Efectos de la nicotina en el desarrollo del sistema visual en fase embrionaria

Investigadores del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl), con sede en Salamanca, han iniciado un estudio para analizar si la nicotina, la sustancia del tabaco responsable de la adicción, tiene efectos en la formación del sistema nervioso en embriones, en concreto, en el sistema visual. La investigación emplea el pez cebra como modelo, pero sus conclusiones podrían extrapolarse al ser humano.
La línea de trabajo del grupo encabezado por José Aijón Noguera ha estado centrada en el funcionamiento y patología del sistema nervioso y en particular el investigador Ángel Porteros se ha centrado en los problemas ocasionados por la exposición a agentes teratógenos, es decir, los que producen malformaciones en embriones o fetos.“Hemos trabajado con el etanol y ahora nos interesa la nicotina”, señala. En el humo del tabaco hay muchos compuestos que provocan efectos graves en el embarazo y la nicotina “quizá no sea la sustancia que tiene los efectos más graves, pero es la que provoca la adicción y las dificultades para dejar el hábito”. Esto es importante porque generalmente se usa esta sustancia en las terapias mediante parches, chicles o pastillas con dosis altas y “sería interesante conocer qué efectos puede tener”.
Por mucho que se conocen los efectos dañinos del tabaco, “están poco estudiados los efectos de la nicotina de forma aislada”, aclara Porteros. “Es importante separar el efecto agudo de la nicotina como molécula excitadora de sus efectos a más largo plazo para saber si provocan alteraciones, en este caso, en el sistema visual”, apunta.Un buen modeloPara ello, el investigador Miguel Moyano explica que la elección del pez cebra como modelo se debe a que es un animal adecuado para observar a simple vista fallos morfológicos y, posteriormente, realizar análisis bioquímicos. “Utilizamos la nicotina durante una etapa concreta en el mismo medio en el que se están desarrollando los embriones”, señala. Los científicos emplearán pruebas de comportamiento, para analizar la conducta, y técnicas bioquímicas y moleculares para estudiar los cambios que hayan podido producir distintas concentraciones de nicotina.
Una de las ventajas de este modelo es conocer las concentraciones exactas de la sustancia que llegan al embrión, algo que no sería posible en el caso de mamíferos, ya que la nicotina llegaría a través de la sangre de la madre. Más adelante, en posteriores pasos de la investigación, habría que trasladar las pruebas a otros animales.
Aparte de ser una molécula con un altísimo poder adictivo, la nicotina tiene otras consecuencias que poco a poco van siendo conocidas. “En estudios preliminares hemos podido observar que tiene efectos sobre la diferenciación celular y la muerte celular y queremos averiguar si esos efectos van a provocar una alteración de los circuitos neuronales a largo plazo o si, por el contrario, se trata de una cuestión momentánea”, indican los responsables de la investigación.Etapas de desarrollo inicial muy similaresEl traslado de los resultados que se obtienen en pez cebra al ser humano parece lejano, pero en realidad, “las etapas iniciales de desarrollo en todos los embriones de vertebrados son prácticamente idénticas, los planes moleculares de organización siguen un patrón común, con lo cual es más extrapolable de lo que parece”, señalan.
Sin embargo, uno de los retos de cara a esta investigación está en analizar los resultados con nuevas técnicas para comprobar cambios en la retina o en ciertas regiones encefálicas. “El ojo de estos peces es muy pequeño y el de un embrión mucho más, lo cual presenta una dificultad añadida”, comenta Porteros. Para ello, técnicas como la electrofisiología, para medir la actividad eléctrica, o la inmunocitoquímica, que se basa en la utilización de anticuerpos, servirán para comprobar si las funciones del sistema visual están afectadas en estos peces. Una sustancia muy estudiadaLa nicotina está muy estudiada, pero no en este caso concreto. “Se sabe mucho de cómo actúa en el sistema nervioso en estado adulto y se han realizado experimentos durante el desarrollo a dosis elevadísimas y, por lo tanto, irreales”, de manera que en este último caso se han llegado a observar malformaciones craneales. ”Nosotros intentamos centrarnos en cuestiones locales para ver si hay alteraciones electrofisiológicas o bioquímicas en el sistema visual y si se mantienen, es decir, si se traducen en alteraciones graves o malformaciones que se puedan asimilar a patologías humanas”, agrega Porteros.
La hipótesis de los científicos es que la nicotina altera la diferenciación celular, es decir, a la transformación que da lugar a células específicas, en este caso, del sistema visual. “Si la aplicación de la nicotina se traduce en que los efectos son tan intensos como creemos, podría llegar a provocar incluso ceguera permanente”, comenta. Sin embargo, esto dependería de la concentración de nicotina que se emplee en cada caso o de los tiempos de exposición a la misma. Además, hay que contar con factores como la susceptibilidad genética de las madres.
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