Modelos de adicción en Neurociencias Annabel Ferreira Curso modelos biológicos: 2005 Transición a la adicción Del paraíso •Aumento de energía al infierno “Coca Cola: sostiene y refresca tanto.

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Transcript Modelos de adicción en Neurociencias Annabel Ferreira Curso modelos biológicos: 2005 Transición a la adicción Del paraíso •Aumento de energía al infierno “Coca Cola: sostiene y refresca tanto.

Modelos de adicción en Neurociencias
Annabel Ferreira
Curso modelos biológicos: 2005
Transición a la adicción
Del paraíso
•Aumento de energía
al
infierno
“Coca
Cola: sostiene y refresca tanto el cuerpo
como el cerebro...... El doble del trabajo
en el mismo tiempo ....” Sears, Roebuck,
Reemplazo de la recompensa natural “ un tiro de
and Co. Consumers Guide, 1900
para la comia de mis hijos.”
•Euforia
Paranoia
“..…euforia vigorizante y
duradera ....se nota un aumento del
autocontrol y se tiene mas vitalidad y
capacidad de trabajo.” Sigmund Freud,
1884
coca…es como... sexo inyectable, un orgasmo en cada célula.”
Deseo incontrolado
“me encontré robando el dinero destinad
“él creía que iba a ser electrocutado e incluso podía
ver los cables metiéndose en su cuerpo.”
Dependencia
( DSM IV, American Psychiatric Association, 1994)
Patrón desadaptativo con deterioro clínicamente significativo y
tres o más signos en el último año:
1) Tolerancia
2) Abstinencia
3) Aumento de la frecuencia o consumo mayor al esperado
4) Deseos infructuosos de interrumpir el consumo
5) Gran parte del tiempo dedicado a obtener la droga
6) Reducción de actividades ajenas al consumo
7) Se continúa el consumo a pesar de tener conciencia del daño
Abuso de sustancias
( DSM IV, American Psychiatric Association, 1994)
Patrón desadaptativo con deterioro clínico y tres o más signos en el último
año:
1. Incapacidad de cumplir con obligaciones laborales, de estudio o
domésticas.
2. Uso recurrente de sustancias en situaciones azarosas (ej.,
manejando un auto, una máquina, etc.).
3.
Recurrentes problemas legales por uso de sustancias.
4. Uso recurrente de sustancias a pesar de persistentes problemas
sociales e interpersonales causados o aumentados por los
efectos de las sustancias
Abuso de sustancias: se diagnostica cuando el individuo cumple con
estas condiciones pero no con las de dependencia de sustancias
Auto-estimulación eléctrica
Circuito de reforzamiento (auto-estimulación)
Sistema dopaminérgico
• Nigro-estriatal: S.N a
estriado dorsal
(caudado-putamen)
• Meso-límbico: VTA a
estriado ventral y al
sist. lìmbico (n.
Accumbens, AMY,
hipocampo).
• Meso-limbo-cortical o
Meso-cortical: VTA a la
corteza
• Túbero- Infundibular:
Hipotálamo
Sistema DA-mesolímbico: de la motivación a la acción
Qué provoca la liberación de DA
en el sistema mesolímbico?
• Comida
• Pareja sexual
• Madre - crías
• Lesiones de las vías DA o la administración de un
antagonista DA (haloperidol) disminuyen el cuidado
y búsqueda de las crías por parte de la madre.
• El aumento de las demandas de las crías (por
separación) aumenta la motivación maternal: se
contrarresta el efecto de las lesiones y del
haloperidol.
¿Qué provoca la liberación de DA en el
sistema mesolímbico?
• La inyección de diferentes clases de drogas provoca la
liberación de DA en el sistema mesolímbico (Di Chiara,
1998).
• Anfetaminas
• Cocaína
• Opioides (metadona, morfina)
• Nicotina
• Alcohol
Liberación de dopamina
Dopamine (% Change)
300
250
Footshock
Sucrose
Cocaine
Nicotine
Alcohol
200
150
100
50
0
60
120
180
Time (min)
240
Objetivos de modelos animales:
Identificar factores psicosociales, neurobiológicos y
genéticos
Determinar los mecanismos implicados en la conducta
de abuso de drogas
Evaluar en el laboratorio el potencial adictivo de las
sustancias
Estudiar posibles interacciones entre diversas drogas
Desarrollar posibles tratamientos farmacológicos
Auto-administración de drogas
Auto-administración de drogas
Preferencia
espacial
condicionada
Preferencia espacial (foto)
• (crias prefieren?)
