La modifica del DNA può spazzare via vecchi ricordi

Vedere gli alberi. Un neurone di un topo traumatizzato (a sinistra) sfoggia meno rami dendritici rispetto a uno da un topo (a destra) che ha ricevuto una terapia comportamentale (estinzione della paura), suggerendo una maggiore modifica della memoria per quest'ultimo.

Una lavagna pulita, ecco cosa le persone che soffrono di disturbo da stress post-traumatico (PTSD) bramano di più con i loro ricordi. La psicoterapia è più efficace nel muting di eventi traumatici più recenti rispetto a quelli di molto tempo fa, ma un nuovo studio su topi mostra che modificare le molecole che si attaccano al nostro DNA può offrire un percorso per annullare memorie dolorose in entrambi i casi.

Uno dei trattamenti più efficaci per il DPTS è la psicoterapia di esposizione. Uno psicologo comportamentale chiede al paziente di ricordare e affrontare un evento traumatico; ogni volta che la memoria traumatica viene rivisitata, diventa suscettibile di modifica attraverso un fenomeno noto come riconsolidamento della memoria. Mentre la persona rivive, per esempio, un incidente automobilistico, i dettagli dell'evento - come il colore e la marca del veicolo - si allontanano gradualmente dall'ansia, riducendo la probabilità di un attacco di panico la prossima volta che il paziente vede, per esempio, una Mazda rossa. Le sessioni ripetute di terapia possono anche portare all'estinzione della memoria, in cui le paure legate a un evento svaniscono quando i vecchi ricordi vengono sostituiti con quelli nuovi.

Eppure questa terapia funziona solo per i ricordi recenti. Se passa troppo tempo prima dell'intervento, le visioni ossessionanti diventano coraggiose, rifiutando di allontanarsi dalle fessure della mente. Questa persistenza solleva la questione di come il cervello nasca l'età di un ricordo in primo luogo.

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, guidati dal neurobiologo Li-Huei Tsai, hanno ora scoperto una modifica chimica del DNA che regola l'attività dei geni e determina se un ricordo è troppo vecchio per riconsolidare nei topi. Un farmaco che modifica queste "rughe della memoria" conferisce ai vecchi ricordi un lifting, consentendo loro di essere modificati mediante riconsolidamento e con conseguente estinzione della paura durante la terapia comportamentale.

Nel nuovo studio, pubblicato online questa settimana a Cellula , i ricercatori hanno instillato ricordi traumatici nei topi mettendoli in una gabbia non familiare e dando loro immediatamente uno shock elettrico ai loro piedi. I roditori divennero rapidamente terrorizzati dalla gabbia, e quando tornarono all'ambientazione, si bloccarono all'istante in attesa di uno shock.

Una volta che i ricercatori hanno instillato la memoria della paura, hanno ripetutamente riportato i topi nella gabbia senza lo shock, 24 ore o 30 giorni dopo. I roditori hanno dato questa terapia comportamentale 24 ore dopo che i sobbalzi alla fine hanno smesso di congelarsi, suggerendo che il riconsolidamento e l'estinzione della memoria stavano cancellando l'ansia connessa alla gabbia . Ma se i ricercatori hanno restituito gli animali alla gabbia dopo 30 giorni, i topi sono rimasti spaventati, indicando che i ricordi più vecchi o "remoti" erano meno dimenticabili.

Il lavoro precedente sui roditori ha mostrato che lo stadio di aggiornamento di riconsolidamento - il punto in cui una memoria richiamata è più vulnerabile al cambiamento - è parallelo all'aumento della cosiddetta acetilazione dell'istone al DNA. Il DNA avvolge le proteine ​​conosciute come istoni come il filato, e l'attività del gene si spegne nelle regioni strettamente avvolte. L'acetilazione, o l'aggiunta di una molecola di acetato all'istone, scioglie il DNA, riaccendendo questi geni. (Tali modifiche chimiche al DNA sono conosciute come modificazioni epigenetiche e sono state collegate a tutto da obesità a Il morbo di Alzheimer .) Per mantenere il materiale genetico ben impacchettato, una famiglia di enzimi, chiamati HDAC, fa surfare il DNA, prevenendo l'acetilazione dell'istone.

Il nuovo studio rivela che uno di questi enzimi-HDAC2-controlla i geni nell'ippocampo del topo, una regione del cervello responsabile dell'apprendimento e della memoria. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che HDAC2 svolge questo lavoro solo quando i ricordi più vecchi vengono riconsolidati, non quando i ricordi recenti si trovano ad affrontare un aggiornamento simile. La differenza principale era una modifica biochimica all'HDAC2 chiamata nitrosilazione. L'HDAC2 è stato nitrosilato entro 30 minuti dal ricordo di memorie recenti, ma non con ricordi remoti. Quindi, la nitrosilazione sembra servire da interruttore on-and-off che denota l'età di una memoria.

Molti studi hanno dimostrato che i cambiamenti epigenetici sono fondamentali per l'apprendimento, ma il lavoro di Tsai va oltre, afferma Jelena Radulovic, psichiatra e farmacologa molecolare della Feinberg School of Medicine della Northwestern University a Chicago, Illinois, che non è stata coinvolta nella ricerca corrente . "La specifica nitrosilazione di HDAC2 influisce ovviamente su diversi geni importanti per gli aggiornamenti di riconsolidamento - apparentemente con l'invecchiamento della memoria, questo meccanismo fallisce".

Quando la squadra di Tsai ha disattivato l'HDAC2 con un farmaco, il riconsolidamento delle memorie della paura a distanza si è verificato dopo la terapia comportamentale. Quindi, l'ansia derivante da traumi più antichi è stata spazzata via come ricordi più recenti. Questi risultati hanno messo a confronto un miglioramento della neuroplasticità - cambiamenti genetici e strutturali nei neuroni - all'interno dell'ippocampo, che sono indicativi di rimodellamento della memoria. Il metabolismo del glucosio nell'ippocampo, un'ampia stima della capacità di apprendimento, è stato anche potenziato in questa serie di esperimenti.

Questo è il primo studio per attenuare i ricordi di remote-older-fear in un modello animale, secondo gli autori.

Se i risultati si applicano agli esseri umani, i potenziali usi degli inibitori dell'HDAC si estenderebbero ben oltre il regno del PTSD, afferma Kerry Ressler, uno psichiatra della Emory University di Atlanta, che non era coinvolto nello studio. "L'idea di base della terapia di esposizione si manifesta in una serie di disturbi legati all'ansia e alla paura, tra cui PTSD, disturbo di panico e fobie come la paura dell'altezza, dove i ricordi della paura sono spesso più remoti", afferma Ressler. Combinare la psicoterapia con un farmaco che aumenta il recupero della memoria potrebbe accedere a questi ricordi di paura profondamente sepolti, riducendo anche il numero di sessioni di cui un paziente ha bisogno per eliminare la loro ansia, dice.

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