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La voie intercellulaire de transmission pilote la motivation à la cocaïne de recherche

Dans l'édition du 28 octobre 2020 du tourillon de la neurologie, les chercheurs de l'université de la Caroline du Sud médicale et les instituts de la santé nationaux décrivent comment les rappels de l'usage de drogues peuvent changer les cellules du cerveau spécifiques responsables de la motivation, augmentant le désir de rechercher des médicaments.

Les liens entre ces derniers et d'autres cellules du cerveau renforcent parce que les colonnes vertébrales dendritiques, les parties des cellules du cerveau qui reçoivent des messages d'autres neurones, agrandissent en réponse à la transmission intercellulaire par des molécules dans le cerveau. Cette connectivité améliorée augmente le recommander de s'engager dans l'usage de drogues, effectuant la rechute plus vraisemblablement. La compréhension de cette voie de transmission a pu mener aux demandes de règlement plus visées pour la toxicomanie.

L'étude a été aboutie par service de MUSC de professeur Peter W. Kalivas, Ph.D., et professeur adjoint Constanza Garcia-Keller, le Ph.D. de neurologie, qui fonctionne dans le laboratoire de Kalivas.

Pendant des décennies, le laboratoire de Kalivas avait étudié les mécanismes derrière la toxicomanie. Dans des études précédentes, Kalivas et son équipe ont prouvé qu'une augmentation de la taille de ces colonnes vertébrales marque avec combien un animal fonctionnera pour un médicament, tel que la cocaïne. Intéressant, ces colonnes vertébrales agrandissent en réponse aux signes envoyés pas d'autres neurones mais de la matrice extracellulaire qui entoure ces cellules. Ils ont constaté que ces signes de l'extérieur des cellules du cerveau mènent aux changements internes des neurones pour changer leurs liens à d'autres neurones.

La recherche de clés est que l'hypertrophie des colonnes vertébrales est nécessaire et induite par les caractères indicateurs qui sont associés aux médicaments provoquant une dépendance, pas les caractères indicateurs qui sont associés aux récompenses naturelles. »

Peter W. Kalivas, Ph.D., professeur, service de la neurologie, MUSC

C'est une distinction importante parce qu'il signifie que des demandes de règlement peuvent être développées pour diminuer les états de manque pour des médicaments sans privation des patients des expériences agréables.

Les chercheurs pouvaient à l'image les détails fins des neurones dans les accumbens de noyau du cerveau, une région qui a été impliquée en pilotant la toxicomanie, avec la microscopie confocale à haute résolution. Ils pourraient voir comment les colonnes vertébrales changées dans différentes conditions et pourraient même concevoir les molécules de signalisation à l'intérieur des cellules que cela a menées à l'augmentation de la taille de colonne vertébrale.

Une de ces molécules dans les neurones est kinase focale d'adhérence (FAK). Quand Kalivas et son équipe ont empêché cette protéine avec du médicament, les animaux n'ont pas recherché la cocaïne une fois exposés à un rappel du médicament. De plus, ils ont prouvé que les modifications à cette kinase et au cofilin actine-grippant de protéine ont mené à l'hypertrophie de colonne vertébrale et les liens améliorés dans une cellule spécifique saisissent le cerveau connu sous le nom de neurones épineux de D1-medium - neurones dans les accumbens de noyau qui motivent le comportement.

« Il y a réellement deux groupes de cellules dans les accumbens de noyau. On motive, et l'autre met les freins sur le comportement, » a dit Kalivas. « Notre étude a prouvé que cette signalisation passe par le groupe de cellules qui s'introduit motiver le comportement et pas tellement le groupe de cellules qui est responsable d'empêcher le comportement. »

En d'autres termes, la cocaïne change la structure cérébrale et le fonctionnement, particulièrement dans des neurones épineux de D1-medium, pour motiver l'animal pour rechercher plus de cocaïne.

Améliorez comprendre comment la structure neuronale de modification de rappels de médicament en modifiant la signalisation de cerveau sera essentielle aux traitements efficaces se développants d'éviter la rechute.

« L'objectif à longue portée est de déterminer des traitements pour aider à éviter ou réduire cet événement de rechute qui se produit dans les gens qui essayent de récupérer, » a dit Garcia-Keller. « Cependant, nous le premier besoin de comprendre le système de signalisation mieux avant que nous concevions des demandes de règlement pharmacologiques nouvelles. »

Source:
Journal reference:

Garcia-Keller, C., et al. (2020) Relapse-Associated Transient Synaptic Potentiation Requires Integrin-Mediated Activation of Focal Adhesion Kinase and Cofilin in D1-Expressing Neurons. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2666-19.2020.