De acuerdo con un nuevo estudio con moscas, solo unas pocas bebidas cambian la forma en que se forman los recuerdos en el nivel molecular fundamental.
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 los recuerdos de recompensa y evitación de las moscas son muy parecidas a las de los humanos, son un buen modelo para el estudio.
La nueva investigación encuentra que el alcohol secuestra esta vía de formación de memoria y cambia las proteínas expresadas en las neuronas, formando los antojos.
Malas experiencias, buenos tiempos
Karla Kaun, profesora asistente de neurociencia en la Universidad de Brown y autora principal del artículo, trabajó con un equipo de estudiantes universitarios, técnicos e investigadores postdoctorales para descubrir las vías de señalización molecular y los cambios en la expresión de genes involucrados en la creación y el mantenimiento de recuerdos de recompensa.
"Una de las cosas que quiero entender es por qué las drogas de abuso pueden producir recuerdos realmente gratificantes cuando en realidad son neurotoxinas", dice Kaun, quien está afiliado al Instituto Carney de Brown para la Ciencia del Cerebro de Brown.
“Todas las drogas de abuso (alcohol, opiáceos, cocaína, metanfetamina) tienen efectos secundarios adversos. Hacen que las personas tengan náuseas o les den resaca, así que ¿por qué las encontramos tan gratificantes? ¿Por qué recordamos lo bueno de ellos y no lo malo? "Mi equipo está tratando de entender a nivel molecular qué drogas de abuso están haciendo 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 reducir la duración de los recuerdos de antojo o su intensidad, dice Kaun.
efecto dominó
Las moscas de la fruta tienen solo neuronas 100,000, mientras que los humanos tienen más de 100 mil 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 separe los genes y las vías de señalización molecular involucradas. En recuerdos de recompensa de alcohol, ella dice
Los investigadores utilizaron herramientas genéticas para desactivar selectivamente genes clave mientras entrenaban a las moscas donde encontrar alcohol. Esto les permitió ver qué proteínas se requerían para este comportamiento de recompensa.
Una de las proteínas responsables de la preferencia de las moscas por el alcohol es Notch, hallaron los investigadores. Notch es el primer "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 dominós: cuando cae el primer dominó (en este caso, la molécula biológica se activa), se dispara más, se dispara más y así sucesivamente.
Una de las fichas de dominó en la vía de señalización que afecta el alcohol es un gen llamado receptor similar a la dopamina 2, que produce una proteína en las neuronas que reconoce la dopamina, el neurotransmisor para "sentirse bien".
"Se sabe que el receptor tipo dopamina 2 está involucrado en la codificación de si una memoria es agradable o aversiva", dice la investigadora postdoctoral Emily Petruccelli, quien ahora es profesora asistente en su propio laboratorio en la Universidad del Sur de Illinois. 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 o disminuyó la cantidad de proteína producida, dice 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.
Encendido y apagado
“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 son se enciende y apaga ", dice Kaun. "Creemos que es muy probable que estos resultados se traduzcan en otras formas de adicción, pero nadie ha investigado eso".
El equipo continúa su trabajo estudiando los efectos que los opiáceos tienen en las mismas vías moleculares conservadas. Además, Kaun está trabajando con John McGeary, profesor asistente de psiquiatría y comportamiento humano, para observar las muestras de ADN de pacientes con trastornos por abuso de alcohol para ver si tienen polimorfismos genéticos en cualquiera de los genes relacionados con el deseo descubierto en las moscas.
"Si esto funciona de la misma manera en los humanos, una copa de vino es suficiente para activar el camino, pero vuelve a la normalidad en una hora", dice Kaun. “Después de tres vasos, con un descanso de una hora en el medio, el camino no vuelve a la normalidad después de 24 horas. Pensamos que esta persistencia es probablemente lo que está cambiando la expresión del gen en los circuitos de memoria.
"Es solo algo para tener en cuenta la próxima vez que divida una botella de vino con un amigo o cónyuge", agrega.
Los hallazgos aparecen en la revista Neurona. Los Institutos Nacionales de Salud financiaron la investigación.
Fuente: Universidad de Brown
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