Efectos de las drogas sobre la neurotransmisión

Las drogas pueden alterar la manera de pensar, sentir y comportarse de las personas debido a que afectan la neurotransmisión, que es el proceso que usan las neuronas (células nerviosas) en el cerebro para comunicarse entre ellas. Muchos estudios científicos realizados por décadas han establecido que la dependencia y la adicción a las drogas son características de un trastorno cerebral orgánico causado por el efecto acumulativo de las drogas sobre la neurotransmisión. Los científicos se basan en esta comprensión esencial para seguir diseñando experimentos dirigidos a aclarar aún más los factores fisiológicos que hacen que una persona esté predispuesta a consumir drogas, así como la magnitud total y la evolución del trastorno. Los hallazgos ofrecen importantes indicios que conducen al desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos de modificación de la conducta.

Este artículo explica la importancia fundamental del estudio de los efectos de las drogas sobre la neurotransmisión y describe algunos de los métodos experimentales más comunes utilizados en esta investigación. A lo largo del articulo, ofrecemos referencias ilustrativas de artículos publicados en NIDA Notes.¹ 

¿Qué es la neurotransmisión?

Una persona lee. Las palabras escritas llegan al cerebro a través de los ojos y se convierten en información que se transmite de una neurona a otra hasta llegar a las regiones que procesan la información visual y fijan el significado y el recuerdo. Dentro de las neuronas, la información adopta la forma de una señal eléctrica. Al cruzar el pequeño espacio llamado sinapsis que separa una neurona de otra, la información adopta la forma de una señal química. Las moléculas especializadas que transportan las señales a través de las sinapsis se llaman neurotransmisores.

Este proceso de entrada y salida de los neurotransmisores en las sinapsis se conoce como neurotransmisión y es una característica fundamental de la respuesta del cerebro a las experiencias y al entorno. Para captar la idea básica de lo que es la neurotransmisión, pensemos en una computadora. Una computadora se compone de unas unidades básicas, los semiconductores, que están organizadas en circuitos. La computadora procesa la información transmitiendo una corriente eléctrica de una unidad a otra; la cantidad de corriente y su trayectoria a través de los circuitos determinan el resultado final. Las unidades básicas correspondientes en el cerebro son las neuronas (tenemos 86 mil millones de ellas). El cerebro transmite la información de neurona a neurona por medio de impulsos eléctricos y neurotransmisores. La cantidad de estas señales y su trayectoria en el cerebro determinan lo que percibimos, pensamos, sentimos y hacemos.

Por supuesto, el cerebro, que es un órgano vivo, es mucho más complejo y capaz que cualquier máquina. Las neuronas responden con mayor versatilidad a más tipos de estímulos que cualquier semiconductor. Además, pueden cambiar, ampliar y reconfigurar sus propios circuitos.

Cómo se trasmite el mensaje

La función de la neurotransmisión es transportar una señal desde una neurona emisora hasta una neurona receptora a través de un espacio abierto conocido como sinapsis o espacio sináptico. Todas las neuronas cumplen con esta tarea aproximadamente de la misma forma.

La neurona emisora fabrica moléculas neurotransmisoras y las almacena en paquetes llamados vesículas. Cuando la neurona recibe suficiente estimulación, genera una señal eléctrica y hace que algunas vesículas migren hacia la membrana de la neurona, se fusionen con ella, se abran y liberen su contenido en la sinapsis. Algunas de las moléculas liberadas se desplazan a través de la sinapsis y se conectan, tal como una llave con la cerradura, con moléculas llamadas receptores en la superficie de la neurona receptora. Si el neurotransmisor es un estimulador (p.ej., el glutamato), su interacción con el receptor elevará el nivel de la actividad eléctrica de la neurona receptora aumentando así la probabilidad de que esta neurona receptora, a su vez, movilice sus vesículas y emita su propio neurotransmisor. Si el neurotransmisor es un inhibidor (p.ej., el ácido gamma-aminobutírico [GABA]), disminuirá la actividad eléctrica de la neurona receptora y reducirá así la probabilidad de que libere su neurotransmisor.

