Metabolismo epatico e dipendenze: uno studio italiano
L’orologio circadiano è strettamente connesso con il metabolismo e, per mantenere una tempistica corretta, si basa sulle interazioni tra gli organi. I fattori genetici e ambientali possono interrompere tali interazioni e, di conseguenza, alterare le attività ritmiche dell’orologio stesso. Uno studio recente ha rilevato quanto l’uso di sostanze stupefacenti incida sull’intera comunicazione.
La ricerca “italiana”
La ricerca in questione, pubblicata dalla prestigiosa rivista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) e svolta presso l’University of California di Irvine, ha visto tra i protagonisti tre medici italiani: il professor Paolo Sassone, la professoressa Emiliana Borrelli e la dottoressa Maria Agnese Della Fazia, docente dell’Università degli Studi di Perugia ed esperta di fisiopatologia del fegato in funzione dei cicli circadiani.
Il team ha dimostrato che la dipendenza e l’abuso di sostanze stupefacenti influenzano non solo il funzionamento del cervello, ma anche degli organi periferici. Per la prima volta, infatti, è stata dimostrata la connessione tra la risposta all’uso di droghe da parte dei recettori della dopamina D2 nel corpo striato e la corretta regolazione quotidiana della funzione metabolica nel fegato.
Lo studio sui topi
I ricercatori hanno analizzato il metaboloma epatico – cioè l’insieme delle sostanze che partecipano ai processi biologici del fegato – di topi carenti nell’espressione del recettore D2 della dopamina (D2R) nei neuroni striatali medio-spinosi e hanno riscontrato profondi cambiamenti nel metaboloma circadiano epatico rispetto ai topi di controllo. Hanno potuto, quindi, dimostrare che l'attivazione dei circuiti dopaminergici mediante somministrazione acuta di cocaina, in questi topi, riprogramma il metaboloma circadiano del fegato in risposta alla cocaina.
I cambiamenti che avvengono nella segnalazione della dopamina in particolari neuroni striatali comportano cambiamenti rilevanti nella fisiologia del fegato.
L’uso di droghe
Le proprietà gratificanti dell’uso di sostanze – quali alcol, nicotina, oppioidi e simili – derivano dalla loro capacità di aumentare i livelli di dopamina nelle aree cerebrali responsabili del controllo emotivo. Le droghe modificano la plasticità neuronale, determinando la dipendenza. Quest’ultima provoca cambiamenti, sia a livello molecolare sia cellulare, nelle aree coinvolte alla segnalazione della ricompensa tra cui lo striato, oggetto della ricerca. Le regioni dorsali e ventrali dello striato sono quelle interessate dagli effetti delle droghe. In particolare, il dorsale è responsabile degli effetti della droga in termini di stimolazione motoria, decisionale e comportamentale.
L’orologio circadiano e l’uso di droghe
Gli orologi circadiani sono reti pacemaker biologici presenti praticamente in tutti i tessuti dell'organismo, che regolano la corretta omeostasi ritmica attraverso varie vie endocrine e metaboliche. Come si è detto, tali orologi sono influenzati da segnali ambientali quali, per esempio, l’assunzione di cibo, l'esercizio fisico e le attività sociali.
La ricerca si è incentrata sulla comunicazione tra striato e fegato in risposta alla cocaina, in qualità di fattore di stress esterno. Dallo studio è emerso che la cocaina, nei topi carenti nell'espressione del recettore D2, porta a una riprogrammazione dell'espressione genica circadiana nel NAcc.
Un abuso di cocaina ha, inoltre, portato ai seguenti cambiamenti:
- Nei topi wild-type induce variazioni nei profili dei metaboliti ritmici nel fegato;
- nei topi carenti nell'espressione del recettore D2, la perdita di D2R nello striato altera questo profilo ritmico.
Conclusioni
I risultati ottenuti da questa ricerca indicano che i cambiamenti ambientali e genetici nelle aree cerebrali centrali, per gli effetti gratificanti della cocaina, influenzano le risposte metaboliche del fegato, mettendo ancora più in evidenza quanto sia stretta la comunicazione tra aree cerebrali e metabolismo epatico e – di conseguenza – la relazione tra uso di sostanze e deficit sistematici. Si riscontra, infatti, una stretta interazione interorgano in risposta alla cocaina, che modifica fortemente la fisiologia basale e i ritmi circadiani.
