Tendencias Científicas
Imagen: Sergio Hayashi. Fuente: PhotoXpress.
Un equipo de investigadores de diversos centros del Reino Unido, entre ellos de la Universidad de Newcastle (Reino Unido), ha descubierto un gen que regula el consumo de alcohol y que, de encontrarse en un estado defectuoso, puede causar un consumo de alcohol excesivo.
Los científicos también han identificado el mecanismo que subyace a este fenómeno, informa dicha Universidad en un comunicado.
En un experimento realizado con ratones, se constató que individuos corrientes de esta especie no mostraban interés por el alcohol y bebían poco o nada de alcohol, cuando se les daba a elegir entre una botella de agua y una botella con alcohol diluido (con un 10% de etanol).
Sin embargo, otros ratones, con una mutación genética en el gen GABRB1, prefirieron de manera abrumadora el consumo de alcohol al de agua, y consumieron a diario casi un 85% de bebidas con alcohol, sobre todo con vino.
Quentin Anstee, uno de los autores de la investigación, señala con sorpresa que el estudio demuestra “que un pequeño cambio en el código de un solo gen puede tener efectos profundos en comportamientos complejos, como el consumo de alcohol”.
Los científicos estudiarán ahora si este mismo efecto se produce también en humanos, aunque reconocen que en las personas el alcoholismo es mucho más complicado porque en esta condición entran en juego también factores ambientales.
De cualquier manera, creen que próximas investigaciones podrían ayudar a desarrollar futuros tratamientos para el alcoholismo más eficientes.
Los científicos también han identificado el mecanismo que subyace a este fenómeno, informa dicha Universidad en un comunicado.
En un experimento realizado con ratones, se constató que individuos corrientes de esta especie no mostraban interés por el alcohol y bebían poco o nada de alcohol, cuando se les daba a elegir entre una botella de agua y una botella con alcohol diluido (con un 10% de etanol).
Sin embargo, otros ratones, con una mutación genética en el gen GABRB1, prefirieron de manera abrumadora el consumo de alcohol al de agua, y consumieron a diario casi un 85% de bebidas con alcohol, sobre todo con vino.
Quentin Anstee, uno de los autores de la investigación, señala con sorpresa que el estudio demuestra “que un pequeño cambio en el código de un solo gen puede tener efectos profundos en comportamientos complejos, como el consumo de alcohol”.
Los científicos estudiarán ahora si este mismo efecto se produce también en humanos, aunque reconocen que en las personas el alcoholismo es mucho más complicado porque en esta condición entran en juego también factores ambientales.
De cualquier manera, creen que próximas investigaciones podrían ayudar a desarrollar futuros tratamientos para el alcoholismo más eficientes.
Variante identificada mediante manipulación genética
La identificación del gen que codifica la proteína GABRB1 y su relación con el consumo de alcohol fue posible gracias a la manipulación genética de los roedores, un proceso que fue dirigido por el científico Howard Thomas, del Imperial College de Londres.
Los investigadores introdujeron en concreto mutaciones sutiles en el código genético de los animales de manera aleatoria y por todo el genoma, y luego probaron la preferencia por el alcohol de estos roedores.
Así se demostró que los ratones con la mutación mencionada estaban dispuestos incluso a esforzarse por obtener la bebida con alcohol empujando una palanca para alcanzarla. A diferencia de los ratones normales, continuaron haciendo este esfuerzo incluso durante largos períodos.
Los animales genéticamente manipulados consumieron alcohol de manera voluntaria en cantidades suficientes como para intoxicarse, hasta el punto de llegar a tener dificultades para coordinar sus movimientos.
La causa del consumo excesivo de alcohol fue localizada en las mutaciones de un solo punto de pares de bases del gen GABRB1, que codifica la subunidad beta 1, un componente importante del receptor GABA A del cerebro. Este receptor responde al mensajero químico inhibidor del cerebro (GABA) para regular la actividad cerebral más importante.
Los investigadores descubrieron que la mutación del gen provocó que este receptor se activara espontáneamente, incluso cuando el detonante habitual de GABA no estaba presente. Estos cambios fueron particularmente potentes en la región del cerebro que controla las emociones placenteras y la recompensa, el llamado núcleo accumbens.
Futuros tratamientos
Por estudios previos realizados con humanos, los científicos ya sabían que el sistema GABA está involucrado en el control de la ingesta de alcohol, pero la presente investigación demuestra que “una subunidad particular del receptor GABA tiene un efecto significativo en este sentido”.
Este hallazgo resulta importante porque servirá a los científicos en el siguiente paso de su trabajo: “tratar de modificar este proceso primero en ratones y luego en el hombre", explica Thomas.
