El investigador del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Santiago Canals lidera un estudio que presenta un mecanismo hasta ahora desconocido de adicción dependiente de la interacción sistema inmune-cerebro. Este trabajo, publicado en Science Advances, muestra que el alcohol aumenta su capacidad adictiva cambiando la geometría de la sustancia gris del cerebro. El estudio se ha realizado en ratas y humanos.

Fuente: Instituto de Neurociencias UMH-CSIC.

La investigación, coordinada por Santiago Canals y el investigador del Instituto Central de Salud Mental de la Universidad de Heidelberg (Alemania) Wolfgang Sommer, 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 microglía. 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.

Según ha explicado el investigador Canals, “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 microglía 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”.

En un trabajo previo, publicado en abril del año pasado en JAMA Psychiatry, este mismo grupo demostró que el alcohol daña 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.

Según la investigadora del Instituto de Neurociencias y primera firmante del artículo Silvia de Santis, “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”.

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 su parte, el investigador Wolfgang Sommer ha señalado que “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”. El aumento de la concentración y el 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. 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 colaboración europea por investigadores del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC, la Universidad Politécnica de Valencia, el Instituto Central de Salud Mental Alemán, la Universidad de Camerino (Italia) y la Universidad Carolina de Praga (República Checa).