De esta manera, los neurotransmisores transmiten la información sobre el entorno y nuestro estado interno de una neurona a otra a través de los circuitos del cerebro y, finalmente, dan forma a cómo respondemos. Las interacciones de los neurotransmisores con los receptores también pueden poner en marcha procesos que pueden alterar la estructura de las neuronas receptoras, o aumentar (potenciar) o reducir (deprimir) la respuesta de las neuronas cuando los neurotransmisores se unan a sus receptores en el futuro.

Una vez que un neurotransmisor ha interactuado con su receptor en la neurona receptora, concluye la comunicación entre una neurona y otra. Las moléculas neurotransmisoras se desprenden de los receptores. Una vez libres de nuevo en la sinapsis, encuentran uno de tres destinos:

• Algunas se unen a otro receptor.
• Otras se encuentran con una enzima, una sustancia química que las desintegra.
• Otras vuelven a entrar a la neurona emisora por medio de un transportador, una estructura especial que atraviesa la membrana neuronal. Una vez que han regresado al interior de la neurona, están disponibles para volver a ser liberadas en futuras neurotransmisiones.

Lo normal es que, cuando no hay drogas presentes, el ciclo de liberación, desintegración y reingreso a la neurona emisora mantiene la cantidad de neurotransmisores en la sinapsis—y, por lo tanto, la neurotransmisión—dentro de ciertos límites. En la mayoría de los casos, cuando una droga adictiva ingresa al cerebro, hace que la neurotransmisión aumente o disminuya drásticamente más allá de estos límites.

Preguntas básicas de investigación

Los neurocientíficos que buscan entender por qué la gente consume drogas y las consecuencias de este consumo se concentran en dos puntos básicos:

• ¿A cuál neurotransmisor o neurotransmisores afecta cada droga?
• ¿Cómo altera cada droga la neurotransmisión?

¿A cuál neurotransmisor o neurotransmisores afecta cada droga?

Lo que una persona experimenta cuando utiliza una droga refleja los roles funcionales del neurotransmisor o neurotransmisores específicos que altera. Cada neurona individual produce uno o más neurotransmisores: dopamina, glutamato, serotonina, acetilcolina, o docenas de otros que los científicos han identificado hasta la fecha. Cada neurotransmisor se asocia a efectos particulares dependiendo de su distribución en las diversas áreas funcionales del cerebro (véase cuadro). La dopamina, por ejemplo, se encuentra en concentraciones muy altas en las regiones del cerebro que regulan la motivación y los sentimientos de satisfacción. Esto la convierte en un fuerte motivador para el consumo de drogas. El impacto de un neurotransmisor también depende de si estimula o inhibe la actividad de sus neuronas destinatarias.

Cuadro. Neurotransmisores que intervienen en el consumo de drogas y la drogadicción

Cuadro. Neurotransmisores que intervienen en el consumo de drogas y la drogadicción

