Así altera la cocaína los genes del cerebro

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

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El equipo encontró una superposición significativa entre los ARN expresados en estas dos regiones del cerebro, lo que sugiere que estos cambios moleculares pueden ser clave 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. Si bien se plantea la hipótesis de que la regulación de la expresión génica en los centros motivacionales y de recompensa del cerebro juega un papel fundamental en los cambios de comportamiento persistentes que definen la adicción, el conocimiento sigue siendo limitado sobre la actividad genética desadaptativa que el consumo crónico de cocaína provoca en estos circuitos en humanos y que subyace trastorno por consumo de cocaína.

Para abordar la brecha de conocimiento, el equipo realizó 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, encontraron que alteraciones en los procesos neuroinflamatorios.

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

«Además de los nuevos conocimientos sobre los cambios moleculares que confiere 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 circuitos neuronales y reguladores de genes subyacentes», señala Philipp Mews, primer autor del artículo.

Debido a que es difícil estudiar directamente cómo las drogas como la cocaína afectan el cerebro humano, los investigadores a menudo usan modelos animales para estudiar sus efectos. Sin embargo, una pregunta clave es si lo que aprenden de 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 a los que se les dio la oportunidad de autoadministrarse cocaína y comparó los cambios moleculares resultantes con los observados en el tejido cerebral post mortem de personas con trastorno por consumo de cocaína. El análisis reveló cambios sorprendentemente similares en los perfiles de expresión génica del cerebro tanto en ratones como en humanos, validando el uso de modelos de ratón para estudiar la base fisiopatológica del trastorno por consumo de cocaína», explica Eric J. Nestler, autor principal del artículo.

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