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MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 15 Neurobiología de la adicción Roy A. Wise Las drogas adictivas tienen unos mecanismos de creación de hábito que se pueden localizar en diferentes regiones del cerebro. Avances recientes en el mayor conocimiento de las "zonas de estallido" químicas, en las que drogas individuales de abuso inician su actividad de formación de hábito, han revelado que drogas tan dispares como la heroína, la cocaína, la nicotina, el alcohol, la fenciclidina y el canabis activan un mismo sistema de circuitos de recompensa en el cerebro. Aunque estas drogas tengan unos mecanismos muy distintos, sus mecanismos de formación de hábito (y quizás los elementos relevantes de sus dispares síntomas de abstinencia) se presentan con un denominador común, a saber, unos efectos similares en los mecanismos de recompensa del cerebro. Introducción La adicción ofrece un modelo interesante de conducta motivada. En realidad, ofrece un modelo interesante del papel de la motivación en la conducta de adaptación, pese al hecho de que tal adicción se cree generalmente que refleja un comportamiento de mala adaptación. Como las propiedades de creación de hábito de las drogas de abuso se han ido vinculando cada vez más a los mecanismos del sistema de circuitos cerebral, que se producen en servicio de gratificaciones más naturales como son la comida o la relación sexual(1), la adicción está siendo objeto de interés creciente entre los neurocientíficos. Incluso las teorías de "dependencia" de la droga, dominadas durante mucho tiempo por el estudio de tejidos periféricos y por adaptaciones drogo-inducidas del sistema nervioso autónomo, han comenzado recientemente a enfocar unos fenómenos de abandono más sutiles, que producen adaptaciones dentro del propio sistema de circuitos central de recompensa. Al igual que las vías endógenas de control del dolor conforman el marco de referencia dentro del que comprendeRET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 mos los efectos analgésicos de los opiáceos, así también los circuitos endógenos de recompensa son el marco de referencia dentro del cual podemos comprender mejor los efectos de formación de hábito de las distintas drogas de abuso. En este estudio examinaré los puntos del cerebro en donde distintas drogas adictivas desencadenan sus mecanismos de formación de hábito y los circuitos anatómicos que conectan tales puntos. Estudiaré así mismo los síndromes de abstinencia que están patentes en ese sistema de circuitos, y mencionaré también una serie de cuestiones emergentes en el campo de la neurobiología de la adicción. Marco de referencia La historia de la primera época de la investigación sobre la adicción estaba dominada por los intentos de comprender el fundamento celular de los fenómenos de drogodependencia(2), fenómenos que aparecen reflejados a menudo en los tejidos del intestino o del sistema nervioso autónomo. Lo que creía la mayoría era que la autoadministración compulsiva de droga llegaba a dominar el comportamiento de los animales fisiológicamente dependientes, por la capacidad de la droga para aliviar los síndromes de abstinencia aversivos. Esto constituye un modelo de adicción de "refuerzo negativo"(2), en el que se resalta el papel de la droga para aliviar los estados de aversión asociados con la disforia, más que el papel de la droga para producir estados positivos asociados, al menos en ocasiones, con la euforia. Los avances más recientes en la teoría de la adicción han subrayado el papel del sistema nervioso central en mediar el refuerzo positivo y la euforia(3-7). Bastantes factores han contribuido a la percepción actual de que los secretos de la adicción deben de conocerse a partir del estudio de los mecanismos de recompensa del cerebro, que identificaron por primera vez Olds 15 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 16 y Milner(8), utilizando la estimulación eléctrica del cerebro, y que heurísticamente, o por simplicidad, denominaron "centros de placer en el cerebro"(9). Olds llegó pronto a la conclusión de que había descubierto unos mecanismos cerebrales implicados en el refuerzo positivo, y tal conclusión se sigue manteniendo todavía ampliamente. Tenía varias razones originales: la estimulación daba recompensa en animales felices y sanos, y no satisfacía ningún estado de necesidad fisiológica evidente (en efecto, si cabe, más que satisfacer inducía los impulsos generalmente asociados a las necesidades fisiológicas); el efecto de recompensa de la estimulación no disminuía con la saciedad, ni se intensificaba con la privación; y los animales preferían ignorar las recompensas habituales de comida, y en lugar de eso trabajar –hasta la muerte por privación de alimentos autoinflingida- por la estimulación recompensante del hipotálamo. Mientras Olds y los otros delineaban los mecanismos cerebrales, que presuponían que servían de base al refuerzo positivo, se estaban desarrollando unos métodos