Neuro- transmisor	Distribución en el sistema nervioso central	Funciones  afectadas	Drogas que lo afectan
Dopamina	mesencéfalo área tegmental ventral (ATV) corteza cerebral hipotálamo	placer y satisfacción movimiento atención memoria	cocaína metanfetamina anfetamina además, prácticamente todas las drogas aumentan directa o indirectamente la dopamina en las vías de satisfacción
Serotonina	mesencéfalo ATV corteza cerebral hipotálamo	estado de ánimo sueño deseo sexual apetito	MDMA (éxtasis) LSD cocaína
Norepinefrina	mesencéfalo ATV corteza cerebral hipotálamo	procesamiento sensorial movimiento sueño estado de ánimo memoria ansiedad	cocaína metanfetamina anfetamina
Opioides endógenos (endorfinas y encefalinas)	ampliamente distribuidos en el cerebro, pero las regiones varían en cuanto al tipo de receptores médula espinal	analgesia sedación velocidad de las funciones corporales (p.ej., respiración) estado de ánimo	heroína morfina analgésicos de venta con receta (p.ej., oxicodona)
Acetilcolina	hipocampo corteza cerebral tálamo ganglios basales cerebelo	memoria excitación sexual atención estado de ánimo	nicotina
Cannabinoides endógenos (anandamida)	corteza cerebral hipocampo tálamo ganglios basales	movimiento conocimiento y memoria	marihuana
Glutamato	ampliamente distribuido en el cerebro	actividad de la neurona (aumento de la actividad) aprendizaje conocimiento memoria	ketamina fenciclidina alcohol
Ácido gamma-aminobutírico (GABA)	ampliamente distribuido en el cerebro	actividad de la neurona (disminución de la actividad) ansiedad memoria anestesia	sedantes tranquilizantes alcohol

Algunas drogas afectan principalmente un neurotransmisor o una clase de neurotransmisores. Por ejemplo, los opioides de venta con receta y la heroína producen efectos similares —si bien más pronunciados— a los producidos por los neurotransmisores endorfina y encefalina. Estos incluyen el aumento en la analgesia, la disminución en el estado de alerta y la reducción de la frecuencia respiratoria. Otras drogas alteran más de un tipo de neurotransmisor. La cocaína, por ejemplo, se une a estructuras que regulan la dopamina, lo cual causa aumentos de la actividad de este neurotransmisor y produce euforia. También produce cambios en los sistemas de la norepinefrina y el glutamato, que causan efectos estimulantes.

Dado que un neurotransmisor puede estimular o inhibir neuronas que producen neurotransmisores diferentes, si una droga altera un neurotransmisor, puede tener impactos secundarios en otros. Por ejemplo, la nicotina estimula las células directamente mediante la activación de sus receptores de acetilcolina, e indirectamente al provocar niveles más altos de glutamato, un neurotransmisor que actúa como un acelerador de la actividad de las neuronas en el cerebro. De hecho, un efecto clave que todas las drogas que causan dependencia y adicción parecen tener en común —el aumento drástico de las señales de dopamina en una zona del cerebro llamada núcleo accumbens, lo que causa euforia y el deseo de repetir la experiencia— es, en muchos casos, un efecto indirecto.

¿Cómo altera cada droga la neurotransmisión?

Como se describió anteriormente, la neurotransmisión es un proceso cíclico que ocurre en varias etapas utilizando componentes especializados de las neuronas emisoras y receptoras. Identificar cuál es la etapa exacta que la droga afecta y cómo lo hace ofrece una perspectiva esencial del impacto que tiene sobre el usuario y es clave para desarrollar las intervenciones médicas y de modificación de la conducta para inhibir, contrarrestar o revertir la alteración. 

Algunas drogas imitan a los neurotransmisores. Por ejemplo, la heroína y los opioides de venta con receta se asemejan químicamente a los opioides naturales del cerebro (endorfinas y encefalinas) lo suficiente como para activar y estimular sus receptores especializados. Como la heroína estimula muchos más receptores y en forma más intensa que los opioides naturales, el resultado es una amplificación masiva de la actividad de los receptores opioides. La marihuana imita a los neurotransmisores cannabinoides, el más importante de los cuales es la anandamida. La nicotina se une a los receptores de acetilcolina, el neurotransmisor del sistema colinérgico.

