Uno de los muchos desafíos con la lucha contra la adicción al alcohol y otros trastornos por abuso de sustancias es el riesgo de recaída, incluso después del progreso hacia la recuperación. Incluso, las molestas moscas de la fruta anhelan el alcohol, y debido a que las señales moleculares involucradas en la formación de recuerdos de recompensa y evitación de recuerdos son muy parecidas a las de los humanos, son un buen modelo para el estudio.
Una nueva investigación en moscas encuentra que el alcohol secuestra esta vía de formación de recuerdos y cambia las proteínas expresadas en las neuronas, formando antojos. Solo unas pocas copas en una noche cambian la forma en que se forman los recuerdos en el nivel molecular fundamental, según se informa en un artículo sobre el trabajo publicado este jueves en la revista 'Neuron'.
La autora principal del artículo, Karla Kaun, profesora asistente de Neurociencia en la Universidad de Brown, en Estados Unidos, trabajó con un equipo de estudiantes universitarios, técnicos e investigadores postdoctorales para descubrir las vías de señalización molecular y los cambios en la expresión genética involucrados en la creación y el mantenimiento de recuerdos de recompensa.
"Una de las cosas que quiero entender es por qué las drogas pueden producir recuerdos realmente gratificantes cuando en realidad son neurotoxinas --plantea Kaun, afiliada al Instituto Carney de Brown para la Ciencia del Cerebro--. Todas las drogas de abuso (alcohol, opiáceos, cocaína, metanfetamina) tienen efectos secundarios adversos. Provocan náuseas o provocan resaca en las personas, ¿por qué las encontramos tan gratificantes? ¿Por qué recordamos las cosas buenas de ellas y no lo malo? Mi equipo está tratando de entender a nivel molecular qué están haciendo las drogas de abuso a los recuerdos y por qué están causando antojos".
Una vez que los investigadores comprenden qué moléculas están cambiando cuando se forman los antojos, pueden descubrir cómo ayudar a los alcohólicos y adictos a recuperarse al disminuir la duración de los recuerdos de antojo o su intensidad, según Kaun.
Las moscas de la fruta tienen solo 100.000 neuronas, mientras que los humanos tienen más de 100.000 millones. La escala más pequeña, más el hecho de que generaciones de científicos han desarrollado herramientas genéticas para manipular la actividad de estas neuronas en el circuito y en el nivel molecular, convirtió a la mosca de la fruta en el organismo modelo perfecto para que el equipo de Kaun separara los genes y las vías de señalización molecular involucradas en los recuerdos de recompensa del alcohol, dice esta experta.
Dirigido por la investigadora postdoctoral Emily Petruccelli, ahora profesora asistente con su propio laboratorio en la Universidad del Sur de Illinois, Estados Unidos, el equipo utilizó herramientas genéticas para desactivar selectivamente los genes clave mientras entrenaba a las moscas sobre dónde encontrar alcohol. Esto les permitió ver qué proteínas se requerían para este comportamiento de recompensa.
ACTIVACIÓN Y DESACTIVACIÓN DE GENES
Una de las proteínas responsables de la preferencia de las moscas por el alcohol es Notch, hallaron los investigadores. Notch es la primera "ficha de dominó" en una vía de señalización involucrada en el desarrollo de embriones, el desarrollo cerebral y la función cerebral adulta en humanos y en todos los demás animales. Las vías de señalización molecular no son diferentes a una cascada de fichas de dominós: cuando cae la primera (en este caso, la molécula biológica se activa), se dispara más, se activa más y así sucesivamente.
Uno de los dominós descendentes en la vía de señalización afectada por el alcohol es un gen llamado receptor de tipo dopamina-2, que produce una proteína en las neuronas que reconoce la dopamina, el neurotransmisor de "sentirse bien". "Se sabe que el receptor similar a la dopamina-2 está involucrado en la codificación de si un recuerdo es agradable o aversivo", dice Petruccelli. Y el alcohol secuestra esta vía de memoria conservada para formar antojos.
En el caso de la vía de recompensa de alcohol estudiada, la cascada de señalización no activó o desactivó el gen del receptor de dopamina, ni aumentó ni disminuyó la cantidad de proteína producida, cuenta Kaun. En cambio, tuvo un efecto más sutil: cambió la versión de la proteína producida por una "letra" de un solo aminoácido en un área importante.
"No sabemos cuáles son las consecuencias biológicas de ese pequeño cambio, pero uno de los hallazgos importantes de este estudio es que los científicos deben observar no solo qué genes están siendo activados y desactivados, sino qué formas de cada gen se están encendiendo o apagando --subraya Kaun--. Creemos que es muy probable que estos resultados se traduzcan en otras formas de adicción, pero nadie ha investigado
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