Bioquímica contra la drogadicción

Cocaína y heroína, tabaco o alcohol: el coste en vidas, salud, delitos y baja productividad de los adictos a las drogas ilegales o legales es inmenso. ¿Cómo actúan estas sustancias? Nuevas técnicas para explorar el cerebro nos permiten saber cómo las drogas afectan a la neuroquímica, primer paso para hallar tratamientos farmacológicos contra la adicción; además, la investigación podría tener una aplicación más amplia: descubrir nuevos aspectos de las enfermedades mentales.

Una breve aclaración sobre la química del cerebro nos permitirá dilucidar el funcionamiento de las drogas: los neurotransmisores son moléculas que, fabricadas por una neurona emisora, viajan a través de la disolución acuosa que separa dos neuronas consecutivas, se unen con las moléculas receptoras de la neurona diana y disparan los impulsos nerviosos. Pues bien, los científicos han descubierto que los opiáceos (heroína, morfina), los cannabinoides (marihuana) y la nicotina (tabaco) son moléculas similares a algunos neurotransmisores del cerebro, y que la cocaína afecta a la actuación de la dopamina, otro neurotransmisor. En resumen, las drogas impiden la comunicación normal entre neuronas.

Sabemos cómo actúan, pero ¿a qué se debe la adicción? Probablemente, a que la mayoría de las drogas producen sensaciones placenteras; y lo hacen porque actúan sobre el sistema mesolímbico (un circuito neuronal que comienza en el cerebro medio y se conecta con el sistema límbico y la corteza prefrontal) que se asocia a una gratificación emocional. Algunos expertos han propuesto que el efecto placentero se debe a la dopamina; porque las neuronas que la producen constituyen una parte significativa del circuito. El estudio de las alteraciones que presentan las rutas neuronales en las que participa este singular neurotransmisor podría proporcionarnos conocimientos inesperados: porque la dopamina quizá intervenga en la esquizofrenia, una enfermedad mental implicada -se supone- en la hiperactividad de las neuronas productoras de dopamina, y en la enfermedad de Parkinson que se debe, en parte, a la pérdida de neuronas productoras de dopamina. Por si fuera poco, algunas drogas pueden crear estados mentales muy similares a ciertos trastornos mentales; hecho que significaría que las perturbaciones neuronales asociadas al consumo de drogas y los trastornos mentales podrían implicar procesos cerebrales similares; si se confirmara el solapamiento entre enfermedad mental y drogadicción, los medicamentos desarrollados para curar la adicción podrían emplearse en la terapéutica de las enfermedades mentales.

No cabe duda, nos esperan conocimientos apasionantes sobre nuestro cerebro.

La metamorfosis de los neutrinos

Ya lo he dicho en otro lugar: me entusiasman los neutrinos. Y no sólo porque nuestro cuerpo contiene veinte miligramos de potasio radioactivo que emiten unos trescientos cuarenta millones de neutrinos cada día; neutrinos que recorren nuestro organismo a velocidades cercanas a la de la luz y escapan hasta los sitios más recónditos del universo. Tampoco porque no notamos la inmensa cantidad de neutrinos que recibimos cada segundo: cuatrocientos billones procedentes del Sol, cincuenta mil millones originarios de la radioactividad terrestre natural y entre diez y cien mil millones producidos por todas las centrales nucleares.

Mi entusiasmo atañe a su increíble identidad múltiple. Un neutrino puede adoptar uno de tres sabores (el sabor electrónico, el muónico o el tauónico) y una de tres masas (pequeña, mediana y grande). Aclararé que el sabor nada tiene que ver con la gastronomía, sino con cómo el neutrino interacciona con la materia, y que la masa determina cómo se propaga por el espacio. Pero mientras que las partículas habituales tienen masas definidas, los neutrinos violan nuestra intuición: un sabor no implica una masa, ni viceversa. Si se mide la masa de un sabor se obtiene de forma aleatoria, una de las tres posibles (cada una tiene cierta probabilidad de suceder). Del mismo modo si se mide una masa en un neutrino, resulta alguno de los tres sabores, pero no siempre el mismo. Los objetos comunes poseen propiedades características: una pelota de baloncesto tiene seiscientos gramos de masa, quinientos una de fútbol, cien una de tenis. Si fueran neutrinos, el tipo de pelota y su peso no se corresponderían; en el aire una se transformaría en otra. Cuando es creado o detectado el neutrino tiene un sabor determinado, cuya masa es una mezcla de las tres masas, mezcla cuya composición varía a lo largo del viaje; y por ello el sabor creado y el detectado pueden ser diferentes. Sucede como si un jugador golpeara una pelota de fútbol y el portero detuviera una pelota que puede ser de baloncesto, de tenis o de fútbol. Con la peculiaridad de que podríamos saber las características del jugador que ha chutado (delantero, defensa, medio) según cuál sea el tipo de pelota detenida.

