16 gennaio 2012 - MUSE

Aspettando le Olimpiadi delle Neuroscienze – Trento 16 gennaio 2012
in collaborazione con il Museo delle Scienze di Trento
L’azione delle droghe sul cervello
Yuri Bozzi, PhD
Laboratorio di Neuropatologia Molecolare, CIBIO, Università di Trento
Istituto di Neuroscienze del CNR
http://www.unitn.it/en/cibio
[email protected]
Droghe
ECCITANTI
TRANQUILLANTI
Cannabis
Alcool
Cocaina, crack
Oppiacei
(∆9THC: hashish, marijuana)
(morfina, eroina, metadone)
Allucinogeni
Sedativi, ipnotici, ansiolitici
(LSD, mescalina, fenciclidina)
(benzodiazepine/Valium, barbiturici)
Anfetamine
Antidepressivi (Prozac)
Metilfenidato (Ritalin)
Nicotina
Ecstasy (MDMA)
Solventi e sostanze inalanti
Euforia seguita da stanchezza
Sensazione di benessere
Forte dipendenza psicologica
Dipendenza fisica e psicologica
Lieve dipendenza fisica
Crisi di astinenza
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Dipendenza da droghe: definizioni
“Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-IV)”
”Quando un individuo persiste nell’uso duna sostanza a dispetto dei
problemi correlati all’uso della sostanza stessa, si può diagnosticare una
dipendenza.
“L’uso compulsivo e ripetuto può causare tolleranza agli effetti della
sostanza, e sintomi di astinenza quando l’uso viene ridotto o interrotto”
La dipendenza è causata da numerose sostanze e da specifici
comportamenti (gioco d’azzardo, sesso, comportamenti alimentari,
computer, internet, videogames)
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Dipendenza da droghe: definizioni
TOLLERANZA:
ridotto effetto in seguito ad un uso costante di droga
SENSITIZZAZIONE:
maggiore effetto in seguito ad un uso costante di droga
DIPENDENZA:
bisogno di una continua assunzione di droga, per evitare gli effetti negativi
della crisi di astinenza
CRISI di ASTINENZA:
insieme di disturbi psichici e/o fisici che derivano dall’improvvisa
interruzione dell’uso di droga
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Le droghe agiscono sul cervello
VTA: area ventro-tegmentale
NAc: nucleo accumbens
PFC: corteccia prefrontale
Amy: amigdala (sistema limbico)
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Diverse aree cerebrali si attivano in fasi diverse della dipendenza
Intossicazione
(“binge”)
Astinenza
(“withdrawal”)
Preoccupazione/anticipazione
(“craving”)
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Come agiscono le droghe
Le droghe si legano a “recettori” presenti sulle cellule nervose, che
mediano l’azione di messaggeri chimici prodotti dal cervello.
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Come agiscono le droghe
DROGHE
RECETTORI
Oppiacei
Endorfine
Cocaina, crack, anfetamina, Ritalin
Dopamina
Allucinogeni (LSD, ecstasy)
Serotonina
Antidepressivi (Prozac)
Serotonina
Nicotina
Acetilcolina
Cannabis
Cannabinoidi/anandamide
Le droghe si legano a “recettori” presenti sulle cellule nervose, che
mediano l’azione di messaggeri chimici prodotti dal cervello.