que permitían a unos animales libres de movimientos llegar a unas inyecciones intravenosas de drogas. Con el desarrollo de esta tecnología, los farmacólogos del comportamiento empezaron a caracterizar unas drogas, en términos del concepto de Skinner del refuerzo operativo que se fundamentaba en la fenomenología de los hábitos que creaban. La farmacología del comportamiento de la autoadministración de drogas por vía intravenosa se estudió ampliamente en animales que tenían un acceso intermitente a substancias adictivas; esto se hizo en parte por la conveniencia de los experimentadores, y en parte porque los animales que tenían un acceso directo las 24 horas a estimulantes intravenosos como consecuencia enseguida morían. De tales estudios, rápidamente se llegó a la conclusión de que la dependencia física no era una condición necesaria para crear o mantener hábitos de autoadministración de estimulantes u opiáceos. Pickens y Harris(10) compararon el comportamiento de los animales que se afanaban por la anfetamina intravenosa, con los animales que se esforzaban por la estimulación eléctrica lateral del hipotálamo. Este descubrimiento favoreció la teoría, considerablemente sostenida por la escasez de señales de 16 abandono después de una anfetamina crónica, de que las drogas estimulantes, como la estimulación cerebral del hipotálamo, eran refuerzos positivos. Al igual que el criterio de que las drogas adictivas servían de refuerzo positivo iba acaparando la atención, los testimonios en contra de la teoría de la dependencia iban en aumento. La búsqueda de un modelo de alcoholismo animal condujo a la inesperada conclusión de que el simple hecho de crear una dependencia alcohólica no era suficiente para crear una autoadministración voluntaria en los roedores. Además, a los alcohólicos humanos se les enseñaba a abstenerse de alcohol voluntariamente, durante periodos de angustia grave por abandono (para volver a beber únicamente cuando tal angustia era ya mínima). Es más, aunque las inyecciones directas de morfina en ciertas regiones cerebrales bastaban para crear los clásicos signos de dependencia física, las ratas no aprendían a autoadministrarse tales inyecciones; y por otra parte, las ratas aprendieron a autoadministrarse las inyecciones de morfina en otra región del cerebro, región ésta en la que las inyecciones no causaban signos de dependencia física(11). Tales descubrimientos favorecen la teoría de que la razón principal por la que los adictos buscan la droga es el refuerzo positivo habitualmente asociado con el placer o la euforia, y los mismos descubrimientos contribuyeron a la disminución temporal del interés por los fenómenos de drogodependencia y de la angustia por la abstinencia(2). Los estudios más recientes en la neurobiología de la adicción surgen de los esfuerzos para comprender la organización anatómica de los sistemas de recompensa por droga en el cerebro. El sistema de dopamina mesolímpico está fuertemente conectado con las propiedades de formación de hábitos de distintos tipos de drogas de abuso(1), que sugieren un común denominador en adicciones que, hace un par de décadas, parecía que no tenían nada que ver unas con otras(2-4). Actualmente, se están consiguiendo una gran cantidad de progresos para identificar los aferentes y los eferentes del sistema de dopamina mesolímpico, y para localizar las zonas de desencadenamiento de recompensa de diferentes drogas asociadas a estos aferentes y eferentes. Las investigaciones más recientes en la teoría de la adicción sugieren que una adaptación desapercibida anteriormente RET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 17 del sistema nervioso, una insensibilización drogo-inducida del mecanismo de refuerzo positivo, ofrece una posible explicación del componente más potente del ansia de droga continuo y creciente del comportamiento de los adictos(12,13). CIRCUITOS NEURONALES DE RECOMPENSA POR DROGA Las drogas de abuso copian o potencian el funcionamiento de los mensajeros químicos endógenos en el cerebro. Las drogas de abuso afectan, en su mayor parte, a los receptores de los mensajeros químicos endógenos del sistema nervioso. Por ejemplo, se cree que los opiáceos crean hábito por causa de sus intervenciones en los receptores opiáceos, y se cree que la nicotina crea hábito por su intervención en los receptores acerilclónicos de nicotina. Otra substancia adictiva, la fenciclidina, interviene en el NMDA y en los receptores sigma, y bloquea también la readmisión de dopamina; la droga demuestra ser creadora de hábito principalmente por su actuación en los receptores del NMDA(14). Un emocionante descubrimiento reciente ha sido el encontrar un nexo endógeno del receptor de canabinoides(15*, 16-18). Aunque la anfetamina y la cocaína no afectan directamente a los receptores de dopamina, crean hábito porque incrementan la concentración de dopamina en los receptores de dopamina situados en el núcleo acumen y en el córtex frontal(1). Proceso de creación de hábito de la droga localizada