Efecto a largo plazo del alcohol en el cerebro

Si bien los investigadores han encontrado que un consumo de alcohol (etanol) moderado en adultos más viejos (sobre 50 años) está asociado con una mejor cognición y bienestar que con abstinencia, el consumo excesivo de alcohol está asociado con lesiones generalizadas en el cerebro. Otros estudios sugieren que incluso el consumo moderado de alcohol por sí mismo daña el cerebro, como al reducir el volumen de materia gris. Esto puede implicar que en general apuntar al consumo más bajo posible de alcohol podría ser un enfoque aconsejable.[1]​[2]​ Los efectos se pueden manifestar de manera tardía: se ha encontrado que el trastorno por consumo de alcohol se correlaciona con un riesgo aumentado de déficit cognitivo severo y de memoria en los años posteriores de vida.[3]​[4]​ El daño del cerebro relacionado con el alcohol no se debe sólo a los efectos tóxicos directos del alcohol, sino que la abstinencia del alcohol, la deficiencia nutritiva, las alteraciones de electrolitos, y el daño en el hígado también se cree que contribuyen a este daño del cerebro relacionado con el alcohol.[5]​

Desarrollo de cerebro adolescente

El consumo de grandes cantidades de alcohol puede perjudicar el desarrollo normal del cerebro en humanos. Se han observado déficits en la comunicación de información verbal y no verbal, y en el funcionamiento visuoespacial en jóvenes con historia de gran consumo durante la adolescencia temprana y media.[6]​[7]​[8]​

Durante la adolescencia ocurren etapas críticas de neurodesarrollo, incluyendo remodelación y cambios funcionales en la plasticidad sináptica y conectividad neuronal en diferentes regiones del cerebro. Estos cambios pueden hacer que los adolescentes sean especialmente susceptibles a los efectos nocivos del alcohol. Comparado a los adultos, es más probable para los adolescentes expuestos al alcohol muestren déficits cognitivos (incluyendo el de aprendizaje y de memoria). Algunos de estos efectos cognitivos, como la dificultad para aprender, pueden persistir en la edad adulta.[9]​

Mecanismos de acción

Neuroinflamación

El alcohol puede provocar la activación de las células astrogliales, las que pueden producir una respuesta pro-inflamatoria en el cerebro. El etanol interacciona con los receptores TLR4 e IL-1RI en dichas células para activar señales intracelulares de vías de transducción. Específicamente, el etanol induce la fosforilación de la cinasa IL-1R-asociada (IRAK), ERK1/2, proteína cinasa activada por estrés (SAPK)/JNK, y la proteína cinasa p38 mitógeno-activada (p38 MAPK). La activación de las vías IRAK/MAPK conduce a la estimulación de los factores de transcripción NF-kappaB y AP-1. Estos factores de transcripción causan la activación (upregulation) de la sintasa inducible de óxido nítrico (iNOS) y la expresión de cicloxigenasa-2 (COX-2 o PTGS2).[10]​ La activación de estos mediadores inflamatorios por etanol también se asociada con un aumento en la actividad de la caspasa 3 y un aumento de apoptosis celular.[10]​[11]​ El mecanismo exacto por el que distintas concentraciones de etanol pueden activar o inhibir la señalización deTLR4/IL-1RI no se conoce, aunque podría involucrar alteraciones en el agrupamiento de balsa lipídicas[12]​ o de complejos de adhesión celular y de citoesqueleto de actina.[13]​