Otras drogas alteran la neurotransmisión al interactuar con los componentes moleculares de los procesos de emisión y recepción en lugar de con los receptores. La cocaína, por ejemplo, se une al transportador de dopamina, el conducto molecular que arrastra la dopamina que está flotando libremente en la sinapsis y la lleva de regreso a la neurona emisora. Mientras la cocaína está ocupando el transportador, la dopamina no puede volver a ingresar a la neurona. Se acumula en la sinapsis, estimula más copiosamente los receptores de las neuronas receptoras y el impacto que produce en las neuronas receptoras es mucho más intenso que el que ocurre naturalmente. En la sección "Cómo motiva la cocaína el consumo de la droga y causa adicción" (más adelante) se enumeran algunas de las interacciones de la cocaína con los mecanismos de transmisión de señales de la dopamina y otros neurotransmisores, y cómo esto motiva el consumo de esta droga y contribuye a la dependencia y la adicción.

Por último, algunas drogas alteran la neurotransmisión por medios que no tienen que ver con el aumento o la disminución de la cantidad de receptores estimulados. Por ejemplo, las benzodiacepinas, como el diazepam o el lorazepam, producen relajación al intensificar las respuestas de las neuronas receptoras cuando el neurotransmisor inhibitorio GABA se une a sus receptores.

¿Qué cambios se producen con el consumo crónico de drogas?

Cuando una persona está en la fase inicial de la experimentación con las drogas, la neurotransmisión se normaliza a medida que desaparece la intoxicación y la droga abandona el cerebro. Sin embargo, con el tiempo, el consumo continuo de drogas produce cambios en la estructura y la función neuronal que causan anomalías de larga duración o permanentes en la neurotransmisión. Estas alteraciones son la causa básica de la tolerancia a las drogas (se necesitan dosis más altas de la droga para producir el mismo efecto), la abstinencia, la adicción y otras consecuencias persistentes.

Algunos cambios de más larga duración comienzan como ajustes para compensar los aumentos en la intensidad de las señales de los neurotransmisores inducidos por las drogas. Por ejemplo, el cerebro responde a las repetidas oleadas masivas de dopamina inducidas por las drogas en parte reduciendo su complemento de receptores de dopamina. Esto alivia la sobreestimulación del sistema de la dopamina causada por las drogas, pero también contribuye a las características de la dependencia de las drogas (p. ej., susceptibilidad a la abstinencia) y de la drogadicción (p. ej., afectación de la capacidad para responder a las fluctuaciones normales de la dopamina producidas por satisfacciones naturales). De manera parecida, la metadona y algunos otros opioides inducen a las neuronas a retraer una parte de sus receptores opioides mu, haciéndolos inaccesibles para la estimulación adicional. La retracción es de corta duración, y al concluir los receptores vuelven a la superficie de la neurona, restaurando la receptividad normal a la estimulación subsecuente. Esta dinámica de reducir y luego restaurar la disponibilidad del receptor puede impedir el desarrollo de la tolerancia a estas drogas. (La morfina, por el contrario, no hace que los receptores se retraigan, y la sobreestimulación resultante de los opioides desencadena ajustes intracelulares que parecen promover la tolerancia a los opioides.)

En ocasiones, los mecanismos relacionados con las drogas que producen cambios acumulativos en la neurotransmisión son de naturaleza epigenética. Aunque una droga no puede cambiar los genes de una persona, sí puede estimular algunos genes para que aumenten o disminuyan su producción de proteínas, lo que puede generar cambios en la función neuronal o incluso causar la reestructuración física de las neuronas. Por ejemplo, en los ratones, la cocaína altera factores importantes de transcripción genética y la expresión de cientos de genes. Algunos de los cambios que se advierten en el complemento de proteínas del cerebro se han asociado con una mayor frecuencia de comportamientos similares a los de la búsqueda de drogas y la drogadicción en los animales. Otros cambios, como la proliferación de nuevas dendritas (estructuras ramificadas en las neuronas que disponen de receptores de neurotransmisores en su superficie) pueden ser compensatorios. Algunos cambios epigenéticos pueden transmitirse a la generación siguiente. En un estudio se encontró que la descendencia de ratas expuestas al THC, el principal componente psicotrópico de la marihuana, sufren alteraciones en la formación de los receptores de glutamato y cannabinoides que afectan sus respuestas a la heroína.

