23 Mar Investigadores israelíes y estadounidenses descubren las señales cerebrales que dificultan el control de los comportamientos del TOC
Científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén y de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook descubren sustancias químicas relacionadas en ensayos preclínicos con ratones, lo que podría ayudar a tratar el trastorno obsesivo-compulsivo.
Por Diana Bletter
El profesor Joshua Goldberg, del Departamento de Neurobiología Médica de la Universidad Hebrea de Jerusalén (izquierda), y Joshua L. Plotkin, doctor en Filosofía, profesor asociado del Departamento de Neurobiología y Comportamiento del Centro de Trastornos del Sistema Nervioso de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stony Brook. (Cortesía)
En un estudio pionero, investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook afirmaron haber descubierto que un sistema de señalización química en el cerebro puede, en efecto, «tomar el control» de otro.
Los hallazgos, revisados por pares, ofrecen una nueva perspectiva sobre el origen de los desequilibrios químicos que subyacen a numerosos trastornos neurológicos y psiquiátricos debilitantes, como la enfermedad de Parkinson, el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), la ansiedad y la depresión.
El equipo de investigación, liderado por el profesor Joshua Goldberg de la Universidad Hebrea y el profesor Joshua Plotkin de Stony Brook, se centró en la región cerebral fundamental para el aprendizaje y el movimiento, el estriado dorsal, y en cómo la coordinación entre las células puede llegar a un estado de sobre-aceleración.
“Se cree que las compulsiones, como la comprobación o el lavado repetitivo, surgen de una actividad anormal en los circuitos del estriado dorsal que controlan los comportamientos habituales”, declaró Goldberg a The Times of Israel.
Mediante inteligencia artificial y técnicas de imagen de vanguardia en ensayos preclínicos con ratones en el laboratorio, el equipo exploró el efecto de una sustancia química cerebral llamada acetilcolina, que puede desencadenar directamente la liberación de serotonina, un neurotransmisor vinculado desde hace tiempo a los trastornos del estado de ánimo y psiquiátricos.
Los hallazgos, publicados recientemente en Nature Communications (Comunicaciones de la naturaleza), podrían ayudar a explicar por qué ciertos comportamientos se vuelven “tan difíciles de detener” en afecciones como el TOC, según los investigadores.
“Comprender estas interacciones puede ayudarnos a entender mejor la disfunción de los circuitos subyacentes a estos trastornos y, eventualmente, podría indicar nuevas formas de tratarlos”, afirmó Goldberg.
La imagen muestra una porción del cuerpo estriado. Las estructuras rojas son neuronas que liberan acetilcolina, las cuales fueron modificadas experimentalmente para expresar la proteína optogenética “canalrodopsina-2” (lo que permite su activación mediante luz). El color verde corresponde a un sensor genético que permite a los investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad de Stony Brook utilizar la microscopía de dos fotones, una técnica de vanguardia, para visualizar la liberación de serotonina. (Cortesía de Joshua Plotkin)
Un trastorno psiquiátrico que afecta a personas en todo el mundo
En declaraciones a The Times of Israel, Plotkin afirmó que el TOC es uno de los trastornos psiquiátricos más comunes a nivel mundial, afectando hasta al tres por ciento de la población global.
«Este trastorno no discrimina por nacionalidad, raza ni género», señaló Plotkin.
En Israel, un estudio halló evidencia directa de que un trauma agudo también puede desencadenar o agravar los síntomas del TOC.
Entre cuatro y seis meses después de presenciar el sangriento ataque de Hamás del 7 de octubre de 2023, casi el 40 por ciento de los supervivientes expuestos a la violencia cumplían los criterios para un probable TOC, en comparación con solo el siete por ciento de un grupo de control similar en otra parte de Israel.
Los síntomas incluían limpieza compulsiva, ordenar cosas y revisar cerraduras, ventanas y puertas, a menudo relacionados con el miedo a una invasión o a la seguridad.
Fotografías de víctimas cuelgan en la pared exterior de una casa del kibutz Nir Oz, devastada por el ataque de Hamás el 7 de octubre de 2023, tal como se observa en la comunidad fronteriza de Gaza el 23 de octubre de 2025. (Chaim Goldberg/Flash90)
El cerebro decide qué acción es la apropiada
El laboratorio de Plotkin investiga cómo el cerebro lleva a cabo la compleja tarea de seleccionar entre una gran cantidad de acciones potenciales.
Algunas de estas acciones son útiles y apropiadas, explicó Plotkin, mientras que otras son inapropiadas.
«La incapacidad para realizar esta tarea correctamente es fundamental en muchos trastornos neurológicos, especialmente en el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC)», explicó.
«Mientras que muchos científicos se centran en genes o moléculas, nosotros nos centramos en cómo cambia la actividad de los circuitos cerebrales en las enfermedades», afirmó Goldberg.
