Los científicos de Scripps Research han descubierto que pueden revertir el deseo de beber en ratas dependientes del alcohol, con solo oprimir un botón. Los investigadores pudieron usar los láseres para inactivar temporalmente una población neuronal específica, revertir el comportamiento de búsqueda de alcohol e incluso reducir los síntomas físicos de abstinencia.
“Este descubrimiento es emocionante, significa que tenemos otra pieza del rompecabezas para explicar el mecanismo neuronal que conduce el consumo de alcohol”, dice Oliv IER George , PhD, profesor asociado en el Scripps Research y autor principal del nuevo estudio , publicado el 18 de marzo 2019 en la revista Nature Communications .
Aunque el tratamiento con láser está lejos de estar listo para el uso humano, George cree que la identificación de estas neuronas abre la puerta al desarrollo de terapias con medicamentos o incluso terapias genéticas para la adicción al alcohol.
“Necesitamos compuestos que sean específicos de este circuito neuronal”, dice George.
Según el Instituto Nacional sobre el Abuso de Alcohol y el Alcoholismo, más de 15.1 millones de adultos en los Estados Unidos sufren de trastorno por consumo de alcohol. El trabajo previo en Scripps Research ha demostrado que la transición del consumo informal al consumo dependiente ocurre junto con cambios fundamentales en la forma en que el cerebro envía las señales. Estas señales impulsan los antojos intensos que hacen tan difícil para muchas personas reducir su consumo de alcohol.
George y sus colegas han estado buscando las células cerebrales que conducen la bebida en un modelo de rata adicta al alcohol. En 2016, informaron que habían encontrado una posible fuente: un “conjunto” neuronal o un grupo de células conectadas en una región del cerebro llamada núcleo central de la amígdala (CeA). Este descubrimiento marcó un gran progreso en el mapeo del cerebro, pero los investigadores necesitaron caracterizar la identidad de las neuronas en este conjunto.
Para el nuevo estudio, probaron el papel de un subconjunto de neuronas en el conjunto, llamadas neuronas del factor liberador de corticotropina (CRF). El laboratorio de George descubrió que estas neuronas CRF constituyen el 80 por ciento del conjunto. ¿Fueron estas neuronas las mentes maestras conduciendo los antojos de alcohol?
Los investigadores estudiaron estas neuronas utilizando optogenética, una técnica que involucra el uso de la luz para controlar las células en tejidos vivos. Las ratas utilizadas en este estudio fueron implantadas quirúrgicamente con fibras ópticas destinadas a iluminar las neuronas de CRF, para inactivarlas con solo tocar un interruptor.
Primero, los científicos establecieron una línea de base sobre cuánto beberían las ratas antes de ser adictas al alcohol. Las ratas bebieron poco este punto, el equivalente a un vaso de vino o una cerveza para un humano. Los científicos luego pasaron varios meses aumentando el consumo de estas ratas para establecer la dependencia del alcohol.
Luego, los investigadores retiraron el alcohol, lo que provocó síntomas de abstinencia en las ratas. Cuando volvieron a ofrecer alcohol, las ratas bebían más que nunca. El conjunto neuronal de CeA estaba activo y les decía a las ratas que bebieran más.
Luego, los científicos encendieron los láseres para inactivar las neuronas CRF, y los resultados fueron espectaculares. Las ratas regresaron inmediatamente a sus niveles de bebida pre-dependientes. La intensa motivación para beber se había ido. La inactivación de estas neuronas también reduce los síntomas físicos de la abstinencia, como la marcha anormal y la agitación.
“En este estudio multidisciplinario, pudimos caracterizar, apuntar y manipular un subconjunto crítico de neuronas responsables del consumo excesivo de alcohol”, dice Giordano de Guglielmo, PhD, primer autor del estudio y científico del personal en Scripps Research. “Esto fue un esfuerzo de equipo, y aunque utilizamos técnicas desafiantes, trabajar con expertos en el campo y con las herramientas adecuadas, hizo que todo fuera más fácil y agradable”.
El efecto fue incluso reversible. Apague los láseres y las ratas volvieron a su comportamiento dependiente.
Desde un punto de vista científico básico, este avance es enorme: revela que el cableado en el cerebro impulsa un comportamiento específico y destructivo. George dice que el siguiente paso para traducir este trabajo a los humanos es encontrar una manera de inhibir selectivamente solo estas neuronas específicas de CRF, quizás utilizando un compuesto nuevo o reutilizado identificado mediante el análisis de alto rendimiento de grandes bibliotecas de compuestos.
Mientras tanto, De Guglielmo planea echar un vistazo más de cerca a las vías de señalización en el cerebro afectadas cuando las neuronas CRF están desactivadas. El nuevo estudio muestra que el consumo reducido de alcohol está vinculado a las neuronas CRF que envían proyecciones para alcanzar otra región del cerebro llamada núcleo de la cama de la estría terminal. De Guglielmo piensa que otras proyecciones de estas neuronas pueden tener diferentes roles en la adicción al alcohol. También está interesado en identificar el papel de estos circuitos cerebrales en la adicción a los opioides.
Esta investigación fue publicada en Nature Chemistry .