Estudian los opiáceos naturales del cerebro para crear drogas no adictivas

¿Por qué las drogas opioides son tan adictivas? Esa es la pregunta del millón, que cientos de investigadores en el mundo intentan develar para frenar la epidemia casos de abusos de estas sustancias en el mundo, especialmente en los Estados Unidos.

En ese país, en los últimos años, el incremento del consumo de opioides se transformó en un verdadero dolor de cabeza para los médicos y agentes sanitarios reguladores de las drogas contra el dolor.

Comenzó a mediados de los 2000 con la hidrocodona en su marca Vicodin, que ganó polaridad ya que era la que se autoadministraba Dr. House en la serie homónima para calmar los fuertes dolores en su pierna. Hoy, otro opiáceo llamado oxycodona, que en las calles se lo conoce como Blue, Hillbilly o Kicker, generó una ola de críticas por parte de los especialistas médicos que cuestionan que las muertes por sobredosis superan las muertes por VIH, accidentes automovilísticos o violencia armada.

Según un estudio del Centros para el Control y Prevención de Enfermedades de EEUU (CDC), las muertes en las que estuvo involucrado un opiáceo aumentaron más del 500% entre 1999 y 2015, mientras que en la población en general esa cifra se ubicó en el 200% en ese período.

Para observar cómo impactan estas drogas en el cerebro, investigadores de la Universidad de California San Francisco (UCSF) estudiaron que las sustancias opioides sintéticas como la hidrocodona y el fentanilo afectan a las neuronas de una manera muy diferente a la de los opioides que produce naturalmente el cerebro. Esos efectos pueden ofrecer nuevas perspectivas sobre cómo combatir mejor la epidemia de opioides en el futuro.

A pesar de que las personas que practican ejercicio o lo deportistas de alto nivel reportan tales diferencias en la sensación entre opioides endógenos (los del propio cuerpo) y exógenos (drogas externas), la doctora Rita Valentino, directora de la división de neurociencia y conducta del Instituto Nacional de Abuso de Drogas, afirma que los científicos creían que ambos tipos de compuestos trabajaban en las células cerebrales de manera similar.

"Pensamos que el primer paso de la producción de opioides, ya sea de la droga o de la producción endógena o corporal, fue su interacción con los receptores en la membrana celular de las neuronas", explica y aclara que "ambos se unen a las células cerebrales de la misma manera, conectándose con receptores o proteínas especiales en la superficie de la célula para producir alivio del dolor, y por eso los científicos creían que deberían funcionar de la misma manera".

Pero Miriam Stoeber, doctora en el laboratorio del profesor de psiquiatría Mark von Zastrow, en la UCSF, precisa que tal sabiduría común no concuerda con las experiencias que las personas tienen con los medicamentos opioides – comenzando con los informes de los sucesos intensamente relajantes y gratificantes que experimentan.

En el estudio dirigido por científicos, publicado en la revista especializada Cell, se señala que las neuronas reaccionan de manera diferente a los opioides creados por el cuerpo (como las endorfinas al hacer ejercicio por ejemplo), que a la morfina o a la heroína o a compuestos puramente sintéticos, como el fentanilo.

"Hace tiempo que sabemos que las drogas pueden producir estas condiciones patológicas de adicción, tolerancia y sobredosis", dice la experta y resalta: "Usted no tiene esos mismos tipos de comportamientos relacionados con cualquier tipo de sustancia química natural. Parece claro que hay algo que los medicamentos están haciendo que las endorfinas no".

Pero, según Stoeber, no estaba claro qué ocurría, debido a que los científicos creían que afectaban a las neuronas de la misma manera.

Más allá de la membrana plasmática

Von Zastrow, Stoeber y sus colegas decidieron resolver este dilema, y comprobar si los dos tipos de opioides realmente afectaban a las células cerebrales de la misma manera. Para ello utilizaron un biosensor especialmente diseñado que detecta tanto los opioides hechos por el cuerpo como los medicamentos externos en las neuronas.

La función del biosensor para detectar esto es simple: cuando un opioide, natural o no, se une con un receptor de opioides, el biosensor se enciende. Una vez que lo hace, los investigadores pueden seguir lo que la sustancia le está haciendo a las células empleando técnicas de microscopía especializadas.