Lo dicho, me entusiasman los neutrinos: cada vez que veo un partido de fútbol y  pienso en los neutrinos, me imagino la confusión de los jugadores y sonrío.

¿Causa un parásito el colon irritable?

Los científicos estamos tan acostumbrados a los éxitos de la medicina moderna que, a menudo, solemos olvidar que todavía desconocemos la causa de muchas enfermedades. Añadiría más, esperamos que aparezca un médico genial capaz de encontrar un tratamiento global de la enfermedad: reconocemos en el prestigioso médico Claude Bernard al Galileo de la medicina; pero aún no ha aparecido un Newton de la salud.

Un par de casos concretos nos bajan la soberbia y llaman a la modestia. Hasta la penúltima década del siglo XX los médicos consideraban que las úlceras de estómago se debían al estrés o a la comida picante: se habían equivocado. Robin Warren y Barry Marshall demostraron que una infección bacteriana (de Helicobacter pylori) causaba la mayoría de las úlceras pépticas. Tal vez nos hallemos ante un caso similar con el colon irritable, una frecuente y molesta enfermedad que provoca náuseas, dolor abdominal, flatulencia y diarrea -la manifestación clínica más frecuente-: hasta ahora se desconoce la causa del mal. Durante mucho tiempo se creyó que el Blastocystis, un organismo unicelular parásito de intestino, no era patógeno, pero cada vez hay más evidencias que indican lo contrario, que produce infecciones cuyos síntomas intestinales son los mismos que presentan los pacientes diagnosticados con colon irritable; no olvidamos que también ocasiona erupciones cutáneas, urticaria, angioedema (acumulación de líquido en la piel y mucosas) y picor en las palmas de las manos y pies. Teniendo presente que la eliminación del parásito resuelve el cuadro clínico en muchos casos; los patólogos aventuran que tal vez ya hayan encontrado al agente responsable de la enfermedad. Y tiene sentido la atribución porque han averiguado que el blastocystis no sólo inflama y mata las células del intestino grueso, sino también fabrica moléculas que activan el mecanismo de liberación de histamina y la consecuente aparición de las alteraciones cutáneas.

El blastocystis afecte más a los habitantes de los países en desarrollo (al cuarenta por ciento de los brasileños) que a los desarrollados (tres por ciento de la población de Estados Unidos): porque los individuos adquieren la infección mediante la ingestión de quistes provenientes de las heces de individuos infectados y porque la higiene se cuida más en los países ricos que en los pobres. Siendo blastocystis uno de los parásitos más abundantes, ¿por qué aún permanecen sin dilucidar muchos aspectos de su vida y de su patogenia?

Fusión nuclear, ¿energía del futuro?

El Sol emite sesenta y tres millones de vatios de radiación cada metro cuadrado de su superficie. ¿De dónde procede tan colosal cantidad de energía? En el centro del Sol las presiones son tan grandes que los núcleos de hidrógeno, a pesar de su repulsión eléctrica, se fusionan a quince millones de grados para dar núcleos de helio produciendo la energía que alimenta a la estrella. En las enanas marrones no se alcanzan tales condiciones extremas, no se fusiona el hidrógeno, pero sí lo hace un isótopo de él, el deuterio, a una temperatura, aproximadamente, cien veces inferior. ¿Por qué no imitar, sino a las estrellas, a las enanas marrones para conseguir una fuente de energía limpia e inagotable? Si las reacciones de fusión se pudieran controlar se acabaría la escasez energética: el combustible abunda (el agua del mar contiene deuterio) y cuatro litros de agua proporcionarían la misma cantidad de energía que un superpetrolero, por si fuera poco, no se producen subproductos radiactivos de vida larga.