en el área ventral tegmentada La morfina tiene su funcionamiento de recompensa más estudiado en el área ventral tegmentada(19, 20) (figura 1). Los dos agonistas opiáceos mu y delta recompensan en esta región(21*,22). Los opiáceos mu son conocidos por desinhibir el encendido de las neuronas dopaminérgicas en esta región, mediante la inhibición de las neuronas GABAérgicas que normalmente suprimen a sus vecinas dopaminérgicas(23); el resultado de esta desinhibición es el aumento de emisión de dopamina en el núcleo acumen(24,25). Aunque todavía no se conoce el fundamento celular de la intervención de los agonistas delta en esta región(26), la eficacia relativa del agonista mu DAMGO y la RET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 del agonista delta DPDPE, actuando como recompensas(21*), se pronostica por su eficacia relativa en aumentar los niveles de dopamina del núcleo acumen(25): el agonista mu es aproximadamente 100 veces más efectivo en los dos casos. Los opiáceos Kappa no presentan recompensa cuando se inyectan en esta región(22), y estas inyecciones no modulan los niveles de dopamina en el núcleo acumen(25); las inyecciones sistémicas de opiáceos Kappa son aversivas(27) e inhiben la emisión de dopamina del núcleo acumen(25). Está claro que el circuito ventral tegmentado activado por la recompensa intracraneal de morfina se activa también por la recompensa intravenosa de heroína; las dosis autoadministradas de heroína intravenosa causan una emisión de dopamina desde la proyección mesolímbica hasta el núcleo acumen, como puede comprobarse con las muestras de microdiálisis, o por los registros de voltaje de los comportamientos de los animales(28,29,30*). Los niveles de dopamina fluctúan por encima de una línea de base elevada durante las sesiones de autoadministración de heroína, sin embargo, no se llega a un acuerdo entre la evidencia voltamétrica y de microdiálisis en cuanto a si los niveles de dopamina aumentan como anticipación, o como respuesta a cada inyección de heroína conseguida. Estos descubrimientos implican tanto a las células dopaminérgicas ventrales tegmentadas como a sus aferentes GABAérgicos en la recompensa de los opiáceos. También se observa que la creación de adicción de la nicotina se desencadena en los receptores del área ventral tegmentada (figura 1). En este caso, los receptores de nicotina de una importancia hipotética se localizan en las propias neuronas dopaminérgicas(31): la nicotina sistémica eleva los niveles de dopamina del núcleo acumen(32), por estimulación directa de la célula de encendido dopaminérgico(33). Además, también las inyecciones ventral tegmentadas del agonista de la nicotina o cistina son recompensantes(3), y las inyecciones ventral tegmentada sistémicas de los antagonistas de la dopamina trastornan la autoadministración intravenosa de nicotina, como también lo hacen las lesiones del sistema mesolímbico de dopamina(35-37). Aunque las infusiones de nicotina en el núcleo acumen pueden causar una emisión de dopamina, 17 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 18 las inyecciones de los antagonistas de la dopamina en el núcleo acumen no trastornan la autoadministración intravenosa de nicotina(37); así pues, se cree que el área ventral tegmentada, y no el núcleo acumen, es la zona de encendido habitual de los hábitos de autoadministración de nicotina. Además, se piensa que las células colinérgicas del núcleo tegmentado laterodorsal o del núcleo pedúnculopontino proporcionan la innervación colinérgica normal de las neuronas de dopamina ventral tegmentada, que expresan los receptores de nicotina. Proceso de creación de hábito de la droga localizada en el núcleo acumen Las neuronas de dopamina ventral tegmentadas se proyectan con mayor fuerza hacia el núcleo acumen (figura 1); las proyecciones se dirigen también hacia el córtex frontal y hacia una serie de objetivos límbicos distintos. Bastantes de las drogas de abuso tienen unas funciones de creación de hábito en el núcleo acumen, y constituyen (respectivamente) una o dos sinapsis eferentes para las ya mencionadas funciones de la nicotina y la morfina. La más conocida de estas funciones de los núcleos acumens incluye a los estimulantes psicomotores anfetamina y cocaína. Cada una eleva las concentraciones extracelulares de dopamina en el núcleo acumen(5), y los efectos de creación de hábito de ambas se atenúan con los antagonistas de dopamina o las reducciones de dopamina en el núcleo acumen(1).Los niveles extracelulares de dopamina aumentan con la autoadministración de dosis de cocaína(38,39) y de anfetamina (K.Leeb, RA Wise, Soc Neurosci Abstr 1994, 20:1622); en cada caso, los niveles de dopamina fluctúan por encima de un nivel de meseta elevada, que a lo largo de la sesión de auto-adminstración se mantiene en fase con el ciclo de autoadministración(40*,41,42,43*). De nuevo, los datos de los estudios recientes de microdiálisis y voltamétricos no coinciden en cuanto a si, una vez el nivel tónico de dopamina se eleva con