El alcohol es una droga que interacciona con diversos fármacos

Una de las drogas más consumidas en todo el mundo es el alcohol. La presentación más común de alcohol es en forma de etanol, una molécula de grandes efectos sobre diversos órganos de nuestro cuerpo.

El etanol, en dosis altas , actúa sobre dos tipos de receptores nerviosos: los nicotínicos de acetilcolina y los de la serotonina. Los efectos de la droga disminuyen los receptores de glutamato (que es un neurotransmisor excitador), los canales de calcio (el calcio favorece la neurotransmisión) y aumentan los receptores de GABA (que es un neurotransmisor inhibidor). Como resultado se produce una disminución de la transmisión del impulso nervioso, es decir, se generan efectos depresores.

Cuando se es dependiente de esta sustancia y no hay alcohol, los receptores de glutamato aumentan, de la misma manera que los canales de calcio y, sin embargo, disminuyen los receptores de GABA, esto es, se producen los efectos neurobiológicos opuestos a los descritos antes. Esto parece ser la razón del síndrome de abstinencia frente al alcohol.

La dependencia se suele generar en poco tiempo, lo que también sucede con otros depresores del sistema nervioso como son los ansiolíticos como las benzodiacepinas y los barbitúricos. Con estas sustancias, el alcohol presenta tolerancia cruzada, probablemente porque ellas también actúan a través los receptores del GABA.

Además, el alcohol interacciona con muchas otras sustancias que potencian sus efectos depresores. Así, antidepresivos, anticonvulsivantes, antihistamínicos, etc. potencian los efectos depresores del alcohol.

La exposición aguda a esta droga produce euforia y desinhibición, que parecen ser los responsables de los efectos reforzantes positivos y de que la conducta de ingesta de alcohol se mantenga.

El consumo habitual produce daño cerebral, amnesia, perturbaciones del sueño, estados psicóticos y convulsiones. Se manifiesta en un conjunto de síntomas que suelen llevar una secuencia concreta: una fase inicial de excitación y euforia, acompañada de locuacidad; una segunda fase hipnótica, de alteración motora, del equilibrio, confusión mental, habla incongruente, irritabilidad, mareos, náuseas, etc.; una tercera fase anestésica con pérdida de la conciencia, reflejos y del control de esfínteres, amén de una generalizada falta de tono muscular con problemas respiratorios y coma; finalmente se produce una fase bulbar, en la que se pierden las funciones propias del bulbo raquídeo con la consiguiente parada cardiorrespiratoria y la muerte.

Los receptores neuronales son el objetivo de la mayor parte de los fármacos

Los receptores, donde deberán acoplarse los neurotransmisores para que se produzca el paso del impulso nervioso entre dos neuronas, son proteínas localizadas en las membranas neuronales. Siendo esto así, es fácil comprender un hecho muy importante: algunos fármacos "compiten" con el neurotransmisor por su lugar de unión de manera que si se acoplan al neurotransmisor natural pueden ocurrir dos cosas:

a)bloquean la neurotransmisión porque impiden la actuación de la sustancia neurotransmisora liberada por la neurona presináptica.

b)imitan al neurotransmisor y realizan su misma acción.

Esto lo podrá entender más fácilmente con los siguientes ejemplos. Suponga que hay un déficit de un determinado neurotransmisor en una persona; lo conveniente será actuar con un fármaco que sustituya al neutrotransmisor, es decir, que actúe como esa sustancia, esto es, que imite al neurotransmisor: es un fármaco agonista.

Sin embargo, también es posible que se produzca un exceso de otro neurotransmisor. Esta situación podrá solucionarse con un fármaco que bloquee, al menos parcialmente, su acción, esto es, con una sustancia que al impedir la acción de neurotransmisor contrarreste su exceso.

Los dos casos anteriores ponen de manifiesto la dificultad de la administración de los fármacos, ya que una dosis demasiado alta en el primer caso podría generar efectos nocivos similares a los que produce el exceso de neurotransmisor. Por su parte, si el exceso de fármaco sucede en el segundo caso, se podrían bloquear los receptores e impedirse el efecto del neurotransmisor.

