Blog

Jun 10, 2023

Come l'esposizione prenatale agli oppioidi compromette la respirazione nei neonati

Exposure to opioids in the womb affects the development of important circuits in

L’esposizione agli oppioidi nel grembo materno influenza lo sviluppo di importanti circuiti nel cervello e nel midollo spinale che controllano la respirazione, dimostra una nuova ricerca dell’Università dell’Oregon.

Lo studio, condotto da Adrianne Huxtable del Dipartimento di Fisiologia Umana e Istituto di Neuroscienze dell'UO, è stato recentemente pubblicato su Frontiers in Physiology. I suoi risultati potrebbero portare a trattamenti e interventi migliori per i neonati a rischio.

Con l’aumento del consumo di oppioidi negli Stati Uniti, è aumentato anche il numero di bambini esposti ai farmaci che creano dipendenza durante la gravidanza. Questi bambini spesso sperimentano sintomi di astinenza dopo la nascita e alcuni sperimentano problemi di salute a lungo termine.

Il laboratorio di Huxtable si concentra su come il cervello e il midollo spinale controllano la respirazione. Gli oppioidi rallentano la respirazione e la frequenza cardiaca e i bambini esposti agli oppioidi spesso hanno difficoltà respiratorie, tra gli altri sintomi. Ma è difficile distinguere esattamente come gli oppioidi influenzano la formazione dei circuiti neurali che controllano la respirazione, ha detto Huxtable, poiché l’esposizione può causare effetti a cascata sullo sviluppo.

"Sappiamo che gli oppioidi possono far deragliare altri aspetti dello sviluppo neurale", ha affermato Huxtable, che fa parte del College of Arts and Sciences. "Vogliamo iniziare a capire se questi deficit respiratori derivano dagli oppioidi all'inizio dello sviluppo o se stanno modellando anche i circuiti in un secondo momento".

I ricercatori hanno esposto ratte gravide agli oppioidi nel periodo in cui inizia l’attività respiratoria ritmica nel feto. Questa attività ritmica, che è uno sviluppo relativamente tardivo, è un prerequisito per respirare al di fuori dell'utero. Quando inizia, molti altri circuiti neurali chiave si sono già formati.

Quindi, il team ha isolato parti dei circuiti neurali legati alla respirazione dalla prole e li ha studiati in una capsula per cinque giorni. Quei neuroni continueranno a lavorare fuori dal corpo, anche se l'ossigeno non viene scambiato, ha spiegato Huxtable. I ricercatori hanno scoperto che gli oppioidi rimanevano nel sistema nervoso dei ratti neonati esposti nell’utero, compromettendo il controllo respiratorio nei primi giorni dopo la nascita.

Un'area di interesse era il generatore primario del ritmo respiratorio, la parte del tronco encefalico che mantiene la respirazione stabile senza pensiero cosciente. Nella maggior parte delle persone che muoiono per overdose da oppioidi, questo generatore di ritmo viene messo a tacere, quindi gli scienziati sanno che i farmaci influenzano quel meccanismo, ha detto Huxtable.

Nei ratti sperimentali, i circuiti di regolazione del ritmo erano meno sensibili agli oppioidi somministrati dopo la nascita, suggerendo cambiamenti duraturi derivanti dall’esposizione durante lo sviluppo.

Ma è sorprendente quanto siano stati ampi gli effetti sullo sviluppo all’interno dei circuiti respiratori, ha detto Huxtable. L'impatto dei farmaci è andato ben oltre il generatore del ritmo respiratorio, compromettendo l'attività di molti dei circuiti neurali del sistema nervoso centrale che controllano la respirazione.

"Il prossimo passo è restringere il campo in cui si verifica questo fenomeno all'interno di queste reti respiratorie centrali, sia che si tratti di cambiamenti nei neuroni o nelle cellule di supporto", ha detto Huxtable. Il suo team spera anche di esplorare se diversi oppioidi abbiano effetti simili.

—Di Laurel Hamers, Comunicazioni universitarie

Questo lavoro è stato sostenuto dal Renée James Seed Grant dell'Università dell'Oregon e dal NIH DA054295.