Biólogos e ingenieros biomédicos de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) han analizado los efectos de la ketamina en el cerebro de ratones y han descubierto que su uso repetido durante largos periodos de tiempo provoca cambios estructurales generalizados en el sistema dopaminérgico del cerebro.

Los resultados, publicados en la revista ´Cell Reports´, refuerzan la idea de desarrollar terapias con ketamina dirigidas a zonas específicas del cerebro, en lugar de administrar dosis que bañen todo el cerebro en ketamina.

La ketamina, un anestésico también conocido por su uso ilícito como droga recreativa, ha experimentado una profunda rehabilitación de su reputación en los últimos años, a medida que el estamento médico ha empezado a reconocer sus amplios efectos terapéuticos.

La droga se utiliza cada vez más con diversos fines médicos, entre ellos como analgésico alternativo a los opiáceos y como terapia para la depresión resistente al tratamiento.

"En lugar de bañar todo el cerebro en ketamina, como hacen ahora la mayoría de las terapias, nuestros datos de mapeo de todo el cerebro indican que un enfoque más seguro sería dirigirla a partes específicas del cerebro, para minimizar los efectos no deseados en otras regiones dopaminérgicas del cerebro", afirma Raju Tomer, autor principal del artículo.

El estudio descubrió que la exposición repetida a la ketamina provoca una disminución de las neuronas dopaminérgicas en regiones del mesencéfalo relacionadas con la regulación del estado de ánimo, así como un aumento de las neuronas dopaminérgicas en el hipotálamo, que regula funciones básicas del organismo como el metabolismo y la homeostasis.

El primer hallazgo, según el cual la ketamina disminuye la dopamina en el mesencéfalo, podría indicar por qué el consumo prolongado de ketamina podría hacer que los consumidores presentaran síntomas similares a los de las personas con esquizofrenia, un trastorno del estado de ánimo.

Por otra parte, el segundo hallazgo, según el cual la ketamina aumenta la dopamina en las partes del cerebro que regulan el metabolismo, puede ayudar a explicar por qué resulta prometedora en el tratamiento de los trastornos alimentarios.

Los datos altamente detallados de los investigadores también les permitieron rastrear cómo afecta la ketamina a las redes de dopamina en todo el cerebro. Descubrieron que reducía la densidad de los axones de dopamina, o fibras nerviosas, en las áreas del cerebro responsables de la audición y la visión, mientras que aumentaba los axones de dopamina en los centros cognitivos del cerebro. Estos hallazgos pueden ayudar a explicar los efectos disociativos del comportamiento observados en individuos expuestos a la ketamina.

"La reestructuración del sistema dopaminérgico del cerebro que observamos tras el consumo repetido de ketamina puede estar relacionada con cambios cognitivos y conductuales a lo largo del tiempo", afirma Malika Datta, coautora del estudio.

Hasta la fecha, la mayoría de los estudios sobre los efectos de la ketamina en el cerebro han analizado los efectos de la exposición aguda, es decir, cómo una dosis afecta al cerebro de forma inmediata. En este estudio, los investigadores examinaron la exposición diaria repetida a lo largo de hasta diez días.

Sólo se detectaron alteraciones estadísticamente significativas en la composición dopaminérgica del cerebro tras diez días de consumo diario de ketamina. Los investigadores evaluaron los efectos de la exposición repetida a la droga en dos dosis, una dosis análoga a la utilizada para modelar el tratamiento de la depresión en ratones, y otra más cercana a la dosis que induce la anestesia. Los efectos de la droga sobre el sistema dopaminérgico fueron visibles en ambas dosis.

"Este estudio marca una nueva frontera tecnológica en la realización de estudios de alta resolución de todo el cerebro --destaca Yannan Chen, coautor del trabajo--. Es el primer intento con éxito de cartografiar los cambios inducidos por la exposición crónica a la ketamina en lo que se conoce como ´resolución subcelular´, es decir, hasta el nivel de ver los efectos de la ketamina en partes de células individuales".

La mayoría de los estudios subcelulares de los efectos de la ketamina realizados hasta la fecha han sido investigaciones basadas en hipótesis de un área del cerebro que los investigadores han seleccionado porque creían que podría desempeñar un papel importante en la forma en que el cerebro metaboliza la droga. Este estudio es el primer estudio subcelular que examina todo el cerebro sin formular primero una hipótesis de este tipo.

Bradley Miller, psiquiatra y neurocientífico de Columbia especializado en depresión, señala que "La ketamina resuelve rápidamente la depresión en muchos pacientes con depresión resistente al tratamiento, y se está investigando su uso a más largo plazo para prevenir la recaída de la depresión".

"Este estudio revela cómo la ketamina reconfigura el cerebro con el uso repetido --añade--. Se trata de un paso esencial para desarrollar tratamientos específicos que traten eficazmente la depresión sin algunos de los efectos secundarios no deseados de la ketamina".

"Este estudio nos ofrece una perspectiva más profunda del funcionamiento de la ketamina en todo el cerebro, que esperamos contribuya a mejorar el uso de esta prometedora droga en diversos entornos clínicos y a minimizar su abuso recreativo. En términos más generales, el estudio demuestra que el mismo tipo de neuronas situadas en distintas regiones del cerebro pueden verse afectadas de forma diferente por la misma droga", concluye Tomer.