La cocaína produce alteraciones genéticas en embriones de pez cebra

Investigadores del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl) han estudiado en los embriones de pez cebra, Danio rerio, los efectos que produce la cocaína. Uno de los principales resultados contribuye a esclarecer los mecanismos por los cuales esta sustancia provoca 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 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 López Bellido, 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, supone la existencia de alteraciones genéticas. “Si una madre está embarazada y consume cocaína, la cantidad que llega 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 la revista 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

En otro estudio publicado en la misma revista se ha tenido en cuenta que la cocaína afecta no solo a los receptores dopaminérgicos, relacionados con el placer, sino también perturba los receptores opiodes, relacionados con el dolor.

“Ya sabíamos que la cocaína alteraba la expresión de los receptores opioides, 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 este 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.