La exposición temprana al cannabis aumenta la sensibilidad de los cerebros jóvenes a la cocaína, según un estudio de roedores

El consumo de cannabis hace que los cerebros jóvenes sean más sensibles a la primera exposición a la cocaína, según un nuevo estudio sobre roedores dirigido por científicos de la Universidad de Columbia y la Universidad de Cagliari en Italia. Al monitorear los cerebros de ratas adolescentes y adultas después de darles cannabinoides psicoactivos sintéticos seguidos de cocaína, el equipo de investigación identificó cambios moleculares y epigenéticos clave que ocurrieron en los cerebros de los adolescentes, pero no en los adultos. Este descubrimiento revela una nueva interacción entre las dos drogas que nunca antes se había observado directamente en detalle biológico.

Estos hallazgos, reportados esta semana en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, proporcionan una nueva comprensión de cómo el abuso del cannabis durante la adolescencia puede mejorar la primera experiencia con cocaína y conducir a un uso continuado entre personas vulnerables.

“Sabemos por estudios epidemiológicos en humanos que las personas que abusan de la cocaína tienen antecedentes de consumo temprano de cannabis, y que la respuesta inicial de una persona a una droga puede tener un gran impacto sobre si continúa consumiéndola. Pero quedan muchas preguntas sobre qué tan temprano es el cannabis la exposición afecta el cerebro “, dijo la epidemióloga Denise Kandel, PhD, que es profesora de Ciencias Sociomédicas en Psiquiatría en el Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de Columbia y autora principal del artículo de hoy.

“Nuestro estudio en ratas es el primero en mapear los mecanismos moleculares y epigenéticos detallados por los cuales la cocaína interactúa con los cerebros ya expuestos a los cannabinoides, proporcionando claridad muy necesaria a los mecanismos biológicos que pueden aumentar el riesgo de abuso y adicción a las drogas”, agregó co -autor y premio Nobel Eric Kandel, MD, codirector del Instituto Mortimer B. Zuckerman de Mind Brain Behavior de Columbia e investigador principal del Instituto Médico Howard Hughes.

Investigaciones anteriores habían revelado diferencias clave en cómo el cannabis y la cocaína afectan la química del cerebro. “Los estudios sobre las propiedades adictivas de la cocaína se han centrado tradicionalmente en la vía dopaminérgica mesolímbica, un sistema cerebral que subyace a nuestra motivación para perseguir experiencias placenteras”, dijo Philippe Melas, PhD, quien era investigador asociado en el laboratorio de Eric Kandel en el Instituto Zuckerman de Columbia. y es el coautor principal del artículo. “Si bien el cannabis mejora la actividad dopaminérgica mesolímbica de manera similar a la cocaína, también afecta a un sistema neuroquímico completamente diferente que está muy extendido en el cerebro llamado sistema endocannabinoide. Este sistema es esencial para el desarrollo del cerebro, un proceso que aún continúa en la adolescencia”.

Además del sistema dopaminérgico, tanto el cannabis como la cocaína parecen compartir algunas características adicionales. Estudios recientes han sugerido que el desarrollo del deseo de cocaína depende del sistema glutamatérgico del cerebro. Este sistema utiliza glutamato, una molécula cerebral que actúa como un transmisor sináptico en el cerebro, mejorando la transmisión de señales entre las neuronas del cerebro. Según investigaciones anteriores, así como los hallazgos presentados en el nuevo estudio de hoy, el consumo de cannabis durante la adolescencia también puede afectar este proceso de señalización glutamatérgica.

Para profundizar en un posible vínculo entre las dos drogas, el Dr. Melas y el equipo de esposos de los Dres. Eric y Denise Kandel se asociaron con Paola Fadda, PhD, Maria Scherma, PhD, y Walter Fratta, PhD, investigadores del Departamento de Ciencias Biomédicas, en la Universidad de Cagliari en Italia. El grupo examinó los cambios conductuales, moleculares y epigenéticos que ocurren cuando las ratas adolescentes y adultas se exponen por primera vez a WIN, un cannabinoide sintético con propiedades psicoactivas similares a las del THC que se encuentra en el cannabis, y luego se exponen a la cocaína.