Usando este método, los investigadores descubrieron que los opioides activaban los receptores no solo en la superficie de las células cerebrales, sino también dentro de la membrana, en estructuras especializadas en las células llamadas endosomas. Además, los medicamentos también podían activar receptores en otra estructura, más profundamente en la célula, llamado aparato de Golgi, un lugar donde los opioides naturales no activaban los receptores. En pocas palabras, las drogas sintéticas podrían llegar más lejos en la célula, aumentando su actividad.

"Al usar este tipo de herramienta de sensor, podemos ver que había diferencias muy interesantes en la activación de recepción y en la ubicación de la actividad entre opoides naturales y los provenientes de drogas", dice von Zastrow, que halló compuestos químicos bastante diferentes entre sí.

En principio, uno esperaría que hubiera diferencias en la forma en que interactuarían con los receptores, sin mencionar las consecuencias funcionales de esas diferencias también".

Valentino dice que los hallazgos de este hallazgo desafían al actual dogma que la señalización neural se activa solo en los receptores de la membarana celular. "Ahora vemos que los receptores pueden activarse en diferentes partes dentro de la célula, dependiendo de si están activados por un opioide [hecho por el cuerpo] o por un medicamento externo. Con estas drogas, se están activando los receptores en el Golgi, que ayudan a enviar proteínas a otras partes de la célula", dice la especialista.

"Esto implica que hay una señalización de receptor de nivel o enteramente nueva. Y si la señalización en estos compartimentos diferentes se traduce en otros efectos funcionales, quizás secundarios, ventajosos o clínicamente relevantes para estos medicamentos, podremos usar esta información a futuro para diseñar mejor las drogas que ofrecen alivio del dolor sin los efectos adversos como depresión respiratoria o la tan temida adicción", precisa.

Y explica que la morfina y los opioides sintéticos, atraviesan las membranas celulares sin unirse a los receptores, viajando directamente al aparato de Golgi y alcanzando su objetivo mucho más rápido que los opioides endógenos en los endosomas: apenas 20 segundos contra más de un minuto. "Esta diferencia de tiempo podría ser importante en el desarrollo de la adicción", dicen los investigadores, porque cuanto más rápido hace efecto un medicamento, mayor es su potencial adictivo.

Diseño de drogas no adictivas

Según explica Von Zastrow, no está seguro de que la significación funcional de la activación de los receptores en el aparato de Golgi, por ejemplo, podría afectar los procesos de adicción, pero es algo que él y sus colegas están estudiando activamente. También esperan seguir este estudio observando los patrones de activación específicos de diferentes medicamentos opioides en las neuronas.

Por ello, los expertos están tratando de comprender mejor qué significan estos grandes patrones de activación para la forma en que las células cerebrales emiten señales y se comunican con ellas. Pero también están interesados ​​en ver cómo las diferentes drogas de abuso, los opioides y otras, activan los receptores dentro y fuera de las neuronas.

"Ciertamente, una fracción de las diferencias que vemos en los efectos y las respuestas al abuso pueden explicarse por los grupos de receptores con los que interactúa un determinado medicamento. Es algo que debemos analizar", añadieron.

Pero incluso mientras analiza todo el trabajo importante que aún está por hacer, von Zastrow dice que estos hallazgos generan "mucha emoción" con respecto al desarrollo de nuevos fármacos analgésicos que son más seguros y efectivos, así como otros fármacos terapéuticos que podrían ayudar a tratar la adicción y las sobredosis.

"Nuestro estudio respalda la idea de que puede haber más control y potencial para el beneficio terapéutico que podrían haber logrado con estos medicamentos. Tiene la capacidad de abrir un horizonte completamente nuevo hacia el desarrollo terapéutico en el futuro, no solo para el alivio del dolor, sino también para la adicción", concluye el experto.

SEGUÍ LEYENDO:

Analgésicos: los riesgos del consumo excesivo y la automedicación

Por la crisis de los opiáceos, la expectativa de vida bajó por segundo año consecutivo en EEUU

Un opiáceo, como el que usaba Dr. House, bajo la lupa: investigan si causó muertes en los EEUU