Algunas drogas son tóxicas para las neuronas, y su efecto es acumulativo con exposiciones repetidas. Por ejemplo, la droga metilenedioximetanfetamina o MDMA (también conocida como éxtasis o Molly) daña los axones (las ramas de una neurona que liberan su neurotransmisor en la sinapsis) que liberan serotonina; el resultado es la alteración de la neurotransmisión de la serotonina que probablemente es la causa de base de los problemas de memoria que experimentan los consumidores asiduos. De forma parecida, el daño causado por la metanfetamina a las neuronas liberadoras de dopamina puede causar defectos significativos en el pensamiento y las habilidades motrices; la función de la dopamina puede recuperarse parcialmente con la abstinencia, pero aún no está claro hasta qué punto se pueden recuperar las capacidades cognitivas y motrices.

Métodos de investigación

Los investigadores emplean una amplia serie de variados métodos para estudiar los efectos de las drogas sobre los sistemas de neurotransmisores, incluyendo análisis del tejido cerebral, los estudios en seres vivos, las neuroimágenes cerebrales y los estudios genéticos. Para determinar si una droga afecta un sistema de neurotransmisión en particular o cómo lo hace, los investigadores generalmente comparan los animales o las personas que tienen antecedentes de exposición a las drogas con otros que no los tienen. Los investigadores que estudian si el impacto de las drogas sobre la neurotransmisión constituye la base de un comportamiento o un síntoma relacionado con las drogas pueden comparar la actividad del neurotransmisor en animales o personas que exhiben el comportamiento o síntoma con otros que no. En los experimentos con animales, la exposición a las drogas suele tener lugar en condiciones de laboratorio diseñadas para simular el consumo humano. Los estudios se pueden dividir en aquellos en los cuales las mediciones se realizan en animales o personas vivas y aquellos en los cuales se extrae tejido cerebral de los animales para examinarlo.

Análisis del tejido cerebral

Los científicos pueden realizar análisis químicos del tejido cerebral para cuantificar la presencia de un neurotransmisor, un receptor u otra estructura de interés. En un experimento reciente, los científicos examinaron el tejido cerebral de ratas de 35 días de nacidas y encontraron que las que habían sido expuestas a la nicotina durante la gestación tenían menos receptores nicotínicos de acetilcolina en el sistema de satisfacción que las que no habían sido expuestas. Los investigadores especularon que, si la exposición a la nicotina tiene el mismo efecto en los seres humanos, las personas cuyas madres fumaron durante el embarazo pueden requerir más inhalaciones de un cigarrillo para obtener el efecto gratificante de la nicotina.

Un segundo método experimental con tejido cerebral les permite a los investigadores ver los efectos de la droga sobre la neurotransmisión en acción. Los científicos ponen el tejido en una solución de laboratorio con nutrientes (cultivo celular) que permite que las neuronas sobrevivan fuera del organismo. Luego, los investigadores pueden, por ejemplo, añadir la droga que están investigando a la solución y observar si las neuronas responden incrementando la liberación de neurotransmisores o no. También pueden medir las propiedades de la membrana neuronal o las propiedades eléctricas que estimulan o inhiben la respuesta o la liberación de neurotransmisores.

Tanto en los animales vivos como en los tejidos extraídos, las técnicas para medir las cantidades y fluctuaciones de los neurotransmisores incluyen la microdiálisis y la voltametría cíclica de barrido rápido (VCBR). La microdiálisis consiste en tomar una serie de muestras del líquido intercelular que contiene el neurotransmisor a través de un tubo microscópico insertado en el tejido o el cerebro vivo. La voltametría cíclica de barrido rápido monitorea las fluctuaciones de los neurotransmisores a intervalos de una décima de segundo midiendo los cambios eléctricos relacionados con las concentraciones de neurotransmisores.

