Neurociência. 2010 agosto 11; 169(1): 182-194. Publicado on-line 2010 May 7. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2010.04.056
Friedbert Weiss,Loren H. Parsons,Gery Schulteis,Petri Hyytiä,Marge T. Lorang,Floyd E. Bloom eGeorge F. Koob
+ Afiliações de autor
Sumário
A dopamina do prosencéfalo basal (DA) e a neurotransmissão 5-HT têm sido implicadas na mediação das ações de reforço agudas do etanol. As teorias de neuroadaptação predizem que as mudanças compensatórias nos sistemas neuroquímicos que são ativados pelo álcool agudamente podem estar subjacentes aos sintomas de abstinência após a administração crônica. Para testar esta hipótese, a liberação de DA e 5-HT foi monitorada por microdiálise no nucleus accumbens de ratos Wistar machos dependentes no final de um regime de dieta líquida de etanol (3% p / v) de 5–8.7 semanas, durante 8 horas. de abstinência, e durante a disponibilidade renovada de etanol envolvendo (1) a oportunidade de operativamente autoadministrar etanol (10% p / v) por 60 min, seguido por (2) acesso ilimitado à dieta etanol-líquido. Os resultados foram comparados com grupos de controle alimentados em pares com dieta líquida sem etanol e treinados para auto-administrar etanol ou água. Em ratos não dependentes, a auto-administração de etanol operante aumentou a liberação de DA e 5-HT no NAC. A retirada da dieta crônica com etanol produziu uma supressão progressiva na liberação desses transmissores ao longo do período de retirada de 8 horas. A auto-administração de etanol reinstaurou e manteve a liberação de DA nos níveis anteriores à retirada, mas falhou em restaurar completamente o efluxo de 5-HT. Os níveis de 5-HT se recuperaram rapidamente, no entanto, 1 hora após a reexposição à dieta líquida de etanol. Esses achados sugerem que déficits na liberação de monoamina acumbal podem contribuir para as consequências afetivas negativas da retirada do etanol e, assim, motivar o comportamento de busca de etanol em indivíduos dependentes.
- etanol
- dopamina
- 5-HT
- microdiálise
- nucleus accumbens
- auto-administração
- dependência
- retraimento
- reforço
Introdução
O abuso de álcool e a dependência de suas patologias médicas e sociais permanecem entre os maiores problemas de abuso de substâncias nos EUA e no mundo (Nelson e Stussman, 1994;Greenfield e Weisner, 1995; Arroz e Harris, 1995). O álcool tem ações ansiolíticas e euforizantes, e acredita-se que essas propriedades contribuem para os efeitos agudos de reforço do álcool que podem levar ao uso continuado e, em última análise, a abuso e dependência severa em indivíduos suscetíveis. Progressos significativos têm sido feitos nos últimos anos no que diz respeito à identificação de neurotransmissores e sistemas receptores que participam na mediação dos efeitos de reforço agudos do etanol (para revisão, ver Gianoulakis, 1989; Hoffman et al., 1990; Samson, 1992; Sellers et al., 1992; Froehlich e Li, 1993; Caça, 1993; Grant, 1994; Tabakoff e Hoffman, 1996; Mihic e Harris, 1995).
