la dynamique mitochondriale et l’équilibre entre les synapses des neurones. Les mitochondries fournissent de l’énergie aux cellules et en particulier aux cellules nerveuses. Afin de fournir de l’énergie de manière optimale aux cellules, les mitochondries se déplacent. Dans les cellules traitées à l’éthanol, le mouvement des mitochondries était perturbé. L’équilibre chimique entre certaines synapses a également été perturbé. Ces changements sont restés permanents et ont été confirmés par des changements de comportement chez les animaux : les souris et les mouches des fruits ont montré une consommation accrue d'alcool et des rechutes d'alcool plus tard dans la vie.

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Le remodelage morphologique des neurones est une base bien connue pour l’apprentissage et la mémoire. Ces mécanismes dits de plasticité cellulaire, qui sont essentiels à l’apprentissage et à la mémoire, seraient également essentiels à la formation de mémoires associatives pour les récompenses liées aux drogues. Par conséquent, certains des changements morphologiques observés peuvent influencer la formation de mémoire liée à l’éthanol. Parallèlement à la migration des mitochondries vers les neurones, qui jouent également un rôle important dans la transmission synaptique et la plasticité, les chercheurs soupçonnent que ces changements cellulaires dépendants de l'éthanol sont cruciaux pour le développement d'un comportement addictif.

Il est à noter que les processus cellulaires qui contribuent à un comportement de récompense aussi complexe sont conservés d’une espèce à l’autre, ce qui suggère un rôle similaire chez l’homme. Il pourrait s’agir d’un éventuel processus cellulaire général essentiel à l’apprentissage et à la mémoire.

Prof. Dr Henrike Scholz

Les deux mécanismes observés pourraient expliquer les observations faites chez la souris selon lesquelles une seule expérience d’intoxication peut augmenter la consommation d’alcool et les rechutes d’alcool plus tard dans la vie. "Ces mécanismes pourraient même être pertinents pour l'observation chez l'homme selon laquelle la première intoxication alcoolique à un âge précoce constitue un facteur de risque critique pour une intoxication alcoolique ultérieure et le développement d'une dépendance à l'alcool", explique le professeur Scholz. "Cela signifie que l'identification des changements persistants dépendants de l'éthanol est une première étape importante pour comprendre comment une consommation excessive d'alcool peut conduire à un abus chronique d'alcool."

Source:

Université de Cologne

Référence:

Knabbe, J. et coll. (2022) L’empoisonnement à l’éthanol à dose unique provoque des modifications neuronales aiguës et permanentes dans le cerveau. PNAS. est ce que je.org/10.1073/pnas.2122477119.

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