Estudios en seres vivos

Los estudios con animales² o personas vivas son esenciales para relacionar los efectos de las drogas sobre los neurotransmisores con los comportamientos o síntomas. Un diseño común de los experimentos con animales o personas es darles a los sujetos de estudio una sustancia química que tiene un efecto conocido sobre un neurotransmisor en particular y, a continuación, observar el efecto sobre el comportamiento. Lo usual es que la sustancia química sea un agonista (promotor) o antagonista (bloqueador) de la transmisión de señales del neurotransmisor.

Por ejemplo, en un experimento los investigadores demostraron que los niveles de glutamato cayeron cuando las ratas fueron sometidas a abstinencia de cocaína tras un periodo de autoadministración, y que la restauración de los niveles de glutamato de los animales con el medicamento acetilcisteína redujo su motivación para continuar con su búsqueda de la droga. Otro equipo que usó una estrategia similar demostró que la alteración de la transmisión de señales del glutamato inducida por la nicotina contribuyó a aspectos del síndrome de abstinencia de la nicotina. Ambos hallazgos apuntan a la manipulación del sistema del glutamato como una estrategia potencial para el tratamiento de algunas adicciones.

Una nueva técnica de investigación, la optogenética, les permite a los investigadores aumentar y disminuir la actividad de neuronas específicas o de regiones del cerebro elegidas con precisión en animales vivos y observar los efectos sobre su comportamiento. Utilizando esta técnica, los investigadores suprimen la búsqueda compulsiva de cocaína en las ratas aumentando la actividad en la corteza prelímbica de estos animales. Esta región, al igual que la corteza orbitofrontal humana, contiene muchas neuronas que responden a la dopamina y participa en la toma de decisiones basadas en valores. Los investigadores están intentando ahora aprovechar este descubrimiento usándolo en un novedoso tratamiento para la adicción a la cocaína.

Neuroimágenes cerebrales

Las técnicas de imágenes diagnósticas del cerebro les permiten a los neurocientíficos evaluar la neurotransmisión directamente en personas y animales vivos. Con la tomografía por emisión de positrones (TEP), los investigadores pueden comparar las personas que sufren de adicción a las drogas con las que no son adictas y cuantificar las diferencias en sus niveles de un neurotransmisor en particular (p.ej., la dopamina) o un componente de la neurotransmisión (como un receptor o un transportador). Por ejemplo, un conjunto de estudios de TEP reveló que los fumadores experimentaban un deseo vehemente de fumar si la nicotina ocupaba menos del 95 por ciento de un tipo de receptor (α4β2*-nACh) en el cerebro, pero que fumar cigarrillos sin nicotina redujo parcialmente esa necesidad. Los resultados indicaron que la necesidad de saturar estos receptores es el impulsor principal del comportamiento de fumar, pero que los aspectos sensoriales de fumar, tales como la manipulación y degustación de los cigarrillos, también juegan un papel. Con las TEP, los investigadores también pueden correlacionar el tránsito de una droga a través del cerebro con las fluctuaciones en un neurotransmisor de destino, o pueden provocar un comportamiento o síntoma relacionado con la droga (p.ej., sensación de estar drogado, deseo vehemente de consumir más drogas) y relacionar las fluctuaciones de un neurotransmisor con el aumento y la disminución de la intensidad del síntoma o comportamiento.

Los investigadores utilizan varias técnicas de imagen, tales como la TEP, las imágenes por resonancia magnética funcional y la tomografía computarizada para observar la actividad metabólica en ciertas regiones del cerebro. Debido a que cada neurotransmisor tiene una distribución distinta en las varias regiones del cerebro, la información sobre las ubicaciones de la actividad elevada o disminuida ofrece pistas sobre qué neurotransmisor se ve afectado bajo las condiciones del estudio. Otra técnica, la de imágenes con tensor de difusión, proporciona información sobre el recorrido que sigue la materia blanca (las fibras de la neurona) cuando se extiende desde las neuronas emisoras hasta las neuronas receptoras, a menudo a grandes distancias.

