Una dosis de alcohol es suficiente para modificar el cerebro

Incluso una sola dosis de alcohol - etanol - puede alterar permanentemente las sinapsis y el movimiento mitocondrial en las neuronas del cerebro

29.08.2022 - Alemania

Esto tiene consecuencias para el aprendizaje de la recompensa en el cerebro y puede conducir a una posterior adicción al alcohol.

Un equipo de investigación de la Universidad de Colonia y de las Universidades de Mannheim y Heidelberg ha descubierto que incluso la sola administración de alcohol altera permanentemente la morfología de las neuronas. En particular, el alcohol influye en la estructura de las sinapsis y en la dinámica de las mitocondrias, las centrales eléctricas de la célula. Utilizando el sistema modelo genético de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, la profesora Dra. Henrike Scholz y los miembros de su equipo Michèle Tegtmeier y Michael Berger demostraron que los cambios en la migración de las mitocondrias en las sinapsis reducen el efecto gratificante del alcohol. Estos resultados sugieren que incluso un único evento de consumo puede sentar las bases de la adicción al alcohol. El estudio ha aparecido en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

¿Qué cambios en el cerebro acompañan la transición del consumo esporádico de alcohol al abuso crónico del mismo? Esta es la pregunta que ha explorado un proyecto de investigación conjunto con grupos de trabajo de la Universidad de Mannheim-Heidelberg y la Universidad de Colonia. La mayoría de las investigaciones científicas han examinado los efectos del consumo crónico de alcohol en el hipocampo, el centro de control de nuestro cerebro. Por ello, se sabe poco sobre las interacciones neuronales agudas de los factores de riesgo críticos, como una primera intoxicación alcohólica a una edad temprana, explicó Henrike Scholz: "Nos propusimos descubrir los cambios moleculares dependientes del etanol. Éstos, a su vez, constituyen la base de los cambios celulares permanentes que se producen tras una única intoxicación aguda de etanol". Los efectos de una única administración de alcohol se examinaron a nivel molecular, celular y de comportamiento". La hipótesis de trabajo era que, de forma similar a la formación de la memoria tras una única lección, una única administración de etanol formaría una asociación positiva con el alcohol.

El equipo puso a prueba su hipótesis mediante investigaciones en moscas de la fruta y modelos de ratón, y descubrió cambios inducidos por el etanol en dos áreas: la dinámica mitocondrial y el equilibrio entre las sinapsis de las neuronas. Las mitocondrias suministran energía a las células, especialmente a las nerviosas. Para suministrar la energía de forma óptima a las células, las mitocondrias se mueven. El movimiento de las mitocondrias se vio alterado en las células tratadas con etanol. También se alteró el equilibrio químico entre ciertas sinapsis. Estos cambios fueron permanentes y se confirmaron con cambios de comportamiento en los animales: Los ratones y las moscas de la fruta mostraron un mayor consumo de alcohol y una recaída en el alcohol más adelante.

La remodelación morfológica de las neuronas es una base bien conocida para el aprendizaje y la memoria. Se cree que estos mecanismos de plasticidad celular, que son fundamentales para el aprendizaje y la memoria, también están en el centro de la formación de memorias asociativas para recompensas relacionadas con las drogas. Por lo tanto, algunos de los cambios morfológicos observados pueden influir en la formación de la memoria relacionada con el etanol. Junto con la migración de las mitocondrias en las neuronas, que también son importantes para la transmisión sináptica y la plasticidad, los investigadores especulan que estos cambios celulares dependientes del etanol son fundamentales para el desarrollo de comportamientos adictivos.

Es sorprendente que los procesos celulares que contribuyen a un comportamiento de recompensa tan complejo se conserven en todas las especies, lo que sugiere un papel similar en los seres humanos", afirma Henrike Scholz. Podría tratarse de un posible proceso celular general esencial para el aprendizaje y la memoria".

Ambos mecanismos observados podrían explicar las observaciones realizadas en ratones de que una sola experiencia de intoxicación puede aumentar el consumo de alcohol y la recaída en el mismo más adelante. Estos mecanismos podrían incluso ser relevantes para la observación en humanos de que la primera intoxicación por alcohol a una edad temprana es un factor de riesgo crítico para la posterior intoxicación por alcohol y el desarrollo de la adicción al alcohol", explicó el profesor Scholz. Esto significa que la identificación de cambios duraderos dependientes del etanol es un primer paso importante para entender cómo el consumo agudo de alcohol puede convertirse en abuso crónico del mismo".

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