La nicotina es una sustancia adictiva y se sabe que los factores genéticos desempeñan un papel en los comportamientos de fumar. Recientemente, un equipo de investigadores de Penn State y la Universidad de Colorado determinó cómo las pequeñas diferencias en una región particular del genoma del ratón pueden alterar el consumo de nicotina.
La nicotina se une y activa receptores específicos en las células nerviosas del cerebro que también pueden unirse al neurotransmisor acetilcolina. Estos receptores están formados por cinco subunidades, y los estudios genéticos humanos muestran que los cambios en una sola subunidad pueden alterar el comportamiento de la nicotina.número reciente de Neurofarmacología , los investigadores se centraron en el gen que codifica la subunidad beta-3, que se encuentra en áreas del cerebro importantes en el comportamiento farmacológico.
"Sabemos que los genes influyen en los comportamientos de nicotina, pero tratar de descubrir qué variantes genéticas específicas hacen requiere diferentes tipos de herramientas", dijo Helen Kamens, profesora asistente de salud bioconductual, Penn State. "Este trabajo se basó en asociaciones que fueronencontrado en estudios genéticos humanos. Se demostró que las variantes genéticas afectan ciertos comportamientos de nicotina, pero la pregunta era ¿por qué? Aquí nos centramos en tratar de descubrir qué hacen realmente estas variantes genéticas ".
Según Kamens, en humanos, se han identificado dos variantes naturales en el área del genoma que inicia la expresión de genes vinculados al uso de nicotina. Las personas que tienen la versión más común de la subunidad beta-3 de los receptores de acetilcolina nicotínicos:el alelo mayor - es más probable que tenga problemas con el uso de nicotina. Las personas con la versión menos común - el alelo menor - están protegidas contra la dependencia de la nicotina. El alelo menor difiere del alelo mayor en tener tres diferencias en la secuencia de ADNen el área involucrada en la activación de genes relacionados con la nicotina. El trabajo anterior también muestra que la expresión del alelo menor da como resultado que se produzca menos proteína beta-3.
Los investigadores utilizaron un modelo de ratón para estudiar cómo reducir la cantidad de la subunidad beta-3, o prevenir su producción por completo, afectaba el consumo de nicotina. Utilizaron técnicas de ingeniería genética para eliminar una o ambas copias del gen beta-3Luego, para medir cuánto querían el medicamento los ratones, los investigadores proporcionaron a cada ratón dos botellas de agua, una con nicotina y otra sin nicotina, y registraron la cantidad de agua que bebieron los ratones de cada botella. Los ratones no tenían una o ambas copias deEl gen que codifica la subunidad beta-3 consumió menos nicotina que los ratones normales. Los investigadores realizaron estas pruebas usando dos cepas diferentes de ratones, pero el menor consumo de nicotina solo se observó en una de las cepas, lo que indica que otros factores genéticos también juegan un papelpapel en los antojos de nicotina.
Finalmente, al revertir individualmente cada una de las tres diferencias genéticas en el alelo menor en las células de ratón en cultivo, los investigadores encontraron que solo una de las tres diferencias reducía la cantidad de proteína beta-3 que producían las células.
"Los tres cambios de un solo nucleótido se heredan juntos, por lo que en una población humana, se obtiene una secuencia en la que los tres nucleótidos son mayores o menores", dijo Kamens. "Utilizando un sistema de cultivo celular, pudimos desenredarcuál de los cambios de nucleótidos tiene realmente un efecto en las cantidades de proteínas, que es algo que nunca podríamos ver en una población humana ".
El trabajo futuro de los investigadores se centrará en medir otros comportamientos que reflejen mejor las diferencias en la adicción a la nicotina para demostrar aún más la importancia de la subunidad beta-3 de los receptores de acetilcolina nicotínicos, así como cómo cambiar el ADN en una sola ubicación realmente reduce la expresión deel gen beta-3
También trabajaron en este proyecto Marissa A. Ehringer, profesora asociada de fisiología integrativa; Jill Miyamoto, asistente de investigación profesional; Matthew S. Powers, becario posdoctoral; Kasey Ro, Marissa Soto y Ryan Cox, investigadores universitarios; y Jerry Stitzel,profesor asociado de fisiología integrativa, todos en la Universidad de Colorado.
Los Institutos Nacionales de Salud apoyaron este trabajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Carrie Lewis. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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