Adicciones: cómo la cocaína reescribe el sistema de recompensas del cerebro

La cocaína es una droga estimulante adictiva, que se elabora a partir de las hojas de la planta de coca, que es nativa de Sudamérica. Cualquier vía de aplicación de esa sustancia puede potencialmente conducir a la absorción de cantidades tóxicas y causar ataques cardíacos, ataques cerebrovasculares, convulsiones, y provocar la muerte súbita, de acuerdo con el Instituto Nacional de Abuso de Drogas de los Estados Unidos.

En el campo científico, se estudia en profundidad qué le pasa al cerebro que consume drogas como la cocaína. Ahora, investigadores en neurociencias del Instituto del Cerebro Friedman, que depende de la Escuela de Medicina Icahn Mount Sinai, en la ciudad de Nueva York, en colaboración con científicos de la Universidad Rockefeller, en los Estados Unidos, han hecho un hallazgo para comprender más la adicción.

Descubrieron un mecanismo cerebral que permite que la cocaína y la morfina se apoderen de los sistemas naturales de procesamiento de recompensas. Los resultados de la investigación fueron publicados en Science.

El trabajo contribuyó con nuevos conocimientos sobre los fundamentos neuronales de la adicción a las drogas y podrían ofrecer nuevas perspectivas que sirvan de base a la investigación básica, la práctica clínica y las posibles soluciones terapéuticas.

"Aunque este campo se ha explorado durante décadas, nuestro estudio es el primero en demostrar que los psicoestimulantes y los opiáceos afectan y alteran el funcionamiento de las mismas células cerebrales responsables del procesamiento de las recompensas naturales", explicó el doctor Nestler, autor principal del estudio, quien es director del Instituto del Cerebro Friedman.

"Estos hallazgos proporcionan una explicación de cómo estas drogas pueden interferir con la función normal del cerebro y cómo esa interferencia se magnifica con el aumento de la exposición a las drogas para, en última instancia, redirigir el comportamiento compulsivamente hacia las drogas, un sello distintivo de la patología de la adicción", destacó.

El estudio se centró en identificar mecanismos convergentes de adicción en modelos de ratón a través de dos clases diferentes de drogas: la cocaína, un psicoestimulante, y la morfina, un opioide.

Para llevarlo a cabo se formó un equipo altamente interdisciplinario, que empleó un conjunto de herramientas y metodologías que abarcan los dominios conductual, circuital, celular y molecular de la neurociencia.

Los investigadores pudieron rastrear cómo las neuronas individuales de una región del cerebro anterior llamada "núcleo accumbens" responde a recompensas naturales como la comida y el agua, así como a la exposición aguda y repetida a la cocaína y la morfina de una manera específica para cada tipo de célula.

Descubrieron una población de células que se solapan en gran medida y que responden tanto a las drogas adictivas como a las recompensas naturales, y demostraron que la exposición repetida a las drogas altera progresivamente la capacidad de las células para funcionar con normalidad. Eso hace que el comportamiento se oriente hacia la búsqueda de drogas y se aleje de las recompensas naturales.

"Mediante el seguimiento de estas células, demostramos que no sólo se activan células similares en todas las clases de recompensa, sino también que la cocaína y la morfina provocan respuestas inicialmente más fuertes que la comida o el agua, y que esto aumenta con el incremento de la exposición", señaló el coautor Caleb Browne, quien ahora es científico en el Instituto de Investigación de Salud Mental de la Familia Campbell en el Centro de Adicción y Salud Mental (CAMH) de Toronto, Canadá.

"Después de la abstinencia de las drogas, estas mismas células muestran respuestas desorganizadas a las recompensas naturales de una manera que puede parecerse a algunos de los estados afectivos negativos observados en la abstinencia en el trastorno por consumo de sustancias", afirmó.

Además, el equipo de investigación identificó una vía de señalización intracelular bien establecida, conocida como "mTORC1?, que facilita la alteración del procesamiento de la recompensa natural por los fármacos.

Como parte de ese descubrimiento, los investigadores hallaron un gen (Rheb) que codifica un activador de la vía mTORC1 que puede mediar en esta relación. Podría ser un blanco terapéutico para futuros descubrimientos en un campo de la medicina que actualmente ofrece pocos tratamientos eficaces.

Para el futuro, el equipo de investigación tiene previsto profundizar en la biología celular que subyace a la neurociencia de la adicción para caracterizar mejor las vías moleculares que podrían ser fundamentales para la investigación básica y, con el tiempo, para la práctica clínica.

"A través de nuestro trabajo también hemos establecido un conjunto de datos de referencia que integra la activación neuronal inducida por drogas en todo el cerebro con la cartografía del circuito de entrada desde el núcleo accumbens, lo que podría ser útil para la amplia comunidad científica que lleva a cabo la investigación de los trastornos por consumo de sustancias", dijo Bowen Tan, el otro co-primer autor del estudio, y un estudiante graduado en el laboratorio del doctor Jeffrey Friedman, en el Instituto Médico Howard Hughes, en la Universidad Rockefeller.

"Sabemos desde hace décadas que las recompensas naturales, como la comida, y las drogas adictivas pueden activar la misma región cerebral —dijo Friedman—. Pero lo que acabamos de aprender es que afectan a la actividad neuronal de formas sorprendentemente distintas".

Una de las grandes conclusiones es que las drogas adictivas tienen efectos patológicos en estas vías neuronales, que son distintos de, por ejemplo, la respuesta fisiológica a comer algo cuando se tiene hambre o a beber un vaso de agua.

"El nuevo estudio publicado en la revista Science sigue la línea de investigar en modelos de animales. Se busca comprender los mecanismos de recompensa que hay en los seres vivos. Esos mecanismos están relacionados con la supervivencia de la especie. Son fisiológicos", explicó el médico psiquiatra Diego Sarasola, profesor de psicología médica en la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Nacional de La Plata.

Lo interesante de los resultados —dijo Sarasola al ser consultado por Infobae— es que "los investigadores descubrieron que el mecanismo de recompensa se activaría de un modo cualitativamente diferente cuando se trata de casos de consumo de drogas de abuso, como la cocaína. A diferencia de lo que ocurre fisiológicamente con los mecanismos de recompensa en la sed o hambre, que tienen una instancia de finalización, ese mecanismo se continúa estimulando cuando consume sustancias como la cocaína".

Además, subrayó el doctor Sarasola, que es director del Instituto de Neurociencias Alexander Luria, los investigadores "identificaron un potencial blanco terapéutico que es un mecanismo de señalización intraneuronal en el cerebro, que podría utilizarse para frenar el consumo de abuso. Por supuesto, debería desarrollarse un tratamiento contra ese blanco, y evaluarse en ensayos clínicos controlados".