1 mars 2016 Par Stephanie Kossman
Comment les drogues affectent-elles le cerveau des adolescents en développement? Cette question a dérouté les scientifiques pendant des décennies, mais un fait demeure vrai: les adolescents sont plus susceptibles de devenir dépendants. Les scientifiques l'ont souvent expliqué dans le contexte de circonstances sociales, telles que la pression des pairs, ou le fait que les parents qui fument sont plus susceptibles d'élever des fumeurs adolescents. Mais deux nouveaux papiers, publié ensemble in eLife, soutenez que la raison est beaucoup plus biologique.
Les scientifiques ont déjà utilisé la biologie pour expliquer dépendance à l'alcool chez les adolescents, mais il n'a pas été utilisé comme une excuse fréquente pour l'usage de drogues illégales. «Chez l'homme, l'adolescence, à savoir la période entre le début de l'adolescence et le début de la vingtaine, est une période de vulnérabilité accrue aux effets des drogues addictives, mais des études antérieures ont eu du mal à expliquer pourquoi», a déclaré l'auteur principal Mauro Cosa-Mattioli, dans une communiqué de presse. "Nos études soutiennent l'idée que la régulation de la synthèse des protéines par eIF2 pourrait en être la cause sous-jacente."
Deux études distinctes ont évalué le rôle d’elF2 α, une molécule régulant la production de protéines responsables de la construction de connexions entre les neurones. Dans une étude, des souris adolescentes et adultes ont été injectées avec une solution saline ou une faible dose de cocaïne. Les chercheurs ont découvert que seules les souris adolescentes auxquelles de la cocaïne avait été administrée présentaient une réduction de l'activité de eIF2a, ce qui entraînait des modifications de la régulation des protéines qui renforçaient les liens entre les neurones stockant la dopamine.
«Cette meilleure communication entre les neurones riches en dopamine donne un plus grand plaisir à prendre la drogue et encourage les comportements liés à la dépendance», a déclaré l'auteur principal Wei Huang. "Seules des doses plus élevées de cocaïne ont conduit à des réponses similaires chez les souris adultes, prouvant que les adolescents ont un seuil plus bas pour les effets de la cocaïne sur ces neurones."
Les chercheurs ont également pu confirmer leurs résultats en modifiant la production des protéines contrôlées par eIF2a chez la souris adulte et adolescente, ce qui a pour effet que les souris adultes apparaissent biologiquement et que les souris adolescentes sont biologiquement adultes. Ce faisant, les chercheurs ont constaté les résultats inverses de la première partie de l’étude. Les souris adolescentes, maintenant dotées de structures protéiques adultes, n'ont montré aucun changement d'activité elF2 α et une résistance accrue à la cocaïne. Les souris adultes, à leur tour, sont devenues plus sensibles.
«Il est vraiment remarquable qu'en manipulant les processus entourant eIF2α de cette manière, nous puissions rajeunir l'activité cérébrale. Cela pourrait être très prometteur pour le développement de nouveaux traitements contre la toxicomanie et les troubles associés », a déclaré Costa-Mattioli.
La deuxième étude couverte dans le document décrit des expériences similaires, mais avec de la nicotine au lieu de la cocaïne. Encore une fois, les chercheurs ont observé les mêmes effets. En utilisant l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, l’étude a également identifié une variation du gène humain qui code pour eIF2a. Ils ont constaté que cette variation pouvait augmenter ou diminuer les réactions des utilisateurs de nicotine aux récompenses.
«Nos résultats sont cliniquement pertinents car ils identifient une nouvelle cible de dépendance chez les rongeurs, ainsi que des preuves parallèles provenant d'études d'imagerie cérébrale chez des toxicomanes humains», a déclaré l'auteur principal Andon Placzek. l'utilisation et l'expérimentation, décourageant ces comportements en conséquence. Ils pourraient également aider à découvrir une nouvelle façon de lutter contre la dépendance chez les adolescents et les adultes, par exemple en modifiant l'activité de eIF2α dans le cerveau.
Source: Huang W, et al. Le contrôle de la traduction par la phosphorylation elF2 α régule la vulnérabilité aux effets synaptiques et comportementaux de la cocaïne. eLife. 2016; Placzek A et coll. Contrôle translationnel de la potentialisation synaptique évoquée par la nicotine chez la souris et des réponses neuronales chez les fumeurs humains par elF2 α. eLife. 2016.
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