“Descubrimos que las ratas adolescentes que habían sido expuestas previamente a WIN tuvieron una reacción mejorada a su exposición inicial a la cocaína. Notablemente, observamos este efecto en ratas adolescentes pero no en ratas adultas”, dijo el Dr. Melas, que ahora es un joven investigador en el Departamento de Neurociencia Clínica del Instituto Karolinska en Suecia.

Tras un examen más detallado, el equipo descubrió que, cuando está precedido por un historial de uso de cannabinoides psicoactivos en la adolescencia, la exposición a la cocaína desencadena una batería de reacciones moleculares únicas en el cerebro de la rata. Estas reacciones incluyeron no solo cambios en los receptores de glutamato mencionados anteriormente, sino también modificaciones epigenéticas clave. Las modificaciones epigenéticas son distintas, ya que afectan la forma en que se activan o desactivan los genes, pero no afectan la secuencia de los genes mismos.

El equipo de Columbia había encontrado previamente mecanismos epigenéticos similares en animales adultos en respuesta a la nicotina y el alcohol en el centro de recompensa del cerebro, conocido como el núcleo accumbens. En el presente estudio, sin embargo, se descubrió que los efectos epigenéticos de los cannabinoides son específicos de los adolescentes y se dirigen a la corteza prefrontal del cerebro. La corteza prefrontal, que desempeña un papel en diversas funciones ejecutivas, incluida la planificación a largo plazo y el autocontrol, es una de las últimas regiones del cerebro en alcanzar la madurez, un hecho que durante mucho tiempo se ha relacionado con la propensión de los adolescentes a comportamientos riesgosos. .

Además, la actividad de la corteza prefrontal aberrante a menudo se observa en pacientes que padecen adicción. Actualmente se están evaluando los esfuerzos para mejorar la función de la corteza prefrontal en el tratamiento de la adicción mediante el uso de estimulación cerebral y otras metodologías.

“Nuestros hallazgos sugieren que la exposición a los cannabinoides psicoactivos durante la adolescencia prepara la corteza prefrontal de los animales, por lo que responde de manera diferente a la cocaína en comparación con los animales que habían recibido cocaína sin haber experimentado previamente el cannabis”, dijo el Dr. Melas.

Estos resultados en ratas ofrecen pistas importantes sobre los mecanismos biológicos que pueden ser la base de la forma en que diferentes clases de drogas pueden reforzarse entre sí en humanos. Los resultados también respaldan la idea de que el abuso de cannabis durante la adolescencia puede mejorar la experiencia positiva inicial de una persona con una droga diferente, como la cocaína, que a su vez puede tener un efecto sobre si esa persona elige continuar o expandir su consumo inicial de cocaína. .

“Este estudio sugiere que los adolescentes que usan cannabis pueden tener una reacción inicial favorable a la cocaína, lo que aumentará su probabilidad de participar en su uso repetido para que eventualmente se vuelvan adictos, especialmente si tienen vulnerabilidades ambientales o genéticas adicionales”, dijo el Dr. Denise Kandel.

La mayoría de las investigaciones sobre roedores y adicción se han centrado tradicionalmente en animales adultos. También se ha limitado en gran medida al estudio de una sustancia de abuso a la vez, sin tener en cuenta los antecedentes de exposición a drogas en la adolescencia.

“Estos y otros experimentos son clave para comprender los cambios moleculares en el cerebro que ocurren durante el uso de drogas”, dijo el Dr. Eric Kandel, quien también es profesor universitario y profesor de ciencias cerebrales Kavli en Columbia. “Este conocimiento será crucial para desarrollar tratamientos efectivos que frenen la adicción al enfocarse en los mecanismos subyacentes de la enfermedad”.

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