Un sistema nervioso para las vísceras

El sistema nervioso de los animales vertebrados tiene dos partes perfectamente diferenciadas: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico.

El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal y está protegido por los huesos del cráneo y los de la columna vertebral respectivamente.

El sistema nervioso periférico lo forman el sistema nervioso somático y el sistema nervioso autónomo; está constituido por un conjunto de vías nerviosas que conectan el sistema nervioso central con los órganos de los sentidos, con los músculos y con las glándulas. El somático está formado por nervios sensitivos, que transmiten las señales desde los receptores externos (piel, músculos, articulaciones, ojo, etc.) hasta el sistema nervioso central, y nervios motores, que llevan los impulsos nerviosos a los músculos voluntarios. Es decir, gracias a este parte del sistema nervioso periférico, los estímulos dolorosos, visuales, auditivos, etc. llegan hasta el sistema nervioso central y se hacen conscientes; y, además, los impulsos generados en el sistema nervioso central llegan, por ejemplo, a los músculos de las piernas y me permiten salir corriendo cuando las circunstancias lo requieren.

El sistema nervioso autónomo está formado por nervios sensitivos, que transmiten las señales nerviosas desde los órganos internos hasta el sistema nervioso central, y por nervios motores, que hacen lo propio desde el sistema nervioso central hasta los órganos internos, es decir, hasta el músculo liso (involuntario), músculo cardíaco y las glándulas. Esto significa que el sistema nervioso autónomo controla total o parcialmente casi todas las vísceras y, en consecuencia, la mayor parte de las funciones corporales, incluidas, claro está, las que tienen que ver con las respuestas emocionales: el ritmo cardíaco, la presión arterial, la sudoración, la secreción gástrica, los movimientos intestinales, etc.

Ahora bien, el sistema nervioso autónomo, a pesar del nombre, no es autónomo, está sometido al influjo del sistema nervioso central. En efecto, en la médula espinal, en el tronco del encéfalo y en el hipotálamo hay centros nerviosos capaces de poner en marcha el sistema nervioso autónomo.

Los seres vivos se encuentran en medios cambiantes que podrían alterar total, o parcialmente, su equilibrio interno. Por ejemplo, los mamíferos mantenemos constante la temperatura corporal alrededor de los 37ºC y en el caso de nuestra especie nos ayudamos de vestidos, aparatos de calefacción y de aire acondicionado pero, en condiciones bastante desagradables, somos capaces de mantener nuestra temperatura sin que se produzcan oscilaciones por encima de un grado centígrado. En el metabolismo celular hay un conjunto de reacciones que producen energía, parte de la cual se desprende en forma de calor; así, la actividad de los músculos requiere un combustible, como la glucosa, que al destruirse producirá energía útil —para la contracción del músculo— e inútil, en forma de calor. Consecuentemente, si aumenta la actividad muscular de forma general, como cuando realizamos una carrera de larga duración, se produce un ascenso de la temperatura corporal y se ponen en marcha diversos mecanismos con el fin de contrarrestarla: dilatación de los vasos sanguíneos de la piel, transpiración, etc. De manera opuesta, cuando hace mucho frío se producen los fenómenos contrarios, y es probable que realicemos movimientos de brazos y piernas y otros involuntarios, como los que nos hacen tiritar, que tienen como finalidad aumentar la producción de calor. Pues bien, todos estos fenómenos están controlados, en gran medida, por el sistema nervioso autónomo.

Feliz Navidad a todos los lectores de este blog

Jerarquía en la corteza

Es muy interesante comprender la jerarquía que existe en relación con los sistemas sensoriales. Por ejemplo, si se produce la lesión de los receptores auditivos, el resultado será una sordera completa, pero si la lesión se genera en niveles, por ejemplo, de la corteza sensorial secundaria o de asociación, los problemas sensoriales se convierten en problemas muy complejos que explican bastante bien lo que sucede en nuestro cerebro. Veamos.
Uno puede recibir en su corteza auditiva primaria unas señales sonoras espléndidas, las que corresponden a un concierto de Mozart, pero no tienen ninguna significación si no se procesan en otros niveles corticales más superiores. Vayamos un poco más allá. Si escuchamos repetidamente una palabra en chino y no sabemos nada de este idioma, con más o menos tiempo acabaremos reconociéndola.