Drogas de abuso estimulan al sistema
Meso-accumbens dopamiérgico
VTA
Accumbens
Nicotine
DA
MDMA
Cocaine
Amphetamine
Opioid
Caffeine
ETOH
PCP
GABA
GABA
Reward
Well Being
Motor Stimulation
Opioid
Opioides:
Auto-administración de morfina en n accumbens y VTA.
Discriminaciòn, place preference, test de interacciòn
social.
Opioides en VTA aumentan la frecuencia de descarga
de n. DA y liberaciòn de DA.
Bloqueadores de rec. de B endorfinas (mu) reducen la
liberaciòn de DA. B endorfinas inhiben n. GABAérgicas
– Cocaína y anfetamina:
Potentes agonistas a dopamina: activan el sistema
mesolímbico y refuerzan el comportamiento adictivo.
Aumentan la concentración de dopamina en el núcleo
accumbens.
Cocaina:
• La cocaina se une e inactiva las proteinas transportadoras
de dopamina, bloqueando la recaptura de la dopamina,
actuando como agonista DA
Anfetamina:
• La anfetamina estimula directamente la liberación de
dopamina desde los botones terminales
– Nicotina :
• Nicotina estimula receptores de acetilcolina, aumenta la
actividad de las neuronas dopaminérgicas del sistema
mesolimbico, que contienen esos receptores, y causan
liberación de dopamina en el núcleo accumbens.
• La inyección de un agonista nicotínico en el área ventral
tegmental refuerza la preferencia espacial condicionada.
• Alcohol y Barbituricos
– Sitios de acción:
• Alcohol tiene dos sitios primarios de acción. Es un
agonista indirecto de receptores GABAA y es un
antagonista indirecto de receptores NMDA.
• La estimulación de ambos sistemas de receptores
dispara la apoptosis.
• Liberan DA en el N. accumbens.
– Cannabis:
• La administración de THC estimula la liberación de dopamina en el
núcleo accumbens y en area ventral tegmental.
• La droga actùa sobre la terminal dopaminérgica presumiblemente en
heteroreceptores presinápticos
• El sitio de acción es el receptor endógeno de cannabinoides en el
cerebro, receptor CB1, que ha sido mapeado en el cerebro.
• El hipocampo contiene gran concentración de receptores THC.
• Es sabido que la marihuana afecta la memoria alterando el
funcionamiento normal del hipocampo.
Efecto de la administraciòn aguda versus
crónica de drogas
ACUTE
ADDICTED
Limbic Cor tex
Limbic Cor tex
Glutamate
Learned Associations
Glutamate
Learned Associations
Basal Gangli a
GABA
Behav ioral Engagement
Social
Explor ation
Basal Gangli a
GABA
Behav ioral Engagement
Dopami ne
Dopami ne
inducing behav ioral and neural plasticity
inducing behav ioral and neural plasticity
Paranoia
Cr aving
Dopamina Establece Respuestas de Comportamiento Adaptativo
Estímulo nuevo versus uno conocido
Novel
Stimulus
Familiar
Stimulus
Limbic Cor tex
Limbic Cor tex
Glutamate
Learned Associations
Glutamate
Learned Associations
Basal Gangli a
GABA
Behav ioral Engagement
Explor ator y
or
Es cape
Be haviors
Basal Gangli a
GABA
Behav ioral Engagement
Dopami ne
Dopami ne
i nducing behav ioral and neural plastici ty
i nducing behav ioral and neural plastici ty
Adaptive
Be havioral
Re s pons e
Abuso de drogas
1) reforzamiento negativo (Cappell and Greeley,
1987): la droga se administra para reducir los
síntomas negativos de la abstinencia.
Problema: la adicción continúa a pesar de que se
alivien los síntomas de la abstinencia.
2) reforzamiento positivo (Wise, 1982): el abuso de
drogas continúa porque produce euforia y estados
hedonísticos positivos.
Problemas:
a) la nicotina es adictiva y no produce euforia
b) el consumo se mantiene en ausencia de una
experiencia placentera.
Sensibilización
Los animales pre-tratados con una droga son más
sensibles cuando la droga se vuelve a administrar y
muestran mejor performance en modelos de adicción, que
los no tratados previamente.
– Sensibilización cruzada: los animales se vuelven más
sensibles a una cierta droga pero también a otras.
– No hay cambios “aparentes” en los animales pretratados con drogas, el cambio se manifiesta cuando
se administra nuevamente la droga o el antagonista .
– El uso de drogas en forma reiterada produce cambios
neuroquímicos en el cerebro que perduran toda la
vida.
Esto explica la dificultad para salir de una adicción.
3) Teoría del incentivo-sensibilización (Robinson & Berridge, 1993): Se
basa en el cambio de ciertos sustratos en el SNC luego de la
administración de droga.
• La droga provoca placer y eso conduce al gusto por consumirla
(“liking”)
• Todas las drogas adictivas aumentan la DA mesolímbica.
