Un grupo de científicos del Karolinska Institutet identificó un mecanismo desconocido por el cual la dopamina podría aumentar la serotonina en el cerebro. El resultado se publicó en la revista Science Advances.
Según Cleveland Clinic, “la dopamina es un neurotransmisor que se produce en el cerebro. Desempeña un papel como ‘centro de recompensa’ y participa en muchas funciones corporales, como la memoria, el movimiento, la motivación, el estado de ánimo, la atención y más”.
En tanto, la serotonina, de acuerdo con la misma institución, es una sustancia química que transporta mensajes entre las neuronas del cerebro y por todo el cuerpo. Tiene un rol clave en funciones corporales como el estado de ánimo, el sueño, la digestión, las náuseas, la cicatrización de heridas, la salud ósea, la coagulación sanguínea y el deseo sexual.
El estudio científico liderado por los expertos de Karolinska Institutet, en colaboración con investigadores de Columbia University y la University of San Francisco, planteó que la dopamina puede afectar la actividad cerebral indirectamente al aumentar la serotonina.
En un comunicado, los autores divulgaron: “La dopamina es un mensajero químico clave que apoya muchas funciones cerebrales esenciales, como la motivación, el movimiento y el aprendizaje. Si bien la dopamina actúa en todo el cerebro, desempeña un papel especialmente importante en los ganglios basales, una red de regiones interconectadas responsables de seleccionar los comportamientos que expresamos”.
“Los ganglios basales y la dopamina están profundamente involucrados en enfermedades neuropsiquiátricas y neurodegenerativas, y muchos medicamentos ampliamente utilizados se dirigen a esta red. A pesar de su gran importancia, la dopamina es producida únicamente por una pequeña población de neuronas ubicadas en las profundidades del cerebro. Estas células envían extensas proyecciones que la distribuyen ampliamente”.
“Curiosamente, las neuronas dopaminérgicas también liberan dopamina localmente, en particular en una región llamada pars reticulata de la sustancia negra (SNr), alrededor de sus propios cuerpos celulares. La función de esta dopamina liberada localmente se desconoce", precisaron,
En ese sentido, Anders Borgkvist, investigador del Karolinska Institutet y último autor del trabajo, explicó: “En lugar de examinar los efectos de la dopamina en objetivos distantes, nos propusimos entender cómo la dopamina liberada dentro de la SNr influye en la función de los ganglios basales”. Este grupo de regiones cerebrales resulta esencial para decidir las acciones que ejecuta una persona, y tiene un peso notable en enfermedades como el Parkinson o ciertas afecciones psiquiátricas.
“Por primera vez, hemos identificado un mecanismo a través del cual la dopamina puede ejercer efectos indirectos al actuar a través de la serotonina. Este tipo de interacción entre neurotransmisores sugiere que interacciones similares podrían ser más comunes de lo que se creía”, afirmó Maya Molinari, estudiante de doctorado y autora principal del estudio.
De acuerdo con lo descrito por los autores, la dopamina y la serotonina regulan la motivación y el estado de ánimo. En ese tono, el estudio indica una conexión regional y sináptica entre estas dos importantes funciones.
“En última instancia, comprender estas relaciones químicas puede profundizar nuestra comprensión de los trastornos neurológicos que afectan el movimiento, la motivación o ambos”, dijo Maya Molinari.
Técnicas avanzadas para descifrar el cerebro
Para registrar este proceso, el equipo se valió de herramientas avanzadas. Usaron imagen de dos fotones para observar cómo varía la cantidad de serotonina en tiempo real dentro del tejido cerebral y recurrieron a la optogenética para activar neuronas específicas con luz. Así, consiguieron rastrear con alta precisión cuándo y dónde la dopamina influía indirectamente en los mecanismos de la serotonina.
Además, midieron la actividad eléctrica de las neuronas y la liberación de otro neurotransmisor, el GABA, y emplearon medicamentos que bloquean por separado los receptores de dopamina y serotonina para ver cómo cambian las señales. Estos métodos permitieron trazar el impacto de la dopamina sobre los circuitos que deciden la salida final de los ganglios basales, según divulgaron.
“Evaluaremos si la alteración de esta interacción mejora la función del circuito o los síntomas motores. Además, investigaremos si existen vías similares en otras regiones cerebrales relacionadas con la motivación, la recompensa y el estado de ánimo, lo que podría ampliar su relevancia clínica”, precisó Borgkvist.
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