Entre os numerosos sistemas de neurotransmissores implicados nos efeitos farmacológicos do álcool, a dopamina (DA) e o 5-HT receberam particular atenção devido ao seu papel putativo nos efeitos motivacionais do etanol (Cloninger, 1987; McBride et al., 1991;Engel et al., 1992; Samson, 1992; Sellers et al., 1992). No caso de DA, eletrofisiologia convincente (Gessa et al., 1985; Brodie et al., 1990), neuroquímico (Imperato e DiChiara, 1986; Wozniak et al., 1991; Yoshimoto et al., 1991; Engel et al., 1992) e comportamental (Imperato e DiChiara, 1986; Waller e outros, 1986) evidências indicam que doses comportamentalmente relevantes de etanol ativam a via de recompensa mesolímbica da DA. Evidências diretas de um papel para DA na recompensa de etanol vêm de descobertas que etanol operado de forma autoadministrada estimula a liberação de DA no NAC (Weiss et al., 1993), que os ratos auto-administrarão etanol diretamente na região corpórea do corpo ventral tegmentar da via de recompensa de meso-accumbens DA (Gatto et al., 1994), e que o operante que responde pelo etanol é modificado por agentes farmacológicos que interagem com a neurotransmissão DA (McBride et al., 1990;Samson e outros, 1991; Hodge et al., 1993; Rassnick et al., 1993). Finalmente, a preferência do álcool em modelos genéticos de alcoolismo tem sido associada à redução do conteúdo de DA no NAC (Murphy et al., 1982; Murphy et al., 1987; Gongwer et al., 1989) bem como sensibilidade aumentada aos efeitos de aumento da liberação de DA e de ativação de locomotor do etanol (Waller e outros, 1986; Cloninger, 1987; Fadda et al., 1989; Engel et al., 1992; Weiss et al., 1993).
Existe ampla evidência de um envolvimento de 5-HT no comportamento de busca por etanol também. O etanol aumenta a dose de forma dependente da liberação de 5-HT no NAC (Yoshimoto et al., 1992), enquanto que os tratamentos farmacológicos que aumentam a disponibilidade sináptica de 5-HT, ou a activação directa da transmissão de 5-HT pelos agonistas dos receptores, suprimem a ingestão voluntária de etanol em animais (para revisão, ver Sellers et al., 1992; LeMarquand et al., 1994) e pode reduzir o consumo de álcool em seres humanos (Naranjo et al., 1984, 1987, 1989, 1990; Gorelick, 1989; Monti e Alterwain, 1991). Um papel serotoninérgico no abuso de etanol é apoiado também por achados de deficiências acentuadas no conteúdo do cérebro anterior do 5-HT, redução da inervação do 5-HT ou aumento da expressão dos receptores 5-HT1A em roedores geneticamente selecionadosMurphy et al., 1982, 1987;Yoshimoto et al., 1985; Yoshimoto e Komura, 1987; Gongwer et al., 1989; McBride et al., 1990, 1994). Finalmente, os efeitos subjetivos do etanol dependem, pelo menos parcialmente, da neurotransmissão 5-HT, uma vez que os agonistas do receptor 5-HT1A substituem (Sinais e Schechter, 1988; Grant e Colombo, 1993; Krystal et al., 1994), enquanto os antagonistas 5-HT3 bloqueiam as propriedades discriminativas do etanol (Grant e Barrett, 1991).
Até o momento, a grande maioria dos estudos sobre a base neurofarmacológica do reforço mantido por etanol foi conduzida em animais não dependentes. No entanto, a compreensão dos mecanismos que mantêm o abuso do etanol também requer uma visão da base biológica do reforço mantido por etanol em indivíduos dependentes. Tem sido sugerido que o desenvolvimento da dependência envolve adaptações no nível celular ou molecular que se opõem às ações farmacológicas das substâncias de abuso e, assim, levam ao surgimento de sintomas de abstinência que poderiam motivar o consumo continuado da droga (Koob e Bloom, 1988). Em vista da evidência anterior de que o etanol estimula a liberação de DA e 5-HT no NAC (Imperato e DiChiara, 1986; Wozniak et al., 1991; Yoshimoto et al., 1992; Weiss et al., 1993), essa hipótese poderia prever uma deficiência na liberação desses neurotransmissores durante a retirada do etanol. Por extensão, essa hipótese também previa uma reversão de deficiências neuroquímicas induzidas pela abstinência após renovada exposição ao etanol. Para testar essa hipótese, os presentes experimentos examinaram os efeitos da exposição crônica ao etanol e a retirada do etanol sobre a liberação de DA e 5-HT no NAC usando microdiálise intracerebral, bem como o papel da liberação de monoamina accumbal em reforço sustentado por etanol em dependentes ratos.