Si se produce una lesión en el lóbulo temporal izquierdo es posible que se produzca un trastorno auditivo que afecta exclusivamente al reconocimiento de las palabras, un problema que impide la comprensión de lo que se nos dice, pero sí que escuchamos; es lo que se conoce como sordera pura para las palabras. Las personas así afectadas pueden oír perfectamente porque no presentan ninguna lesión en el trayecto que va desde los receptores auditivos hasta la corteza auditiva primaria (área 41 de Brodman) y por eso no son personas sordas; incluso pueden hablar estupendamente y si usted habla con alguna de ellas, vocalizando de una manera muy precisa, podrá leer sus labios y entender lo que dice. Lo que sucede es que estas personas no reciben información en una zona de la corteza denominada área de Wernicke o esta zona se encuentra lesionada. Este área de asociación se corresponde aproximadamente con las áreas 22, 39 y 40. La ausencia de información impide su análisis, en este caso el análisis de los sonidos de las palabras.

Vamos a intentar comprender el funcionamiento de la corteza visual y verá que es muy semejante al descrito anteriormente. La corteza visual primaria se localiza en el área 17, que recibe la información que viene de los dos ojos (visión binocular) y la analiza respecto de la orientación de los estímulos en el campo visual. Posee neuronas capaces de discriminar líneas rectas con cierta orientación en el espacio. Una lesión del área 17 produce ceguera completa de aquella zona del campo visual que conecte son la zona afectada. La corteza visual secundaria corresponde a las áreas 18 y 19. Además, existen otras áreas de asociación como la circunvolución angular, corteza del lóbulo temporal (20 y 21), que analizan aspectos más complejos de la información. Sabemos que los impulsos nerviosos viajan preferentemente en una dirección: desde la corteza visual primaria a la secundaria y desde ésta a diferentes regiones de la corteza de asociación. Por otro lado, se sabe que la lesión de la circunvolución angular del hemisferio dominante produce en el individuo la incapacidad para comprender los símbolos y expresarse a través de ellos. Es un área fundamental para la comprensión de una imagen visual. Las lesiones serán en gran medida homólogas a las que se han comentado antes en relación con la sordera pura para las palabras.

Corteza cerebral e información sensorial

¿Qué sucede después de que la información ha llegado a la corteza cerebral? La estructura más extensa y con una función más importante del cerebro es la corteza: son unos escasos 2 mm de grosor que recubren la totalidad de los hemisferios cerebrales. Debajo de ella se encuentra la sustancia blanca. Le indicaré un dato lo suficiente significativo como para que se haga una idea de la maraña y cantidad de neuronas que la forman. Si cogemos 1 mm3 de corteza podremos encontrar nada menos que unas 50.000 células nerviosas y unos 3.000 metros de axones.

El 90% de la corteza cerebral humana es un tipo que se denomina neocorteza, —el resto de la corteza la constituyen, básicamente, el hipocampo, estructura que tiene una importancia fundamental en la memoria, y la corteza olfativa— y aunque está formada por seis capas de neuronas, no es uniforme. Así, hay partes de distinto grosor y estructura que, entre otras cosas, se diferencian en áreas. Las áreas sensoriales, se ubican en los diferentes lóbulos cerebrales: parietal, temporal, occipital y de la ínsula; en ellas se procesa la información de las distintas modalidades sensoriales de manera que cada sentido tiene sus características áreas sensoriales. Por ejemplo, la corteza visual se localiza en el lóbulo occipital.