• La función de la DA es la atribución de un valor reforzador o
“incentivo” que provoca la búsqueda y consumo de la droga (“wanting”)
• El abuso repetido de droga sensibiliza al sistema DA mesolímbico.
• Un excesivo aumento del incentivo produce una necesidad patológica de
requerimiento y consumo de la droga (“craving”)
• El consumo de droga se independiza del placer (“liking”) y depende del
“wanting” y “craving” patológico.
Neuroplasticidad en laTransmisión de Dopamina
Dopamina
Cocaina
Calcio
DAT
Homer1a
PPD
PKA
D1
CaMKII
CREB
NAC-1
fos/fra
•
•
•
•
VDCC
Aumento de liberación de DA (depende de la transducción de calcio)
Aumento de señales post-sinápticas de DA (receptores D1)
Cambios morfológicospara aumentar los contactos sinapticos.
Cambios en la expresión genética a largo plazo.
Prefrontal
Cortex
Basolateral
Amygdala
Nucleus accumbens
Hippocampus
Aferentes Glutamatérgicos
al N. Accumbens
• Heredabilidad en el abuso de drogas.
– estudios de heredabilidad en humanos (50%)
• En general, los estudios han encontrado que la
predisposición a fumar es tan fuerte como la del
alcoholismo.
• Un estudio con gemelos encontró que el alcoholismo y la
dependencia a nicotina tienen factores genéticos en
común, lo que explica porque los alcoholicos son
frecuentemente adictos a la nicotina.
• Cepas de ratas con tendencia a la adicción.
PET/fMRI of Cocaine Craving
Childress et al., 1999; Am.J.Psychiat
Exploración y abuso de drogas
Buscadores de sensaciones
(“Sensation seekers”)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Búsqueda de aventuras o experiencias nuevas
Búsqueda de peligro
Estimulación social
Suceptibilidad a “aburrirse”
Impulsividad
Niveles altos de dopamina en los buscadores de
sensaciones en relación a los no-buscadores.
Estrés y abuso de drogas
• Mayor liberación de DA en buscadores de sensaciones, respecto a
los no-buscadores.
• Transforma a los no-buscadores en buscadores de sensaciones.
• Estrés en el animal adulto y en etapas tempranas (incluso
prenatales): aumenta la auto-administración de drogas.
• Adrenalectomía: disminuye la corticosterona (hormona de estrés)
y baja la auto-administración de drogas.
Desórdenes de control de la
impulsividad
• DSM-IV-TR
–
–
–
–
–
Intermitente desorden explosivo
Cleptomania
Piromania
Juego patológico
Tricotilomania
• Se caracterizan por:
-- Aumento de la tensiòn ansiedad antes de actuar
– Un sentimiento de que se reduce la tensiòn luego de
actuar.
– Dificultades para un adecuado funcionamiento social y
ocupacional
Desórdenes de control de la impulsividad
• Desorden intermitente explosivo
– Caracterizado por frecuentes explosiones agresivas
– Conduce a daño yo destrucciòn de la propiedad
– Existen pocos estudios de tratamientos controlados
Cleptomania
– Fracasi para resistir la urgencia por robar objetos
innecesarios.
– Alta comorbilidad con desórdenes del humor
•
Desórdenes de control de la
impulsividad
Piromania
– Urgencia irresistible de prender fuego
– Diagnosticado en menos del 4% of arsonists
– Poca investigación sobre etiologia y tratamiento
Juego patológico
– Afecta 3-5% de adultos americanos
– Tratamiento similar al de dependence de substancicas
• El contexto social y las características individuales, a través de
cambios en el SNC, predisponen a la adicción.
• El mecanismo subyacente al comportamiento de búsqueda y
acercamiento a estímulos significativos (madre-hijo, pareja
sexual, comida) está implicado de forma patológica en la
adicción.
How does all of this help?
•Molecular site of action
•Manipulate dopamine transmission (dopamine agonist/antagonist; transport
blockers; calcium conductance)
•Physiology of neural plasticity
•Biological markers for vulnerability to addiction (gene expression altered by
challenge)
•Inoculate against addiction related neuroplasticity (vector mediated inhibition
or promotion of gene expression)
•Environmental influence
•Modulate circuitry adjacent to dopamine synapses (glutamate antagonists or
GABA agonists)
Tratamiento biológico del abuso de
drogas
• Substitución de Agonistas
– Substituir con drogas similar pero mas seguras
– Ejemplos: methadone y parches de nicotina
• Tratamiento con Antagonistas
– Drogas que bloquean los efectos placenteros de las
drogas
– Ejemplos: naltrexone para problemas con opio y
alcohol