MADRID, 5 Oct. (EUROPA PRESS) -
Neurocientíficos de la Universidad Médica de Carolina del Sur (MUSC) han observado que las células cerebrales en forma de estrella conocidas como astrocitos pueden 'apagar' las neuronas involucradas en la recaída a la heroína.
El estudio, publicado en 'Science Advances', ha sido dirigido por Peter Kalivas y Anna Kruyer, ambos del Departamento de Neurociencia, quienes examinaron cómo los astrocitos interactúan con las neuronas y si los astrocitos juegan un papel importante en la regulación de la respuesta a las señales de las drogas.
Cuando se aprende a andar en bicicleta o resolver un problema matemático, las células mensajeras del cerebro, conocidas como neuronas, crean conexiones que les permiten comunicarse mejor para que se pueda realizar la misma tarea más fácilmente la próxima vez. Lo mismo ocurre cuando se aprende a asociar el placer con sustancias nocivas, como las drogas. Las neuronas se envían fuertes mensajes entre sí, lo que motiva a buscarlas una y otra vez.
La comunicación entre las neuronas está dirigida por una variedad de células, especialmente un grupo de células en forma de estrella llamadas astrocitos. Los astrocitos rodean las neuronas y actúan como semáforos, regulando la comunicación entre células, especialmente durante conductas adictivas. Otro jugador importante en la adicción y la recaída es el mensajero químico glutamato.
El glutamato excita las neuronas y hace que emitan señales eléctricas para comunicarse entre sí. El Laboratorio Kalivas ha sido fundamental para establecer la importancia del glutamato. A través de décadas de investigación, Kalivas ha desarrollado la "hipótesis de la adicción al glutamato". De acuerdo con esa hipótesis, demasiado glutamato puede hacer que las neuronas se disparen constantemente en respuesta a señales ambientales relacionadas con las drogas. Ese disparo constante pone la comunicación entre las células a toda marcha, fomentando el comportamiento de búsqueda de drogas y la recaída.
Kalivas y Kruyer descubrieron que los astrocitos pueden ralentizar la comunicación hiperactiva. "Los astrocitos son como el freno de un automóvil y lo empujas para detener la señal del glutamato", señala Kruyer.
PERO, ¿CÓMO LO HACEN EXACTAMENTE?
Para responder a esa pregunta, los investigadores utilizaron un modelo bien establecido de recaída en la heroína. En el modelo, las ratas primero aprenden a autoadministrarse heroína presionando una palanca. Después de presionar la palanca, reciben la droga junto con señales de luz y sonido, lo que permite a las ratas asociar las señales con la droga. Luego, se eliminan la señal y la droga, simulando la abstinencia. Finalmente, a los animales se les da acceso a la señal nuevamente, y presionar la palanca es una medida de búsqueda de drogas y recaída.
Usando este enfoque, Kruyer y Kalivas encontraron que los astrocitos se adaptan de dos maneras para reducir la búsqueda de drogas durante la abstinencia. Una familia de astrocitos se acerca a las neuronas y aleja el glutamato de la sinapsis, lo que reduce la comunicación entre las neuronas. Otra familia aumenta la expresión del transportador de glutamato GLT-1, que absorbe el exceso de glutamato. En ambos casos, los astrocitos actúan como frenos en la comunicación neuronal durante la abstinencia.
Sin embargo, había menos astrocitos disponibles para realizar esta función de frenado durante la fase de recaída y estaban ubicados más lejos de las neuronas. Usando una tecnología química especial, Kruyer y Kalivas pudieron activar y desactivar los astrocitos para cambiar el comportamiento, lo que demuestra que estas células en forma de estrella juegan un papel importante.
Esencialmente, cuando los astrocitos rodean las neuronas absorben el glutamato y cierran esa sinapsis, sin embargo, cuando se retraen de las neuronas, es como si hubieras perdido el freno. Estos hallazgos podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo prevenir las recaídas. "Dado que los astrocitos en el cerebro normal se someten a dos adaptaciones para suprimir la recaída, creemos que pueden ser un objetivo celular valioso para el desarrollo de terapias para abordar la recaída en el trastorno por uso de sustancias", explica Kruyer.
Los ensayos clínicos anteriores han demostrado que la reducción del glutamato por sí sola no es suficiente para prevenir la recaída en humanos. Estos hallazgos sugieren la posibilidad de que un régimen combinado que no solo reduzca los niveles de glutamato, sino que también acentúe el efecto de frenado de los astrocitos, podría ser más exitoso y merecería más estudio.
"Históricamente, las neuronas han recibido toda la atención cuando se trata de patologías del comportamiento. Nuestros hallazgos muestran que debemos tener una visión más holística del sistema nervioso y considerar que los tipos de células, además de las neuronas, tienen la capacidad de influir en el comportamiento y podrían ser la clave para el tratamiento de la recaída", afirma Kruyer.
Para preparar el escenario para nuevas terapias basadas en astrocitos, el Laboratorio Kalivas está tratando de identificar objetivos genéticos potenciales. "Muchos genes se expresan en los astrocitos que no se expresan en otras células cerebrales, incluidas las neuronas. Comprender cuáles de estos genes son críticos para la regulación de la recaída por parte de los astrocitos nos da una idea de cómo diseñar medicamentos que aumenten selectivamente la capacidad de los astrocitos para inhibir la recaída. Este es un brazo de investigación activa en nuestro laboratorio, y hemos identificado algunos productos genéticos selectivos de astrocitos que pueden servir como objetivos en el tratamiento de trastornos por uso de sustancias", concluyen.