Cambios en las vías de señalización dopaminérgicas y glutamatérgicas

El tratamiento intermitente con etanol causa una disminución de la expresión del receptor de dopamina tipo 2 (D2R) y una disminución en la fosforilación de la subunidad 2B del receptor NMDA (NMDAR2B) en la corteza prefrontal, hipocampo, núcleo accumbens, y, sólo para el D2R, el cuerpo estriado. También causa cambios en el acetilación de histonas H3 y H4 en dichas estructuras cerebrales, sugiriendo que ocurren cambios por remodelación de cromatina, lo que podría mediar alteraciones de largo plazo. Además, ratas adolescentes expuestas a etanol muestran niveles basales más altos de dopamina en el núcleo accumbens, junto con una respuesta prolongada de dopamina en esta área en respuesta a una dosis de prueba de etanol. Todos juntos, estos resultados sugieren que una exposición al alcohol durante la adolescencia puede sensibilizar las vías de dopamina mesolímbicas y mesocortical para causar cambios en la señalización dopaminérgica y glutamatérgica, lo que podría afectar la remodelación y las funciones del cerebro adolescente.[14]​ Estos cambios son significativos ya que el efecto del alcohol en los receptores de NMDA podría contribuir a una disfunción del aprendizaje y la memoria (ver Efectos de alcohol en la memoria).

Inhibición de la neurogénesis en el hipocampo

El consumo excesivo de alcohol de manera puntual (borrachera) causa una disminución de la neurogénesis en el hipocampo, a través de una disminución de la proliferación de células madre neuronales y de la supervivencia de nuevas células.[15]​[16]​ El alcohol disminuye el número de células en fase S del ciclo celular, y puede atrapar células en fase G1, inhibiendo así su proliferación.[17]​ El etanol tiene diferentes efectos en diferentes tipos de células progenitoras en división activa durante sus fases iniciales de desarrollo neuronal. Una exposición crónica al alcohol disminuye el número de células proliferadoras similares a las glial radiales, preneuronales, y tipos intermedios, mientras que no afecta los tipos celulares neuronales tempranos, sugiriendo que el uso de etanol altera el tipo de células precursoras. Además, hay una disminución más pronunciada en la diferenciación y de las neuronas inmaduras que en las progenitoras en proliferación, sugiriendo que la disminución anormal en el porcentaje de los progenitores preneuronal en división activa resulta en una mayor reducción en la maduración y supervivencia de las células postmitóticas.[16]​

Además, la exposición al alcohol aumentó varios marcadores de muerte celular. En estos estudios, la degeneración neuronal parece estar mediada por vías no apoptóticas.[17]​[18]​ Uno de los mecanismos propuestos para la neurotoxicidad del alcohol es la producción de óxido nítrico, aunque otros estudios han encontrado que una producción de óxido nítrico inducida por alcohol sí lleva a la apoptosis (ver Neuroinflamación).

Alteraciones transitorias versus estables

Muchas consecuencias fisiológicas negativas del alcoholismo son reversibles durante la abstinencia. Por ejemplo, muchas personas con alcoholismo crónico padecen una variedad de deficiencias cognitivas.[19]​ Aun así, una abstinencia de varios años resuelve la mayor parte del déficit neurocognitivo, excepto el que persiste en el procesamiento espacial.[20]​ No obstante, hay algunas consecuencias frecuentes de largo plazo que no son reversibles durante la abstinencia. La necesidad compulsiva de consumir alcohol (craving) se presenta frecuentemente a largo plazo entre personas con alcoholismo.[21]​ En un estudio, a 461 individuos que buscaron ayuda por problemas de alcohol se les brindó un seguimiento por hasta 16 años,[22]​ en los que un 54% de quienes intentaron mantenerse abstinentes sin ayuda profesional hubo una reincidencia en el consumo, mientras que hubo reincidencia en el 39% de quienes lo intentaron con ayuda profesional.

Las consecuencias estables y a largo plazo del uso peligroso de alcohol de forma crónica se cree que se deben a alteraciones estables de la expresión de genes que resulta de cambios epigenéticos dentro de regiones particulares del cerebro.[23]​[24]​[25]​ Por ejemplo, en ratas expuestas a alcohol por hasta 5 días, hubo un aumento en la acetilación de la lisina 9 de la histona H3 en el promotor de pronociceptina en el complejo de la amígdala cerebral. Esta acetilación es una marca de activación para pronociceptina. El sistema nociceptina/receptor opioide de nociceptina está implicado en el efecto de refuerzo o condicionamiento del alcohol.[26]​