Además hay dos tipos de áreas sensoriales responsables de la codificación de la información de cada sentido. Las áreas sensoriales primarias de cada sentido reciben las señales nerviosas directamente a través de neuronas que vienen desde el tálamo. Muy cerca de ellas se encuentran las áreas sensoriales secundarias, que reciben los impulsos nerviosos desde las correspondientes áreas sensoriales primarias o desde áreas sensoriales secundarias del mismo sentido. Así, por ejemplo, un área sensorial auditiva primaria recibe información desde los receptores auditivos que después enviará al área auditiva secundaria.

Además de las áreas motoras, responsables primeras de la actividad muscular, hay áreas de asociación que constituyen la mayor parte de la neocorteza. Son áreas encargadas de la integración superior: asocian diversas señales y muy especialmente las que corresponden a los diversos sistemas sensoriales. Esta información le llega a la corteza de asociación desde la corteza sensorial secundaria y desde otras áreas de asociación. Estas áreas son un camino intermedio entre las señales que llegan a las sensoriales y las que parten desde las motoras. Cuando hablamos de procesos superiores (personalidad, lenguaje, etc.) estamos considerando el resultado de la actividad de estas áreas.

Cannabinoides

De la planta Cannabis sativa, se obtiene una serie de derivados a los que denominamos cannabinoides, que se han utilizado desde hace mucho tiempo para la producción de fibras y que han sido consumidos como euforizantes. La planta posee más de 60 sustancias psicoactivas, aunque la de mayor actividad es la delta-9-tetrahidrocannabinol (THC).

Los preparados de la planta, que se fuman, son de tres tipos:
-Marihuana, que se obtiene de las hojas secas y de las flores.
-Hachís, que se consigue de la sustancia segregada por las hojas.

-Aceite de hachís, obtenido mediante destilación.

Los datos existentes señalan que no todas las personas que consumen regularmente cannabinoides, necesariamente se inician en otras drogas pero, por el contrario, todos los que consumen otras drogas han consumido antes de ellas cannabinoides. Esto parece indicar que el consumo de cannabis es un precursor del consumo de otras drogas, por lo que estimula la necesidad de participar preventivamente en la población de estos consumidores.

Hace unos 20 años se descubrió en el cerebro que algunas neuronas tenían unos receptores de los cannabinoides, lo que explicaba el efecto de estas sustancias. Estos receptores abundan en el globo pálido, sustancia negra, hipocampo, cerebelo, etc., regiones que explican gran parte de los efectos de estas sustancias sobre el sistema motor y sobre las capacidades cognitivas y perceptivas.

Si había receptores de estas sustancias, cabía pensar que deberían existir unos cannabinoides endógenos, de la misma forma que había receptores naturales de la morfina porque existían opiáceos endógenos. Así se descubrió un cannabinoide de nuestro organismo: la anandamida.

El consumo de cannabinoides produce euforia y relajación, alteración del sentido del tiempo, risa contagiosa (cuando se consume en grupo), intensificación de las percepciones sensoriales comunes, etc. Su acción en el organismo afecta negativamente a la memoria a corto plazo, habilidades motoras normales, etc.

La enfermedad de Huntington (II)

Es muy importante el hecho de que La enfermedad de Huntington se manifieste hacia los cuarenta años, en la medida que tiene una raíz genética y en que, a esa edad, muchas personas portadoras del gen, pero que no manifiestan la enfermedad, ya han tenido hijos a los que han podido transmitir su gen defectuoso. Y esta es la razón fundamental por la que la patología se mantiene en la población. Dado que es una enfermedad debida a un alelo dominante, bastará poseer el alelo fatal para que se manifieste. Si éste se expresara en la niñez, por ejemplo, las personas morirían antes de dejar descendencia y en pocos años acabaría desapareciendo de la población.

La genética de la enfermedad de Huntington se conoce con bastante precisión y desde 1983 se sabe que es debida a un gen dominante ubicado en el brazo corto del cromosoma 4. Esto quiere decir que sólo se necesita un alelo defectuoso para expresar la patología, o lo que es igual, una persona portadora del alelo responsable de la enfermedad en uno de sus cromosomas 4, tiene una probabilidad del 50% de que alguno de sus descendientes la padezca.