las primeras inyecciones, la fase subsiguiente de aumento ocurre como respuesta a(43*), o como anticipación de(40*,41,42) cada una de las inyecciones estimulantes. Algunas estructuras de encendido de las neuronas ventral tegmentadas y del núcleo acumen sugieren que algunos elementos de este sistema participan en la 18 detección, mientras que otros participan en la anticipación de la recompensa de cocaína, y de heroína, y la de comida y agua(44*,45-57). La anfetamina y la nomifensina(50*) (que comparten la capacidad de la cocaína para bloquear la recepción de dopamina, pero que no comparten la acción anestésica local de la cocaína) se autoadministran ambas en el núcleo acumen. El sistema de circuitos abarca las sinapsis dopaminérgicas en las neuronas medio espinales GABAérgicas(51). Mientras que se considera que la cocaína tiene su acción de refuerzo más importante en el núcleo acumen (las administraciones del núcleo acumen de neurotoxinas selectivas de dopamina o de antagonistas bloquean o reducen agudamente los efectos de recompensa de las dosis de cocaína autoadministradas), la cocaína no se puede administrar fácilmente de forma directa en el núcleo acumen(50*,52). Esto parece una paradoja, por cuanto que las infusiones de cocaína en el núcleo acumen elevan los niveles de dopamina locales extracelulares(53), y las inyecciones en el núcleo acumen de dopamina exógena(54) o de anfetamina (que aumenta la emisión local de dopamina)(48,49*) son recompensantes por derecho propio. Además, el inhibidor de recepción de dopamina nomifensino se autoadministra en el núcleo acumen, como pueden hacerlo unas dosis altas de cocaína después de pruebas prolongadas(50*). El hecho de que la cocaína ya no sea fácilmente autoadministrada en el núcleo acumen es de lo más sorprendente, porque la cocaína (aunque no la nomifensina) se autoadministra fácilmente en el córtex frontal (ver a continuación). La morfina(55) y la metionina encefálica(56) también se autoadministran en el núcleo acumen. Se cree que sus funciones de creación de hábito en esa zona son muy independientes del sistema mesolímpico de dopamina; en su lugar, sus funciones abarcan las neuronas medio espinales GABAérgicas, que tienden a proyectarse hacia atrás, directa o trans-sinápticamente, hacia la substancia nigra y el área ventral tegmentada. Aunque no se sabe qué subpoblación de neuronas núcleo acumens está implicada, hay unas neuronas mensajeras intracelulares de núcleo acumen que sí que intervienen en los efectos recompensantes tanto de la cocaína como de la heroína. Los efectos recomRET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 19 pensantes de las inyecciones de cocaína y de heroína intravenosas se reducen en ambos casos mediante infusiones intra-acumen de toxina pertussis, que desactiva las proteínas G1 y G0 que intervienen en la conducción de señales en los receptores de dopamina tipo D2 y en los receptores opiáceos delta y mu(57). Es posible que distintas subpoblaciones de neuronas núcleo acumens medien los efectos de la toxina pertussi en la autoadministración de opiáceos y estimulantes, pero existe una posibilidad aún mayor de que estos comportamientos de las toxinas marquen una vía común definitiva para los efectos de creación de hábito de estas dos clases de drogas adictivas(58). La fenciclidina y otros antagonistas de NMDA presentan también mecanismos de recompensa en el núcleo acumen(14). Igual que en el caso de las fibras dopaminérgicas del área ventral tegmentada, las fibras glutamatérgicas que van desde el córtex central al núcleo acumen terminan principalmente en las neuronas GABAérgicas medio espinales(59). Mientras que las fibras dopaminérgicas forman contactos simétrico sinápticos (de tipo inhibidor) con las neuronas medio espinales, las neuronas glutamatérgicas forman sinapsis asimétricas (de tipo excitante) en tales células(59). Por tanto, la producción GABAérgica del núcleo acumen estaría influenciada igualmente por las inyecciones locales de antagonistas de NMDA, por las inyecciones locales de agonistas indirectos de dopamina (como la anfetamina y la cocaína), y por las inyecciones distales de substancias que activan la entrada dopaminérgica en el núcleo acumen (como la nicotina y la morfina); en todos los casos las células de salida del núcleo acumen aparecen inhibidas como consecuencia de la autoadministración de droga(14). Aunque la nicotina puede causar una emisión de dopamina mediante una intervención pre-sináptica en el núcleo acumen, y también por intervenciones en el área ventral tegmentada, las comprobaciones más recientes sugieren que únicamente la intervención en el área ventral tegmentada contribuye a la creación de hábito de la nicotina en dosis autoadministradas(37). En el caso de los antagonistas del NMDA fenciclidina, MK-801, y CPP(58), así como en el caso del inhibidor de recepción de dopamina la nomifensina(50*), los puntos de RET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 recompensa efectiva se encuentran en la región ventromedial