Referencias

  1. ↑ Ramirez, Elva. «Study: No Amount Of Drinking Alcohol Is Safe For Brain Health» (en inglés). Consultado el 13 de junio de 2021. 
  2. ↑ Topiwala, Anya; Ebmeier, Klaus P.; Maullin-Sapey, Thomas; Nichols, Thomas E. (12 de mayo de 2021). No safe level of alcohol consumption for brain health: observational cohort study of 25,378 UK Biobank participants (en inglés). pp. 2021.05.10.21256931. doi:10.1101/2021.05.10.21256931. Consultado el 13 de junio de 2021.  Available under CC BY 4.0.
  3. ↑ Caroline Cassels (30 de julio de 2014). «Midlife Alcohol Abuse Linked to Severe Memory Impairment». Medscape (WebMD LLC). 
  4. ↑ Kuźma, E. B.; Llewellyn, D. J.; Langa, K. M.; Wallace, R. B.; Lang, I. A. (2014). «History of Alcohol Use Disorders and Risk of Severe Cognitive Impairment: A 19-Year Prospective Cohort Study». The American Journal of Geriatric Psychiatry 22 (10): 1047-1054. PMC 4165640. PMID 25091517. doi:10.1016/j.jagp.2014.06.001. 
  5. ↑ Neiman, J. (Oct 1998). «Alcohol as a risk factor for brain damage: neurologic aspects». Alcohol. Clin. Exp. Res. 22 (7 Suppl): 346S-351S. PMID 9799959. doi:10.1111/j.1530-0277.1998.tb04389.x. 
  6. ↑ «fMRI measurement of brain dysfunction in alcohol-dependent young women». Alcohol. Clin. Exp. Res. 25 (2): 236-45. February 2001. PMID 11236838. doi:10.1111/j.1530-0277.2001.tb02204.x. 
  7. ↑ «The influence of substance use on adolescent brain development». Clin EEG Neurosci 40 (1): 31-8. January 2009. PMC 2827693. PMID 19278130. doi:10.1177/155005940904000110. 
  8. ↑ «Neurocognitive functioning of adolescents: effects of protracted alcohol use». Alcohol. Clin. Exp. Res. 24 (2): 164-71. February 2000. PMID 10698367. doi:10.1111/j.1530-0277.2000.tb04586.x. 
  9. ↑ Guerri, C.; Pascual, M. A. (2010). «Mechanisms involved in the neurotoxic, cognitive, and neurobehavioral effects of alcohol consumption during adolescence». Alcohol 44 (1): 15-26. PMID 20113871. doi:10.1016/j.alcohol.2009.10.003. 
  10. ↑ a b Blanco Am, V. S. S.; Vallés, S. L.; Pascual, M.; Guerri, C. (2005). «Involvement of TLR4/type I IL-1 receptor signaling in the induction of inflammatory mediators and cell death induced by ethanol in cultured astrocytes». Journal of Immunology 175 (10): 6893-6899. PMID 16272348. doi:10.4049/jimmunol.175.10.6893. 
  11. ↑ Pascual, M.; Blanco, A. M.; Cauli, O.; Miñarro, J.; Guerri, C. (2007). «Intermittent ethanol exposure induces inflammatory brain damage and causes long-term behavioural alterations in adolescent rats». European Journal of Neuroscience 25 (2): 541-550. PMID 17284196. doi:10.1111/j.1460-9568.2006.05298.x. 
  12. ↑ Fernandez-Lizarbe, S.; Pascual, M.; Gascon, M. S.; Blanco, A.; Guerri, C. (2008). «Lipid rafts regulate ethanol-induced activation of TLR4 signaling in murine macrophages». Molecular Immunology 45 (7): 2007-2016. PMID 18061674. doi:10.1016/j.molimm.2007.10.025. 
  13. ↑ Guasch, R. M.; Tomas, M.; Miñambres, R.; Valles, S.; Renau-Piqueras, J.; Guerri, C. (2003). «RhoA and lysophosphatidic acid are involved in the actin cytoskeleton reorganization of astrocytes exposed to ethanol». Journal of Neuroscience Research 72 (4): 487-502. PMID 12704810. doi:10.1002/jnr.10594. 
