La “m” con la “a”: “ma”

Y se armó la gorda: vine a hablar del cerebro. Aunque será poquita cosa, lo bueno vendrá después.

Empiezo, pues, con lo obvio: la neurociencia es la ciencia que estudia el cerebro. El postulado central de las disciplinas neurocientíficas es que la conducta y los procesos mentales están producidos por la actividad del cerebro. Son funciones cerebrales, como la digestión es una función del aparato digestivo. Sin embargo, la diferencia entre el sistema nervioso y otros sistemas celulares es que el primero consta de unidades especializadas en generar, recibir y transmitir señales moleculares a otras células, en función de su propio estado y del circuito en el que se integran. Pero aun más, en el SNC la propia actividad neural modifica la organización y el estado del sistema, y esto no ocurre en otros sistemas celulares. A esto se le llama neuroplasticidad.

El cerebro “genera, recibe y transmite señales moleculares a otras células”  porque es capaz de traducir las distintas energías físicas del mundo a impulsos nerviosos. Los estímulos son así representados por patrones de actividad neural según un código espacial y temporal. Las neuronas se comunican entre sí por medio de las sinapsis, donde liberan distintas sustancias que permiten la despolarización de la membrana celular y la aparición del potencial de acción necesario para que la señal eléctrica continúe.

Estos procesos de neurotransmisión se ven afectados, entre otras cosas, cuando se introducen en el organismo los llamadassustancias psicoactivas. Drogas, sí; pero también, por ejemplo, un antidepresivo. Sin embargo, la forma en que ejerce su efecto cada sustancia dependerá de varios factores, no sólo la sustancia en sí. El campo de estudio que tiene como objeto la forma en que las diferentes sustancias ejercen su influencia es la farmacología. Yendo un paso más allá, la psicofarmacología es la disciplina que estudia cómo los distintos fármacos alteran la función normal del cerebro, y cómo se traduce esto en la conducta.

La psicofarmacología tiene dos ramas básicas: la farmacocinética y la farmacodinámica. Hoy vengo a hablaros de la primera (y aquí empieza lo bueno).

La farmacocinética hace referencia a los procesos de administración, absorción, distribución, metabolización y eliminación de fármacos que tienen lugar en el organismo. Es decir, el ciclo completo por el que pasa una sustancia desde el momento en el que se introduce en el cuerpo hasta que desaparece de él. La farmacocinética determinará en gran parte el factor último para la aparición de los distintos efectos, esto es: la biodisponibilidad, o cantidad de sustancia en la sangre que alcanza finalmente las dianas celulares específicas para ejercer un efecto concreto.

Cada sustancia tiene unas propiedades farmacocinéticas diferentes y diferenciadas. Así, incluso las que comparten una misma categoría (por ejemplo, psicoestimulantes: cafeína, cocaína, anfetaminas…), pueden variar mucho en sus distintas propiedades farmacocinéticas. Más aún, una misma sustancia puede afectar de modo distinto según se varíe uno u otro parámetro.

De este modo, el primer aspecto a tener en cuenta es la vía de administración. A medida que avanza el tiempo, la cantidad de sustancia en el organismo disminuye. Según la vía de administración, esta cantidad alcanzará mayor o menor biodisponibilidad antes de su eliminación. Es decir, la misma dosis encuentra diferente concentración según la vía por la que se administre; una inyección intravenosa de heroína provocará una concentración mayor de la droga, en comparación con un consumo por otras vías (por ejemplo, fumada).

Existen varias vías de administración, aunque no todas las vías son igual de efectivas para todas las drogas, y cada una afecta de forma distinta a esta biodisponibilidad (esto se ve bien, por ejemplo, en los cannabinoides: la misma cantidad de sustancia no produce el mismo efecto cuando es inhalada que cuando se consume por vía oral). Las más utilizadas son la oral, para, por ejemplo, el alcohol (presenta una absorción más lenta y variable); la inhalada, para, por ejemplo, el clorhidrato de cocaína (mucho más rápida en llegar al cerebro, y más rápida en eliminarse) y la inyectada, para, por ejemplo, la heroína (la más rápida, ya que se introduce la sustancia directamente en el torrente sanguíneo). De entre esta última, existen varios tipos, tanto para el consumo humano (intravenosa, intramuscular, subcutánea) como para la experimentación en el laboratorio (intraperitoneal, intracerebroventricular, intracraneal…). Aún así, existen otras como administración tópica o transdermal.

Una vez introducida la droga en el organismo, debe absorberse. La absorción viene dada por el paso de la sustancia a través de la membrana fosfolipídica, y es facilitada por la difusión pasiva que causa el gradiente de concentración. De nuevo, existen variantes; entre las más importantes están los factores de solubilidad y la ionización. Una droga que se absorbe por el tracto gastrointestinal presentará un grado de biodisponibilidad menor, ya que la absorción es más lenta y la distribución tarda más en realizarse. Un ejemplo de esto es el alcohol; una sustancia de la que se ha de ingerir gran cantidad para empezar a notar sus efectos.

