Las células cerebrales pueden envejecer más rápido en personas con trastorno por consumo de cocaína

Un nuevo estudio encuentra evidencia del metiloma del ADN de que la edad biológica, diferente de la edad cronológica, de las células en el Área 9 de Brodmann de la corteza prefrontal podría ser mayor en personas con trastorno por consumo de cocaína. Esto sugiere que el abuso de la cocaína hace que estas células envejezcan más rápido de acuerdo con el “reloj epigenético”. Los autores también encuentran diferencias en la metilación de 20 genes, principalmente implicados en la regulación de la actividad de las neuronas y su conectividad. Este estudio post-mortem es uno de los primeros en observar directamente el metiloma de las células cerebrales en donantes humanos con trastorno por consumo de cocaína, en lugar de en roedores.

Los científicos tienden a ver la adicción a sustancias principalmente como una enfermedad del cerebro. Cuando disfrutamos del sexo, la comida, la música o los pasatiempos, las regiones de nuestro cerebro dentro del camino de la recompensa se inundan con dopamina que induce al placer. Drogas como la cocaína copian este efecto, excepto hasta diez veces más fuerte. Sin embargo, los cerebros sanos no están a merced de tales descargas de dopamina: allí, la corteza prefrontal sopesa las opciones y puede decidir renunciar a actividades placenteras cuando no es el momento o el lugar. Por el contrario, tal ‘control inhibitorio’ se ve afectado en el cerebro adicto, por lo que es difícil de resistir. Pero, ¿cuáles son los cambios bioquímicos en la corteza prefrontal que causan este deterioro?

Ahora, científicos de Alemania y Canadá han demostrado en Fronteras en Psiquiatría que en los humanos, el trastorno por uso de cocaína (CUD) conduce a cambios en el ‘metiloma’ de una subregión dentro de la corteza prefrontal, el Área 9 de Brodmann, que se cree que es importante para la autoconciencia y el control inhibitorio. Por lo general, un mayor grado de metilación del ADN conduce a la “disminución” de los genes cercanos.

Dado que la metilación del ADN es un mecanismo regulador importante para la expresión génica, las alteraciones de la metilación del ADN identificadas podrían contribuir a cambios funcionales en el cerebro humano y, por lo tanto, a los aspectos conductuales asociados a la adicción”.

Eric Poisel, estudiante de doctorado, primer autor, Instituto Central de Salud Mental en Mannheim, Alemania.

Debido a que el estudio del metiloma del cerebro es invasivo, el estudio se realizó en los cerebros crioconservados de 42 donantes masculinos fallecidos, de los cuales la mitad había tenido CUD y la otra mitad no. Esto es importante, porque la mayoría de los estudios anteriores en este campo se realizaron en cerebros de ratas.

Las células cerebrales pueden envejecer más rápido en personas adictas a la cocaína

Los investigadores encontraron evidencia de que las células en el Área 9 de Brodmann parecen biológicamente “más viejas” en personas con CUD, evidencia de que estas células envejecen más rápido que en personas sin trastornos por uso de sustancias. Aquí, utilizaron patrones de metilación del ADN como una medida de la edad biológica de las células en el Área 9 de Brodmann. La edad biológica de las células, tejidos y órganos puede ser mayor o menor que su edad cronológica, según la dieta, el estilo de vida y la exposición. a enfermedades o factores ambientales nocivos. Los científicos pueden así estimar la edad biológica a partir de datos de metiloma con algoritmos matemáticos establecidos.

Detectamos una tendencia hacia un envejecimiento biológico más fuerte del cerebro en individuos con trastorno por consumo de cocaína en comparación con individuos sin trastorno por consumo de cocaína. Esto podría deberse a procesos patológicos relacionados con la cocaína en el cerebro, como la inflamación o la muerte celular. Dado que la estimación de la edad biológica es un concepto muy reciente en la investigación de adicciones y está influenciado por muchos factores, se requieren más estudios para investigar este fenómeno, con tamaños de muestra más grandes de lo que fue posible aquí”.

Dra. Stephanie Witt, autora principal, investigadora del Instituto Central de Salud Mental de Mannheim, Alemania.

Asociaciones entre CUD y genes metilados

Poisel y sus colegas también observaron las diferencias en el grado de metilación en 654 448 sitios en el genoma humano y buscaron asociaciones con la presencia o ausencia de CUD en la vida de cada donante. Corregieron las diferencias en la edad del donante, el tiempo transcurrido desde la muerte, el pH del cerebro y otras enfermedades como el trastorno depresivo y el trastorno por consumo de alcohol.

Encontraron 17 regiones genómicas que estaban más metiladas en donantes con CUD que en donantes sin CUD, y tres regiones que estaban menos metiladas en donantes con CUD que en donantes sin CUD.

“Nos sorprendió que en nuestro análisis de red los cambios en la metilación del ADN fueran especialmente prominentes entre los genes que regulan la actividad de las neuronas y la conectividad entre ellas. Curiosamente, la metilación diferencial del ADN se relacionó con varios factores de transcripción y proteínas con dominios de unión al ADN, lo que implica efectos directos de estos cambios de metilación del ADN en la expresión génica. Esto debe ser objeto de seguimiento en estudios adicionales”, dijo Poisel.

“Además, fue fascinante que entre los genes que mostraron los cambios más fuertes en los niveles de metilación del ADN en nuestro estudio, se informó previamente que dos genes regulan los aspectos conductuales de la ingesta de cocaína en experimentos con roedores”. dijo Witt.