del núcleo acumen, llamada región "periférica", y no en la región más dorsal y lateral, llamada región "nuclear". Tal descubrimiento puede resultar importante, ya que las regiones nuclear y periférica del núcleo acumen tienen distintas proyecciones eferentes y subtipos de receptores de dopamina D2 y D3 que se expresan diferencialmente. Las células de la periferia del núcleo acumen se proyectan con más fuerza hacia el área ventral tegmentada, mientras que las células del núcleo se proyectan con más fuerza hacia la zona compacta de la substancia nigra(60). Los receptores D2 aparecen en la periferia(61) y juegan un papel en la estimulación del comportamiento(62), mientras que los receptores D3 aparecen patentes en el núcleo(61) y juegan un papel de inhibición del comportamiento. Proceso de creación de hábito de las drogas en el córtex medio frontal Aunque las ratas no se autoadministran fácilmente la cocaína en el núcleo acumen, sí que se autoadministran con mucha más facilidad esta droga directamente en el córtex medio frontal(63,64). El córtex medio frontal recibe los aferentes dopaminérgicos del área ventral tegmentada (figura 1), y las inyecciones locales de los antagonistas de dopamina(64) o las neurotoxinas de dopamina(63) bloquean los efectos de recompensa de la cocaína del córtex frontal; por tanto la cocaína tiene la capacidad de elevar los niveles de dopamina extracelulares mediante el bloqueo de la recepción de dopamina, que se supone que responde a su función de recompensa aquí, igual que en el núcleo acumen. Lo que no está claro es la intervención del córtex frontal en el refuerzo intravenoso de la cocaína. Las lesiones en el córtex no trastornan la autoadministración intravenosa de cocaína(65,66); por el contrario se ha comprobado que causan una supersensibilidad en los efectos recompensantes de la cocaína intravenosa(66). La interpretación de esta supersensibilidad es problemática, porque la supersensibilidad de la dopamina local debería de ser recompensada por la pérdida de las terminales de dopamina lesionadas, que proporcionan el sustrato para la acción inmediata de la cocaína en el córtex central. Una posibilidad es que las inyecciones de cocaína en el córtex frontal sean recompensantes porque eleven 19 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 20 indirectamente los niveles de dopamina en el núcleo acumen(67); los efectos indirectos de las lesiones del córtex frontal en los niveles de dopamina del núcleo acumen podrían también responder a los efectos paradójicos de las lesiones. Sin embargo, otro problema de esta hipótesis es el descubrimiento de que las inyecciones en el córtex frontal de la anfetamina emisora de dopamina no son recompensantes por sí mismas(64). Sea cual sea la explicación definitiva de los efectos recompensantes de la cocaína en el córtex frontal, esta estructura desempeña algún papel en el sistema de circuitos de recompensa del cerebro. La fenciclidina, el MK-801, y el CPP no sólo son recompensantes cuando se inyectan en el núcleo acumen, también son recompensantes en las dosis del mismo nivel cuando se inyectan en el córtex medio frontal(14). Al igual que el MK-801 y el CPP comparten ambos la capacidad de la fenciclidina para bloquear los receptores de NMDA, y no comparten la capacidad de la fenciclidina o de la cocaína para bloquear la readmisión de dopamina, el aminoácido de excitación así como los circuitos de dopamina en el córtex frontal muestran su capacidad para desempeñar un papel en la función de recompensa de la droga. Proceso de creación de hábito de la droga en el hipocampo También se les enseñó a las ratas a presionar una palanca para las inyecciones de morfina(68) o para el opiáceo endógeno dinorfina A(69), en la región CA3 del hipocampo. El efecto queda bloqueado por un antagonista opiáceo mu(69), y por la toxina pertussis desactivadora de la proteína G(68). El hipocampo envía una proyección de glutamato al núcleo acumen, y una proyección del hipocampo a las sinapsis del núcleo acumen en las neuronas acumenes que reciben también entradas de catecolamina desde el área ventral tegmentada(70). La estimulación eléctrica de la proyección que contiene dinorfina, desde los giros dentados hasta el CA3 es recompensante; sus efectos se bloquean con naloxona(71). Papel del núcleo tegmentado pedunculopontino Un enlace más aferente en el sistema de circuitos de recompensa del cerebro puede producirse en el dorsal. 