En general, las drogas presentan dos formas de solubilidad: se dice que son hidrosolubles cuando se disuelven principalmente en un medio acuoso (por ejemplo, la heroína o la cocaína). Por contra, se dice que son liposolubles cuando lo hacen en un medio graso (por ejemplo, los cannabinoides). La mayor o menor  hidrosolubilidad/lipospolubilidad de una droga está determinada por el llamado coeficiente de partición; y es importante, ya que a mayor coeficiente de partición, mayor absorción. Por norma, las drogas hidrosolubles tienen más facilidad para alcanzar niveles altos de concentración en el plasma sanguíneo, por lo que también se eliminan antes. Las drogas liposolubles, en cambio, se almacenan en el tejido adiposo y tardan más en ser eliminadas. Se puede observar en sustancias como la cocaína o el cannabis: la primera desaparece del organismo al cabo de unos días, mientras que el segundo aún se puede detectar en el cuerpo al cabo de semanas. Según se disuelva más en un medio acuoso (hidrofílica) o en un medio graso (lipofílica), la droga será más o menos efectiva (aunque las más efectivas presentan cierto grado de ambas propiedades).

La distribución es otro factor importante, relacionado con la absorción en tanto que la solubilidad de una sustancia determinará el lugar (compartimento) en que se deposita la droga. De este modo, según si la droga es liposoluble o no, se almacenará en mayor o menor medida en el tejido adiposo, haciendo más costosa su llegada al cerebro y su eliminación. La distribución se realiza mediante la circulación de la sangre, por lo que llega a todo el cuerpo. Sin embargo, que alcance el cerebro estará determinado por el paso (o no) de la sustancia a través de la barrera hematoencefálica, lo que a su vez depende del tamaño de la molécula.

Una vez la sustancia es absorbida y distribuida, comienza el proceso de metabolización. Este es un proceso de biotransformación, del cuál se puede distinguir variantes: el tipo I (no sintética), que provoca una degradación del compuesto (ej: oxidación); y el tipo II (sintética), que implica la creación de nuevas sustancias como parte de la nueva molécula transformada (ej: conjugación). La mayor parte del metabolismo tiene lugar en el hígado, aunque también en otros lugares como los riñones, e incluso el cerebro (como en el caso del alcohol).

Es importante señalar que, a pesar de lo que pueda parecer, el metabolismo de una droga no siempre implica la inhibición de las propiedades de la misma. Es más, los metabolitos de algunas sustancias son mucho más tóxicos que la sustancia en sí. El acetaldehído, por ejemplo, primer metabolito del alcohol, es hasta 1000 veces más tóxico que su predecesor.

Por último, la excreción hace referencia al proceso por el que la sustancia es expulsada del organismo, una vez a cumplido su ciclo de acción. La cantidad de metabolito excretado, depende de dos factores principales: la liposolubilidad y el pH. Y al igual que en los anteriores procesos, las vías de excreción son muy variadas. Aunque la mayoría de drogas se eliminan por la orina, cierto porcentaje ocurre a través del sudor, la respiración y las heces.

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Parece un poco rollo, pero es bastante interesante. Y, sobretodo, importante. Si no os convence, que os lo comenten Fry o Sires  =b.

En la siguiente entrada: “la dopamina, esa gran incomprendida”.

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4 pensamientos en “La “m” con la “a”: “ma”

  1. Thanks for los comentarios

    Jack, lo de “las causas biológicas” es un poco más complicado que eso, sobre todo en el alcohol, sobre el que, a diferencia de otras drogas, todavía se desconoce su mecanismo molecular (en ello estamos! =b). De todas formas, si te sirve de algo, el alcohol provoca desinhibición porque, al ser una sustancia depresora del sistema nervioso, inhibe la inhibición de la conducta.

    Por norma general, la gente inhibimos los impulsos que nos asaltan frecuentemente gracias a la participación de varios sistemas de neurotransmisión. El efecto depresor del alcohol hace que este sistema “se atonte”, por lo que nos desinhibimos.

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  2. A mí lo que más interesante me parece es el mapeado entre los efectos farmacológicos de las drogas y su influencia en la conducta. No tengo muy claro si debería haberlo entendido (porque de nuevo hay un montón de cosas que se me escapan), pero me gustaría comprender cuáles son las «causas biológicas» que producen la deshinibición con el alcohol, la irritabilidad con la cafeína, etc.

    Quizá un post for dummies, o estas navidades me lo cuentas mejor? =)

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  3. Ais… que haríamos sin los procesos ADME… Muy interesante y bien explicado, si señor, un repaso de trozos de unas cuantas asignaturas 😛

    Gracias por la mención 🙂

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