Monitoraggio strutturato del rinforzo alcolico (STAR) per la ricerca di base e traslazionale sull'alcol

Psichiatria molecolare, volume 28, pagine 1585–1598 (2023) Cita questo articolo

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Esiste una tensione intrinseca tra le metodologie sviluppate per affrontare domande di ricerca di base in specie modello e quelle destinate alla traduzione da preclinica a clinica: le indagini di base richiedono flessibilità del disegno sperimentale poiché le ipotesi vengono rapidamente testate e riviste, mentre i modelli preclinici enfatizzano protocolli standardizzati e misure di risultato specifiche. Questa dicotomia è particolarmente rilevante nella ricerca sull’alcol, che abbraccia una vasta gamma di scienze di base oltre a intensi sforzi volti a comprendere la fisiopatologia del disturbo da uso di alcol (AUD). Per raggiungere questi obiettivi c’è un grande bisogno di approcci che facilitino la sinergia tra le aree di base e traslazionali della ricerca sull’alcol non umano. Nei topi maschi e femmine, stabiliamo un paradigma di rinforzo modulare dell'alcol: Structured Tracking of Alcohol Reinforcement (STAR). STAR fornisce una solida piattaforma per la valutazione quantitativa dei domini comportamentali rilevanti per l'AUD all'interno di un quadro flessibile che consente un dialogo diretto tra studi traslazionali e orientati meccanicamente. Per ottenere l'integrazione tra studi, nonostante i parametri di attività disparati, viene utilizzata una semplice analisi di fenotipizzazione multivariata per classificare i soggetti in base alla propensione al consumo elevato di alcol e all'insensibilità alla punizione. Combinando STAR con modelli preclinici di alcol esistenti, delineiamo le dinamiche fenotipiche longitudinali e riveliamo presunti neuro-biomarcatori di maggiore vulnerabilità all’uso di alcol attraverso la profilazione neurochimica dei tessuti corticali e del tronco encefalico. Insieme, STAR consente la quantificazione dei processi biocomportamentali risolti nel tempo essenziali per le domande di ricerca di base simultaneamente alla fenotipizzazione longitudinale dei risultati clinicamente rilevanti, fornendo così un quadro per facilitare la coesione e la traduzione nella ricerca sull'alcol.

L'alcol (etanolo) è tra i composti chimici più studiati nella storia [1] e continua a suscitare grande interesse da parte dei ricercatori di base in un'ampia gamma di discipline tra cui la chimica strutturale [2], la farmacologia [3], la tossicologia [4], la fisiologia [ 5], biologia evolutiva [6], neuroscienze [7] e apprendimento per rinforzo [8]. L’alcol è ampiamente consumato per le sue proprietà psicoattive [9] e sebbene gravi conseguenze avverse si verifichino solo in un sottogruppo di bevitori [10], il consumo di alcol rimane una crisi sanitaria globale in corso legata a oltre il 5% di tutte le morti premature in tutto il mondo [11]. Pertanto, esistono sforzi di lunga data nella ricerca traslazionale e clinica volti a comprendere le conseguenze biologiche del consumo di alcol per sviluppare interventi terapeutici per il disturbo da uso di alcol (AUD) [12, 13]. Tuttavia, mancano metodologie che consentano ai ricercatori di tutte le discipline di indagare sull’alcol in un quadro comune, il che probabilmente rappresenta un’occasione persa per facilitare i progressi sia negli endpoint di base che in quelli traslazionali.

L’integrazione tra i sottocampi altamente diversi della ricerca sull’alcol in soggetti non umani è necessaria per massimizzare le conoscenze e i progressi ottenuti [14, 15]. In effetti, le valutazioni retrospettive dei modelli di malattie animali indicano l’utilità di strutture che creano esplicitamente percorsi per i ricercatori per sintetizzare i risultati e fornire continuità tra i sottocampi [16,17,18,19,20,21]. In assenza di uno sviluppo mirato di soluzioni metodologiche, esiste una tendenza naturale dei campi a dividersi lungo linee di base e traslazionali poiché paradigmi altamente specializzati vengono spinti verso obiettivi parzialmente divergenti: le indagini di base richiedono flessibilità del disegno sperimentale poiché le ipotesi vengono rapidamente testate e riviste, mentre i modelli animali destinati alla traduzione da preclinica a clinica enfatizzano protocolli standardizzati per consentire il confronto di misure di risultato specifiche [22, 23]. La tendenza degli studi sperimentali di base e dei test preclinici a utilizzare metodologie non sovrapposte, senza sforzi espliciti per integrare le conclusioni, impedisce il progresso e la traduzione [18, 24,25,26]. Di conseguenza, l’utilizzo di procedure flessibili che consentano modifiche specifiche dello sperimentatore pur mantenendo la coerenza concettuale, al contrario di protocolli rigidi, probabilmente catalizzerà scoperte rivoluzionarie [16, 27,28,29,30].