¿Por qué estudiar exposición a alcohol y estrés en primeros días de vida y adolescencia?

Existen etapas de la vida, como la intrauterina y la correspondiente a los tres primeros años de vida luego del nacimiento, en las que el sistema nervioso central (SNC) experimenta un enorme desarrollo. Sin embargo, durante toda la niñez y especialmente durante la pubertad y adolescencia el SNC continúa desarrollándose y madurando.

Durante dichas etapas, el cerebro es más susceptible al daño causado por diferentes agentes tales como sustancias psicoactivas (alcohol, drogas de abuso), traumatismos, estrés, pesticidas y contaminantes ambientales.

Las investigadoras del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE), Silvia Olivera y María Vittoria Di Tomaso explicaron a Montevideo Portal en qué consiste su investigación sobre el daño genético del SNC a causa de estas sustancias psicoactivas y cómo repercuten en la adolescencia.

Este trabajo se está desarrollando en el marco de la tesis de Doctorado de la Mag. Ana Laura Reyes-Ábalos, siendo su tutora, la Dra. Di Tomaso y su cotutora la Dra. Olivera.

Al respecto, las investigadoras expresan: "La evidencia científica muestra que las bases celulares del aprendizaje y la memoria residen en dos estructuras cerebrales denominadas amígdala e hipocampo. A su vez, ambas estructuras están altamente relacionadas con la corteza prefrontal, la porción de la corteza cerebral más cercana al rostro, que coordina y procesa las funciones ejecutivas, el aprendizaje, la memoria y las emociones (ejerciendo un control sobre estas últimas)".

En el trabajo comentan que "es durante la adolescencia cuando culmina la organización de las vías que conectan la corteza prefrontal al hipocampo y amígdala, lo cual permite organizar la conducta y lograr el control emocional".

"Los daños ocurridos en estas estructuras del SNC durante los períodos críticos de su desarrollo, pueden tener efectos perdurables sobre la atención, la memoria y el aprendizaje", añaden.

En ese sentido, en el proyecto explican que los daños producidos durante la adolescencia "pueden originar alteraciones duraderas de la conducta y la personalidad".

Además, comentan que "el alcoholismo crónico puede dañar, e incluso matar, a las células del hipocampo, lo cual afecta las habilidades cognitivas con alteraciones de la atención, la memoria, la capacidad para aprender, las habilidades verbales y en algunos casos facilita la tendencia hacia la depresión, el suicidio o la conducta violenta".

Las investigadoras señalan que "los efectos producidos por ingestas de alcohol únicas y elevadas, tales como las que ocurren durante ocasiones festivas o sociales, usuales durante la adolescencia, son mucho menos conocidos y estudiados que el alcoholismo crónico".

Estas exposiciones están vinculadas a conductas de riesgo extremas en jóvenes, las cuales se asocian a alta mortalidad o afectación de la calidad de vida por accidentes de tránsito, picadas, violencia, lesiones. En ese sentido, decidieron investigar si exposiciones únicas y elevadas al alcohol en presencia o ausencia de condiciones de estrés pueden producir daño sobre el SNC y cuánto del mismo podría repercutir sobre el desarrollo y el desempeño posterior de dicho sistema.

El trabajo fue concebido "en dos etapas". Por un lado, buscaban "conocer el efecto de la exposición de células del SNC, provenientes de ratas recién nacidas, a concentraciones elevadas y breves de alcohol ya sea, solo o asociado a condiciones de estrés".

Por otro lado, se plantearon "conocer el efecto del alcohol y/o el estrés sobre el SNC de ratas adolescentes, cuando es administrado en dosis elevadas, repetidas semanalmente (simulando la exposición de fines de semana de los jóvenes)".

Actualmente están finalizando parte de la etapa 1 y comenzaron a abordar la etapa 2.

¿Cómo se realizó el estudio de la parte 1?

En la primera etapa del trabajo trataron de "conocer si una exposición única y elevada a alcohol, asociada o no al estrés, es capaz de dañar el ADN de los astrocitos (o sea producir daño genético) y desencadenar una respuesta celular vinculada por ejemplo a muerte celular, reparación del daño en el ADN o reparación del SNC".

Los astrocitos son las células responsables de mantener el estado de equilibrio que permite el correcto funcionamiento del SNC.

Para esta primera etapa realizaron cultivos primarios de astrocitos de hipocampo de ratas neonatas y los expusieron durante una hora a una concentración elevada de etanol (EtOH), corticosterona (CTS) como inductor de estrés o ambos (EtOH+CTS). "Empleamos también controles no expuestos a EtOH y CTS. Luego, procesamos las células para obtener preparaciones citológicas y sobre las mismas aplicamos técnicas inmunocitoquímicas", señalan las investigadoras.

Mediante el empleo de anticuerpos específicos, estas técnicas les permitieron reconocer proteínas que constituyen señales de daño en el ADN, están vinculadas a vías de reparación del ADN o pertenecen a vías de muerte celular.

"Luego de aplicar dichas técnicas, tomamos imágenes, mediante microscopía confocal o de superresolución, las procesamos para obtener datos cuantificables sobre las mencionadas proteínas y realizamos el análisis estadístico de los datos obtenidos de cada una de las proteínas, en cada una de las condiciones experimentales: expuestas o no expuestas a EtOH, CTS o EtOH+CTS", explicaron.

Sobre el conjunto de resultados que han obtenido, Olivera y Di Tomaso destacan que "una única y breve exposición al alcohol y/o a la CST es suficiente para alterar la estructura del ADN de los astrocitos, originando daño genético". Además, comentan que también "es capaz de modificar las señales de proteínas vinculadas a la reparación del ADN y las vías de muerte celular".

"Los resultados también indican que la coexistencia de dos noxas producen efectos significativamente mayores que la presencia de una sola de ellas, por lo que la co-exposición no solo parece tener efectos aditivos sino potenciadores de los efectos separados", agregan.

¿Cuál es la significación y la proyección del estudio?

Las investigadoras del IICBE coinciden en que "la afectación de la estructura del ADN inducida por EtOH y/o CST podría afectar los genes de los astrocitos, pudiendo alterar su capacidad de protección al SNC, con desbalance de sus funciones hacia un comportamiento más agresivo, generando daño neuronal y/o daño de otros tipos celulares".

A la vez, eso "podría afectar sus propiedades como células madre restringiendo aún más las capacidades reparativas del SNC de mamíferos".

Por último, explicaron que los próximos abordajes "estarán dedicados a analizar en co-cultivos de astrocitos y neuronas la sobrevida y funcionamiento de las neuronas que están en contacto con astrocitos expuestos a EtOH y/o CST y luego realizarán los estudios en animales.