Comentarios: Es de conocimiento común entre los investigadores de adicciones que las adicciones conductuales y las adicciones a sustancias involucran las mismas vías y mecanismos similares o superpuestos. Este es otro estudio que corrobora este paradigma. Las adicciones secuestran nuestras vías normales en el centro del circuito de recompensa, por lo que nos afectan de tantas maneras.
ARTÍCULO
Durham, Carolina del Norte, EE. UU. Y Melbourne, Australia - Un equipo del Centro Médico de la Universidad de Duke y científicos australianos descubrió que las drogas adictivas pueden haber secuestrado las mismas células nerviosas y conexiones en el cerebro que sirven a un poderoso y antiguo instinto: el apetito por la sal.
Su investigación sobre roedores muestra cómo ciertos genes están regulados en una parte del cerebro que controla el equilibrio de la sal, el agua, la energía, la reproducción y otros ritmos: el hipotálamo. Los científicos descubrieron que los patrones genéticos activados al estimular un comportamiento instintivo, el apetito de la sal, eran los mismos grupos de genes regulados por la adicción a la cocaína u opiáceos (como la heroína).
"Nos sorprendió y nos complació ver que bloquear las vías relacionadas con la adicción podría interferir poderosamente con el apetito por el sodio", dijo el coautor principal Wolfgang Liedtke, MD, Ph.D., profesor asistente de medicina y neurobiología en la Universidad de Duke. "Nuestros hallazgos tienen implicaciones médicas profundas y de gran alcance, y podrían conducir a una nueva comprensión de las adicciones y las consecuencias perjudiciales cuando los alimentos que generan obesidad están sobrecargados de sodio".
El estudio fue publicado en la edición temprana en línea de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en julio 11.
"Aunque los instintos como el apetito por la sal son básicamente programas neuronales genéticos, el aprendizaje y la cognición pueden cambiarlos sustancialmente", dijo el coautor principal, el profesor Derek Denton, de la Universidad de Melbourne y el Instituto de Neurociencia Florey, conocido por su trabajo pionero en el campo del comportamiento instintivo. “Una vez que el programa genético está en funcionamiento, las experiencias que forman parte de la ejecución del programa se incorporan a los patrones generales del comportamiento de un individuo, y algunos científicos han teorizado que la adicción a las drogas puede utilizar las vías nerviosas del instinto. En este estudio, hemos demostrado que un instinto clásico, el hambre de sal, proporciona una organización neuronal que favorece la adicción a los opiáceos y la cocaína ”.
Vías profundamente arraigadas de un instinto antiguo pueden explicar por qué el tratamiento de la adicción con el objetivo principal de la abstinencia es tan difícil, dijo Denton. Liedtke dijo que esto podría ser relevante dado el éxito apreciable de los enfoques de mantenimiento que no implican abstinencia, como reemplazar la heroína con metadona y los cigarrillos con chicles o parches de nicotina.
"El trabajo abre nuevas vías de enfoque experimental para la adicción", dijo Denton.
El estudio fue el primero en examinar la regulación de genes en el hipotálamo para el apetito de la sal. El equipo utilizó dos técnicas para inducir el comportamiento instintivo en ratones: retuvieron la sal por un tiempo combinada con un diurético y también usaron la hormona del estrés ACTH para aumentar las necesidades de sal.
Liedtke, quien también está afiliado al Duke Center for Translational Neuroscience y las Duke Pain Clinics, dijo que los investigadores se sorprendieron de que pudieran detectar que los genes estaban "activados" o "desactivados" en el apetito por la sal, estos patrones a menudo se revertían sustancialmente diez minutos después de que los animales bebieran la solución salina, mucho antes de que el intestino pudiera absorber una cantidad significativa de sal al torrente sanguíneo. La pregunta de cómo ocurre esto es desconcertante y abre un campo completamente nuevo para la exploración, dijo Liedtke.
