Esto le pasa a tus neuronas cuando fumas

Nicotina en una neurona: La neurona contiene un biosensor desarrollado por el equipo de H. Lester, y se ilumina en presencia de concentraciones variables de nicotina | Imagen Caltech / Lester Group

Estamos en febrero y muchos de los que se propusieron dejar de fumar, como deseo para el año nuevo, no han podido conseguirlo y han vuelto al indeseable hábito del tabaco. Abandonar esta insalubre práctica es difícil, la fuerza de voluntad necesaria para dejar de fumar hace que, en muchos casos se tarden años y en otros, desafortunadamente, nunca se consiga. Existen poderosas razones fisiológicas que explican por qué es tan duro dejar esta adicción, y esta semana, gracias al trabajo del grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech), incluso podemos ver en directo cómo se comportan nuestras neuronas cuando reciben las moléculas de nicotina.

Cuando le das una calada a un cigarrillo, la nicotina fluye rauda hacia tu cerebro, se engancha a los receptores en la superficie de las neuronas y se activan los mecanismos neuroquímicos de recompensa. Hablando figuradamente, tus neuronas inician los mismos resortes que te hacen sentir felicidad. Esta semana, el equipo de Caltech dirigido por el biólogo Henry Lester, confirma que la nicotina no se queda simplemente en la superficie de las células, los compuestos impregnan las células neuronales y las altera desde la superficie hasta los retículos endoplasmáticos. Los científicos han desarrollado un sensor de proteínas, que brilla en presencia de nicotina, lo que permite observar la acción de la nicotina en las células y revelar más acerca de la naturaleza de la adicción a la nicotina.

El retículo endoplásmico hace las veces de fábrica y también de almacén de una célula, el lugar donde se sintetizan y empaquetan las proteínas para enviarlas a otros lugares, tanto dentro como fuera de la célula. La nicotina cuenta allí con sus propios receptores, conocidos como receptores nicotínicos (nAChRs) están entre estas proteínas. Después de ser “fabricados” en el retículo endoplásmico, se desplazan hasta la superficie de la célula. Cuando las moléculas de nicotina entran en tu cuerpo, viajan a través del torrente sanguíneo y llegan a las células cerebrales, donde se encuentran con los receptores nAChR en la superficie de estas células. Esto desencadena los procesos celulares de liberación de sustancias químicas de recompensa y felicidad.

El equipo de Henry Lester ha diseñado un biosensor que se abre y se cierra, y lo han colocado tanto en el retículo endoplásmico, como en la superficie de las células. Cuando la nicotina llega a la superficie de la célula, el biosensor se cierra y se activa la proteína fluorescente que brilla con intensidad variable (como vemos en el vídeo, según la cantidad de nicotina que recibe), indicando así la cantidad de moléculas de nicotina y dónde se ubican.

La técnica se ha publicado en un artículo, titulado “Determinación de la farmacocinética de los fármacos nicotínicos en el retículo endoplásmico mediante biosensores” y con las grabaciones conseguidas en el laboratorio, el equipo ha descubierto que la nicotina entra en el retículo endoplásmico velozmente, a los pocos segundos. Esta rapidez para alcanzar el retículo, explica muchas cosas: nuestras neuronas son muy sensibles a la nicotina, lo que aumenta los sentimientos gratificantes después de una bocanada de un cigarrillo de tabaco o de un cigarrillo electrónico. En otras palabras, cuanto más fumas, más rápida y fácilmente recibes tu próximo chute de nicotina. Por eso la nicotina es tan adictiva, y también explica por qué es tan difícil dejar de fumar.

Referencias científicas y más información:

H. Jonathan, L., Loren, H. Lester, et al (2019) “Determining the pharmacokinetics of nicotinic drugs in the endoplasmic reticulum using biosensors”. Journal of General Physiology . ISSN 0022-1295. (In Press)

Lorinda Dajose “This is a Neuron on Nicotine” Caltech News