Estudios genéticos

Los estudios que vinculan las variantes genéticas con respuestas contrastantes a las drogas y a los comportamientos relacionados con las drogas ofrecen otra fuente de conocimiento sobre las drogas y la neurotransmisión. Estos estudios han demostrado, por ejemplo, que una variante poco común del gen de los receptores opioides mu es dos veces más frecuente en la población general de estadounidenses de origen europeo que en la de estadounidenses de origen europeo que son adictos a la cocaína o a los opioides. El hallazgo sugiere que los receptores que se producen basados en la secuencia de ADN de la variante del gen confieren resistencia a esas adicciones. Otro estudio vinculó una variante diferente del mismo gen de los receptores opioides mu con una menor incidencia y gravedad del síndrome de abstinencia neonatal en los bebés cuyas madres consumieron opioides durante el embarazo. Los profesionales en químico-farmacéutica podrían utilizar esta información para diseñar nuevos analgésicos que sean tan eficaces como los opioides, pero sin los efectos indeseables de estos compuestos. Con el tiempo, los médicos tal vez puedan utilizar la información genética del paciente para orientar sus estrategias de tratamiento del dolor, sopesando los riesgos genéticos de adicción de los pacientes a la hora de decidir si usar o no opioides para tratar el dolor.

En otro tipo de estudio, los investigadores atenúan (“knock down”) o inactivan (“knock-out”) genes específicos en animales de laboratorio y observan si aumenta o disminuye un determinado comportamiento relacionado con la droga como, por ejemplo, caminar incesantemente después de haber recibido un estimulante. Los investigadores han utilizado esta técnica para examinar cómo los diferentes subtipos de receptores nicotínicos de acetilcolina influyen sobre los comportamientos de los fumadores, incluso cuánto fuman y su susceptibilidad a los síntomas del síndrome de abstinencia de la nicotina.

Por último, los investigadores pueden implantar genes modificados en los animales. En uno de esos proyectos, los investigadores, partiendo de los indicios proporcionados por una oruga sudamericana que come hojas de coca, modificaron el gen del transportador de dopamina para producir un transportador insensible a la cocaína. Los ratones a los cuales se les implantó este gen no mostraron preferencia por la droga con respecto a una solución salina. Este resultado podría orientar a los investigadores hacia medicamentos capaces de prevenir o tratar trastornos relacionados con el consumo de la cocaína.

Cómo motiva la cocaína el consumo de la droga y causa adicción

La investigación sobre la cocaína ilustra cómo una droga puede alterar de diversas maneras la neurotransmisión para promover el consumo intensificado, la dependencia y la adicción a las drogas. Al igual que todas las drogas que causan dependencia y adicción, la cocaína altera la trasmisión de señales de dopamina. Se han realizado estudios, la mayoría con animales, que indican que las interacciones de la cocaína con la dopamina y otros sistemas de neurotransmisores influyen en el riesgo del consumo de la droga, la evolución a la adicción y la recaída después de la abstinencia a través de varias vías.

Satisfacción

• La cocaína causa sensaciones placenteras que motivan el consumo de la droga al elevar marcadamente las concentraciones de dopamina en las sinapsis del sistema de satisfacción.
• La cocaína eleva los niveles de dopamina en la sinapsis impidiendo que los transportadores de dopamina la eliminen del espacio sináptico y estimulando las neuronas liberadoras de dopamina para que liberen la dopamina que normalmente mantienen en reserva.
• El incremento en la transmisión de señales de dopamina inducido por la cocaína estimula el consumo repetitivo de la droga porque aumenta la actividad de los receptores de dopamina tipo D1 en un circuito que estimula la conversión de impulsos a acciones, a la vez que suprime la actividad de los receptores de dopamina tipo D2 en un circuito opuesto y aumenta la actividad de los receptores de dopamina tipo D3.
• En un animal, tener una jerarquía social superior o estar expuesto a ambientes estimulantes podría limitar el poder que tiene la cocaína para motivar el consumo repetido porque aumenta la actividad de los receptores de dopamina tipo D2.