20 Yeomans y sus colegas(72) sostuvieron que al recompensar el haz del cerebro anterior medial, la estimulación eléctrica activa el sistema de dopamina mesolímbico de modo transináptico, mediante una proyección colinérgica del núcleo pedúnculopontino (figura 1). El núcleo pedúnculopontino está tambien implicado en la recompensa de la droga; las lesiones de este núcleo atenúan las preferencias de lugar acondicionado de morfina -y de anfetamina-(73). Son estas células y las células del núcleo adyacente laterodorsal tegmentado las que emiten acetilclolina en los receptores de nicotina en las neuronas que contienen dopamina del tegumento ventral. NEUROBIOLOGÍA DE LA DROGODEPENDENCIA La teoría clásica de la dependencia se ha concentrado en una serie de síndromes de abstinencia que son el resultado de la acción de las drogas en distintos puntos que van desde los intestinos y el sistema nervioso autónomo, hasta los mecanismos centrales de las convulsiones. Las diferentes drogas pueden tener efectos contrapuestos en varios de estos mecanismos. Sin depender de estas señales de dependencia, esta abstinencia de las distintas drogas, que activan el sistema de dopamina mesolímbico(5) y potencian los efectos de recompensa de la estimulación eléctrica del hipotálamo lateral(74*), causa una depresión de rechazo del mecanismo de refuerzo positivo. Este síndrome de abstinencia es un denominador común de distintos tipos de drogas adictivas, y algunos consideran que es el origen o el que modula la motivación del comportamiento de búsqueda de droga. El comprender que la depresión del propio sistema de recompensa podía ser una consecuencia del abandono de la droga comenzó con la observación de Leith y Barret(75) de que la recompensa de la estimulación cerebral se vuelve menos efectiva durante el abandono desde un tratamiento crónico con anfetamina(75,76). Desde entonces, se han ido encontrando depresiones similares del mecanismo de recompensa, asociados al abandono de cocaína(13,77,78), y de etanol(79). Que la reducción drogo-inducida de dopamina podía ser la razón de tales efectos lo sugirieron en primer lugar Dackis y Gold(12), que sostenían que la intoxicación crónica de cocaína reducía la dopamina del RET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 21 cerebro, causaba sentimientos de depresión, e impulsaba a la búsqueda y a la autoadministración de cocaína. Aunque Dackis y Gold no podían disponer de comprobaciones directas, y aunque la hipótesis que presentaban se aplicaba únicamente a la cocaína, los estudios de microdiálisis han confirmado que la reducción de dopamina puede acompañar al abandono de una intoxicación crónica de cocaína(80-83), de anfetamina(82,84), de opiáceos(82,85), y de etanol(82). En relación a los efectos opuestos de la intoxicación por droga y del abandono de la droga en niveles de dopamina extracelulares, existen los efectos contrarios de drogo-intoxicación y abandono en los segundos mensajeros del sistema de recompensa; de nuevo, los opiáceos tienen unos efectos similares a los estimulantes psicomotores, dentro de las células del sistema de recompensa(86**). El significado de estas variantes nuevas de la teoría de la dependencia es que, a diferencia de la teoría clásica de la adicción, identifican como consecuencia fundamental del hábito de drogas un único efecto de abandono, en lugar de todo un caudal de incidentes aparentemente aversivos. El síndrome de abstinencia significativo se da como hecho común en una amplia gama de tipos de drogas, que comprende los estimulantes psicomotores, los opiáceos narcótico/analgésicos, el etanol sedativo hipnótico, y la difícil de clasificar (por sus funciones autonómico bifásicas y centrales) nicotina. Por tanto, la variante nueva de la teoría de la dependencia, al igual que la teoría anterior del estimulante psicomotor, sugiere una base común para el abuso de los estimulantes y los opiáceos, y posiblemente para otros casos distintos de adicción. No obstante, está aún por ver si este síndrome de abstinencia nuevo es una causa necesaria o suficiente para la conducta de búsqueda de droga(87,88*). CUESTIONES DESTACADAS Existen varias cuestiones críticas que son actualmente objeto de intensa investigación. Uno de los principales interrogantes sobre la adicción, que ha sido largamente cuestionado, y que continúa siéndolo, es si los estados similares a la droga o en contra de la droga son la fuente de motivación principal del comportamiento compulsivo de búsqueda de drogas. Parece que está claro que las adapRET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 taciones contrarias a la droga desarrollan un sistema de circuitos durante la intoxicación crónica por drogas adictivas. También queda manifiesto que las primeras inyecciones de la propia droga estimulan el comportamiento de búsqueda de drogas(89); todavía no se ha determinado si los estados cerebrales contrarios a la droga junto a la abstención de droga son fuente de ansiedad y de búsqueda de droga, o son más bien fuente de depresión y de apatía que se asocian a la disminución de probabilidades de realizar esfuerzos (ver los ej. 87). Un segundo tema de gran interés es la existencia de diferencias individuales significativas en cuanto a la susceptibilidad ante la adicción. Unas diferencias tensas en el consentimiento para beber soluciones alcohólicas, opiáceos, o estimulantes psicomotores sugieren esa posibilidad, y tales diferencias, que podrían explicar las diferencias en las tomas, resultan evidentes en las características intracelulares del circuito de recompensa (ver ej. 86). Aún así, las