Los ingenieros han de conseguir una temperatura muy elevada para que ocurra la fusión; una vez lograda, deben mantener confinada la materia durante un tiempo suficientemente largo y a una densidad convenientemente alta, como para que pueda reaccionar; resulta cien veces más fácil lograr tales condiciones cuando reacciona el deuterio con el tritio -otro isótopo del hidrógeno- que cuando lo hace el deuterio solo. Conseguir cuarenta millones de grados para lograr la fusión nuclear del deuterio con el tritio sólo es el primer reto, porque quedan otras dificultades, quizá mayores, para que la reacción se convierta en una fuente viable de energía. Uno: ¿los materiales que constituyan el reactor podrán soportar temperaturas extremas durante años?, además, los neutrones procedentes de la reacción convierten en radiactivos los materiales que los contienen. Dos: no existe tritio en la naturaleza, hay que generarlo en un reactor nuclear, y es radiactivo. Tres: si se trata de fusión inducida por confinamiento magnético (se han logrado quinientos diez millones de grados), el plasma debe mantenerse en las condiciones críticas durante meses y no durante segundos. Cuatro: si se trata de fusión inducida por láser (se han alcanzado diez millones de grados), se necesita un flujo continuo, no implosiones intermitentes como hasta ahora, además, para que sea rentable, las cápsulas de combustible deben producirse a cinco centavos de dólar: el coste actual asciende a un millón.

Cuando alguien promete energía limpia y suministro inagotable, recelo: demasiado bueno para ser cierto. 

Centros cerebrales del placer

Para responder a las necesidades básicas que plantea la supervivencia, como la comida, el agua o el sexo, los humanos –y otros animales- hemos desarrollado un sistema de recompensa cerebral. En el pasado los psicólogos pensaban que el estímulo provocaba de una forma directa una respuesta: no es así; el recién nacido toma alimentos y recibe cuidados de la madre y, si las actividades le resultan placenteras, las agrega al repertorio de conductas; la motivación del hambre o de la sed se debe al placer que produce la bebida o comida; por eso es posible saciarse con un plato sabroso o ingerir una bebida deliciosa, sin que exista la sensación de hambre o de sed. Desgraciadamente, en su insaciable curiosidad, el hombre ha aprendido a estimular el sistema del placer con sustancias como el tabaco, el alcohol, la marihuana, la cocaína o la heroína, y no por necesidad de sobrevivir, sino por hedonismo, una conducta imprudente que le conduce a las destructivas adicciones.

James Olds y Peter Milner, a mitad del siglo XX, demostraron que una rata a la que le habían introducido un electrodo en cierta área del cerebro apretaba una palanca para autoestimularse. Es tan poderoso el efecto que los mamíferos llegan a abandonar la comida con el fin de obtener la estimulación cerebral; los psicólogos han asociado tan compulsivo comportamiento con el hábito a las drogas. El sistema de recompensa cerebral se localiza en unas células del sistema nervioso central que emplean la dopamina como mensajero químico; como puede colegirse, y se ha comprobado experimentalmente, los fármacos que interaccionan con la dopamina afectan al sistema de recompensa: si elevan su cantidad facilitan la autoestimulación, si la disminuyen, la deprimen. ¿Dónde se encuentran las neuronas que liberan la dopamina y constituyen los circuitos de recompensa? En distintas áreas del cerebro de enrevesado nombre desde la médula a la corteza: el área tegmental ventral, la amígdala, el área septal lateral, el núcleo olfatorio anterior, el tubérculo olfatorio y el neocórtex. Escrito con otras palabras, el circuito del placer está enlazado con las regiones cerebrales encargadas del conocimiento y de las emociones.

Si añado que los neurocientíficos suponen que los circuitos de recompensa cerebral de los drogadictos están alterados, el sabio lector imaginará el camino que tomarán los investigadores para hallar un remedio a las drogadicciones.