Así altera la cocaína los genes del cerebro

Las personas que sufren alteraciones por consumo de cocaína exhiben cambios en la expresión génica en dos regiones del cerebro: el núcleo accumbens, una región asociada con la recompensa, y el núcleo caudado, una región que media en la formación del hábito

Lo ha visto una investigación realizada en la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai y publicada en «Science Advances» en la que se advierte que estos cambios, que contribuyen significativamente a las anomalías conductuales persistentes que se observan en la adicción a las drogas, producido por el consumo de cocaína desató una serie de reacciones químicas que conducen a un aumento en la cantidad de ARN mensajero que se produce a partir de algunos de los genes afectados en estas dos regiones del cerebro, mientras que la actividad de otros genes disminuye.

Las pérdidas en la cantidad de ARN mensajero producido, un proceso también conocido como «expresión» de los genes subyacentes, conduce a cambios en la cantidad de proteínas que se producen allí que luego llevan a cabo reacciones químicas en el cerebro, explican los investigadores en su trabajo.

El equipo encontró una superposición significativa entre los ARN expresados ​​en esta región del cerebro, lo que sugiere que estos cambios moleculares podrían ser claves para el desarrollo y mantenimiento del trastorno por consumo de cocaína.

El trastorno por consumo de cocaína es un trastorno cerebral crónico y recidivante para el que actualmente no existen tratamientos aprobados. Tan bien se plantea la hipótesis de que la regulación de la expresión genética en los centros motivadores y gratificantes del cerebro juega un papel fundamental en los cambios conductuales persistentes que definen la adicción, el conocimiento sigue siendo limitado sobrio la actividad genética desadaptativa que el consumo crónico de la cocaína provoca en estos circuitos en humanos y que subyace perturbación por consumo de cocaína.

Para abordar la brecha de conocimiento, el equipo llevó a cabo la secuenciación del ARN tanto en el núcleo accumbens como en el núcleo caudado del tejido cerebral post mortem de personas con trastorno por consumo de cocaína y controles emparejados. Usando la cohorte más grande y diversa examinada hasta la fecha, encontramos que alteraciones en los procesos neuroinflamatorios.

La cocaína aumenta la cantidad del neurotransmisor dopamina en las sinapsis o uniones entre las células cerebrales cuyas señales eléctricas se convierten en señales químicas. Al hacerlo, la cocaína libera una cascada de eventos que activan un mensajero químico en el cerebro llamado ciclo AMP, que generará cambios en la expresión génica.

“Además de los nuevos conocimientos sobre los cambios moleculares que contienen el consumo de cocaína, encontramos que las personas con trastorno por consumo de cocaína tienen genes desregulados asociados con la esquizofrenia y el trastorno depresivo mayor, lo que indica que estos trastornos pueden compartir algunos sistemas de neuronas circuitos y reguladores de genes subyacentes”, señala Philipp Mews, primer autor del artículo.

Los resultados representan un avance en la comprensión de las anomalías moleculares en el trastorno por consumo de cocaína

Debido a que es difícil estudiar directamente cómo las drogas como la cocaína suceden al cerebro humano, los investigadores a menudo usan modelos animales para estudiar sus efectos. Sin embargo, una pregunta clave es si lo que aprenden estos modelos animales es similar a lo que sucede en los cerebros de los humanos que consumen cocaína.

“Nuestro equipo analizó los estudios realizados en ratones para conocer la oportunidad de la autoadministración de cocaína y comparó los cambios moleculares resultantes con observaciones en el tejido cerebral post mortem de personas con trastorno por consumo de cocaína. El análisis reveló cambios sorprendentemente similares en los perfiles de la expresión genética del cerebro tanto en ratas como en humanos, validando el uso de modelos de ratones para estudiar las bases fisiológicas del trastorno por consumo de cocaína”, explicó Eric J. Nestler, autor principal del artículo.

Estas determinaciones, escriben, representan un avance considerable en nuestra comprensión de las anomalías moleculares en el trastorno por consumo de cocaína y tienen un recurso muy valioso para futuras investigaciones.