El mal uso de la cocaína: La conexión genética

El consumo de Cocaína es un problema serio en Estados Unidos. Más de 2 millones de personas usan este estimulante al menos una vez al mes, y alrededor de 850,000 de estas personas se consideran dependientes. En 2018, la tasa de muertes por sobredosis de cocaína fue de aproximadamente 4.5 por cada 100,000 personas. Esta tendencia preocupante plantea preguntas sobre los factores que contribuyen a la adicción a la cocaína, incluyendo la genética.

#La Genética del Uso de Cocaína

La investigación muestra que la genética juega un papel en el abuso de sustancias, incluida la cocaína. Se estima que la heredabilidad del abuso de cocaína varía entre aproximadamente el 32% y el 79%. Esto significa que la genética podría influir significativamente en si alguien podría abusar de la cocaína. Sin embargo, encontrar genes específicos relacionados con el uso de cocaína ha sido complicado debido a las dificultades para conseguir los participantes adecuados para los estudios.

#Investigación de la Respuesta a la Cocaína en Ratones

Para entender mejor los genes involucrados en el abuso de cocaína, los investigadores se volvieron hacia los ratones. Usaron un grupo especial de ratones endogámicos, conocido como el panel de diversidad de ratones híbridos (HMDP), para examinar cómo diferentes cepas responden a la cocaína. Comparando estos ratones con aquellos que recibieron una solución salina, los científicos pudieron ver cómo la cocaína afectaba el comportamiento de manera diferente. Todos los ratones pasaron por procedimientos de prueba similares durante diez días, recibiendo cocaína o salina.

El HMDP consta de aproximadamente 30 cepas endogámicas y alrededor de 70 cepas recombinantes de ratones, proporcionando una amplia diversidad genética que ayuda a los científicos a encontrar vínculos entre la genética y el comportamiento. Estos ratones tienen rasgos genéticos únicos debido a muchos puntos de ruptura meióticos, permitiendo un mapeo detallado de los rasgos de comportamiento. Esta estabilidad genética permite a los investigadores superponer múltiples rasgos de comportamiento en el panel, lo que lleva a una comprensión más profunda.

#Hallazgos sobre las Respuestas Comportamentales

En la investigación, la cocaína resultó ser un motivador más efectivo para ciertos Comportamientos en comparación con la salina. Sin embargo, diferentes cepas de ratones reaccionaron de diversas maneras ante las sustancias. Ciertos comportamientos mostraron vínculos genéticos más fuertes al comparar la cocaína con la salina. Por ejemplo, los comportamientos estaban mucho más relacionados dentro de cada sustancia que entre la cocaína y la salina. Además, las tasas de heredabilidad para el uso de salina fueron notablemente más altas que las de la cocaína, lo que indica que el comportamiento con salina podría tener una base genética más simple.

#Métodos Estadísticos Avanzados

Para mejorar la precisión de sus hallazgos, los investigadores utilizaron enfoques estadísticos avanzados. Emplearon un método conocido como modelo mixto lineal para analizar los datos de comportamiento. Este método ayuda a tener en cuenta factores como el día de la prueba y las diferencias entre los antecedentes genéticos de los ratones.

A través de este análisis, los investigadores identificaron 15 ubicaciones genéticas significativas relacionadas con el uso de cocaína. Para refinar aún más sus hallazgos, combinaron estos resultados con datos de secuenciación de ARN de áreas específicas del cerebro de los ratones. Esta combinación de datos permitió a los científicos identificar 17 genes adicionales relacionados con el comportamiento de la cocaína.

Un gen clave identificado a través de este trabajo fue el Trpv2, que está vinculado a la forma en que funcionan las neuronas. La expresión aumentada de Trpv2 parecía correlacionarse con una disminución en la auto-administración de cocaína en ciertas cepas de ratones. Este hallazgo sugiere que apuntar a Trpv2 podría ser una estrategia potencial para desarrollar tratamientos para el trastorno por uso de cocaína.

