A multiparametric study of the psychobiological mechanisms operating in the incubation of seeking of drugs and natural reinforcers in the laboratory rat

Resum

ESTUDIO MULTIPARAMÉTRICO DE LOS MECANISMOS PSICOBIOLÓGICOS DE LA INCUBACIÓN DE LA BÚSQUEDA DE DROGAS Y REFORZADORES NATURALES EN RATAS DE LABORATORIO DAVID ROURA MARTÍNEZ La recaída al consumo de drogas de abuso es uno de los mayores problemas con los que se encuentran los drogodependientes cuando intentan mantener una abstinencia continuada. Se estima que en torno al 40-60% de las personas que intentan dejarlo recae. Dicha recaída puede verse inducida por una recidiva puntual o por un repentino aumento del ansia por la droga (craving) durante situaciones de estrés o por la exposición a claves contextuales fuertemente asociadas al consumo. En humanos se ha observado que esta última causa es más potente cuanto mayor sea el tiempo que el sujeto lleva en abstinencia, fenómeno al que se ha denominado incubación del craving. Este proceso se ha podido reproducir en modelos animales para numerosas sustancias de abuso así como reforzadores naturales, y está siendo estudiado por numerosos grupos de investigación. Dichos modelos constan de tres fases. En un primer momento, los animales (generalmente ratas) se autoadministran la droga durante varios días consecutivos en sesiones de larga duración (acceso extendido: normalmente seis horas). Después, se deja a los animales en abstinencia, sin acceso a la droga, durante poco tiempo (típicamente de uno a tres días) o durante más tiempo (entre uno y dos meses). Pasado el tiempo de abstinencia, se expone a los animales a las claves contextuales asociadas con el consumo, esta vez sin posibilidad de consumir, y se mide cuánto buscan la sustancia (test de extinción). Debido al paradigma utilizado, se habla de incubación de la búsqueda de la droga (seeking) en vez de incubación del craving. Aunque se ha progresado bastante desde el descubrimiento del fenómeno en 2001, nunca se ha estudiado la incubación del seeking mediante una aproximación que contemple al mismo tiempo sustancias con efectos farmacológicos muy diferentes junto con el análisis bioquímico de varias regiones. Por eso, nuestro principal objetivo fue buscar procesos comunes durante la abstinencia de un psicoestimulante (cocaína), un opiáceo (heroína) y un reforzador natural (sacarosa). Para ello, entrenamos diferentes grupos de ratas macho de la cepa Lewis para que se autoadministraran durante diez días dichas sustancias en cajas de condicionamiento operante para posteriormente dejarlas en abstinencia durante un día o un mes. Las ratas se repartieron en diez grupos experimentales (n=7-9 por grupo). Se implantó un catéter en la vena yugular izquierda de seis grupos experimentales para que pudieran autoadministrarse cocaína o heroína de forma intravenosa (o salino en el caso del grupo control). Otros cuatro grupos no fueron operados dado que el azúcar se bebió diluido en agua (su grupo control bebía agua). Para cada tratamiento hubo ratas que pasarían por un día de abstinencia (wd1) o por un mes de abstinencia (wd30), dando así los grupos experimentales cocaína wd1, cocaína wd30, heroína wd1, heroína wd30, salino wd1, salino wd30, sacarosa wd1, sacarosa wd30, agua wd1 y agua wd30. Tras el tiempo de abstinencia adjudicado a cada rata se procedió a su sacrificio (sin pasar por el test de extinción) y disección. Se obtuvieron muestras de sangre y tejido periférico (glándulas adrenales, hígado, bazo) así como cerebro, que fue diseccionado en criostato obteniéndose, entre otras, las siguientes regiones: nucleus accumbens core, nucleus accumbens shell, amígdala basolateral, núcleo central de la amígdala, corteza prefrontal dorsomedial y corteza prefrontal ventromedial. Los parámetros analizados se agrupan en tres bloques: 1) parámetros conductuales durante las sesiones de autoadministración que correlacionen con el grado de incubación del seeking (en una tanda experimental previa en la que se sometió a los animales al test de extinción); 2) parámetros relacionados con la actividad de las regiones cerebrales; 3) parámetros relacionados con el estrés, dada la relación entre el mismo y la recaída. Para el primer bloque calculamos varios parámetros conductuales durante las sesiones de autoadministración, pero ninguno correlacionó con el grado de incubación de los animales. Para el segundo bloque, analizamos el contenido en proteínas de andamiaje de sinapsis glutamatérgicas (PSD95) y GABAérgicas (gefirina) y su correlación entre regiones mediante Modelos de Ecuaciones Estructurales. Además, se analizó la expresión de los genes a partir de los que se traducen las subunidades de los principales receptores ionotrópicos glutaminérgicos y GABAérgicos, así como de genes del sistema endocannabinoide, se midió el contenido en aminas cerebrales mediante electroforesis capilar y se cuantificó el nivel de redes perineuronales en diversas regiones de la corteza prefrontal. Para el tercer y último bloque estudiamos parámetros periféricos (peso total, índices hepáticos, esplénicos y glandular adrenal, aminas y corticosterona plasmáticas) así como la expresión central de receptores de noradrenalina. A diferencia que en parte de la literatura sobre la incubación del seeking de psicoestimulantes, no encontramos cambios comunes centrados en el nucleus accumbens, sino centrados en el núcleo central de la amígdala. Dicha estructura se ha visto asociada al fenómeno no sólo estudiando psicoestimulantes sino también opiáceos, nicotina, alcohol y reforzadores naturales. En concreto, observamos que su relación con la amígdala basolateral y/o con la corteza prefrontal dorsomedial cambia durante la incubación del seeking de las sustancias estudiadas, reforzándose en el caso de la primera y debilitándose en el caso de la segunda. No solo eso, sino que además la actividad de estas tres estructuras podría estar alterada ante situaciones de gran agitación (arousal), y con ello inducir el seeking con mayor potencia. Estos resultados sugieren que el núcleo central de la amígdala y sus aferencias desde regiones glutamatérgicas (amígdala basolateral, corteza prefrontal) son centrales en el fenómeno de la incubación del seeking, y que tanto el sistema endocannabinoide como el noradrenérgico podrían jugar un papel importante en el mismo.