des chercheurs de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign ont utilisé des rats

La consommation concomitante de cannabis et d’alcool perturbe le développement du cerveau et altère la mémoire

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30 novembre 2023
Institut Carl R. Woese de biologie génomique, Université de l’Illinois à Urbana-Champaign

La légalisation accrue du cannabis au cours des dernières années peut potentiellement augmenter sa co-consommation avec l’alcool. Il est inquiétant de constater que très peu d’études ont examiné les effets de ces deux médicaments lorsqu’ils sont utilisés en combinaison. Dans une série de nouvelles études, des chercheurs de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign ont utilisé des rats pour comprendre comment la structure du cerveau et le comportement peuvent changer lorsque le cannabis et l’alcool sont pris ensemble.

La plupart des chercheurs ont étudié les effets de l’alcool ou du THC (delta-9-tétrahydrocannabinol), la principale drogue psychoactive du cannabis, seuls. Cependant, lorsque les gens, en particulier les adolescents, consomment ces drogues, ils le font souvent en tandem. Même lorsque les chercheurs étudient la co-utilisation de ces médicaments, il s’agit d’injecter les médicaments aux animaux, ce qui ne reflète pas ce qui se passe chez les humains.

« Il est rare qu’une personne se fasse imposer ces drogues. De plus, d’autres études ont montré que les effets d’un médicament sont très différents lorsqu’un animal choisit de le prendre que lorsqu’il est exposé contre sa volonté », Lauren Carrica, étudiante diplômée au laboratoire de Gulley. « Notre étude est unique parce que les rats ont accès à ces deux médicaments et qu’ils choisissent de les consommer. »

Les chercheurs ont utilisé de jeunes rats mâles et femelles pour imiter l’adolescence chez l’homme. Pendant la période d’alimentation, les animaux ont été exposés à des doses récréatives (3 mg/kg-10 mg/kg) de THC enrobées de caramel au fudge Brownie Goldfish Grahams et d’une solution d’éthanol sucrée à 10 %. Le groupe témoin de rats n’a été nourri que de biscuits et d’eau sucrée en plus de leur nourriture habituelle.

Les entraîner à manger la drogue était simple. Nous avons imité le moment où les humains sont plus susceptibles de prendre les médicaments- ; à la fin de la journée. Nous ne les avons pas privés de nourriture ni d’eau. Ils ont reçu une bouteille d’alcool à la place de leur bouteille d’eau pendant la période d’accès et ils ont préféré manger les biscuits plutôt que leur nourriture habituelle.

Nu-Chu Liang, professeur agrégé de psychologie

Après 20 jours d’augmentation des doses de THC, les rats n’ont plus consommé de drogue à mesure qu’ils atteignaient l’âge adulte. Les chercheurs ont prélevé des échantillons de sang sur les rats et ont également testé leurs souvenirs pour voir si la co-utilisation de drogues avait un effet. En bref, les rats devaient se souvenir de l’emplacement d’un levier cible après une période de retard allant de très courte à très longue. S’ils se souvenaient de l’emplacement et appuyaient sur le levier de la cible, ils gagnaient une récompense alimentaire. S’ils répondaient sur le mauvais levier, aucune nourriture n’était livrée.

« Les effets étaient plus prononcés chez les femmes et elles avaient des niveaux plus élevés de produits chimiques qui sont produits lorsque le THC est décomposé. Malgré cela, l’influence du THC sur la mémoire était modeste », a déclaré Carrica. « Ces doses volontaires et faibles à modérées d’alcool, de THC ou des deux drogues n’ont pas induit de défauts cognitifs graves et durables. »

« La subtilité de ces effets n’est pas surprenante car nous avons modélisé la façon dont ces médicaments sont pris dans un cadre social sur une période de temps relativement courte », a déclaré Joshua Gulley (GNDP), professeur de psychologie. « Nos résultats avec les rats femelles sont en accord avec d’autres recherches qui ont montré que les femmes qui prennent des produits comestibles ont souvent une expérience différente, ce qui peut être dû à des différences dans la façon dont leur corps décompose le médicament. »

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Dans cette première étude, les chercheurs n’ont pas été en mesure d’exposer les rats à des niveaux plus élevés de THC parce que les rats ignoreraient les biscuits contenant du THC. « Lorsque vous leur avez donné des doses plus élevées, certains animaux ont perdu tout intérêt pour les biscuits, et on ne sait pas pourquoi. Il est possible qu’ils n’aiment pas les doses plus élevées ou qu’il y ait quelque chose dans le goût ou l’odeur qui devient aversif », a déclaré Gulley.