#Entendiendo el Uso de Salina

Así como los investigadores estaban interesados en la cocaína, también querían entender el uso de salina. El mismo panel de ratones pasó por pruebas similares para evaluar su comportamiento bajo condiciones de salina. La auto-administración de salina incluía medir cuánto presionaban los ratones palancas para recibir salina o cocaína.

Los investigadores mapearon loci relacionados con el uso de salina utilizando el mismo enfoque de modelo mixto. Encontraron 145 loci genéticos significativos relacionados con el comportamiento de salina, un número que superó los hallazgos para la cocaína. Esto sugiere que el uso de salina tiene un trasfondo genético más sencillo que el abuso de cocaína, contribuyendo a la comprensión de los comportamientos de uso de sustancias.

#Variaciones Genéticas en el Comportamiento

Al investigar las variaciones genéticas, los investigadores descubrieron varios comportamientos asociados con genes específicos. Para la auto-administración intravenosa de salina (IVSA), identificaron múltiples comportamientos, como el número total de infusiones que recibieron los ratones y con qué frecuencia presionaron la palanca activa.

Curiosamente, a pesar de la fuerte asociación entre los comportamientos y los factores genéticos, solo un locus se asoció significativamente con el porcentaje de presiones de palanca activa. Esto sugiere que otros comportamientos podrían estar más influenciados por factores genéticos que la medida de presionar la palanca activa sola.

#Papel del ARN y la Expresión Génica

En el transcurso de su investigación, los científicos también examinaron cómo la expresión génica podría afectar el comportamiento. Estudiaron el ARN y cómo diferentes genes se expresaban en respuesta a la salina y la cocaína. Encontraron muchos genes que regulaban comportamientos no solo para la cocaína, sino también para la salina.

Por ejemplo, un gen, Npc1, mostró una correlación con el uso de salina. Este gen también se encontró en investigaciones anteriores centradas en la velocidad de caminata en humanos, indicando que ciertos genes podrían influir en varios comportamientos a través de las especies.

#La Contribución del ARN Largo No Codificante

Un hallazgo particularmente interesante fue el papel de un gen de ARN largo no codificante llamado 5031434O11Rik. Este gen mostró relaciones significativas con los comportamientos de salina, particularmente con qué tan a menudo y cuánto presionaban los ratones la palanca activa. Esto sugiere que incluso los genes que no codifican proteínas directamente pueden tener efectos poderosos en el comportamiento.

Los investigadores también examinaron cómo 5031434O11Rik interactúa con otro gen, Setd7. Aunque esperaban alguna conexión, no encontraron una relación significativa entre los dos en las muestras de ratones examinadas, lo que indica que los efectos regulatorios de 5031434O11Rik podrían operar a través de una vía completamente diferente.

#Comparando Comportamientos de Cocaína y Salina

A lo largo del estudio, los investigadores intentaron aclarar cómo los comportamientos asociados con la cocaína y la salina difieren genéticamente. Aunque ambos comportamientos mostraron cierta superposición, la base genética de cada uno era distintivamente diferente. Los hallazgos sugirieron que los comportamientos reforzados por la cocaína pueden estar gobernados por vías que no se comparten completamente con las de la salina.

A pesar de ser una sustancia de control, el papel de la salina en estos experimentos planteó preguntas. El simple acto de presionar una palanca para salina acompañado de una señal visual parecía involucrar diferentes vías genéticas que cuando se presionaba la misma palanca para cocaína.

#Conclusión

En general, el estudio proporciona importantes conocimientos sobre los factores genéticos vinculados al uso de cocaína y salina. Si bien el abuso de cocaína es un problema complejo influenciado por muchos factores, entender la base genética a través de modelos animales ofrece esperanza para mejores tratamientos en el futuro.

A medida que los investigadores continúan explorando estas conexiones, pueden descubrir nuevas formas de ayudar a aquellos que luchan contra la adicción. ¿Y quién sabe? Un día, podríamos tener tratamientos no solo para humanos, sino también para nuestros amigos peludos, si alguna vez se sienten tentados por el atractivo de, digamos, una hierba gatera particularmente potente.