  14. ↑ Pascual, M.; Boix, J.; Felipo, V.; Guerri, C. (2009). «Repeated alcohol administration during adolescence causes changes in the mesolimbic dopaminergic and glutamatergic systems and promotes alcohol intake in the adult rat». Journal of Neurochemistry 108 (4): 920-931. PMID 19077056. doi:10.1111/j.1471-4159.2008.05835.x. 
  15. ↑ Morris, S. A.; Eaves, D. W.; Smith, A. R.; Nixon, K. (2009). «Alcohol inhibition of neurogenesis: A mechanism of hippocampal neurodegeneration in an adolescent alcohol abuse model». Hippocampus 20 (5): 596-607. PMC 2861155. PMID 19554644. doi:10.1002/hipo.20665. 
  16. ↑ a b Taffe, M. A.; Kotzebue, R. W.; Crean, R. D.; Crawford, E. F.; Edwards, S.; Mandyam, C. D. (2010). «Long-lasting reduction in hippocampal neurogenesis by alcohol consumption in adolescent nonhuman primates». Proceedings of the National Academy of Sciences 107 (24): 11104-11109. PMC 2890755. PMID 20534463. doi:10.1073/pnas.0912810107. 
  17. ↑ a b Morris, S. A.; Eaves, D. W.; Smith, A. R.; Nixon, K. (2009). «Alcohol inhibition of neurogenesis: A mechanism of hippocampal neurodegeneration in an adolescent alcohol abuse model». Hippocampus 20 (5): 596-607. PMC 2861155. PMID 19554644. doi:10.1002/hipo.20665. 
  18. ↑ Taffe, M. A.; Kotzebue, R. W.; Crean, R. D.; Crawford, E. F.; Edwards, S.; Mandyam, C. D. (2010). «Long-lasting reduction in hippocampal neurogenesis by alcohol consumption in adolescent nonhuman primates». Proceedings of the National Academy of Sciences 107 (24): 11104-11109. PMC 2890755. PMID 20534463. doi:10.1073/pnas.0912810107. 
  19. ↑ «Profiles of impaired, spared, and recovered neuropsychologic processes in alcoholism». Handb Clin Neurol. Handbook of Clinical Neurology 125: 183-210. 2014. ISBN 9780444626196. PMC 4515358. PMID 25307576. doi:10.1016/B978-0-444-62619-6.00012-4. 
  20. ↑ «Cognitive performance in long-term abstinent alcoholic individuals». Alcohol. Clin. Exp. Res. 30 (9): 1538-44. September 2006. PMC 1868685. PMID 16930216. doi:10.1111/j.1530-0277.2006.00185.x. 
  21. ↑ «Impact of craving on alcohol relapse during, and 12 months following, outpatient treatment». Alcohol Alcohol. 39 (4): 357-61. 2004. PMID 15208171. doi:10.1093/alcalc/agh073. 
  22. ↑ «Rates and predictors of relapse after natural and treated remission from alcohol use disorders». Addiction 101 (2): 212-22. February 2006. PMC 1976118. PMID 16445550. doi:10.1111/j.1360-0443.2006.01310.x. 
  23. ↑ «The epigenetic landscape of alcoholism». Int. Rev. Neurobiol. International Review of Neurobiology 115: 75-116. 2014. ISBN 9780128013113. PMC 4337828. PMID 25131543. doi:10.1016/B978-0-12-801311-3.00003-2. 
  24. ↑ «Epigenetic Modifications, Alcoholic Brain and Potential Drug Targets». Ann Neurosci 23 (4): 246-260. October 2016. PMC 5075742. PMID 27780992. doi:10.1159/000449486. 
  25. ↑ «Emerging Role of Epigenetic Mechanisms in Alcohol Addiction». Alcohol. Clin. Exp. Res. 41 (4): 666-680. April 2017. PMC 5378655. PMID 28111764. doi:10.1111/acer.13338. 
  26. ↑ «Ethanol induces epigenetic modulation of prodynorphin and pronociceptin gene expression in the rat amygdala complex». J. Mol. Neurosci. 49 (2): 312-9. February 2013. PMID 22684622. doi:10.1007/s12031-012-9829-y.