diferencias en el consentimiento para probar las disoluciones de droga oral no son necesariamente el reflejo de las diferencias de vulnerabilidad ante la adicción. Muy raramente, si es que ocurre, los animales de laboratorio desarrollan unos hábitos de autoadministración oral de droga, lo suficientemente fuertes para poderlos considerar como verdadera adicción. Los intentos de demostrar unas diferencias marcadas en la autoadministración intravenosa de drogas no han obtenido todavía resultados positivos. También con relación a un asunto de interés actual es la posibilidad de que puedan establecerse las diferencias individuales formales en la susceptibilidad ante la adicción según ciertas clases de historiales de drogas o de estrés. De hecho, los animales que tienen un historial de experiencia con drogas alcanzan la autoadministración de drogas más rápidamente que los animales que experimentan la droga por primera vez (90,91). No obstante, todavía no está claro que esos animales presenten realmente una mayor respuesta al impacto de recompensa de la droga; pueden tener un riesgo más acusado de caer en la adicción simplemente porque estén más inclinados a explorar y manipular lo que les rodea, hasta el punto de que aprendan que existe a su disposición una recompensa por droga. Por otra parte, es posible que esos animales 21 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 22 Figura 1 mFCx SC mThal NAcc(shell) SNC/VTA PPTg LDTg SNr/VTA Dopamina Glutamate Acetylcholine sean más susceptibles habitualmente a cualquier tipo de aprendizaje(92*). Además, las diferencias en la adquisición de hábitos de autoadministración de drogas, así como las demostraciones de la capacidad de los refuerzos alternativos de reducir la autoadministración de drogas, se observan sólo cuando se experimenta con animales con dosis de drogas reducidas. Por definición, la variabilidad en la respuesta a un ED50 (la dosis justa adecuada para producir un efecto dado en el 50% de los animales seleccionados) es mayor que la variabilidad de respuesta a un ED85. Por lo general, las diferencias predecibles en la autoadministración de droga se han demostrado con dosis marginales de refuerzo (ED50) de la droga(90,91). En nuestro caso, aproximadamente el 85% de nuestras ratas Long-Evans y Sprague-Dawley (unas 200 de cada lado) aprenden a auto-administrarse cocaína o heroína intravenosas, sin ningún tipo de respuesta especial, durante cinco días con droga a su disposición. Así pues, queda aún por establecer que cualquier mamífero esté realmente a salvo de la adicción a dosis fuertes de heroína o cocaína intravenosas. 22 GABA El tema de la relevancia del estrés en acelerar el consumo de droga, o en contribuir a la susceptibilidad ante la droga está siendo progresivamente sometido a un mayor examen(ver ej. 88**,93**). Parece evidente que el estrés puede desempeñar un papel primordial y complejo en la autoadministración de droga, en la reincidencia en la autoadministración de droga, y que se espera una labor de interacción entre el estrés y el consumo de droga mucho más acusada durante los próximos años. La utilización de técnicas de biología celular en el estudio de la función recompensante de la droga y en la adicción está despertando un interés creciente(86**,94). Cada vez con más frecuencia, están apareciendo estudios sobre las respuestas de los segundos mensajeros dentro de las neuronas relacionadas con la recompensa(86**), así como estudios sobre los efectos del consumo de drogas en la fisonomía de los genes neurotransmisores inmediatos(95), y también comienzan a mostrarse estudios de los efectos de los oligonucletoides antisensoriales en el consumo de droga. Por tanto, se puede esperar un desarrollo rápido en la neurobiología celular de la adicción(86**,94). RET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 23 CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA Y RECOMENDACIONES PARA SU LECTURA Las investigaciones en la neurobiología de la adicción nos recuerdan que los mecanismos cerebrales por los que las drogas pueden llegar a controlar el comportamiento ya estaban establecidos mucho antes del primer atisbo de adicción en nuestro historial evolutivo. La función de recompensa de la droga controla la conducta mediante intervenciones en los mismos mecanismos biológicos que se supone que explican el control de las conductas en el caso de la recompensa alimentaria o de la satisfacción sexual, cuya función se centra en los circuitos de recompensa, que se activan mediante los sentidos en el caso de la comida y del sexo. Aunque se haya caracterizado sólo una fracción del sistema de circuitos principal del cerebro (figura 1), el sistema de dopamina mesocorticolímbico y algunos de sus aferentes y eferentes aparecen implicados en los efectos recompensantes de los opiáceos, la nicotina, la anfetamina, la cocaína, y la fenciclidina. Exactamente igual que los opiáceos delta y mu, la anfetamina, la cocaína, la nicotina, el alcohol, el canabis y la fenciclidina activan un mecanismo