En términos de la ventaja de supervivencia de este comportamiento, la satisfacción rápida del apetito de sal tiene sentido. Entre los animales silvestres, la capacidad de compensar rápidamente la necesidad de sal lamiendo con avidez una solución salada significa que los animales agotados pueden beber para la gratificación y salir rápidamente, reduciendo su vulnerabilidad ante los depredadores.
El equipo de investigación de Duke-Melbourne descubrió que cuando el animal tiene un fuerte apetito por el sodio, una determinada región del hipotálamo parece volverse susceptible a los efectos de la dopamina, que es la moneda interna del cerebro para la recompensa. Eso sugiere que el estado de necesidad instintiva, el estado de depleción de sodio, "carga por resorte" el hipotálamo para la experiencia subjetiva de recompensa que sigue cuando los animales satisfacen la necesidad: un sentimiento de satisfacción. Este concepto se sustenta en su hallazgo de que las acciones locales de la dopamina en una subregión del hipotálamo son críticas para el comportamiento instintivo de los animales.
Relación de los genes de la adicción con los cambios en el gen hipotalámico que subsiste a la génesis y la gratificación de un instinto clásico, el apetito de sodio
- Wolfgang B. Liedtkea,b,1,
- Michael J. McKinleyc,d,
- Lesley l walkerc,2,
- Hao Zhangb,2,
- Andreas r. Pfenningb,2,
- John Dragoc,e,
- Sarah J. Hochendonera,b,
- Donald L. Hiltonf,
- Andrew J. Lawrencec,ey
- Derek A. Dentonc,g,h,1
Contribución de Derek A. Denton, 7 de junio, 2011 (enviado para revisión 1 de abril, 2011)
Resumen
El apetito de sodio es un instinto que implica una ávida intención específica. Es provocada por la deficiencia de sodio, la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) provocada por el estrés y la reproducción. Las micromatrices de genoma completo en ratones con deficiencia de sodio o después de la infusión de ACTH mostraron una regulación positiva de los genes hipotalámicos, incluida la fosfoproteína neuronal de 32 kDa (DARPP-32) regulada por dopamina y cAMP, receptores de dopamina-1 y -2, α-2C- adrenoceptor, y proteína tirosina fosfatasa enriquecida estriatalmente (STEP). Tanto DARPP-32 como la proteína asociada al citoesqueleto regulada por la actividad reguladora de la plasticidad neuronal (ARC) se regularon positivamente en las neuronas orexinérgicas hipotalámicas laterales por la deficiencia de sodio. La administración de antagonistas de los receptores de dopamina D1 (SCH23390) y D2 (racloprida) redujo la gratificación del apetito por sodio provocado por la deficiencia de sodio. SCH23390 fue específico y no tuvo ningún efecto sobre el consumo de agua inducido por osmóticos, mientras que la racloprida también redujo la ingesta de agua. Los ratones KO del receptor D1 tenían un apetito de sodio normal, lo que indica una regulación compensatoria. El apetito fue insensible a SCH23390, lo que confirma la ausencia de efectos fuera del objetivo. La microinyección bilateral de SCH23390 (100 nM en 200 nL) en el hipotálamo lateral de las ratas redujo en gran medida el apetito por sodio. El análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes en el hipotálamo de ratones con apetito por el sodio mostró un enriquecimiento significativo de conjuntos de genes previamente vinculados a la adicción (opiáceos y cocaína). Este hallazgo de regulación génica concertada se atenuó con la gratificación con una cinética asombrosamente rápida de solo 10 minutos, antecediendo a una absorción significativa de sal del intestino. El apetito por la sal y el gusto hedónico por el gusto por la sal han evolucionado durante> 100 millones de años (p. Ej., Estando presente en Metatheria). Las drogas que causan placer y adicción son relativamente recientes y probablemente reflejen la usurpación de sistemas evolutivos antiguos con un alto valor de supervivencia por la gratificación de las indulgencias hedónicas contemporáneas. Nuestros hallazgos describen una lógica molecular para el comportamiento instintivo codificado por el cerebro con posibles implicaciones médicas traslacionales importantes.
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