Bien qu’il y ait eu de modestes différences de comportement, le groupe voulait toujours vérifier si quelque chose avait changé dans les voies de signalisation dans le cerveau, en particulier à des niveaux plus élevés de THC. Dans le deuxième article, ils l’ont fait en injectant à des rats adolescents buveurs ou non alcooliques des doses de THC allant de 3 mg / kg à 20 mg / kg. Comme dans la première étude, les injections et la consommation d’alcool ont ensuite été arrêtées et les rats ont été testés une fois qu’ils ont atteint le début de l’âge adulte.

Tout comme les humains, le cerveau des rats subit des changements importants à l’adolescence, en particulier dans le cortex préfrontal, ce qui les aide à s’adapter à des environnements changeants. Les neurones du cortex préfrontal modifient leurs connexions- ; un processus appelé plasticité synaptique- ; de la fin de l’adolescence au début de l’âge adulte, selon Gulley.

Les chercheurs voulaient tester si l’exposition à la drogue pendant l’adolescence pouvait modifier la capacité du cerveau à subir une plasticité synaptique à l’âge adulte. Par conséquent, ils ont sacrifié les rats et mesuré les signaux électriques générés dans le cerveau.

« Nous avons constaté que l’alcool et le THC réduisaient considérablement et, dans certains cas, empêchaient la capacité du cortex préfrontal chez les rats exposés à la drogue à subir une plasticité de la même manière que le cerveau des animaux témoins », a déclaré Linyuan Shi, un étudiant diplômé du laboratoire de Gulley. « Les effets étaient apparents chez les rats exposés à l’un ou l’autre médicament seul, et ils étaient plus prononcés avec une co-exposition aux deux médicaments. Nous avons également constaté que l’altération de la plasticité était probablement due à des changements dans la signalisation causés par l’acide gamma-aminobutyrique, un messager chimique dans le cerveau. Lorsque nous avons utilisé un produit chimique qui améliore le GABA, il a pu combler les déficits que nous avons observés chez les animaux qui avaient été exposés aux médicaments.

Les chercheurs s’intéressent maintenant à comprendre quels neurones sont impliqués dans la réponse aux médicaments. « D’après ces études et les travaux que notre groupe a effectués sur la méthamphétamine, nous savons que l’exposition à la drogue pendant l’adolescence a la capacité de perturber le fonctionnement cognitif en modifiant le développement de la signalisation neuronale dans le cortex préfrontal. Bien que différents médicaments influencent le cerveau de différentes manières, ils peuvent avoir le même effet sur le cerveau qui peut se manifester par des perturbations cognitives plus tard dans la vie », a déclaré Gulley. « Notre objectif ultime est d’exploiter nos connaissances sur ces changements pour développer des approches de traitement permettant d’inverser les dysfonctionnements cognitifs associés à la consommation de drogues et à la dépendance à long terme. »

Source:
Institut Carl R. Woese de biologie génomique, Université de l’Illinois à Urbana-Champaign

Références de revues :
Carrica, L. K., et al. (2023). Effets de l’utilisation combinée d’alcool et de delta-9-tétrahydrocannibinol sur la mémoire de travail chez les rats Long Evans. Recherche comportementale sur le cerveau. doi.org/10.1016/j.bbr.2023.114475.
Shi, L., et al. (2024). Effets de l’exposition combinée à l’éthanol et au delta-9-tétrahydrocannabinol pendant l’adolescence sur la plasticité synaptique dans le cortex préfrontal des rats Long Evans. Neuropharmacologie. doi.org/10.1016/j.neuropharm.2023.109765.