El investigador Santiago Canals

El consumo excesivo de alcohol está en el origen de más de 200 enfermedades y provoca cada año 3,3 millones de muertes en el mundo. De ahí que la detección temprana de los efectos negativos relacionados con el alcohol sea un objetivo prioritario.

Aunque los efectos perjudiciales del alcohol en el cerebro son ampliamente conocidos,
los cambios estructurales observados son muy heterogéneos. Además, faltan marcadores de diagnóstico para caracterizar el daño cerebral inducido por el alcohol, especialmente en los inicios de la abstinencia, un periodo crítico por la alta tasa de recaída que presenta.
Por ello, los autores de este estudio trabajan ya en la mejora del análisis e interpretación biológica de las imágenes cerebrales, como fuente de nuevos biomarcadores cerebrales para la medicina personalizada en el campo de la neurología y la psiquiatría (Silvia De Santis, PhD; Patrick Bach, MD; Laura Pérez-Cervera, MSc;)

El alcohol aumenta su capacidad adictiva cambiando la geometría de la sustancia gris del cerebro, como evidencia un estudio llevado a cabo en ratas y humanos que publica la revista científica Science Advances. El trabajo, coordinado por los investigadores Santiago Canals, del Instituto de Neurociencias (IN-CSIC-UMH), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernandez, y Wolfgang Sommer, del Instituto Central de Salud Mental de la Universidad de Heidelberg (Alemania), propone un mecanismo de adicción al alcohol desconocido hasta ahora.

Wolfgang_Sommer

Este trabajo 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.

“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 hemos visto 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”, explica el investigador del CSIC.

Instituto de Neurociencias (IN-CSIC-UMH), adicción al alcohol

Instituto de Neurociencias (IN-CSIC-UMH), adicción al alcohol

Foto: Unsplash/@joshiriemer.

Daños en el cerebro después de dejar de beber

En untrabajo previo, publicado en abril de 2019 en JAMA Psychiatry, este mismo grupo demostró que el alcohol sigue dañando 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.

Silvia de Santis

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.

“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”, aclara Silvia de Santis, científica del IN-CSIC y primera firmante del artículo.

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 microglía a un agente agresor como el alcohol.

“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”, resalta Wolfgang Sommer.

El aumento de la concentración y 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, señalan los investigadores. Comprender y, en última instancia, revertir estos cambios puede ayudar al desarrollo de tratamientos más eficaces.

Este estudio se ha desarrollado en colaboración con la Universidad Politécnica de Valencia, la Universidad de Camerino (Italia) y la Universidad Carolina de Praga (República Checa).