Los dos científicos son amigos desde 2009, cuando trabajaban en el mismo laboratorio de la Universidad Northwestern. Desde 2017, cuentan con una beca de investigación conjunta.
Imagen ilustrativa de un cerebro (iStock)
El vínculo entre los sistemas cerebrales
La parte del cerebro más íntimamente asociada con el aprendizaje de hábitos y la selección de acciones son los ganglios basales.
El cuerpo estriado actúa como el principal centro de recepción de los ganglios basales. Se encarga de recibir grandes cantidades de información de diversas partes del cerebro. El cuerpo estriado organiza toda esta información como un centro de procesamiento antes de decidir sobre movimientos o acciones.
Dentro de este sistema se encuentra la acetilcolina, un neurotransmisor que envía señales entre las células nerviosas.
«Durante unos 30 años, los neuro-científicos han sabido que existe una interacción especial en el cerebro entre el sistema de la acetilcolina y el sistema dopaminérgico», dijo Goldberg. «La dopamina es una sustancia química de señalización que desempeña un papel central en la recompensa y el aprendizaje».
Esta interacción se mencionaba en indicios en la literatura científica, o lo que Plotkin describió como «pequeñas migas de pan».
«Cuando aparecieron estas migas de pan, realmente no lo sabíamos», dijo. “No teníamos suficiente información para establecer una conexión. Así que esto es realmente mérito del laboratorio de Josh Goldberg. Él supo conectar los puntos y luego nosotros lo investigamos a fondo.”
El profesor Joshua Goldberg de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el profesor Joshua Plotkin de la Universidad de Stony Brook visitan Masada en 2017. (Cortesía)
El estudio siguió el “camino clásico del descubrimiento científico”, explicó Goldberg. Los investigadores partieron de una hipótesis basada en estos hallazgos previos y la pusieron a prueba directamente.
“Eso no siempre ocurre en ciencia”, afirmó. “Muchos descubrimientos se producen de forma más accidental”.
La conexión entre los sistemas de acetilcolina y dopamina
En su investigación, el equipo utilizó una tecnología llamada optogenética, que les permitió controlar células cerebrales específicas mediante destellos de luz.
Al activar las células que liberaban acetilcolina, las fibras de serotonina cercanas respondieron casi instantáneamente liberando sus propias señales químicas.
«Esto demostró que la acetilcolina no solo interactúa con la serotonina», afirmó Plotkin. «De hecho, puede tomar el control».
Al analizar los estados cerebrales relacionados con el TOC, los investigadores descubrieron que el sistema funcionaba de forma hiperactiva.
Las células de acetilcolina estaban hiperactivas, lo que provocaba un aumento masivo de serotonina. Esto sugiere que los síntomas del TOC podrían no deberse simplemente a un exceso de una sustancia química, sino más bien a una alteración en el sistema de coordinación cerebral.
“Nuestro trabajo sugiere que, en estos modelos preclínicos de conductas obsesivo-compulsivas, la acetilcolina se encuentra elevada”, afirmó Plotkin. “Está muy, muy alta”.
Goldberg explicó que “la verdadera sorpresa” fue descubrir la interacción entre la acetilcolina y la serotonina en la parte del cerebro donde la entrada de serotonina es relativamente escasa.
“Sin embargo, esto podría desempeñar un papel importante en los trastornos de conducta compulsiva”, añadió.
El estudio es “bastante novedoso”, declaró Jun Ding, profesor de neurología del departamento de neurocirugía de la Universidad de Stanford. Ding no participó en el estudio.
Explicó que la investigación descubrió que neuronas específicas que utilizan acetilcolina pueden desencadenar directamente la liberación de serotonina, una sustancia química clave implicada en el estado de ánimo y el comportamiento.
“Además, demostró que esta interacción se vuelve mucho más fuerte en un modelo de ratón con TOC”, concluyó Ding.
La interacción abre “la puerta a muchas preguntas nuevas sobre cómo funcionan y fallan estos circuitos”, dijo Goldberg.
El laboratorio de Plotkin ya ha comenzado a trabajar con otros científicos en Stony Brook en algunas de las bases para iniciar ensayos clínicos sobre la influencia de la acetilcolina.
“Actualmente, las opciones de tratamiento para el TOC, al igual que para casi todos los trastornos psiquiátricos, son incompletas”, dijo Plotkin. “Los tratamientos farmacológicos actuales para el TOC solo benefician a una fracción de los pacientes y curan a aún menos”.
“Se necesitan urgentemente mejores objetivos en torno a los cuales desarrollar tratamientos, y estos hallazgos ofrecen importantes pistas mecanicistas en la búsqueda de dichos objetivos”, dijo.
Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: The Times of Israel
