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Una singola somministrazione di alcol può alterare permanentemente la morfologia dei neuroni
Un team di ricercatori dell'Università di Colonia e delle università di Mannheim e Heidelberg hanno scoperto che anche una singola somministrazione di alcol modifica in modo permanente la morfologia dei neuroni. In particolare, la struttura delle sinapsi e la dinamica dei mitocondri – le centrali elettriche della cellula – sono influenzate dall'alcol. Utilizzando il sistema modello genetico del moscerino della frutta Drosophila melanogaster, il Prof. Dr. Henrike Scholz e i suoi compagni di squadra Michèle Tegtmeier e Michael Berger hanno scoperto che i cambiamenti nella migrazione dei mitocondri nelle sinapsi riducono gli effetti gratificanti dell'alcol. Questi risultati suggeriscono che anche un singolo evento di consumo può gettare le basi per la dipendenza da alcol. …
Una singola somministrazione di alcol può alterare permanentemente la morfologia dei neuroni
Un team di ricercatori dell'Università di Colonia e delle università di Mannheim e Heidelberg hanno scoperto che anche una singola somministrazione di alcol modifica in modo permanente la morfologia dei neuroni. In particolare, la struttura delle sinapsi e la dinamica dei mitocondri – le centrali elettriche della cellula – sono influenzate dall'alcol. Utilizzando il sistema modello genetico del moscerino della frutta Drosophila melanogaster, il Prof. Dr. Henrike Scholz e i suoi compagni di squadra Michèle Tegtmeier e Michael Berger hanno scoperto che i cambiamenti nella migrazione dei mitocondri nelle sinapsi riducono gli effetti gratificanti dell'alcol. Questi risultati suggeriscono che anche un singolo evento di consumo può gettare le basi per la dipendenza da alcol. Lo studio “L’intossicazione da etanolo a dose singola provoca cambiamenti neuronali acuti e persistenti nel cervello” è stato pubblicato su PNAS (Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze).
Quali cambiamenti nel cervello accompagnano la transizione dal consumo sporadico all’abuso cronico di alcol? Questa domanda è stata esaminata in un progetto di ricerca congiunto con gruppi di lavoro dell'Università di Mannheim-Heidelberg e dell'Università di Colonia. La maggior parte delle ricerche scientifiche hanno esaminato gli effetti del consumo cronico di alcol sull’ippocampo, il centro di controllo del nostro cervello. Pertanto, si sa poco sulle interazioni neuronali acute dei fattori di rischio critici, come un primo avvelenamento da alcol in giovane età, spiega Henrike Scholz: "Abbiamo iniziato a cercare cambiamenti molecolari dipendenti dall'etanolo. Questi a loro volta costituiscono la base per cambiamenti cellulari duraturi dopo un singolo avvelenamento acuto da etanolo. Sono stati studiati gli effetti di una singola somministrazione di alcol. L'ipotesi di lavoro era che, analogamente alla formazione della memoria dopo una singola lezione, una singola somministrazione di l’etanolo formerebbe un’associazione positiva con l’alcol.
Il team ha testato la propria ipotesi studiando i moscerini della frutta e modelli murini e ha scoperto cambiamenti indotti dall’etanolo in due aree: la dinamica mitocondriale e l’equilibrio tra le sinapsi nei neuroni. I mitocondri forniscono energia alle cellule e soprattutto alle cellule nervose. Per fornire energia in modo ottimale alle cellule, i mitocondri si muovono. Nelle cellule trattate con etanolo, il movimento dei mitocondri veniva interrotto. Anche l’equilibrio chimico tra alcune sinapsi è stato interrotto. Questi cambiamenti sono rimasti permanenti e sono stati confermati da cambiamenti comportamentali negli animali: topi e moscerini della frutta hanno mostrato un aumento del consumo di alcol e ricadute di alcol più avanti nella vita.
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Il rimodellamento morfologico dei neuroni è una base ben nota per l’apprendimento e la memoria. Si ritiene che questi cosiddetti meccanismi di plasticità cellulare, fondamentali per l’apprendimento e la memoria, siano fondamentali anche per la formazione di ricordi associativi per le ricompense legate alla droga. Pertanto, alcuni dei cambiamenti morfologici osservati possono influenzare la formazione della memoria correlata all’etanolo. Insieme alla migrazione dei mitocondri nei neuroni, che sono importanti anche per la trasmissione sinaptica e la plasticità, i ricercatori sospettano che questi cambiamenti cellulari dipendenti dall'etanolo siano cruciali per lo sviluppo del comportamento di dipendenza.
È interessante notare che i processi cellulari che contribuiscono a un comportamento di ricompensa così complesso sono conservati in tutte le specie, suggerendo un ruolo simile negli esseri umani. Potrebbe trattarsi di un possibile processo cellulare generale essenziale per l’apprendimento e la memoria”.
Prof. Dott. Henrike Scholz
Entrambi i meccanismi osservati potrebbero spiegare le osservazioni fatte nei topi secondo cui una singola esperienza di intossicazione può aumentare il consumo di alcol e le ricadute alcoliche più avanti nella vita. "Questi meccanismi potrebbero anche essere rilevanti per l'osservazione negli esseri umani che la prima intossicazione da alcol in tenera età è un fattore di rischio critico per la successiva intossicazione da alcol e per lo sviluppo della dipendenza da alcol", spiega il professor Scholz. "Ciò significa che identificare i cambiamenti persistenti dipendenti dall'etanolo è un primo passo importante per comprendere come il consumo acuto di alcol possa portare all'abuso cronico di alcol".
Fonte:
Riferimento:
Knabbe, J., et al. (2022) L’avvelenamento da etanolo a dose singola provoca cambiamenti neuronali acuti e permanenti nel cervello. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122477119.
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