El estudio del gen nos revela que en las personas normales suele haber entre 9 y 35 repeticiones de los nucleótidos CAG, mientras que en los afectados hay entre 42 y 86 (pero pueden llegar hasta las 250) repeticiones de ese trío de nucleótidos. Esto supone que poseer alrededor de 40 repeticiones es estar a las puertas de la enfermedad y, no sería extraño, que algún descendiente por línea directa, en unas pocas generaciones, acabara manifestando el mal de Huntington.

Aunque parece claro que las repeticiones no guardan ninguna relación con la gravedad de la enfermedad, sí que tienen mucho que ver con la edad de su aparición: cuanto más veces se encuentre CAG, antes se manifestará la enfermedad de Huntington.

Todo lo dicho nos permitirá entender fácilmente los estudios que sobre la corea de Huntington se han realizado en diferentes poblaciones. Sabemos que es una enfermedad bastante más rara entre los japoneses, y orientales, que entre los ingleses, y europeos en general. Es cierto que la mayoría de las personas, ya sean japonesas o inglesas, poseen entre 14 y 18 tripletes repetidos, sin embargo, hay muchos más europeos que tienen de 25 a 30 repeticiones que orientales.

Los conocimientos actuales sobre esta dolencia han permitido desarrollar un test presintomático (antes de que aparezcan las señales de la corea) y de tipo directo, es decir, sin que sea necesario realizar un estudio familiar. Este test tiene su fundamento en el conocimiento del número de tripletes CAG en los individuos de riesgo, los emparentados con personas afectadas. Recuerde que el análisis del ADN indica que si una persona tiene menos de 35 repeticiones de CAG no desarrollará la enfermedad, que la repetición de, por ejemplo, 80 CAG implica que uno tiene encima la espada de Damocles y que, por otra parte, estadísticamente, si posee 100 repeticiones de este triplete manifestará el mal de Huntington antes que el de 80. No obstante, hay que pensar que si una persona sospecha que a los 35 ó 40 años va a padecerla, el análisis genético es posible que le plantee una dicotomía entre la ética, para no tener hijos, y el tormento psicológico que le puede ocasionar saber que, en pocos años, va a sufrir una enfermedad sin curación posible. El hecho es que, en la actualidad, más del 50% de los familiares de los enfermos con el mal de Hungtington no quieren conocer cuál es su situación respecto del gen, prefieren vivir en la ignorancia.

La enfermedad de Huntington (I)

Una de las enfermedades con una base genética mejor conocida es la que produce un trastorno motor que se expresa con contorsiones, muecas y giros semejantes a los que se pueden producir danzando; por esta razón, a este síndrome se le denomina corea de Huntington, porque corea significa baile, danza.

La enfermedad, que afecta a una de cada 10000 personas, no tiene curación y cursa con manifestaciones como movimientos involuntarios e incontrolados, desarreglos psíquicos y una perdida de las funciones intelectuales que terminan en demencia. La enfermedad fue descrita en 1872, por George Hungtington, médico de Ohio, sobre la base de los historiales clínicos que su padre y abuelo, también médicos, habían observado en una familia de Long Island. Llamó a la enfermedad “Corea Hereditaria”.

Los primeros síntomas se manifiestan en un deterioro físico, intelectual y emocional. En efecto, no es raro que, inicialmente, aparezcan signos de agitación nerviosa, tics, movimientos, llamativos. Estas señales se van haciendo progresivamente más patentes y terminan por general problemas al hablar, deglutir o caminar. Intelectualmente, suele apreciarse una disminución de la memoria a corto plazo, de la capacidad para afrontar situaciones novedosas, organizar tareas, etc. Por último, emocionalmente, pueden expresarse señales evidentes de apatía, irritabilidad, depresión, etc. La enfermedad irá progresando hasta acabar con el paciente por alteraciones colaterales al mal: cardíacas, respiratorias, inmunológicas, o de otra índole.

