Biomarcador cerebral predice beber compulsivamente

Biomarcador cerebral predice beber compulsivamente

Científicos de Salk descubren un circuito cerebral en ratones que controla el consumo compulsivo de alcohol

LA JOLLA—Aunque el consumo de alcohol es omnipresente en la sociedad moderna, solo una parte de las personas desarrollan trastornos por consumo de alcohol o adicción. Sin embargo, los científicos no han entendido por qué algunas personas son propensas a desarrollar problemas con la bebida, mientras que otras no. Ahora, los investigadores del Instituto Salk han descubierto un circuito cerebral que controla el comportamiento de consumo de alcohol en ratones y puede usarse como biomarcador para predecir el desarrollo de consumo compulsivo de alcohol más adelante. Los hallazgos fueron publicados en Ciencia: el 21 de noviembre de 2019, y podría tener implicaciones para comprender el consumo excesivo de alcohol y la adicción en el futuro.

“Espero que este sea un estudio histórico, ya que hemos encontrado (por primera vez) un circuito cerebral que puede predecir qué ratones desarrollarán un consumo compulsivo de alcohol semanas. antes de que comience el comportamiento”, dice Kay Tye, profesor del Laboratorio de Neurobiología de Sistemas y titular de la Cátedra Wylie Vale. "Esta investigación cierra la brecha entre el análisis de circuitos y la investigación sobre el alcohol y las adicciones, y proporciona un primer vistazo de cómo se desarrollan las representaciones del consumo compulsivo de alcohol a lo largo del tiempo en el cerebro".

Los Institutos Nacionales de Salud definen el trastorno por consumo de alcohol como una enfermedad cerebral crónica en la que un individuo bebe compulsivamente, a menudo acompañado de emociones negativas. Investigaciones anteriores se han centrado en examinar el cerebro después de se desarrolla un trastorno por consumo de alcohol. El equipo de Tye buscó descubrir los circuitos cerebrales que son responsables de la predisposición a que se desarrolle la bebida compulsiva en primer lugar, que no se habían estudiado previamente.

"Inicialmente buscamos comprender cómo se altera el cerebro por los atracones de alcohol para impulsar el consumo compulsivo de alcohol", dice Cody Siciliano, primer autor y profesor asistente en el Departamento de Farmacología de la Universidad de Vanderbilt. "En el proceso, nos topamos con un hallazgo sorprendente en el que pudimos predecir qué animales se volverían compulsivos en función de la actividad neuronal durante la primera vez que bebieron".

En este estudio, los investigadores crearon una prueba llamada tarea de compulsión inducida por atracones (BICT) para examinar cómo la susceptibilidad al consumo de alcohol interactúa con la experiencia para producir consumo compulsivo en ratones. El BICT permitió a los investigadores examinar el consumo de alcohol, así como el consumo con consecuencias negativas, como un sabor amargo añadido al alcohol. A través de una serie de pruebas, los científicos observaron que los ratones podían clasificarse en tres grupos: bebedores bajos, bebedores empedernidos y bebedores compulsivos. A diferencia de los dos primeros grupos, los bebedores compulsivos mostraron insensibilidad a las consecuencias negativas.

Luego, los investigadores utilizaron una técnica de imagen llamada imagen microendoscópica de calcio de resolución unicelular para trazar las células y las regiones cerebrales de interés antes de beber, durante la bebida y después de beber alcohol. Específicamente, observaron la actividad neuronal en dos regiones involucradas en el control del comportamiento y que responden a eventos adversos: la corteza prefrontal medial y la materia gris periacueductal, respectivamente. Descubrieron que el desarrollo del consumo compulsivo de alcohol estaba relacionado con los patrones de comunicación neuronal entre las dos regiones del cerebro y era un biomarcador para predecir el consumo compulsivo en el futuro. Además, los investigadores utilizaron la optogenética para controlar la actividad de la vía neural mediante la luz. Al encender o apagar el circuito cerebral, los científicos pudieron aumentar el consumo compulsivo de alcohol o reducirlo.

“Ahora, podemos observar el cerebro y encontrar patrones de actividad que predigan si los ratones se volverán bebedores compulsivos en el futuro, antes de que se desarrolle la compulsión”, dice Tye. "No sabemos si este circuito cerebral es específico del alcohol o si el mismo circuito está involucrado en múltiples comportamientos compulsivos diferentes, como los relacionados con otras sustancias de abuso o recompensas naturales, por lo que es algo que debemos investigar".

A continuación, los científicos planean secuenciar estas neuronas corticales del tronco encefálico para identificar objetivos que podrían usarse con fines terapéuticos.

Otros autores incluyeron a Habiba Noamany, Chia-Jung Chang, Alex R. Brown, Xinhong Chen, Daniel Leible, Jennifer J. Lee, Joyce Wang, Amanda N. Vernon, Caitlin M. Vander Weele, Eyal Y. Kimchi y Myriam Heiman.

El trabajo fue financiado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (F32 MH111216, K99 DA045103, R01-MH102441, DP2-DK102256 y DP1-AT009925), la Fundación de Investigación del Cerebro y el Comportamiento, la Fundación de Células Madre de Nueva York y la Fundación JPB.

DOI: 10.1126/ciencia.aay1186