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Tutte le droghe agiscono attraverso la dopamina
Tutte le droghe determinano - direttamente o indirettamente - un aumento
di dopamina nel nucleo accumbens
Il nucleo accumbens è una regione del cervello che
controlla l’induzione del piacere da parte di stimoli
naturali
Durante una crisi di astinenza il livello di dopamina
nel nucleo accumbens diminuisce
L’aumento di dopamina prodotto dalle droghe in quest’area del cervello è
alla base del fenomeno della dipendenza
Le droghe “occupano” i centri del piacere e “cortocircuitano” i normali
comportamenti regolati da questi centri
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Modelli sperimentali
a) “Preferenza condizionata per un luogo”
L’animale sceglie di andare dove ha
precedentemente ricevuto la droga
b) Auto-somministrazione
L’animale impara ad autosomministrarsi
la droga
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Le droghe danneggiano il cervello: effetti dell’ecstasy
UOMO
SCIMMIA
normale
2 settimane
dopo ecstasy
7 anni
dopo ecstasy
Metabolismo del glucosio (= attività cerebrale)
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Le droghe danneggiano il cervello: effetti acuti della cocaina
Le aree colorate indicano un cambio di attività in precise regioni del cervello
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Le droghe danneggiano il cervello: effetti a lungo termine della cocaina
soggetto normale
cocainomane – dopo 10 giorni
cocainomane – dopo 100 giorni
Metabolismo cerebrale del glucosio
(= attività cerebrale)
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Parlare di droga ad un drogato accende le aree su cui la droga agisce…!
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Un breve riassunto
Le droghe agiscono sui “centri del piacere”, sia nell’uomo che negli animali
Mimano e spiazzano l’azione dei mediatori chimici del cervello
Hanno effetti acuti sul cervello
Determinano dipendenza psichica e fisica
Hanno effetti a lungo termine sul cervello: degenerazione delle
cellule nervose e alterazione delle funzioni cerebrali
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Le droghe alterano l’espressione genica
Le droghe “cambiano” il nostro
cervello perché modificano la risposta
a lungo termine dei neuroni
Le droghe determinano cambiamenti
sia rapidi che a lungo termine
nell’espressione genica
Queste modificazioni trascrizionali
sono alla base dei cambiamenti
plastici (= modificazioni delle
connessioni neurali) indotte dalle
droghe
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Le droghe modificano le connessioni neurali
Esposizione
ripetuta
alle droghe
Risposta “normale” alle droghe
Sensitizzazione alle droghe e a stimoli
ambientali: “plasticità” dipendente
dall’uso
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Lo sviluppo delle connessioni dipende dall’attività neuronale
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Sviluppo e plasticità delle connessioni: formazione ed eliminazione di sinapsi
• La struttura adulta del sistema nervoso viene
raggiunta con un processo di maturazione ed
eliminazione di connessioni. Anche il sistema
nervoso adulto cambia continuamente,
modificando le proprie connessioni
Sviluppo e
plasticità
• Lo sviluppo e la plasticità del cervello
dipendono sia da “etichette” molecolari (geni e
loro regolazione) che dall’ambiente (attività
cerebrale dipendente dall’esperienza sensoriale)
• L’effetto delle droghe può essere considerato
come un esempio di “plasticità aberrante”
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Le droghe alterano la plasticità di diverse aree cerebrali
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La dipendenza dalle droghe dipende dai geni o dall’ambiente?
1. Fattori intrinseci (geni):
struttura delle connessioni e delle aree cerebrali, comportamenti innati
2. Fattori estrinseci (ambiente):
maturazione delle funzioni cerebrali, comportamenti acquisiti
Geni = potenzialità
Ambiente = espressione delle potenzialità
Senza i geni, l’ambiente non può agire, senza la stimolazione ambientale le
potenzialità dei geni restano inespresse
Geni e ambiente (= epigenetica) determinano la dipendenza dalle droghe
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Come funziona un gene
http://www.scientificamerican.com (dicembre 2011)
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Cosa fa una mutazione
http://www.scientificamerican.com (dicembre 2011)
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Cosa sono i segnali epigenetici
http://www.scientificamerican.com (dicembre 2011)
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Cosa fanno i segnali epigenetici
http://www.scientificamerican.com (dicembre 2011)
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Cosa fanno i segnali epigenetici
http://www.scientificamerican.com (dicembre 2011)
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Trasmissione epigenetica dello stress e della dipendenza dalle droghe
http://www.scientificamerican.com (dicembre 2011)
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