Desde mediados de los años 90 sabemos que el gen se expresa, en este mal, en una proteína anómala, denominada huntingtina, que se produce en todas las partes del encéfalo, aunque su efecto indeseable sólo se limita a unas determinadas regiones cerebrales. En efecto, las autopsias realizadas a fallecidos por esta patología han puesto de manifiesto que se produjo una degradación considerable del cuerpo estriado y de la corteza cerebral. Por otra parte, la enfermedad se suele presentar asociada a una sustancia neurotóxica, el ácido quinolínico.

¿Pero cómo se manifiesta la corea de Huntington? En el año 2000, un grupo de investigadores informó a la comunidad científica de unos experimentos, realizados in vitro, con células a las que se había insertado, mediante técnicas de ingeniería genética, el gen anómalo responsable de la enfermedad. En ellos ponían de manifiesto que la huntingtina normal era una especie de “proteína salvavidas de las neuronas”. Estudios posteriores de Elena Cattaneo y su equipo de investigación de la Universidad de Milán, demostraban claramente la relación entre la proteína responsable de la enfermedad de Huntington y una sustancia que tiene una importancia trascendental en la supervivencia de la neuronas del cuerpo estriado: el factor neurotrófico derivado del cerebro. La síntesis de esta sustancia es favorecida por la huntingtina normal, la indeseable no estimula la formación del citado factor.

Podemos concluir, pues, que la presencia del gen de la enfermedad produce una proteína que realiza una doble función no buscada: por un lado es tóxica para las neuronas, por otro impide la formación de un factor de crecimiento fundamental para una zona cerebral.

La importancia de la barrera hematoencefálica

Hace más de un siglo, el científico polaco Paul Ehrlich (1854-1915) realizó un descubrimiento excepcional: al inyectar una sustancia de color azul en el torrente circulatorio de una animal, todas las células del mismo se tiñeron de azul, excepto el encéfalo y la médula espinal. No obstante, si ese colorante se introducía en los espacios intracerebrales (los ventrículos cerebrales), el colorante aparecía en todo el sistema nervioso central. Esta experiencia demostraba claramente que hay una especie de separación entre la sangre y el líquido intercelular cerebral.

En la sangre hay muchas sustancias tóxicas que no deben ponerse en contacto con las neuronas del sistema nervioso central, ya que este hecho provocaría un funcionamiento incorrecto del mismo. La muralla que impide esto es la llamada barrera hematoencefálica, que es consecuencia de la estructura característica de los vasos sanguíneos cerebrales. Y es que las células que forman las paredes de los vasos, a diferencia de lo que sucede en el resto del cuerpo, se encuentran tan íntimamente unidas que muchas moléculas que discurren disueltas en el plasma sanguíneo no pueden salir de los capilares. Otras, como por ejemplo la glucosa, son capaces de atravesarlos mediante procesos de transporte activo (con gasto de energía).

Esto tiene muchas ventajas de acuerdo con el funcionamiento normal de una persona, sin embargo, supone un bloqueo a la hora de utilizar medicamentos que deben llegar al sistema nervioso central. Veamos.

La enfermedad de Parkinson es una patología que se debe al déficit del neurotransmisor dopamina en una determinada región cerebral. El sentido común parece indicar que si falta esta sustancia bastará administrarla para que los parkinsonianos se curen. Sin embargo, y desgraciadamente, nada más lejos de la realidad: la dopamina no es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica.

Finalmente, hay que indicar que no todas las partes del encéfalo tienen una barrera hematoencefálica que actúa con igual intensidad, es decir, hay zonas en las que las sustancias atraviesan las paredes de los capilares sanguíneos más fácilmente que otras. Por ejemplo, hay pequeñas regiones del encéfalo que carecen de esta muralla y que se caracterizan por tener una densidad de capilares marcadamente superior a la de los tejidos adyacentes. Como ejemplos de estas regiones del encéfalo podemos citar la neurohipófisis y la glándula pineal.