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08/07/2020 - Nota de prensa

Células cerebrales con forma de estrella esclarecen el vínculo entre el consumo de cannabis y la sociabilidad

El Dr. Arnau Busquets es actualmente investigador Ramón y Cajal en el Grupo de Investigación de Farmacología Integrada y Neurociencia de Sistemas del IMIM i uno de los primeros autores de este trabajo

El consumo de cannabis puede conducir a cambios de comportamiento, entre los cuales la reducción de las interacciones sociales en algunas personas. Para comprender mejor el fenómeno, el investigador del Inserm Giovanni marsicano y su equipo del NeuroCenter Magendie (Inserm / Universidad de Burdeos), en colaboración con el profesor de la Universidad de Salamanca Juan P. Bolaños y su equipo, han identificado por primera vez en ratones los mecanismos cerebrales que se encuentran detrás de la relación entre el cannabis y la reducción de la sociabilidad. Los resultados de su investigación se han publicado en Nature.

El Dr. Arnau Busquets es actualmente investigador Ramón y Cajal en el Grupo de Investigación de Farmacología Integrada y Neurociencia de Sistemas del IMIM i uno de los primeros autores de este trabajo. Ha sido el responsable de llevar a cabo la parte in vivo del proyecto en ratones, durante su periodo postdoctoral con el equipo del Dr. Marsicano en Burdeos. El Dr. Busquets puso en marcha su propio grupo el pasado mes de septiembre (https://www.imim.cat/programesrecerca/neurociencies/grfh/cell-type_mechanisms_in_normal_and_pathological_behavior/index.htm).

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La exposición regular al cannabis puede tener un impacto perjudicial en la sociabilidad. En el caso de algunos consumidores, los estudios demuestran que puede dar lugar al síndrome de abstinencia y en una reducción de las interacciones sociales. Sin embargo, la red cerebral y los mecanismos implicados en esta relación hasta ahora no eran claros.

Para profundizar en el tema, un grupo dirigido por el investigador del Inserm Giovanni Marsicano del NeuroCenter Magendie (Inserm / Universidad de Burdeos)), del que formaba parte el Dr. Arnau Busquets, actualmente investigador del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), se ha asociado con un equipo de la Universidad de Salamanca dirigido por Juan P. Bolaños.

En términos generales, su tarea tiene por objeto mejorar nuestros conocimientos sobre el funcionamiento de los receptores cannabinoides (los receptores cerebrales que interactúan con los compuestos químicos del cannabis).

En su estudio publicado en la revista Nature, los investigadores demuestran que después de la exposición al cannabis se producen cambios de comportamiento relacionados con la sociabilidad como resultado de la activación de receptores cannabinoides específicos, situados en células con forma de estrella del sistema nervioso central llamadas astrocitos.

En un cultivo de neuronas, cohabitan las células alimentadoras y los astrocitos (célula con forma de estrella en el centro en rojo). La tubulina viene marcada en verde, la actina en rojo y los núcleos en azul. Los investigadores se han centrado en estas células para comprender el impacto del consumo de cannabis en la sociabilidad. Inserm / Saoudi, Yasmina / Ballet, Sandrine

Los receptores cannabinoides y las mitocondrias

Estos hallazgos son el resultado de casi una década de trabajo duro. En el año 2012, Marsicano y su equipo hicieron un descubrimiento sorprendente: los receptores cannabinoides no sólo están presentes en la membrana celular, como se creía anteriormente. Algunos de estos receptores también se encuentran en la membrana de las mitocondrias, los orgánulos intracelulares cuya función es proporcionar a las células la energía que necesitan.

Este nuevo estudio llega después de que el equipo haya identificado los receptores cannabinoides situados en la membrana de las mitocondrias dentro de los astrocitos.

Entre Otras funciones, estas células Juegan un papel muy Importante en el metabolismo

Este nuevo estudio llega después de que el equipo haya identificado los receptores cannabinoides situados en la membrana de las mitocondrias dentro de los astrocitos. Entre otras funciones, estas células juegan un papel muy importante en el metabolismo energético del cerebro a través de mecanismos moleculares específicos revelados por Bolaños y su equipo. Captan la glucosa de la sangre y la metabolizan en lactato, que actúa como "alimento" para las neuronas. "Dada la importancia de los astrocitos y el uso de la energía para la función cerebral, queríamos entender el papel de estos receptores cannabinoides específicos y las consecuencias para el cerebro y el comportamiento cuando se expone al cannabis", explica Marsicano.

Los investigadores expusieron los ratones al cannabinoide THC, el principal compuesto psicoactivo del cannabis. Observaron que la activación persistente de los receptores cannabinoides mitocondriales situados en los astrocitos daba lugar a una cascada de procesos moleculares que provocaban una disfunción del metabolismo de la glucosa en los astrocitos.

En consecuencia, la capacidad de los astrocitos para transformar la glucosa en "alimento" para las neuronas se veía reducida. En ausencia de la ingesta de energía necesaria, el funcionamiento de las neuronas se vio comprometido en los animales, con un impacto perjudicial en el comportamiento. En concreto, las interacciones sociales se redujeron hasta 24 horas después de la exposición al THC.

"Nuestro estudio es el primero en demostrar que la disminución de la sociabilidad a veces asociada al consumo de cannabis es el resultado de la alteración del metabolismo de la glucosa en el cerebro. También abre nuevas vías de investigación para encontrar soluciones terapéuticas para aliviar algunos de los problemas de comportamiento resultantes de la exposición al cannabis. Además, revela el impacto directo del metabolismo de la energía de los astrocitos en el comportamiento ", afirman marsicano y Bolaños.

En un momento en que el debate sobre el cannabis terapéutico vuelve a estar en primera línea, los investigadores también creen que este tipo de investigación es necesaria para comprender mejor cómo interactúan los diversos receptores cannabinoides del cuerpo con la droga, y si alguno de ellos está particularmente asociado con efectos nocivos. Esta investigación permitiría garantizar el tratamiento óptimo de los pacientes que pudieran necesitar este tipo de terapia.

Fuente

Glucose metabolism links astroglial mitochondria to cannabinoid effects

Daniel Jimenez-Blasco, Arnau Busquets-Garcia, Etienne Hebert-Chatelain, Roman Serrat, Carlos Vicente-Gutierrez, Christina Ioannidou,Paula Gómez Sotres, Irene Lopez-Fabuel, Monica Resch, Eva Resel,Dorian Arnouil, Dave Saraswat, Marjorie Varilh, Astrid Cannich, Francisca Julio-Kalajzic, Itziar Bonilla-Del Río, Angeles Almeida, Nagore Puente, Svein Achicallende, Maria-Luz Lopez-Rodriguez, Charlotte Jollé, Nicole Déglon, Luc Pellerin, Charlène Josephine, Gilles Bonvento, Aude Panatier, Beat Lutz, Pier-Vincenzo Piazza, Manuel Guzmán Luigi Bellocchio, Anne-Karine Bouzier-Sore, Pedro Grandes, Juan P.Bolaños, and Giovanni Marsicano. Nature, June 2020.

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