Health Spain , Salamanca, Thursday, January 17 of 2013, 15:55

La cocaína produce alteraciones genéticas en embriones de pez cebra

La extrapolación de las investigaciones a humanos indica una posible predisposición a la adicción por parte de los hijos de madres consumidoras de esta sustancia e insensibilidad hacia algunos analgésicos

José Pichel Andrés/DICYT El Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl) de la Universidad de Salamanca ha publicado dos artículos en la prestigiosa revista PLOS ONE acerca del efecto que la cocaína produce en los embriones de pez cebra (Danio rerio). Aunque este modelo de estudio está evolutivamente muy alejado del ser humano, los resultados moleculares son fácilmente extrapolables a las personas e indican que los hijos de madres consumidoras de cocaína podrían tener una mayor predisposición hacia la adicción si prueban esta sustancia, así como cierta insensibilidad hacia la acción de algunos analgésicos opioides.

 

El laboratorio de Raquel Rodríguez, directora del Incyl, se dedica desde hace años al estudio de dos líneas de investigación: el dolor y la adicción. Estos dos campos se unen en el estudio de los fármacos que controlan el dolor, como la morfina, ya que a la larga producen adicción. Siguiendo estas líneas de investigación, además de la morfina, “pensamos en la cocaína como agente capaz de producir adicción”, explica la investigadora en declaraciones a DiCYT.

 

Por esta vía, uno de los principales resultados que han obtenido los científicos del Incyl contribuye a esclarecer los mecanismos por los cuales la cocaína produce adicción. “La cocaína disminuye el microRNA 133b, lo que aumenta la función del factor de transcripción Pitx3 y esto, a su vez, incrementa la dopamina y la actividad de los receptores dopaminérgicos”, comenta el investigador peruano Roger López Bellido, uno de los principales responsables de la investigación.

 

La dopamina es un neurotransmisor con muchas funciones, pero asociado sobre todo con el placer. Si la cocaína incrementa esta sustancia y los receptores celulares a los que se une, su consumo produce una gran satisfacción a través de una mayor actividad del sistema dopaminérgico en el núcleo accumbens, el “centro del placer del cerebro”. Así, “si te gusta el chocolate, liberas dopamina en ese núcleo al comerlo”, apunta el científico, pero el efecto de la cocaína es muy superior. “El cerebro pide más cocaína y esto deriva en una mayor tolerancia, de manera que se necesita cada vez mayor cantidad para lograr los mismos efectos y con el tiempo las personas se vuelven adictas”, señala.

 

Esta relación entre la cocaína y el aumento de la dopamina ya se conocía, pero descubrir ahora que está implicado un microRNA, que regula la expresión de los genes, implica la existencia de alteraciones genéticas. “Si una madre está embarazada y consume cocaína, la cantidad que llegue al embrión produce una alteración del sistema dopaminérgico y en el futuro puede ser que el niño tenga una predisposición al consumo de la cocaína o desarrolle adicción con mayor facilidad”, explica Roger López.

 

En definitiva, los resultados recogidos en el artículo de PLOS ONE indican que la cocaína altera la expresión de algunos genes. “Desde la gestación se estarían alterando ciertos genes que desarrollarían mucho más el sistema dopaminérgico” y, de esta manera, ante una exposición a la cocaína, se incrementaría la necesidad de volver a consumirla.

 

Estos efectos se han comprobado en los embriones de pez cebra a nivel molecular. El siguiente paso sería comprobar si, efectivamente, estas alteraciones se traducen en el comportamiento de estos animales, algo más difícil de analizar, aunque podrían desarrollarse test para determinarlo, como los que existen para otros animales de experimentación, por ejemplo, los ratones.

 

Alteraciones en los receptores opioides


Por otra parte, la cocaína afecta a los receptores dopaminérgicos, relacionados con el placer, pero también afecta a los receptores opiodes, relacionados con el dolor. Este aspecto también ha formado parte de la investigación y los resultados indican de nuevo ciertas alteraciones recogidas en otro reciente artículo de la misma revista.

 

“Ya sabíamos que la cocaína alteraba la expresión de los receptores opioides, que están relacionados con la analgesia y ahora, al exponer los embriones de pez cebra a cocaína, vimos que los receptores opioides disminuían su expresión”, algo que se produce a través de la modificación de otro microRNA, denominado let7d.

 

En concreto, la cocaína aumenta la actividad de unas enzimas involucradas en la formación del microRNA let7d y el incremento de éste provoca una disminución de los receptores opioides, de manera que los analgésicos opioides ejercen mucho menos efecto. Extrapolado al ser humano, esto supone que “si una madre consume cocaína, disminuiría la formación de algunos receptores opioides y tanto ellas como sus embriones necesitarían una mayor cantidad de analgésico para calmar su dolor”.

 

Por ejemplo, la morfina es un potente analgésico que se utiliza en enfermedades graves que producen dolor intenso, sobre todo en algunos tipos de cáncer. En este caso, los receptores opioides que permiten su acción se verían disminuidos y, por lo tanto, su efecto analgésico sería mucho menor debido a las alteraciones genéticas ocasionadas por la cocaína.


Ventajas del pez cebra


Todas estas investigaciones tendrán que ser corroboradas en humanos, pero generalmente los resultados en pez cebra tienen su correspondencia en todos los mamíferos, porque a pesar de ser organismos muy diferentes los mecanismos moleculares se han conservado durante la evolución. La ventaja de hacer los experimentos con este animal es que su desarrollo es muy rápido: el cerebro está casi formado en 24 horas y la mayoría de los órganos, en 48. En apenas tres días completan un desarrollo equivalente a los nueve meses de gestación humana.

 

Referencias bibliográficas 

 

Katherine Barreto-Valer, Roger López-Bellido, Fátima Macho Sánchez-Simón, and Raquel E. Rodríguez. Modulation by Cocaine of Dopamine Receptors through miRNA-133b in Zebrafish Embryos. PLoS One, 2012. doi: 10.1371/journal.pone.0052701

 

Roger López-Bellido, Katherine Barreto-Valer, Fátima Macho Sánchez-Simón, and Raquel E. Rodríguez. Cocaine Modulates the Expression of Opioid Receptors and miR-let-7d in Zebrafish Embryos. PLoS One, 2012. doi: 10.1371/journal.pone.0050885