Científicos puertorriqueños continúan evidenciando efectos de la cocaína en el cerebro

Cada vez es más alto el número de muertes vinculadas al consumo de drogas en el mundo, así como el número de consumidores y personas con problemas graves de drogadicción.

Belinda Z. Burgos González

    Científicos puertorriqueños continúan evidenciando efectos de la cocaína en el cerebro

    La cocaína genera en el cuerpo humano una serie de reacciones y variaciones en el estado de ánimo. Además, puede generar algunos problemas graves como ataque cardíaco y accidente cerebrovascular.

    En Puerto Rico, el Dr. Raúl Bosque Cordero, estudiante graduado doctoral de la Universidad de Puerto Rico del Recinto Río Piedras, y quien forma parte de los laboratorios del Departamento de Fisiología en el laboratorio del Dr. Carlos A. Jiménez Rivera en el Recinto de Ciencias Médicas (RCM), adelantan una investigación de áreas cerebrales relacionadas a desórdenes o dependencias a sustancias de abuso.

    En el laboratorio de neurofisiología de la adición, se exploran y evalúan propiedades biofísicas de las membranas y de las neuronas envueltas en los circuitos de adicción y su relación con el sistema de recompensa, que son una serie de áreas que se sabe que regulan y generan placer y satisfacción en casos de adición.

    La investigación permite evidenciar cómo las neuronas dopaminérgicas ubicadas en el área ventral tegmental, se modifica y acciona al neurotransmisor de dopamina, que se libera a través de todo el cerebro regulando la sensación de satisfacción y placer.

    "Las neuronas son células excitables que van a generar una respuesta si reciben un impulso, lo que se ha visto a través de los estudios es que las drogas de abuso aparentemente generan una neuroadaptación de las células cerebrales aumentando la excitabilidad de las células en un área particular y esas áreas son el área de recompensa (sistema meso cortico límbico) encargado del procesamiento y comportamiento recompensante", expuso el Dr. Jiménez, catedrático del laboratorio.

    Esta sería la explicación del efecto que estas drogas generan en las personas, ocasionando un aumento en el funcionamiento de ese sistema de recompensa, haciendo justamente que se sienta sensación de placer o recompensa por efecto.

    Dentro de las neuronas se evalúan propiedades neurofísicas y se investigan otros cambios específicos provenientes de una corriente de canales, cuya principal función es restablecer a una neurona negativa hacia su estado basal normal de esa neurona.

    "Exploramos esta corriente o canal, porque hemos visto luego de un modelo de adicción satisfacción a cocaína y es muy interesante porque mide en términos de locomoción los efectos de manera crónica de la cocaína que es la que nosotros estudiamos", manifestó por su parte el Dr. Bosque.

    Para alcanzar los resultados, se concentraron en pruebas por 7 días, en donde se administró a un modelo animal una dosis de cocaína y al finalizar este periodo, se evidenció una locomoción mucho más alta que en sus días iniciales. 

    Lo importante, según destacaron, es que cuando se cesa de dar cocaína, al día número 15, la locomoción se parece mucho a la del día 7 y esto es importante porque podría teorizarse que la droga induce más cambios en tiempos más largos.

    Además, los investigadores notaron que la corriente y el canal se reducen significativamente en estas neuronas y de allí surge la hipótesis de que la reducción de la corriente, es una manera de evidenciar la excitación que se produce luego del abuso de sustancias como la cocaína.

    "La reducción de esta corriente va a aumentar el tiempo entre potenciales de acción, que es una manera en que se manifiesta la comunicación entre estas neuronas y la liberación de neurotransmisores como dopamina", explicó

    Asimismo, indicó que la investigación se centró en el caso de respuesta de excitabilidad más allá de él de adiciones y añadió "tenemos un patrón de disparo que se aumenta con el tiempo entre cada potencial. Cuando se reduce el canal, aumentó el tiempo entre cada potencial de acción y al aumentar, reduce la cantidad de excitabilidad producida por las drogas de abuso es decir un aumento en la liberación de neurotransmisores".

    Importancia del estudio

    Este es un modelo revolucionario que simula la conducta humana, tras el modelo de sensibilización a cocaína utilizando dos métodos, uno en el que el animal tiene que trabajar para buscar recompensa y otro en el que recibe las dosis sin ningún tipo de tarea o esfuerzo.

    Para el modelo operante, el animal tiene que asociar palancas con recompensas, asocia acción con respuesta.

