Selon de récentes recherches, des drogues psychoactives peuvent réécrire le code épigénétique de votre cerveau. Les nouveaux résultats apportent des éléments qui pourraient aider à expliquer comment un changement transitoire dans l'environnement du cerveau –la présence d'une drogue- se traduit par des changements à long terme au niveau des connections cellulaires du cerveau, ce qui peut mener finalement à la toxicomanie.

La capacité du cerveau à apprendre est un processus itératif qui relie continuellement les évènements et leurs conséquences, jusqu'à ce que la mémoire associative soit formée. Les drogues psychoactives qui induisent un "high" (ou une récompense), stimulent ces circuits d'apprentissage et on suppose que, lorsqu'il y a dépendance, le système d'apprentissage conditionné par la récompense débute par un surmenage pathologique qui mène à la compulsion. Par la suite, une prise régulière (chronique) de drogue compulsive renforce encore plus l'association apprise et exacerbe le problème.

Du point de vue physique, l'apprentissage agit sur la force des connections et des communications entre des cellules particulières du cerveau. Bien qu'on en connaisse peu sur les mécanismes moléculaires exacts qui mènent à ce renforcement, celui-ci entraîne certainement l'activation de gènes qui contrôlent le remaniement physique des connections.

A la suite d'une administration de drogues telles que la cocaïne, un certain nombre de gènes sont activés dans le cerveau et de nouvelles recherches montrent que ce mécanisme d'activation entraîne des modifications épigénétiques –modifications chimiques au niveau de l'ADN (qui code pour le gène) ou des protéines qui lui sont associées (histones).

Les modifications épigénétiques ne modifient pas le code de l'ADN en lui-même mais elles influencent plutôt l'accessibilité de ce code aux facteurs qui le lisent et le traduisent en son produit. Par conséquent, les modifications épigénétiques peuvent rendre un gène accessible et ainsi, augmenter la quantité qui est lue (augmentation de la quantité du produit). Elles peuvent aussi rendre un gène inaccessible –et le désactiver réellement. Il a été montré que la cocaïne favorise l'acétylation des histones au niveau des gènes qu'elle active, modification connue pour être associée avec l'ADN accessible et actif.

La cocaïne ne modifie pas seulement le statut épigénétique des gènes mais elle induit aussi des modifications épigénétiques particulières qui dépendent de la fréquence d'administration de la drogue. Certains gènes sont activés par une administration peu fréquente (forte), alors que d'autres gènes sont activés seulement après des administrations chroniques (comme lors de toxicomanie). Certains sont activés dans les deux cas. Les gènes activés par l'administration d'une forte dose de drogue voient leurs histones H4 acétylées alors que les gènes activés par l'administration répétée de drogue voient leurs histones H3 acétylées. Enfin, les gènes qui sont activés par les deux types d'exposition à la drogue montrent une acétylation de H4 pendant l'exposition initiale; celle-ci laisse la place à l'acétylation de H3 lorsque l'administration de drogue devient chronique.

De manière importante, au niveau de nombreux gènes activés par une exposition chronique à la cocaïne, l'acétylation de H3 persiste longtemps après l'arrêt de la prise de drogue. Cette marque moléculaire prolongée pourrait impliquer l'activation des gènes à long terme et l'accumulation de leurs produits remaniés ; ceci pourrait expliquer, en retour, la persistance des changements physiques nécessaires pour renforcer les connexions cellulaires du cerveau pendant les périodes d'apprentissage et d'accoutumance.

Les gènes activés par la cocaïne peuvent aussi être activés par d'autres drogues. S'il apparaît que ces autres drogues agissent au niveau épigénétique avec des effets sur le long terme alors, rechercher comment effacer les modifications épigénétiques dans des régions spécifiques pourrait mener à un traitement potentiel de la toxicomanie.

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