Un numero crescente di ricerche ha identificato un gene primario dell’orologio circadiano collegato alla tossicodipendenza. Secondo gli scienziati, lo stesso gene che regola i numerosi ritmi circadiani dell’organismo svolge anche un ruolo chiave nella regolazione del sistema di ricompensa del cervello e potrebbe potenzialmente influenzare la probabilità di creare dipendenza.

Come i ritmi circadiani influenzano la dipendenza

La dipendenza è stata a lungo un’epidemia per lo più silenziosa, nonostante le sue conseguenze sociali ed economiche di vasta portata. Solo negli Stati Uniti, oltre 63 mila persone muoiono ogni anno per overdose. Secondo i dati del CDC, in media 115 americani muoiono ogni giorno solo per overdose da oppioidi. Per alcuni scienziati è diventato un imperativo morale comprendere meglio i meccanismi alla base dei comportamenti di dipendenza.

La ricerca ha scoperto che i disturbi da abuso di sostanze spesso coesistono con disturbi del ritmo circadiano, tra cui l’interferenza con i cicli sonno-veglia. Questi disturbi aggravano ulteriormente i sintomi della dipendenza. Oltre ai fattori ambientali, i disturbi molecolari dei meccanismi circadiani possono effettivamente predisporre alcune persone a comportamenti di dipendenza. I ricercatori hanno iniziato a dedicare i loro sforzi per capire meglio quella che sembra una relazione a doppio senso tra la dipendenza e il nostro orologio biologico.

In un rapporto pubblicato online dai Proceedings of the National Academy of Sciences, i ricercatori hanno esaminato come il gene che mantiene l’orologio circadiano del corpo possa anche essere un elemento chiave nella tossicodipendenza. I ricercatori hanno scoperto che il gene dell’orologio principale del corpo aiuta a regolare il sistema di ricompensa del cervello. Agendo come regolatore negativo per la ricompensa delle droghe, il gene influenza potenzialmente le qualità di dipendenza di droghe come l’alcol, la cocaina, le metanfetamine e gli oppioidi.

Secondo l’autrice principale dello studio, la dottoressa Colleen A. McClung, “abbiamo scoperto che il gene Clock non solo è coinvolto nella regolazione dei cicli sonno-veglia, ma è anche molto coinvolto nella regolazione delle risposte di ricompensa alle droghe d’abuso. Lo fa attraverso le sue azioni sulle vie della dopamina”.

Dopamina, ricompense negative e comportamenti di dipendenza

Le droghe di cui spesso si abusa, come l’alcol e la cocaina, si basano direttamente sul sistema di ricompensa dopaminergico e su altre vie di segnalazione per promuovere le loro proprietà di dipendenza. Nel cervello, la dopamina agisce come neurotrasmettitore che controlla i centri della ricompensa e del piacere. La dopamina è responsabile della regolazione del movimento e delle risposte emotive. È ciò che ci permette di essere consapevoli delle ricompense, che ci spinge ad agire per cercare tali ricompense e che inevitabilmente fornisce le sensazioni gratificanti di piacere dagli stimoli.

Altri studi hanno evidenziato il ruolo del ritmo circadiano nella regolazione dell’attività dopaminergica di ricompensa. Quasi tutti gli aspetti del sistema di ricompensa dopaminergico sono soggetti all’influenza circadiana e mostrano modelli di variazione diurna.

Nell’ambito del loro lavoro, il team di McClung ha osservato che quando ai topi privi del gene Clock veniva somministrata la cocaina, essi risentivano maggiormente della droga rispetto ai topi in possesso del gene Clock. I topi con deficit di clock erano più iperattivi, sperimentavano una maggiore alterazione circadiana e venivano ricompensati con una maggiore produzione di dopamina rispetto ai topi di controllo.

Secondo il dottor McClung, “abbiamo monitorato le cellule dopaminergiche nel cervello dei topi e abbiamo scoperto che queste cellule si attivavano più rapidamente e mostravano uno schema chiamato bursting, che porta a un rilascio di dopamina insolitamente grande. Abbiamo anche scoperto che in questi topi viene prodotta e rilasciata più dopamina in condizioni normali e soprattutto dopo l’esposizione alla cocaina”.

L’équipe ritiene che questo suggerisca che il gene Clock, che controlla i ritmi circadiani del corpo, sia anche un regolatore chiave del sistema di ricompensa del cervello. Se così fosse, potrebbe avere un’influenza diretta sulle qualità di dipendenza di droghe come la cocaina.

Ulteriori ricerche sul gene dell’orologio collegato alla tossicodipendenza

Eric Nestler, dottore di ricerca, autore senior dello studio, ritiene che i risultati suggeriscano l’esistenza di un legame tra l’alterazione del ritmo circadiano e la probabilità di abusare di droghe. Secondo il Dr. Nestler, “la maggior parte del lavoro sull’orologio si è concentrato sul pacemaker principale del cervello, situato in un’area cerebrale chiamata nucleo soprachiasmatico. La novità delle scoperte del Dr. McClung è il ruolo che Clock svolge nelle vie della ricompensa cerebrale. Il prossimo passo sarà quello di esaminare Clock e i geni correlati nei tossicodipendenti umani”.

A quanto pare, i geni circadiani associati ai comportamenti di dipendenza potrebbero essere parecchi. In uno studio pubblicato su Behavioural Brain Research, i ricercatori di Dartmouth hanno esaminato come la famiglia di geni Period, legati al ciclo sonno-veglia, fosse associata all’abuso di alcol. I ricercatori hanno scoperto che i topi con un gene Per mutato avevano maggiori probabilità di abbuffarsi di alcol, avevano una maggiore tolleranza all’alcol e lo metabolizzavano a un tasso inferiore rispetto ai topi senza la mutazione.

In un altro studio pubblicato sulla rivista Genes, Brain, and Behavior, un particolare gene del ritmo circadiano, CSNK1E, è stato direttamente associato alle abbuffate, alla dipendenza da oppioidi e potrebbe svolgere un ruolo in alcuni casi di dipendenza da alcol. Gli autori dello studio, ricercatori del Boston University Medical Center, hanno dichiarato che “la potenziale interazione di CSNK1E con la biologia circadiana nell’influenzare la dipendenza è un’area di indagine inesplorata che potrebbe essere un pezzo cruciale del puzzle per comprendere appieno il suo ruolo nelle dipendenze”.

Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno i meccanismi alla base del rapporto tra ritmi circadiani e dipendenza, ma è chiaro che esiste un legame bidirezionale e che questa conoscenza può contribuire a spianare la strada per una migliore comprensione e trattamento delle dipendenze in futuro.