Un trabajo de investigación, publicado hoy en la revista Science Advances y
desarrollado en ratas y humanos, demuestra que el alcohol aumenta su capacidad
adictiva cambiando la geometría de la sustancia gris del cerebro, un mecanismo de
adicción al alcohol totalmente desconocido hasta la fecha. El estudio ha sido
coordinado por Santiago Canals, investigador del Instituto de Neurociencias, centro
mixto de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la
Universidad Miguel Hernández (UMH), y Wolfgang Sommer, científico del Instituto
Central de Salud Mental de la Universidad de Heidelberg (Alemania).
La investigación muestra que las responsables del cambio de geometría del espacio
extracelular de la sustancia gris son las células del sistema inmune que residen en el
cerebro, denominadas microglia. El alcohol, como sustancia perjudicial, activa estas
células de defensa que cambian su forma y características bioquímicas. Esta activación
altera la geometría del espacio extracelular y habilita rutas de difusión de sustancias
que en ausencia de alcohol estarían limitadas.
“El espacio extracelular está formado por los huecos y canales que dejan libres los
cuerpos celulares y sus densas ramificaciones citoplasmáticas, como las dendritas y los
axones de las neuronas y otras células gliales, y está ocupado por líquido y proteínas.
En el líquido extracelular circulan sustancias fundamentales para muchos procesos
fisiológicos. Y lo que nosotros vemos es que, al encoger sus numerosas prolongaciones,
la microglia elimina barreras para la difusión, o lo que es lo mismo, habilita rutas que
estaban bloqueadas. El siguiente paso es averiguar si este efecto es producido
directamente por la acción del alcohol sobre la microglía, o lo hace de forma indirecta,
a través de intermediarios, como podrían ser el hígado o la microbiota intestinal”,
explica Canals.
En un trabajo previo, publicado en abril del pasado año en JAMA Psychiatry, este
mismo grupo demostró que el alcohol sigue dañando el cerebro incluso después de
dejar de beber. Ese trabajo ya reflejaba un aumento de la difusividad en el cerebro por
efecto del alcohol, pero los investigadores no sabían aún el motivo.
Este nuevo estudio, continuación del anterior, resuelve el misterio al demostrar que el
aumento en difusividad se debe a la activación de las células inmunes del cerebro y
tendría un efecto importante sobre los neurotransmisores que se propagan en
volumen, como la dopamina, fundamental para el funcionamiento del sistema de
recompensa del cerebro.
“La transmisión en volumen es un tipo de señalización un poco distinta a la sináptica
convencional, que es una comunicación punto a punto entre un elemento presináptico
y otro postsináptico. En la difusión en volumen el neurotransmisor se libera al espacio
extracelular y difunde por él, como una hormona, afectando a más de un elemento
postsináptico. Por tanto, si la difusión en la sustancia gris está aumentada, la
transmisión por volumen también”, aclara Silvia de Santis, investigadora del Instituto
de Neurociencias y primera firmante del artículo.
Este estudio traslacional demuestra que hay una mayor difusividad media en la
materia gris cerebral de los seres humanos y ratas que beben habitualmente. Estas
alteraciones aparecen poco después del inicio del consumo de alcohol en ratas,
persisten en la abstinencia temprana tanto en roedores como en humanos, y se
asocian con una fuerte disminución de las barreras del espacio extracelular explicada
por una reacción de la microglia a un agente agresor como el alcohol.
“Por una vía indirecta como es cambiar la geometría del espacio extracelular, el
alcohol facilita la adicción. Este es un mecanismo totalmente nuevo de adicción. Al
mismo tiempo, identificamos también un nuevo mecanismo de interacción sistema
inmune-cerebro”, resalta Wolfgang Sommer, científico del Instituto Central de Salud
Mental de la Universidad de Heidelberg (Alemania).
El aumento de la concentración y alcance espacial de neurotransmisores como
dopamina, glutamato o neuropéptidos, puede convertir las propiedades gratificantes
débiles del alcohol en poderosos efectores en la formación de hábitos de consumo que
eventualmente conduzcan a la adicción en algunas personas, señalan los
investigadores. Comprender y, en última instancia, revertir estos cambios puede
ayudar al desarrollo de tratamientos más eficaces.
Este estudio se ha desarrollado en el contexto de una amplia colaboración europea por
investigadores del Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH) en Alicante, la Universitat
Politècnica de València, el Instituto Central de Salud Mental Alemán, la Universidad de
Camerino (Italia) y la Universidad Carolina de Praga (República Checa).
Vídeo: https://youtu.be/QWVqvL-dW4s
Silvia De Santis, Alejandro Cosa-Linan, Raquel Garcia-Hernandez, Lesia Dmytrenko, Lydia
Vargova, Ivan Vorisek, Serena Stopponi, Patrick Bach, Peter Kirsch, Falk Kiefer, Roberto
Ciccocioppo, Eva Sykova, David Moratal, Wolfgang H. Sommer, Santiago Canals. Chronic
alcohol consumption alters extracellular space geometry and transmitter diffusion in the
brain. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.aba0154

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