Una investigación que se adelanta en Puerto Rico busca comprender los mecanismos del cerebro involucrados en el proceso de adicción a sustancias como la cocaína y el papel que cumple el ejercicio durante los periodos de abstinencia.
Jean Mitchelle Vélez
Agencia Latina de Noticias de Medicina y Salud Pública
En la institución Ponce Health Sciences University (PHSU) se lleva a cabo un estudio donde se administra cocaína a modelos animales (ratas machos y hembras) que buscan convertirlas en adictas a esta sustancia. Cuando ello ocurra, los investigadores evaluarán cómo la adicción de la droga afecta la comunicación de las neuronas que se encuentran en áreas del cerebro envueltas en el circuito de recompensa.
La investigadora principal, Marian Sepúlveda, habló con MSP sobre el estudio. En su entrevista mencionó que se tienen dos metodologías de adicción en modelo de rata: autoadministración de la cocaína y acondicionamiento de lugar de preferencia.
"Tenemos 12 cajas de comportamiento conectadas a una computadora para hacer el protocolo de autoadministración de la cocaína por dos horas durante dos semanas. Este modelo de adicción se utiliza para que las ratas desarrollen la adicción a la cocaína y resulte en un alto comportamiento de búsqueda de la droga. A las ratas que van a entrar en este protocolo pasarán por cirugía para la implantación de un catéter en la vena yugular derecha. Después del periodo de recuperación, las ratas se entrenan en las cajas de comportamiento a presionar una palanca que activa unas señales: un tono, prende una bombilla y reciben una infusión de cocaína a través del catéter previamente implantado. Durante este periodo la rata aprende la asociación de las señales con la cocaína”
explicó la doctora.
En esta etapa es donde la rata aprende la asociación voluntaria -que es similar al proceso humano donde el adicto visita el punto de drogas y recibe su dosis-. El adicto aprende la asociación del lugar (ambiente) y la droga, cuyos recuerdos son muy difíciles de olvidar. Por tal razón, cuando el adicto está en abstinencia y se encuentra en un ambiente similar a donde compraba o le suministraban la droga, esto le aumenta el deseo de volver a usarla. Esta es una de las razones que conduce al alto porcentaje de recaída en personas que eran adictas y que se encuentran en recuperación.
Luego del entrenamiento de la autoadministración de cocaína, el animal pasa al periodo de extinción. Es en esta etapa donde los investigadores colocan al animal en la misma caja donde fue entrenada. La diferencia es que al presionar la palanca, no va a recibir infusión de cocaína y por ende, no va a tener ninguna señal.
Como consecuencia, la rata creará una memoria nueva aprendiendo a que "aunque presione la palanca no hay señales y tampoco infusión de cocaína resultando en no presionar más. Luego de dos semanas de extinción, al examinar esta nueva memoria y al exponerlas de nuevo en la caja junto con las señales asociadas con la cocaína encontramos que la mayoría de las ratas tienen un comportamiento de búsqueda de cocaína muy alto (presionan más la palanca). Aquí demostramos que las ratas desarrollan la adicción a la cocaína".
"Con el propósito de ayudar a crear una fuerte memoria de extinción, las ratas se van a colocar en cajas equipadas con ruedas para roedores en donde correrán por seis horas bajo ejercicio voluntario. Estudios científicos han demostrado que el ejercicio voluntario en ratas disminuye el por ciento de comportamiento de búsqueda de la cocaína. Resultados preliminares de mi laboratorio muestran que las ratas que corrieron voluntariamente tenían menos comportamiento de búsqueda comparada con las que no corrieron. Esto sugiere, como estudios previos, que el ejercicio ayudó a crear una mejor memoria de extinción”,
sustentó.
Aunque el grupo de investigadores está replicando resultados de otros estudios, primordialmente este -en particular- busca corroborar que el ejercicio ayuda a disminuir el deseo de tener la droga, y ver qué procesos cerebrales del desarrollo de la adicción son alterados por el ejercicio voluntario.
Actualmente, investigaciones similares se están llevando a cabo en humanos a través de terapias de exposición, donde visitan gimnasios para que puedan reprimir el deseo de querer la droga. Como resultado, se ha visto que el ser humano -en efecto- tarda en recaer. Sin embargo, estas terapias no son iguales y hasta el momento no explican el motivo por el cual el ejercicio aumenta la abstinencia del consumo de esta sustancia. Por ende, la Dra. Sepúlveda junto un grupo de estudiantes del programa doctoral de ciencias biomédicas y voluntarios de distintas universidades buscan el efecto del ejercicio en los cambios neuronales inducidos por la cocaína envueltos en la reducción del comportamiento de búsqueda de droga.
"Queremos buscar el efecto del ejercicio en la comunicación de las neuronas (células del cerebro) de las ratas expuestas a la cocaína, estudiando los cambios que ocurren en las proteínas que están envueltas en la creación de la memoria de adicción (ejemplo: receptores AMPA y NMDA). Hay diferentes estudios en ratas sobre cómo el ejercicio reduce los cambios causados por el consumo de alcohol y otras drogas en algunas proteínas encontradas en el cerebro. Pero no se sabe específicamente cuál es el mecanismo en el cerebro que el ejercicio usa para aumentar el tiempo de abstinencia"
reiteró.
Como trasfondo, la doctora indicó que comenzó los mismos estudios, pero en machos, durante su postdoctorado en la Universidad de Carolina del Norte situada en Chapel Hill. Las variantes de esta versión -que comenzó en septiembre 2018- es que en vez de ratas macho se van a utilizar hembras, puesto que su comportamiento es muy diferente. "Las ratas machos expuestos al ejercicio tienen bajo comportamiento de búsqueda. En las hembras esperamos eso, pero dependerá en qué etapa del ciclo “estrous”, equivalente al ciclo menstrual en humanos, estén”, agregó.
Este estudio también va a investigar por primera vez como el ejercicio modula la neurofisiología, la comunicación de las neuronas (cambios en corriente), de ratas expuestas a la cocaína.
Con estas investigaciones, aumentará el conocimiento sobre los mecanismos neurofisiológicos y moleculares mediante los cuales el ejercicio reduce el comportamiento de búsqueda de la cocaína en un modelo animal. También revelará los cambios provocados por el ejercicio en los circuitos de recompensa del cerebro, específicamente en el área llamada núcleo “accumbens”. Esta área juega un papel central en el circuito de recompensa y por ende en adicción.
Actualmente, no existen medicamentos aprobados por la FDA para el tratamiento de la adicción a los estimulantes como la cocaína. Esta investigación explorará una estrategia terapéutica no farmacológica para la terapia de adicción.
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