    "Nosotros usamos un protocolo intermitente, es decir, se crean una serie de pausas y la droga no va a estar todo el tiempo disponible para que el animal tenga acceso a ella. Durante 6 horas, se permite que cada 30 minutos la droga esté disponible por 5 min y así se ha visto que se relaciona con las personas ya que no siempre tienen las sustancias disponibles", manifestó.

    Este protocolo produce unos cambios, unas neuro adaptaciones y se trata de determinar la modulación del canal iónico HCN sobre cuál es el rol de él sobre la adición, si es un efecto farmacológico o si tiene que ver más con la patología (al ser una enfermedad crónica)

    Resultados del estudio 

    Al tiempo, se realizó otro control paralelo de este animal que tiene accesos a la droga y otro animal que va a recibir una infusión del otro animal, pero va a experimentar los efectos sin tener accesos a la droga, solo va a recibir lo proporcionado por otro animal. No tiene asociación u oportunidad de trabajar hacia ella.

    Acá se evidenció que la modulación en el canal HCN existe solamente en el animal experimental que se administra la droga luego de alguna actividad, es decir los que aprendieron que al tirar de la palanca se administra una infusión. Evidencian unas modulaciones que no existen en el animal que no tuvo que luchar por ella.

    Los procesos de dependencia a sustancias se han relacionado con un aprendizaje patológico y se pretende involucrar ciertos aspectos psicológicos por encima de tantos estudios que evalúan los efectos farmacológicos de la droga.

    "Es un circuito de cómo se alteran o se afectan, pueden estar involucradas estructuras de aprendizaje y asociación", recalcó el Dr. Calo.

    Así, se evidencia un efecto relacionado al ambiente en el que el animal aprende a utilizar la droga, (proceso de aprendizaje a nivel neuronal), con la respuesta o estímulo.

    Para el Dr. Jiménez, lo que puede estar pasando es que para que ocurra el cambio a nivel fisiológico, en las células del cerebro, tiene que darse a la vez un cambio en el ambiente donde está experimentando un aprendizaje vía ese uso, como una respuesta a esa acción.

    "En otro estudio de un artículo ya publicado pudimos a través de investigación conseguir una droga que lograba borrar hasta cierta parte lo aprendido a nivel celular y al poder eliminar el aprendizaje se pudo disminuir la conducta adictiva en estos animales".

    La adición como una enfermedad crónica

    "Desde el aspecto neurofisiológico basados en la evidencia científica creemos que una vez se desarrolla la condición de adición en un nivel crónico, ya es enfermedad y estamos viendo en modelos animales que es así", Dr. Jimenez.

    Estamos produciendo artificialmente la enfermedad de adición, dosis altas repetitivas, en un ambiente propicio para desarrollar adición, no cabe duda de que es una enfermedad a nivel cerebral, y este estudio apoya estas hipótesis porque es lo que vemos en laboratorio, reforzó.

    Una condición médica que genera cambios dramáticos en la fisiología del cerebro y por ello no es tan fácil salir de adiciones fuertes a drogas como la cocaína. Por ello, es importante entender cómo cambia el cerebro y tratar de conseguir algo que pueda cambiar o detener el proceso de adición principalmente bajo el modelo animal, pero para ello es necesario conocer la fisiología porque lo que produce la adición es el cambio fisiológico de las células.

    "Valores de excitabilidad asociados al placer, hasta cierto punto un hallazgo que evidencia cambios en la conducta y que regula o marca el comportamiento del animal y evidencia una sintomatología repetitiva, en el que se analiza el bloqueo de una corriente para frenar la adicción", dijo a MSP el Dr. Calo enfocándose en este objetivo.

    Se espera que tras experimentos más específicos se puedan hacer pruebas bloqueando el canal y así, ver claramente el desarrollo en el camino de la adición.

    Los esfuerzos ahora se centran en compensar fallas e investigar profundamente los efectos para eventualmente utilizarse en pacientes de adicción.

    Disminuir comportamiento tras el bloqueo con HCN especialmente en el objeto de estudio que relaciona la acción con la búsqueda de la droga.

    Así se continúa adelantando esta investigación de ciencia básica, que de principio no tiene una dirección específica, sino que busca avanzar, y evidenciar cual es el fenómeno, cómo está ocurriendo y después plantear un objetivo a nivel clínico.

    La adicción a las drogas de abuso son una enfermedad que causa un cambio fisiológico en su funcionamiento, gracias a células que producen el comportamiento adictivo por lo que es primordial un tratamiento efectivo o alcanzar la meta de revertir la condición.

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