de recompensa común, así también, el abandono de un tratamiento crónico con opiáceos, anfetamina, cocaína y etanol causa un efecto rebote de depresión en ese sistema. De este modo, el estudio de los mecanismos de recompensa del cerebro sugieren un denominador común para la capacidad de abuso de distintas substancias adictivas. Los artículos de especial interés, publicados sin la revisión anual, están resaltados como sigue: ** de especial interés RECONOCIMIENTOS 17- Evans DM, Lake JT, Johnson MR, Howlett AC: Endogenous cannabinoid receptor binding activity released from rat brain silices by depolarization, J Pharmacol Exp Ther 1994, 268:1271-1277 Esta revisión se ha realizado con el apoyo de la infraestructura de Fonds pour la formation de Chercheurs et l´Aide à la Recherche (Québec). Este artículo se ha publicado en la revista “Current Opinion in Neurobiology” en 1996. 1- Wise RA, Rompré P-P: Brain dopamine and reward, Annu Rev Psychol 1989,40:191-225 2- Wise RA: The role of reward pathways in the development of drug dependence, Pharmacol Ther 1987,35:227-263 3- Wise RA, Bozarth MA: A psychomotor stimulant theory of addiction, Psychol Rev 1987,94:469-492 4- Wise RA: The neuorobiology of craving: Implications for understanding and treatment of addiction, J Abnorm Psychol 1988,97:118-132 5- Di Chiara G, Imperato A: Drugs of abuse preferentially stimulate dopamine release in the mesolimbic system of freely moving rats, Proc Natl Acad Sci USA 1988:5274-5278 6- Koob GF, Bloom FE: Cellular and molecular mechanism of drug dependence, Science 1988,242:715-723 7- Robinson TE, Berridge KC: The neural basis of drug craving: an incentive-sensitization theory of addiction, Brain Res Rev 1993,18:247-292 8- Olds J, Milner PM: Positive reinforcement produced by electrical stimulation of septal area and other regions of rat brain, J Comp Physiol Psychol 1954,47:419-427 9- Olds J: Pleasure centers in the brain, Sci Am 1956,195:105-116 10- Pickens R, Harris WC, Self-administration of D-amphetamine by rats, Psychopharmacologia 1968,12:158-163 11- Bozarth MA, Wise RA: Anatomically distinct opiate receptor fields mediate reward and physical dependence, Science 1984,224:516-518 12-Dackis CA, Gold MS: New concepts in cocaine addiction: the dopamine depletion hypothesis, Neurosci Biobehav Rev 1985,9:469-477 13- Markou A, Koob GF, Postcocaine anhedonia: an animal model of cocaine withdrawal, Neuropsychopharmacology 1991,4:17-26 14- Carlezon WA Jr, Wise RA: Rewarding actions of phencyclidine and related drugs in nucleus accumbens shell and frontal cortex, J Neurosci 1996, in press 15- * Devane WA, Axeirod J: Enzymatic synthesis of anandamine, an endogenus ligand for the cannabinoid receptor, by brain membranes, Proc Natl Acad Sci USA 1994,91:6698-6701 16- Di Marzo V, Fontana A, Cadas H, Schinell S, Cimino G, Schwartz JC, Piomelli D: Formation and inactivation of endogenus cannabinoid anandamine in central neurons, Nature 1994,372:686-691 18 Vogel A, Barg J, Levy R, Saya D, Heldman E, Mechoulan R: Anandamine, a brain endogenous compound, interacts specifically with cannabinoid receptors and inhibits adenylate cyclase, J Neurochem 1993,61:352-355 19 Bozarth MA, Wise RA: Intracranial self-administration of morphine into the ventral area in rats, Life Sci 1981,28:551-555 20- Phillips AG, LePiane FG: Reinforcing effects of morphine microinjection into the ventral tegmental area, Pharmacol Biochem Behav 1980,12:965-968 21- * Devine DP, Wise RA: Self-administration of morphine, DAMGO, and DPDPE into the ventral tegmental area of rats, J Neurosci 1994,14:19781984 22- Bals-Kubik R, Ableinter A, Hertz A, Shippenberg TS: Neuroanatomical sites mediating the motivational effects of opioids as mapped by the condicioned place preference paradigm in rats, JPharmacol Exp Ther 1993,264:489-495 23- Johnson SW, North RA:Opioids excite dopamine nuerons by hyperpolarization of local interneurons, J Neurosci 1992,12:483-488 RET, Revista de Toxicomanías. Nº. 18 – 1999 23 MAQUETA RET 18 21/12/1999 17:16 Página 24 24- Leone P, Pocock D, Wise RA: Morphine-dopamine interaction: ventral tegmental morphine increases nucleus accumbens dopamine release, Pharmacol Biochem Behav 1991,39:469-472 45- Carelli RM, King VC, Hampson RE, Deadwyler SA: Firing patterns of nucleus accumbens neurons during cacaine self-administration in rats, Brain Res 1993,626:14-22 25- Devine DP, Leone P, Pocock D, Wise RA: Differential involvement of ventral tegmental mu, delta, and kappa opioid receptors in modulation of basal mesolimbic dopamine release: in vivo microdialysis studies, J Pharmacol Exp Ther 1993,266:1236-1246 46- Chang JY, Sawyer SF, Lee RS, Woodward DJ: Electrophysiological and pharmacological evidence for the role of the nucleus accumbens in cocaine self-administration in freely moving rats, J Neurosci 1994,14:1224-1244 26- Devine DP, Leone P, Carlezon WA Jr, Wise RA: Ventral mesencephalic & opioid receptors are involved in modulation of basal 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