Un interruptor molecular especial influye en el comportamiento adictivo (dependiente) y determina la fuerza de la respuesta del organismo a las drogas adictivas.
Un grupo de investigadores de las universidades de Heidelberg y la Sorbona (París) llegó a esta conclusión durante experimentos con ratones (se utilizó cocaína como droga). Los investigadores, dirigidos por el profesor Hilmar Bading (Heidelberg) y el profesor Peter Vanhout (París) han demostrado que la proteína Npas4 regula la estructura y función de las células nerviosas, responsables del comportamiento dependiente de los ratones. Cuando se redujo la cantidad de Npas4 durante el experimento, la respuesta de los animales a la cocaína fue significativamente más débil.
Según el autor principal del estudio, Thomas Lissek, en un modelo animal Npas4 actúa como regulador molecular de la sensibilidad a las drogas que provocan conductas adictivas y de abuso. Los autores esperan que los resultados de este trabajo permitan comprender mejor la naturaleza de la adicción en humanos y puedan tener aplicaciones clínicas. Como médico y científico, está investigando para su tesis doctoral sobre los mecanismos de señalización molecular que relacionan la actividad neuronal con la transcripción de genes en el Centro Interdisciplinario de Neurociencia (IZN) de la Universidad de Heidelberg. El investigador también cree que los resultados confirman la existencia de una base biológica del comportamiento adictivo, similar al desarrollo de la diabetes o las enfermedades cardiovasculares.
La proteína Npas4 es un denominado factor de transcripción. Thomas Lissek explica que podemos considerar la Npas4 como un conductor que coordina cuántas y qué moléculas se producirán en la célula. Las moléculas sobre las que actúa principalmente Npas4 regulan los patrones de actividad eléctrica y la estructura de las células nerviosas, además de afectar al número de sinapsis entre ellas. Cuando se disminuyó experimentalmente la cantidad de Npas4, también disminuyó el número de contactos intercelulares entre neuronas. Posteriormente, los ratones mostraron una respuesta más débil a la cocaína que cuando el número de proteínas Npas4 era mayor.
Asimismo, los resultados de este trabajo realizado por científicos de Heidelberg y París demuestran que la Npas4 está controlada por mecanismos reguladores específicos. La inducción de la expresión de esta proteína se produce únicamente a través de señales que inducen un aumento de la concentración de calcio en los núcleos neuronales. Por ejemplo, la activación de los receptores de dopamina (que es el mecanismo de adicción más discutido) no aumenta la Npas4. Los equipos de investigación de Hilmar Bading y Peter Vanhout también pudieron confirmar esta característica utilizando el ejemplo de neuronas derivadas de células madre humanas.
El inusual mecanismo de regulación de la expresión de Npas4 es de interés tanto para la investigación biológica básica como para el desarrollo de terapias clínicas contra la adicción. El profesor Bading (director del departamento de neurobiología del IZN) añade que la exposición de Npas4 y la vía de señalización asociada para controlar el comportamiento adictivo son terapias prometedoras.
El estudio se realizó en el marco de un proyecto de colaboración germano-francés y fue financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG) y la Agencia Nacional de Investigación (ANR, Francia), entre otros. Los resultados se publicaron en la revista EMBO Reports.