Este estudio se enmarca en un proyecto a 10 años cuyo objetivo es determinar qué genes condicionan la ingesta excesiva de alcohol. Los resultados obtenidos hasta ahora sugieren que el alcoholismo podría tener un componente genético en algunos individuos.
De confirmarse que existe un mecanismo similar al hallado en los ratones en humanos, esto podría ayudar a identificar a los individuos con mayor riesgo de desarrollar una adicción y asegurar que éstos reciban el tratamiento más eficaz, explican los responsables de la investigación.
El proyecto, iniciado bajo la dirección de Thomas en el Medical Research Council (MRC) del Reino Unido, en la actualidad cuenta con la colaboración de cinco universidades del país: el Imperial College de Londres, la Universidad de Newcastle, la Universidad de Sussex, el University College de Londres y la Universidad de Dundee.
La identificación del gen que codifica la proteína GABRB1 y su relación con el consumo de alcohol fue posible gracias a la manipulación genética de los roedores, un proceso que fue dirigido por el científico Howard Thomas, del Imperial College de Londres.
Los investigadores introdujeron en concreto mutaciones sutiles en el código genético de los animales de manera aleatoria y por todo el genoma, y luego probaron la preferencia por el alcohol de estos roedores.
Así se demostró que los ratones con la mutación mencionada estaban dispuestos incluso a esforzarse por obtener la bebida con alcohol empujando una palanca para alcanzarla. A diferencia de los ratones normales, continuaron haciendo este esfuerzo incluso durante largos períodos.
Los animales genéticamente manipulados consumieron alcohol de manera voluntaria en cantidades suficientes como para intoxicarse, hasta el punto de llegar a tener dificultades para coordinar sus movimientos.
La causa del consumo excesivo de alcohol fue localizada en las mutaciones de un solo punto de pares de bases del gen GABRB1, que codifica la subunidad beta 1, un componente importante del receptor GABA A del cerebro. Este receptor responde al mensajero químico inhibidor del cerebro (GABA) para regular la actividad cerebral más importante.
Los investigadores descubrieron que la mutación del gen provocó que este receptor se activara espontáneamente, incluso cuando el detonante habitual de GABA no estaba presente. Estos cambios fueron particularmente potentes en la región del cerebro que controla las emociones placenteras y la recompensa, el llamado núcleo accumbens.
Futuros tratamientos
Por estudios previos realizados con humanos, los científicos ya sabían que el sistema GABA está involucrado en el control de la ingesta de alcohol, pero la presente investigación demuestra que “una subunidad particular del receptor GABA tiene un efecto significativo en este sentido”.
Este hallazgo resulta importante porque servirá a los científicos en el siguiente paso de su trabajo: “tratar de modificar este proceso primero en ratones y luego en el hombre", explica Thomas.
Este estudio se enmarca en un proyecto a 10 años cuyo objetivo es determinar qué genes condicionan la ingesta excesiva de alcohol. Los resultados obtenidos hasta ahora sugieren que el alcoholismo podría tener un componente genético en algunos individuos.
De confirmarse que existe un mecanismo similar al hallado en los ratones en humanos, esto podría ayudar a identificar a los individuos con mayor riesgo de desarrollar una adicción y asegurar que éstos reciban el tratamiento más eficaz, explican los responsables de la investigación.
El proyecto, iniciado bajo la dirección de Thomas en el Medical Research Council (MRC) del Reino Unido, en la actualidad cuenta con la colaboración de cinco universidades del país: el Imperial College de Londres, la Universidad de Newcastle, la Universidad de Sussex, el University College de Londres y la Universidad de Dundee.
Genética y adicción a la nicotina
En 2011, otro grupo de científicos, en este caso del Centro de Medicina Molecular Max Delbrück de Berlín, en Alemania, encontró una base genética para otro tipo de adicción: la adicción a la nicotina. Los investigadores establecieron entonces, además, que una región del cerebro llamada habénula juega un papel clave en el proceso de la adicción.
En este otro estudio, se analizó un receptor específico para el neurotransmisor llamado acetilcolina, que es activado por la nicotina en los fumadores, y que está codificado por un conjunto específico de genes. Aunque estos genes están presentes en el ADN de cada célula, el receptor sólo es expresado en unas pocas áreas restringidas del cerebro, entre ellas la habénula, situada en el cerebro medio.
Según los científicos, un importante porcentaje de fumadores presentan una mutación en este conjunto de genes, lo que los vuelve más propicios a hacerse adictos a la nicotina que las personas que no presentan dicha mutación.
En 2010, otra investigación, señaló que algunos cambios prevalentes en diversos cromosomas del ADN estaban asociados con el hábito de fumar. A esta conclusión se llegó tras estudiar el genoma de más de 140.000 personas, fumadoras y no fumadoras.
