Un estudio liderado por la doctora Marta Navarrete, del Centro de Neurociencias Cajal-CSIC, publicado en Nature Communications, demuestra que los problemas de memoria y aprendizaje tras consumir cannabis durante la adolescencia están modulados por un pequeño grupo de células cerebrales denominadas astrocitos, tradicionalmente consideradas de apoyo de las neuronas.
Según explica el CSIC, la investigación demuestra que el principal componente psicoactivo del cannabis, el tetrahidrocannabinol, activa en exceso a los astrocitos y altera la comunicación entre regiones implicadas en el aprendizaje. Cuando se reduce esa sobreactivación en un modelo animal los ratones no desarrollan los fallos cognitivos, e incluso pueden recuperarse. Aunque los resultados proceden de modelos animales «y no deben interpretarse de forma directa en humanos», sí subrayan la importancia de considerar que el cerebro adolescente es especialmente sensible a factores externos, incluidos los cannabinoides.
Reorganización cerebral
La adolescencia es una etapa de intensa reorganización cerebral, durante la cual regiones como el hipocampo (implicado en la memoria) o el núcleo accumbens (relacionado con el placer, la motivación, el refuerzo de conductas gratificantes y el aprendizaje) continúan su proceso de maduración. Al mismo tiempo, indican los investigadores, es el periodo en el que se registra el mayor consumo de cannabis, especialmente en los países occidentales. Aunque numerosos estudios han descrito los efectos sobre la memoria y el aprendizaje del tetrahidrocannabinol, el principal componente psicoactivo del cannabis, todavía se desconocían los mecanismos celulares concretos que explican estos déficits.
Ahora, un equipo internacional de investigadores liderado por la doctora Marta Navarrete, responsable del Laboratorio de Plasticidad Sináptica e Interacciones Astrocito-Neurona del Centro de Neurociencias Cajal-CSIC, ha identificado un elemento clave: los déficits cognitivos inducidos por tetrahidrocannabinol dependen de un conjunto específico de astrocitos, conocido como ensamble de astrocitos.
Tradicionalmente consideradas células de soporte, los astrocitos han emergido en los últimos años como actores fundamentales en la función cerebral
Tradicionalmente consideradas células de soporte, los astrocitos han emergido en los últimos años como actores fundamentales en la función cerebral. Estas células, indica el trabajo, mantienen una comunicación bidireccional con las neuronas y regulan procesos esenciales para la transmisión sináptica. Su complejidad es notable: cada astrocito puede establecer hasta dos millones de conexiones en el cerebro humano.
Más errores
«En concreto, demostramos que la alteración de estas células es suficiente para provocar los déficits cognitivos que aparecen tras la exposición al tetrahidrocannabinol durante la adolescencia«, indican los investigadores que, en un estudio realizado con modelos animales, monitorizaron cómo el tetrahidrocannabinol modifica la actividad de los astrocitos del núcleo accumbens, una región esencial del circuito de recompensa implicada en el aprendizaje y la motivación.
Tras la exposición al tetrahidrocannabinol en la adolescencia, los ratones fueron sometidos a una prueba de aprendizaje espacial y aquellos tratados con tetrahidrocannabinol cometieron más errores y mostraron un rendimiento significativamente peor, reflejando claros problemas de aprendizaje.
El aprendizaje espacial, afectado por el tetrahidrocannabinol, se ha descrito como resultado de la actividad coordinada entre el hipocampo, relacionado con la memoria, y el núcleo accumbens. «Trabajos anteriores del grupo han mostrado que los astrocitos forman grupos funcionales especializados. Por ello, quisimos investigar el ‘ensemble’ de astrocitos implicado en este circuito específico», señalan.
Nuevas perspectivas
Para ello, los investigadores emplearon AstroLight, una técnica innovadora que utiliza la luz para transformar la actividad del calcio de los astrocitos en la expresión de proteínas específicas. Esta herramienta permite manipular de forma muy precisa la función de estos astrocitos, ya sea aumentando o disminuyendo su actividad.
«Comprobamos que reducir la actividad de este subconjunto específico de astrocitos prevenía la aparición de los déficits cognitivos, mientras que al activar ese mismo conjunto de células después del tratamiento mejoraba el deterioro en el aprendizaje espacial», explica Cristina Martín-Monteagudo. Los resultados subrayan el papel esencial que desempeña este ‘ensemble’ de astrocitos en los efectos de la sustancia psicoactiva del cannabis durante la adolescencia, añade.
El trabajo ofrece un mapa claro de qué células se deben estudiar para entender y mitigar los efectos de estas sustancias en edades vulnerables
Los hallazgos aportan una nueva perspectiva sobre los efectos del cannabis durante etapas tempranas del desarrollo cerebral y abren la puerta a intervenciones más específicas en el futuro. «Nuestros datos indican que manipular estos astrocitos cambia de forma directa cómo el cerebro responde al cannabis durante la adolescencia. Y nos proporciona un mapa claro de qué células debemos estudiar para entender y mitigar los efectos de estas sustancias en edades vulnerables».
El trabajo -desarrollado en colaboración con la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), el Achucarro Basque Center for Neuroscience y el Neurocentre Magendie de la Universidad de Burdeos– recuerda que el desarrollo cerebral no es un proceso uniforme y que existen ventanas de especial vulnerabilidad, concluyen. Aunque aún queda mucho por explorar, los resultados proporcionan «una base sólida» para futuras investigaciones sobre cómo prevenir o contrarrestar los efectos del tetrahidrocannabinol en etapas críticas del desarrollo.
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