Scoperti i sensori di sazietà per la nicotina
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XV – 08 aprile 2017.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di
studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
La nicotina
può essere considerata a tutti gli effetti una sostanza psicotropa di abuso,
anche se i suoi effetti psicotossici producono un danno di gran lunga minore
rispetto a quelli delle molecole che generano le forme più gravi di
tossicodipendenza, e la sua nocività è spesso trascurata per la minaccia ben
più grave per la vita costituita dalle molecole cancerogene contenute nel fumo
di sigaretta. La nicotina, assunta generalmente fumando il tabacco di
sigarette, sigari e pipa, è in grado di attivare il sistema a ricompensa
cerebrale, che induce a ripetere l’esperienza dell’assunzione fino a
determinare un vero e proprio stato di addiction, comunemente noto come tabagismo.
Eppure, è esperienza comune che alcune persone non
sono attratte, ma allontanate dai suoi effetti, e che alcuni fumatori, quando
esagerano per compulsione, pur senza arrivare all’intossicazione, provano una
sensazione di repulsione. Su questa base, oltre a riconoscere proprietà della
molecola in grado di motivare un’avversione, si è ipotizzata l’esistenza di un
sostrato neurale che, all’opposto del circuito a ricompensa che genera
motivazione all’uso e comportamento dipendente, sarebbe responsabile di una
tendenza ad evitarne l’assunzione.
La sensibilità e l’efficienza di un tale sistema
neuronico influenzerebbe la vulnerabilità allo sviluppo di dipendenza.
Luis M. Tuesta e colleghi,
studiando i meccanismi del rifiuto della nicotina, hanno identificato nei
neuroni GLP-1 del nucleo del tratto
solitario dei “sensori di sazietà” per la nicotina.
(Tuesta L. M., et al., GLP-1 acts on
habenular avoidance circuits to control nicotine
intake. Nature Neuroscience AOP (03
April) doi:10.1038/nn.4540, 2017).
La provenienza
degli autori è la seguente: Department of Molecular Therapeutics, The Scripps
Research Institute Jupiter, Florida (USA); The Kellogg School of Science and
Technology, The Scripps Research Institute, Jupiter, Florida (USA); Department
of Neurosciences, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY (USA);
Department of Psychiatry Perelman School of Medicine, University of
Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania (USA); Autism Speaks, Boston,
Massachusetts (USA).
La nicotina
(C10H14N2) è un alcaloide
parasimpaticomimetico biosintetizzato nelle radici della pianta solanacea del
tabacco (Nicotiana tabacum)[1] ed
accumulata nelle foglie fino a costituirne lo 0,3-5% del peso secco; è presente
in tracce in altri membri della famiglia delle solanacee, quali pomodoro,
patata, melanzana e peperone. Rientra a rigore nella categoria dei tossici[2],
perché 30-60 mg (0.5-1 mg/Kg) possono essere letali per l’uomo. Il suo
meccanismo d’azione consiste nell’agire da agonista del recettore nicotinico
dell’acetilcolina (ACh).
Le osservazioni sperimentali condotte da Luis Tuesta e colleghi hanno dimostrato che la nicotina attiva i neuroni GLP-1 (glucagon-like peptide-1) del nucleo del tratto solitario (NTS). I ricercatori hanno sperimentato
nel topo il sitagliptin, un farmaco
antidiabetico che inibisce il catabolismo del GLP-1, e l’exenatide, una molecola che stimola i recettori GLP-1. Con entrambi
i composti si è avuta una riduzione dell’assunzione di nicotina da parte dei
roditori. È stata poi sperimentata l’attivazione chemogenetica
dei neuroni GLP-1 nel nucleo del tratto
solitario, ottenendo una simile riduzione dell’assunzione spontanea di
nicotina da parte dei topi.
Si è allora compiuta la verifica col deficit genetico
sperimentale: i topi mancanti di GLP-1, ossia i Glp1r knockout, negli esperimenti consumavano una quantità
significativamente maggiore di nicotina dei topi di controllo, di ceppo
genetico naturale.
Lo studio di stimolazione optogenetica ha dimostrato
che GLP-1 eccita le proiezioni abenulari
mediali (MHb) dirette al nucleo interpeduncolare (IPN). L’attivazione dei recettori di GLP-1
nel circuito MHb-IPN aboliva l’effetto di ricompensa
della nicotina e riduceva in modo rilevante l’assunzione della nicotina stessa.
Al contrario, il knockdown di questi
recettori o il loro blocco farmacologico accresceva sensibilmente l’assunzione.
L’insieme dei risultati – osservano Tuesta e i suoi dodici colleghi – indica che i neuroni
GLP-1 possono agire da “sensori di sazietà” per la nicotina, stimolando i
sistemi dell’abenula per promuovere il rifiuto della sostanza prima che questa
possa dare effetti nocivi.
L’autore della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura
delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E
NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
La Società Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia, affiliata alla International Society of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze, Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come organizzazione scientifica e culturale non-profit.
[1] Jean Nicot (da cui il nome) spedì i semi di tabacco dal Portogallo a Parigi, promuovendone l’uso medico. La nicotina fu isolata da Gaspare Cerioli nel 1807; la formula si deve ad Adolf Pinner (1843), la sintesi chimica ad Amé Jules Pictet (1904).
[2] Range ristretto fra DL50 e DE50. Le concentrazioni tossiche della nicotina portano il blocco dei recettori nicotinici dell’ACh con paralisi dei muscoli scheletrici, inclusi quelli respiratori.