Los científicos descubrieron tras este análisis que una variante de un gen presente en el cromosoma número 11 estaba fuertemente vinculada a la iniciación en el consumo de tabaco, y que otra variante en el cromosoma nueve se relacionaba con la capacidad de abandonar el hábito de fumar.
Asimismo, la gente con ciertas variantes en genes de los cromosomas ocho y 19 era más propicia a fumar más cigarros (alrededor de medio cigarrillo extra al día), y presentaba un 10% más de riesgo de padecer cáncer de pulmón, en comparación con las personas que no tenían dichas variantes.
En 2011, otro grupo de científicos, en este caso del Centro de Medicina Molecular Max Delbrück de Berlín, en Alemania, encontró una base genética para otro tipo de adicción: la adicción a la nicotina. Los investigadores establecieron entonces, además, que una región del cerebro llamada habénula juega un papel clave en el proceso de la adicción.
En este otro estudio, se analizó un receptor específico para el neurotransmisor llamado acetilcolina, que es activado por la nicotina en los fumadores, y que está codificado por un conjunto específico de genes. Aunque estos genes están presentes en el ADN de cada célula, el receptor sólo es expresado en unas pocas áreas restringidas del cerebro, entre ellas la habénula, situada en el cerebro medio.
Según los científicos, un importante porcentaje de fumadores presentan una mutación en este conjunto de genes, lo que los vuelve más propicios a hacerse adictos a la nicotina que las personas que no presentan dicha mutación.
En 2010, otra investigación, señaló que algunos cambios prevalentes en diversos cromosomas del ADN estaban asociados con el hábito de fumar. A esta conclusión se llegó tras estudiar el genoma de más de 140.000 personas, fumadoras y no fumadoras.
Los científicos descubrieron tras este análisis que una variante de un gen presente en el cromosoma número 11 estaba fuertemente vinculada a la iniciación en el consumo de tabaco, y que otra variante en el cromosoma nueve se relacionaba con la capacidad de abandonar el hábito de fumar.
Asimismo, la gente con ciertas variantes en genes de los cromosomas ocho y 19 era más propicia a fumar más cigarros (alrededor de medio cigarrillo extra al día), y presentaba un 10% más de riesgo de padecer cáncer de pulmón, en comparación con las personas que no tenían dichas variantes.
Referencias bibliográficas:
Silke Frahm et al. Aversion to Nicotine Is Regulated by the Balanced Activity of b4 and a5 Nicotinic Receptor Subunits in the Medial Habenula. Neuron (2011) DOI:10.1016/j.neuron.2011.04.013.
Quentin M. Anstee, Susanne Knapp, Edward P. Maguire, Alastair M. Hosie, Philip Thomas, Martin Mortensen, Rohan Bhome, Alonso Martinez, Sophie E. Walker, Claire I. Dixon, Kush Ruparelia, Sara Montagnese, Yu-Ting Kuo, Amy Herlihy, Jimmy D. Bell, Iain Robinson, Irene Guerrini, Andrew McQuillin, Elizabeth M.C. Fisher, Mark A. Ungless, Hugh M.D. Gurling, Marsha Y. Morgan, Steve D.M. Brown, David N. Stephens, Delia Belelli, Jeremy J. Lambert, Trevor G. Smart, Howard C. Thomas. Mutations in the Gabrb1 gene promote alcohol consumption through increased tonic inhibition. Nature Communications (2013). DOI:10.1038/ncomms3816.
Silke Frahm et al. Aversion to Nicotine Is Regulated by the Balanced Activity of b4 and a5 Nicotinic Receptor Subunits in the Medial Habenula. Neuron (2011) DOI:10.1016/j.neuron.2011.04.013.
Quentin M. Anstee, Susanne Knapp, Edward P. Maguire, Alastair M. Hosie, Philip Thomas, Martin Mortensen, Rohan Bhome, Alonso Martinez, Sophie E. Walker, Claire I. Dixon, Kush Ruparelia, Sara Montagnese, Yu-Ting Kuo, Amy Herlihy, Jimmy D. Bell, Iain Robinson, Irene Guerrini, Andrew McQuillin, Elizabeth M.C. Fisher, Mark A. Ungless, Hugh M.D. Gurling, Marsha Y. Morgan, Steve D.M. Brown, David N. Stephens, Delia Belelli, Jeremy J. Lambert, Trevor G. Smart, Howard C. Thomas. Mutations in the Gabrb1 gene promote alcohol consumption through increased tonic inhibition. Nature Communications (2013). DOI:10.1038/ncomms3816.
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