Un solo día de abuso de cocaína altera neuronas
De acuerdo con un estudio realizado en ratones por investigadores UBA-Conicet, el consumo de esa droga durante una sola jornada afecta los canales de calcio de las células y produce una disociación entre los ritmos del sueño y la vigilia. Los resultados del trabajo fueron publicados en Biological Psychiatry.
No es una novedad que el abuso de cocaína a largo plazo genere numerosos efectos indeseados, como la epilepsia e incluso la muerte masiva de neuronas. Pero ahora un equipo de investigadores del CONICET que trabaja en la UBA detectó alteraciones en los ritmos del sueño y la vigilia, y modificaciones a nivel neuronal en ratones luego de un “atracón” de cocaína durante un solo día.
El estudio se centró en el circuito que comunica el tálamo con la corteza cerebral. El tálamo está formado por diferentes agregados de neuronas (núcleos) que se ubican en el centro del encéfalo y funcionan como un “director de orquesta” modulando la información que se conecta con diferentes regiones del cerebro. A él llegan, por ejemplo, los estímulos sensoriales, que son procesados y luego reenviados a la corteza cerebral. Un clásico sistema tálamo-cortical es la vista: el impulso visual viaja desde la retina hasta la corteza, pasando por el tálamo. Algunos núcleos talámicos también procesan la actividad motora.
Se sabía que el consumo crónico de cocaína afecta las neuronas del tálamo y de la corteza, pero no se conocía el efecto del consumo compulsivo en un solo día y tampoco las consecuencias de un atracón de droga en un cerebro joven. Responder estas preguntas fue el objetivo del grupo formado por el doctor Francisco Urbano y la bióloga Belén Goitia, del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE) de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) y el CONICET. En el estudio también participó el grupo de la doctora Verónica Bisagno y la bioquímica Mariana Raineri, del Instituto de Investigaciones Farmacológicas (ININFA), de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA.
Los investigadores administraron cocaína a ratones en un estadio de edad “adolescente” y observaron las alteraciones en el circuito que va del tálamo a la corteza. Efectuaron tres inyecciones de cocaína a lo largo de un solo día, reproduciendo una situación de consumo compulsivo en que una persona repite la dosis cuando siente que disminuye su efecto.
“Lo que vimos es que la administración aguda de cocaína generaba cambios en el sistema tálamo-cortical, similares a lo que sucede en otras patologías como el Parkinson o la epilepsia”, relata Urbano. Los resultados se publicaron en Biological Psychiatry.
Los canales de calcio de tipo T
Tras obtener electroencefalogramas de los ratones, el equipo vio que luego de la administración de cocaína la actividad eléctrica correspondía a la etapa del sueño y no a la de vigilia. Pero análisis posteriores in vitro dieron evidencia de cambios más específicos en las neuronas del tálamo. Estudiaron unas pequeñas compuertas (los canales de calcio dependientes de voltaje) que se encuentran en la membrana celular y que, al abrirse para que entre el calcio, contribuyen a liberar diferentes neurotrasmisores, como por ejemplo, la dopamina y la serotonina. En particular, pusieron la lupa en los canales denominados T, que transmiten señales de membrana que se propagan a baja frecuencia. Cuando esos canales están activados en exceso, generan en el individuo despierto frecuencias eléctricas que pertenecen al rango del sueño. Estos resultados se publicaron en Psychopharmacology.
“La cocaína activa los canales T y genera una contradicción en los ritmos neuronales, haciendo que el cerebro del animal se encuentre en un estadio de sueño cuando su cuerpo está activo y despierto, y eso genera patologías”, sostiene Urbano.
Para confirmar la hipótesis, los investigadores bloquearon los canales T, y vieron que los efectos de la cocaína se revertían o se prevenían. Por eso, subraya Urbano, “ésta es la primera demostración de que los canales T de calcio están involucrados en forma directa en la acción de la cocaína”.
“Si esto sucede en forma aguda, cuando se inyecta a un animal durante un día, es muy fácil imaginar qué pasa con el abuso de drogas durante toda la adolescencia. La proyección del efecto da más miedo que el efecto en sí”, advierte Urbano.
Durante el sueño, hay zonas del cerebro que disminuyen su actividad y, de este modo, pueden recuperarse de la actividad diaria. Pero si están sobreactivadas por la cocaína, no se pueden recuperar y a largo plazo mueren.
La contradicción que genera el abuso de cocaína es que el cerebro está sobreestimulado y aumenta la función muscular, pero los ritmos eléctricos cerebrales y la actividad del canal T están asociados con lo que pasa durante el sueño. “Si uno prolonga el consumo de cocaína en esas condiciones, el cerebro empieza a dar respuestas involuntarias de forma espontánea, pero no puede concentrarse. Es por eso que los estudiantes que consumen drogas tienen tantas dificultades de concentración, y disminuye su capacidad para aprender”, concluye el investigador.
