Investigación revela mecanismos moleculares del cannabidiol en la reducción de efectos de cocaína y cafeína

El trabajo, en el que participaron los departamentos de Neurofarmacología Experimental y Genómica del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, las facultades de Ciencias y Medina de la Udelar y la empresa de investigación, desarrollo e innovación, española Phytoplant Research, se enmarca en una línea de trabajo desarrollada desde hace varios años en el IIBCE, enfocada en la investigación de tratamientos eficaces para el desorden de uso de sustancias. En este trabajo se utilizó CBD aislado y purificado, con control de calidad, donado por  Phytoplant Research. A diferencia del THC (compuesto que provoca los efectos característicos de la marihuana), el CBD no es adictivo. Esta ventaja lo convierte en un compuesto con seguridad y potencial uso humano.

En este trabajo se evaluó en un modelo preclínico (ratón) el efecto del CBD en un fenómeno llamado sensibilización locomotora, que se manifiesta como un aumento progresivo en la actividad locomotora tras la exposición repetida a drogas adictivas, en este caso, la combinación de cocaína y cafeína. Este fenómeno se utiliza en modelos experimentales para estudiar los primeros cambios en el cerebro y el comportamiento que pueden llevar al desarrollo de una adicción.

La investigación, publicada en Addiction Neuroscience (2025), demostró que el CBD logró reducir de manera consistente este aumento de actividad, lo que sugiere que podría tener un efecto protector o modulador frente a los cambios que provocan estas sustancias en el cerebro. 

¿Qué respuesta tienen las células neuronales y gliales frente a estos tratamientos?

Para responder a esta pregunta, el equipo del Departamento de Genómica aplicó técnicas de secuenciación de ARN de alto rendimiento (RNA-seq), herramientas fundamentales en la genómica funcional moderna. Estas tecnologías, ampliamente utilizadas en ciencias de la vida como generadoras de Big Data, combinan metodologías de biología molecular con análisis bioinformáticos de última generación.

El estudio se centró en el núcleo accumbens, una región clave del cerebro involucrada en los circuitos de recompensa y en el desorden de uso de sustancias, para analizar los cambios en la expresión génica inducidos por la administración de CBD.

Gracias a esta aproximación no sesgada, que permite evaluar el estado de actividad de todos los genes del genoma de roedores —aproximadamente 38.500 genes, de los cuales 22.400 son codificantes y 16.000 no codificantes—, se logró identificar la respuesta génica más significativa frente al tratamiento, sin depender de hipótesis previas. Este enfoque global permite detectar patrones de expresión diferencial tanto en células neuronales como gliales, revelando redes funcionales activadas o reprimidas por el CBD y abriendo nuevas vías para comprender su mecanismo de acción a nivel molecular.

Los resultados revelaron una activación diferencial de genes asociados a la organización de la matriz extracelular —estructura que rodea las neuronas y dendritas—, a la comunicación entre neuronas (receptores) y a genes involucrados en procesos de neuroinflamación. Entre los genes identificados en la acción del CBD, se destacan varios con acción reguladora sobre la matriz extracelular, tales como Tenascina-C (Tnc), metaloproteinasas (MMPs), entre otros, cuyo estudio será profundizado en futuras investigaciones. Los autores sugieren que esta acción sobre la matriz extracelular podría estar en sintonía con su efecto neuroprotector, descrito en otros modelos experimentales.

Este trabajo identifica nuevas moléculas que pueden servir como blancos para el desarrollo de estrategias terapéuticas innovadoras en el abordaje de las adicciones a drogas de abuso psicoestimulantes.

En la imagen se ven los resultados de los estudios de transcriptómica (RNA-seq), muestran los valores de genes diferencialmente expresados (DEG); es decir, aquellos genes con diferencias significativas en su nivel de expresión en relación a los diferentes tratamientos (grupo control, cocaína/cafeína, CBD, CBD+cocaína/cafeína). La escala de colores marca los genes más expresados (rojo) y menos expresados (azul).