Uno de los muchos desafíos con la lucha contra la adicción al alcohol y otros trastornos por abuso de sustancias es el riesgo de recaída, incluso después del progreso hacia la recuperación. Incluso las molestas moscas de la fruta anhelan el alcohol, y debido a las señales moleculares involucradas en la formación de la recompensa de las moscas ylos recuerdos de evitación son muy parecidos a los de los humanos, son un buen modelo para estudiar.
Un nuevo estudio en moscas encuentra que el alcohol secuestra esta vía de formación de memoria y cambia las proteínas expresadas en las neuronas, formando antojos. Solo unas pocas bebidas en una noche cambia la forma en que se forman los recuerdos en el nivel molecular fundamental.
Los hallazgos fueron publicados el jueves 25 de octubre en la revista neurona .
Karla Kaun, profesora asistente de neurociencia en la Universidad Brown y autora principal del artículo, trabajó con un equipo de estudiantes universitarios, técnicos e investigadores posdoctorales para descubrir las vías de señalización molecular y los cambios en la expresión génica involucrados en la creación y el mantenimiento de recuerdos de recompensa.
"Una de las cosas que quiero entender es por qué las drogas de abuso pueden producir recuerdos realmente gratificantes cuando en realidad son neurotoxinas", dijo Kaun, quien está afiliado al Instituto Carney para la Ciencia del Cerebro de Brown. "Todas las drogas de abuso -el alcohol, los opiáceos, la cocaína, la metanfetamina tienen efectos secundarios adversos. Hacen que las personas sientan náuseas o le dan resacas, entonces, ¿por qué los encontramos tan gratificantes? ¿Por qué recordamos las cosas buenas de ellos y no los malos? Mi equipo estratando de entender a nivel molecular lo que las drogas de abuso están haciendo a los recuerdos y por qué están causando antojos ".
Una vez que los investigadores entiendan qué moléculas están cambiando cuando se forman los antojos, pueden descubrir cómo ayudar a los alcohólicos y adictos a recuperarse tal vez disminuyendo cuánto duran los recuerdos del antojo o cuán intensos son, dijo Kaun.
manipulación molecular
Las moscas de la fruta tienen solo 100,000 neuronas, mientras que los humanos tienen más de 100 mil millones. La escala más pequeña, más el hecho de que generaciones de científicos han desarrollado herramientas genéticas para manipular la actividad de estas neuronas a nivel de circuito y molecularLa mosca de la fruta es el organismo modelo perfecto para que el equipo de Kaun separe los genes y las vías de señalización molecular involucradas en los recuerdos de la recompensa del alcohol, dijo.
Dirigido por la investigadora postdoctoral Emily Petruccelli, quien ahora es profesora asistente con su propio laboratorio en la Universidad del Sur de Illinois, el equipo usó herramientas genéticas para apagar selectivamente genes clave mientras entrenaba a las moscas donde encontrar alcohol. Esto les permitió ver quéSe requerían proteínas para este comportamiento de recompensa.
Una de las proteínas responsables de la preferencia de las moscas por el alcohol es Notch, encontraron los investigadores. Notch es el primer "dominó" en una vía de señalización involucrada en el desarrollo embrionario, el desarrollo cerebral y la función cerebral adulta en humanos y todos los demás animales.Las vías de señalización molecular no son diferentes a una cascada de dominó: cuando cae el primer dominó en este caso, la molécula biológica se activa, desencadena más que se desencadena más, etc.
Uno de los dominó aguas abajo en la vía de señalización afectada por el alcohol es un gen llamado receptor similar a la dopamina-2, que produce una proteína en las neuronas que reconoce la dopamina, el neurotransmisor "para sentirse bien".
"Se sabe que el receptor similar a la dopamina 2 está involucrado en la codificación de si un recuerdo es agradable o aversivo", dijo Petruccelli. Y el alcohol secuestra esta vía de memoria conservada para formar antojos.
En el caso de la vía de recompensa de alcohol estudiada, la cascada de señalización no activó o apagó el gen del receptor de dopamina, ni aumentó ni disminuyó la cantidad de proteína producida, dijo Kaun. En cambio, tuvo un efecto más sutil:cambió la versión de la proteína hecha por un solo aminoácido "letra" en un área importante.
"No sabemos cuáles son las consecuencias biológicas de ese pequeño cambio, pero uno de los hallazgos importantes de este estudio es que los científicos necesitan observar no solo qué genes se activan y desactivan, sino qué formas de cada unolos genes se están activando y desactivando ", dijo Kaun." Creemos que es muy probable que estos resultados se traduzcan en otras formas de adicción, pero nadie ha investigado eso ".
El equipo continúa su trabajo estudiando los efectos que tienen los opiáceos en las mismas vías moleculares conservadas. Además, Kaun está trabajando con John McGeary, profesor asistente de psiquiatría y comportamiento humano en Brown, para observar muestras de ADN de pacientes con alcohol.abusan de los trastornos para ver si tienen polimorfismos genéticos en alguno de los genes relacionados con el deseo descubiertos en las moscas.
"Si esto funciona de la misma manera en humanos, una copa de vino es suficiente para activar el camino, pero vuelve a la normalidad en una hora", dijo Kaun. "Después de tres vasos, con una hora de descanso, el caminono vuelve a la normalidad después de 24 horas. Creemos que esta persistencia es lo que está cambiando la expresión génica en los circuitos de memoria.
"Es algo a tener en cuenta la próxima vez que divida una botella de vino con un amigo o cónyuge", agregó.
Además de Kaun y Petruccelli, otros autores de Brown fueron el técnico Michael Feyder; el estudiante de licenciatura Nicolas Ledru; el estudiante de licenciatura Yanabah Jaques, quien continúa su investigación en el laboratorio de Kaun a través de un Programa de Educación de Investigación de Post-Bachillerato; y el investigador postdoctoral Edward Anderson.
Los Institutos Nacionales de Salud subvención R01AA024434, subvención COBRE P20GM103645 y subvención RI-INBRE P20GM103430 financiaron la investigación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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