MADRID, 19 Ene. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de 'Johns Hopkins Medicine', en Baltimore, Maryland, Estados Unidos, han aportado nueva evidencia significativa en un trabajo con ratones para apoyar la idea de que altas dosis de cocaína matan las células del cerebro mediante la activación de la autofagia hiperactiva, un proceso en el cual las células literalmente se comen a sí mismas. Sus resultados llevan a un posible antídoto, un compuesto experimental llamado CGP3466B.
Un resumen del estudio, que también encontró signos de autofagia en las células cerebrales de ratones cuyas madres recibieron cocaína durante el embarazo, se publica en la edición digital de este lunes de 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
"Hemos realizado autopsias para saber cómo las células mueren a causa de las altas dosis de cocaína", dice Solomon Snyder, profesor de Neurología en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. "Esa información nos dio una visión inmediata de cómo se puede utilizar un compuesto conocido por interferir con ese proceso y evitar el daño", añade.
Después de descubrir en 1990 que las células cerebrales utilizan el gas óxido nítrico para comunicarse, Snyder y su equipo de investigación han pasado décadas estudiando su impacto. En 2013, el equipo encontró que el óxido nítrico está implicado en la muerte celular inducida por la cocaína a través de sus interacciones con GAPDH, una enzima, pero no supieron la precisión con la que las células morían.
Para averiguarlo, el equipo de investigación examinó las células nerviosas del cerebro del ratón en busca de pistas. Snyder dice que las células, como los animales completos, pueden morir a causa de temperaturas extremas, toxinas y trauma físico, pero también pueden cometer "suicidio" de tres maneras que están químicamente programadas y controladas por diferentes proteínas.
Una forma de hacerlo es la autofagia, un "proceso de limpieza" celular normal y muy necesario que libra a las células de los desechos que acumulan en las vacuolas de membrana cerrada o "bolsas" dentro de la célula. Estas bolsas se fusionan con otras bolsas, lisosomas ricos en enzimas, que están llenas de ácidos que degradan el contenido de las vacuolas, pero sólo cuando este proceso se acelera y se sale de control causa la muerte celular, detalla Snyder.
AUTOFAGIA DESCONTROLADA QUE LLEVA A LA MUERTE NEURONAL
Al medir los cambios en los niveles de proteínas que controlan cada programa de muerte celular y observando los cambios físicos de las células, el equipo vio claramente que la cocaína causa la muerte celular neuronal mediante la autofagia fuera de control. Eso confirmó los resultados anteriores de otros dos grupos que hallaron la autofagia inducida por la cocaína en los astrocitos y la microglia, que son células de soporte de las neuronas.
"Una célula es como una casa que está constantemente generando basura", dice Prasun Guha, becario postdoctoral en la Universidad Johns Hopkins y autor principal del artículo. "La autofagia es el ama de llaves que saca la basura: por lo general es una cosa buena, pero la cocaína hace que el ama de llaves se deshaga de cosas realmente importantes, como las mitocondrias, que producen energía para la célula", agrega.
Debido a que el equipo ya sabía que el óxido nítrico y GAPDH estaban involucrados en el proceso, pusieron a prueba la capacidad del compuesto CGP3466B, conocido por interrumpir las interacciones óxido nítrico/GAPDH, para poner fin a la autofagia inducida por la cocaína. También probaron otras sustancias químicas conocidas por prevenir las otras dos formas de suicidio celular, pero sólo CGP3466B protegió a las células nerviosas en el cerebro de los ratones de la muerte por la cocaína.
De acuerdo con investigaciones anteriores del mismo equipo, CGP3466B fue capaz de rescatar a las células cerebrales de ratones vivos de los efectos mortales de la cocaína, pero no habían conectado el fenómeno de la autofagia. Cuando los científicos recientemente dieron a los ratones una única dosis de cocaína y buscaron signos de autofagia en las células del cerebro, detectaron proteínas asociadas con la autofagia y cambios en las vacuolas en los adultos y en las crías de ratones cuyas madres habían recibido la cocaína durante el embarazo.
"Como la cocaína funciona exclusivamente para modular la autofagia en comparación con otros programas de muerte celular, hay más posibilidades de que podamos desarrollar nuevas terapias dirigidas a suprimir su toxicidad", augura Maged M. Harraz, investigador asociado en la Universidad Johns Hopkins y co-líder del trabajo.
Snyder dice que el equipo espera que su trabajo con el tiempo dará lugar a tratamientos que protejan a los adultos y los niños de los efectos devastadores de la cocaína en el cerebro. Los autores de esta investigación quieren además crear derivados de CGP3466B y probarlos para aprender más sobre la autofagia inducida por la cocaína y ver si esta droga está matando células fuera del cerebro.
Como CGP3466B ya ha sido probado en ensayos clínicos en fase II (sin éxito) para tratar la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica, se sabe que es seguro para los seres humanos, pero los investigadores advierten que se necesitan muchos más años de estudios para demostrar definitivamente si es eficaz para la prevención de daños cocaína, primero en ratones y luego en seres humanos.
