Mirant el cervell de l'adicte

Les imatges cerebrals són una eina extraordinàriament poderosa que ens permet mirar dins del crani i del cervell i mesurar diverses quantitats associades amb la neurotransmissió i les drogues. Hi ha diversos tipus d'imatges que ens diuen coses diferents. La tomografia per emissió de positrons (PET sigles en anglès) pot mesurar tant els nivells d'algunes proteïnes (com els receptors) com els seus nivells d'activitat, així com el metabolisme de la glucosa en certes regions.

Escaneig PET

La Tomografia per Emissió de Positrons (PET) és una tècnica d'imatge que produeix una imatge tridimensional de la distribució d'una substància radioactiva en el cos. Si la substància està unida preferentment a algun receptor, per exemple, llavors la distribució de la radioactivitat mostra la distribució i la quantitat dels receptors. Si la radioactivitat reflecteix el metabolisme, llavors la distribució de la radioactivitat mostra àrees que són altament metabòliques o funcionals. La PET és una de les eines d'investigació més importants disponibles en l'actualitat. Ens permet mirar dins del cos a la recerca de molècules i processos importants sense envair els teixits del cos. La PET també es pot combinar amb altres tècniques d'imatge poderoses com la Tomografia Computeritzada i la Ressonància Magnètica per proporcionar encara més informació.

Per què una recuperació tan lenta?

Aquesta és una pregunta interessant, però la resposta encara no es coneix. Els nivells o les quantitats de proteïnes són interessants i informatius perquè una major quantitat de proteïnes produeix més funcions, una menor quantitat de proteïnes en menys funcions i també perquè els canvis en les proteïnes indiquen on es produeixen els efectes de les drogues. Com es produeixen els canvis en les proteïnes? Potser sigui obvi que els nivells o la quantitat de qualsevol proteïna donada en el cervell (o en qualsevol òrgan) es deuen a un equilibri entre les taxes de síntesi i degradació de la proteïna. Els nivells de proteïna es poden augmentar a causa d'un augment en la síntesi o a una disminució en la degradació, o tots dos. Totes les proteïnes es "voltegen", el que vol dir que es fan servir, es desgasten i després es reemplacen per proteïnes noves. Considerem això d'una manera més gràfica.

Si som capaços d'etiquetar cada molècula de proteïna en el nostre cervell en un moment donat amb una petita bandera, podem observar aquest recanvi i reemplaçament perquè les noves proteïnes no tindran una bandera. El temps que tarda la meitat de les proteïnes marcades en ser reemplaçades per altres noves s'anomena vida mitjana. Cada proteïna té una taxa de síntesi i una taxa de degradació existents, i les drogues poden canviar-les.

El temps que triga una proteïna en arribar a un nou nivell després d'un canvi en la síntesi o degradació depèn de la velocitat dels canvis en la síntesi o degradació. Per exemple, les proteïnes que augmenten els seus nivells més ràpidament es sintetitzen més ràpidament, es degraden més lentament, o tots dos. Això és interessant perquè els científics pensen que saben alguna cosa sobre la síntesi i degradació de proteïnes i, per tant, tenen algunes idees sobre per què alguns canvis de proteïnes en el cervell poden durar molt de temps. A més, i el que és més important, poden examinar si hi ha experiments valuosos en els quals puguem reduir el temps de recuperació per als addictes creant condicions en el cervell on les proteïnes canvien els seus nivells més ràpidament. Per exemple, si els receptors de dopamina D2 són resistents o triguen a canviar els seus nivells en els addictes a les drogues, com mostren els experiments, la seva taxa de síntesi podria ser relativament ràpida i la seva taxa de degradació relativament lenta. Per tant, podem començar a pensar si podem o no controlar les taxes de síntesi o degradació, potser amb nous medicaments. Si poguéssim normalitzar els nivells del receptor D2 més ràpidament, ¿ajudaria això al addicte a recuperar-se més ràpidament?

Per més intrigant que sembli, les tecnologies actualment disponibles en bioquímica de proteïnes encara no estan prou avançades com per produir un medicament que sigui selectiu per canviar la síntesi o degradació d'una proteïna única com els receptors D2. Però, és útil que tinguem una idea general de què controla els nivells de receptors D2 en el cervell i aquest coneixement podria ser útil en el futur. No obstant això, aquesta resposta general sobre síntesi i degradació no és suficient.

Necessitem descobrir més sobre per què certs canvis cerebrals específics són tan duradors.

Hi ha altres respostes possibles a aquesta pregunta. L'expressió gènica, que en última instància influeix en les taxes de síntesi de les proteïnes, i pot ser alterada per les drogues, pot ser alterada durant molt de temps per les drogues. Això podria ocórrer a causa de canvis epigenètics o per canvis duradors en els nivells de factors de transcripció, que regulen els gens.