Transición hacia la adicción

• La cocaína sensibiliza las neuronas liberadoras de dopamina en el sistema de satisfacción de tal forma que las exposiciones repetidas activan la liberación de cantidades de dopamina cada vez mayores, y aumentan potencialmente la necesidad de volver a consumir la droga.
• El aumento de la capacidad de respuesta de las neuronas liberadoras de dopamina a la cocaína comienza con la primera exposición a la droga y ocurre incluso con sólo pequeñas dosis.
• La intensificación del impulso por consumir la droga que aparece brevemente después del consumo de cocaína y va acompañada de la disminución del control sobre el impulso, puede convertirse en un estado duradero. Esto ocurre porque la exposición repetida a la droga prolonga el desequilibrio de la actividad a favor de las neuronas de dopamina tipo 1 que promueven el impulso sobre las neuronas inhibidoras de dopamina tipo 2 (véase también aquí).
• Con la exposición repetida a la cocaína, algunos receptores de glutamato presentes en el sistema de satisfacción se tornan sensibles a los estímulos relacionados con el consumo de cocaína, programando al cerebro para que asigne importancia prioritaria a la reacción a estos estímulos.
• La cocaína parece limitar la capacidad que tiene el cerebro de alterar las vías de neurotransmisión en respuesta a nuevas experiencias, lo que potencialmente limita la capacidad del usuario de desarrollar nuevas alternativas de comportamiento al consumo de la droga.

Deseo vehemente y recaída

• El deseo vehemente de consumir cocaína aumenta en intensidad al comienzo de la abstinencia y está vinculado a la proliferación de un tipo poco frecuente de receptor de glutamato.
• Incluso después de un periodo prolongado de abstinencia, los encuentros con los estímulos del consumo (como cosas en el entorno relevantes a experiencias pasadas relacionadas con las drogas) hacen que la dopamina aumente gradualmente en el sistema de satisfacción y pueden reavivar el impulso imperioso de consumir la droga.
• Los receptores opioides mu en las regiones frontal y temporal de la corteza cerebral parecen afectar la intensidad del deseo vehemente de una persona por la cocaína durante los primeros meses de abstinencia de la droga.
• El estrés aumenta la probabilidad de que un solo lapso de un usuario previo de cocaína se convierta en una recaída prolongada porque la corticosterona, la hormona del estrés, aumenta el alza de dopamina causada por la cocaína.

Resumen

Como resultado de la alteración que causan en la neurotransmisión, las drogas pueden producir efectos que hacen que las personas deseen consumirlas repetidamente y causan problemas de salud que pueden ser duraderos y profundos. Algunos efectos importantes son comunes a todas las drogas que provocan dependencia y adicción, más prominentemente la alteración del sistema neurotransmisor de dopamina que inicialmente provoca sentimientos placenteros y, con el uso repetitivo, posibles cambios funcionales y estructurales en las neuronas. También hay efectos específicos de la droga; cada droga altera neurotransmisores particulares en formas específicas, y algunas tienen efectos tóxicos en determinados tipos de neuronas.

Los científicos utilizan una amplia variedad de herramientas y técnicas experimentales para estudiar los efectos de las drogas sobre la neurotransmisión y sus consecuencias, tanto en los seres humanos como en los animales. Sus hallazgos mejoran nuestra comprensión de las experiencias de quienes consumen drogas y la difícil situación de los adictos, señalan el camino hacia nuevos tratamientos farmacológicos y conductuales y ofrecen posibles bases para estrategias de prevención y para el monitoreo de los avances terapéuticos.

---

¹ La mayoría de los enlaces aquí incluidos lo dirigirán a artículos, vídeos o definiciones que están disponibles solamente en inglés.

² Véase ‘Animal Experiments in Addiction Science'.