Thalamus

Investigadores de la Universidad Estatal de Washington han descubierto cómo un circuito neuronal –o conexión entre dos regiones del cerebro– impulsa la recaída después del consumo de opioides, un hallazgo que podría conducir a tratamientos más eficaces para los trastornos por uso de opioides.

En un estudio publicado en la revista Journal of Neuroscience, investigadores del Departamento de Fisiología Integrativa y Neurociencia del Colegio de Medicina Veterinaria de la WSU utilizaron un modelo preclínico para simular el uso de opioides en humanos. Descubrieron que reducir la actividad dentro de un circuito neuronal específico que conecta la corteza prelimbic y el tálamo paraventricular redujo significativamente el comportamiento de búsqueda de drogas. El proyecto fue liderado por Allison Jensen, investigadora graduada y primera autora del estudio, bajo la supervisión del profesor asistente Giuseppe Giannotti.

Si bien este estudio se realizó en ratas, la misma vía cerebral existe en los humanos. Sabemos que las personas van a consumir drogas, pero para alguien que decide ‘ya basta’, el desafío es detener los antojos. Si podemos dirigirnos a las regiones del cerebro que impulsan esos episodios, podemos ayudar a prevenir la recaída y salvar vidas.

Giuseppe Giannotti, profesor asistente, Universidad Estatal de Washington

Los opioides son la principal causa de muerte por sobredosis de drogas en los Estados Unidos, representando más de 79,000 muertes en 2023. Uno de los mayores desafíos para quienes intentan superar la adicción a los opioides es la recaída. Los estudios muestran que casi el 60% de las personas recaen dentro de la primera semana de completar una desintoxicación hospitalaria y hasta el 77% recaen dentro de los seis meses posteriores a una atención hospitalaria a corto plazo sin tratamiento asistido con medicamentos.

Se sabe que el tálamo paraventricular desempeña un papel central en el procesamiento de las señales asociadas a las drogas y los estados motivacionales. Sin embargo, lo importante es que los investigadores de la WSU descubrieron que las señales de la corteza prelimbic desempeñan un papel importante en la activación del tálamo paraventricular. Cuando el equipo redujo la actividad de esta vía cerebral, el comportamiento de búsqueda de heroína disminuyó significativamente.

«Queríamos saber qué hace que el tálamo paraventricular responda tan fuertemente a las señales asociadas a las drogas», dijo Jensen. «Al identificar el impulsor ascendente de esa respuesta, podemos comenzar a comprender cómo se forman los antojos y cómo intervenir.»

Para reducir la actividad en la vía cerebral, el equipo utilizó dos enfoques.

Primero, utilizaron la chemogenética, que implicó la introducción de un receptor diseñado –una proteína diseñada genéticamente– en las neuronas de la corteza prelimbic que envían proyecciones al tálamo paraventricular. Los investigadores pudieron entonces activar el receptor con un fármaco específico que no afecta a otras células, lo que les permitió reducir la actividad en la vía, seguido de una reducción significativa en el comportamiento de búsqueda de heroína.

Aún más prometedor fue un enfoque optogenético que utilizó la luz para manipular la actividad en la vía. Los investigadores implantaron una fibra óptica en el tálamo paraventricular para administrar un patrón de luz de baja frecuencia que desensibilizó gradualmente la conexión entre las dos regiones cerebrales y redujo el impulso de buscar heroína. Este método fue casi el doble de eficaz que el enfoque chemogenético.

Un enfoque similar llamado estimulación cerebral profunda, en el que los electrodos entregan impulsos eléctricos controlados a regiones específicas del cerebro, podría potencialmente lograr los mismos resultados en humanos. Giannotti dijo que no solo podría ser eficaz para la adicción a los opioides, sino que también podría adaptarse para otras sustancias abusadas, como la cocaína, el alcohol y la nicotina.

«Estas terapias podrían algún día ayudar a reducir los antojos en los humanos», dijo Giannotti. «Si alguien acude a un centro de tratamiento, podríamos potencialmente utilizar un enfoque como este para dirigirse a esta vía y ayudarlo a superar los períodos en los que los antojos son más altos.»

El siguiente paso para el laboratorio de Giannotti es examinar cómo las señales ambientales –como la luz y los sonidos asociados con el consumo de drogas– se activan dinámicamente en este circuito cerebral para impulsar la recaída.

«Las señales ambientales pueden ser desencadenantes increíblemente poderosos de la recaída en los humanos», dijo Giannotti. «Comprender la dinámica neuronal por la cual las neuronas responden a esas señales nos ayudará a diseñar tratamientos aún más precisos y eficaces.»