Biomarcador cerebral prevê bebida compulsiva

Biomarcador cerebral prevê bebida compulsiva

Cientistas da Salk descobrem circuito cerebral em camundongos que controla o consumo compulsivo de álcool

LA JOLLA—Embora o uso de álcool seja onipresente na sociedade moderna, apenas uma parte dos indivíduos desenvolve transtornos ou vícios relacionados ao uso de álcool. No entanto, os cientistas não entenderam por que alguns indivíduos são propensos a desenvolver problemas com a bebida, enquanto outros não. Agora, os pesquisadores do Salk Institute descobriram um circuito cerebral que controla o comportamento de consumo de álcool em camundongos e pode ser usado como um biomarcador para prever o desenvolvimento de consumo compulsivo mais tarde. As descobertas foram publicadas em Ciência em 21 de novembro de 2019 e pode potencialmente ter implicações para a compreensão do consumo excessivo de álcool e do vício humano no futuro.

“Espero que este seja um estudo marcante, pois descobrimos (pela primeira vez) um circuito cerebral que pode predizer quais ratos desenvolverão consumo compulsivo de álcool semanas antes que o comportamento comece”, diz Kay Tye, professor do Laboratório de Neurobiologia de Sistemas e titular da Cátedra Wylie Vale. “Esta pesquisa preenche a lacuna entre a análise do circuito e a pesquisa sobre álcool/dependência e fornece um primeiro vislumbre de como as representações do consumo compulsivo de álcool se desenvolvem ao longo do tempo no cérebro”.

O National Institutes of Health define o transtorno do uso de álcool como uma doença cerebral crônica na qual um indivíduo bebe compulsivamente, muitas vezes acompanhado de emoções negativas. Pesquisas anteriores se concentraram em examinar o cérebro depois de um distúrbio de bebida se desenvolve. A equipe de Tye procurou descobrir os circuitos cerebrais que são responsáveis ​​por uma predisposição para o desenvolvimento de beber compulsivamente, que não haviam sido estudados anteriormente.

“Inicialmente, procuramos entender como o cérebro é alterado pelo consumo excessivo de álcool para conduzir ao consumo compulsivo de álcool”, diz Cody Siciliano, primeiro autor e professor assistente do Departamento de Farmacologia da Vanderbilt University. “No processo, nos deparamos com uma descoberta surpreendente em que fomos realmente capazes de prever quais animais se tornariam compulsivos com base na atividade neural durante a primeira vez que beberam.”

Neste estudo, os pesquisadores criaram um teste chamado tarefa de compulsão induzida por compulsão (BICT) para examinar como a suscetibilidade ao consumo de álcool interage com a experiência de produzir bebida compulsiva em camundongos. O BICT permitiu que os pesquisadores examinassem o consumo de álcool, bem como o consumo com consequências negativas, como um sabor amargo adicionado ao álcool. Por meio de uma série de testes, os cientistas observaram que os camundongos podiam ser classificados em três grupos: bebedores baixos, bebedores altos e bebedores compulsivos. Ao contrário dos dois primeiros grupos, os bebedores compulsivos mostraram insensibilidade às consequências negativas.

Os pesquisadores então usaram uma técnica de imagem chamada imagem de cálcio de resolução de célula única microendoscópica para mapear as células e regiões do cérebro de interesse antes de beber, durante a bebida e depois de beber álcool. Especificamente, eles observaram a atividade neuronal em duas regiões envolvidas no controle comportamental e na resposta a eventos adversos: o córtex pré-frontal medial e a substância cinzenta periaquedutal, respectivamente. Eles descobriram que o desenvolvimento do consumo compulsivo de álcool estava relacionado a padrões de comunicação neural entre as duas regiões do cérebro e era um biomarcador para prever o consumo compulsivo futuro. Além disso, os pesquisadores usaram a optogenética para controlar a atividade da via neural usando luz. Ao ligar ou desligar o circuito cerebral, os cientistas conseguiram aumentar ou reduzir o consumo compulsivo de álcool.

“Agora, podemos olhar para o cérebro e encontrar padrões de atividade que prevêem se os camundongos se tornarão bebedores compulsivos no futuro, antes que a compulsão se desenvolva”, diz Tye. “Não sabemos se esse circuito cerebral é específico do álcool ou se o mesmo circuito está envolvido em vários comportamentos compulsivos diferentes, como os relacionados a outras substâncias de abuso ou recompensas naturais, então isso é algo que precisamos investigar”.

Em seguida, os cientistas planejam sequenciar esses neurônios corticais do tronco cerebral para identificar alvos que possam ser usados ​​para fins terapêuticos.

Outros autores incluem 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 e Myriam Heiman.

O trabalho foi financiado por doações do National Institutes of Health (F32 MH111216, K99 DA045103, R01-MH102441, DP2-DK102256 e DP1-AT009925), Brain and Behavior Research Foundation, New York Stem Cell Foundation e JPB Foundation.

DOI: 10.1126/science.aay1186