MATERIAIS E MÉTODOS
Assuntos
Foram utilizados ratos Wistar machos (Charles River) pesando entre 400-600 gm na altura do teste. Os ratos foram alojados em grupos de dois ou três num viveiro controlado de humidade e temperatura (22 ° C) num ciclo de luz / escuridão 12 / 12 hr (em 05: 00, off 17: 00) com acesso ad libitum a alimentos e agua. Todos os procedimentos foram conduzidos em estrita adesão ao National Institutes of Health Guide para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório.
Aparelho de teste comportamental
O treinamento de auto-administração de etanol e o teste de microdiálise foram conduzidos em câmaras operantes padrão (Coulbourn Instruments, Allentown, PA) modificadas conforme descrito anteriormente (Weiss et al., 1993) para permitir a apresentação simultânea de dois reforçadores líquidos diferentes e para acomodar componentes do sistema de perfusão de microdiálise. Resumidamente, as câmaras operantes foram equipadas com duas alavancas retráteis. As respostas no operando apropriado resultaram na apresentação de 0.1 ml de solução de etanol ou água em um dos dois recipientes (capacidade de volume 0.15 ml) posicionados 4 cm acima do piso da grade e entre as alavancas no centro da placa frontal da câmara operante. As câmaras operantes foram localizadas em uma sala de procedimentos laboratoriais anexada ao biotério e foram fechadas em cubículos ambientais com atenuação de som e ventilação (Coulbourn Instruments, Allentown, PA). A distribuição de fluidos e o registro comportamental foram controlados por microcomputador.
Treinamento de auto-administração de etanol
Os ratos foram treinados para auto-administrar etanol ou po de água em uma tarefa de operadora de livre escolha, com duas alavancas, usando um método modificado (Weiss e Koob, 1991) procedimento de desvanecimento de solução doce (Samson, 1986) Os ratos foram inicialmente colocados em um cronograma de privação de água de 22 horas (limitado a dois dias consecutivos) e treinados em sessões diárias de 30 minutos para responder em qualquer uma das duas alavancas para uma solução de sacarina 0.2% (p / v) em um cronograma de reforço contínuo. Após aquisição bem-sucedida de resposta operante, água foi disponibilizada novamente ad libitum na gaiola doméstica. Pelos próximos 6 d, responder a uma única alavanca disponível resultou na entrega de uma solução de 0.1 ml de etanol (5%) / sacarina (0.2%). Os animais foram então treinados em uma programação simultânea em que cada pressão em uma alavanca resultou na entrega da solução de etanol / sacarina enquanto as respostas na outra alavanca resultaram na apresentação de água em um volume igual (0.1 ml). Durante o treinamento subsequente, as concentrações de etanol foram gradualmente aumentadas para 10% (p / v) enquanto a concentração de sacarina foi diminuída lentamente, seguida pela eliminação completa do adoçante da solução para beber. Após a conclusão deste estágio de desbotamento da solução doce que durou 19 dias, as sessões de auto-administração foram continuadas por mais 16-21 dias até que níveis estáveis de ingestão de etanol (10% p / v) fossem observados. Todo o treinamento e teste de livre escolha foram conduzidos sem restrição de alimentos ou líquidos.
Para controlar os efeitos da simples exposição à caixa operante na liberação de neurotransmissores, ratos virgens de etanol habituados ao ambiente de teste também foram preparados. Para fornecer histórias operantes comparáveis às de ratos auto-administrados com etanol, esses animais de controle também foram inicialmente colocados em um cronograma de restrição de fluidos de 22 horas (limitado a dois dias consecutivos), mas foram treinados para pressionar alavanca apenas para água. Após a aquisição da resposta operante, a água foi disponibilizada novamente ad libitum na gaiola doméstica, mas os ratos continuaram a receber 30 minutos diários de acesso à água nas câmaras de auto-administração. Consistente com os resultados anteriores (Weiss et al., 1993), estes animais deixaram de responder pela água a taxas apreciáveis sem privação adicional, fornecendo assim um grupo de controle "não motivado" adequado.
Cirurgia estereotáxica
Uma vez que níveis estáveis de auto-administração de etanol foram obtidos, os ratos foram implantados estereotaxicamente para microdiálise acordados com uma cânula-guia permanente de aço inoxidável direcionada ao NAC sob anestesia com halotano (1.0–1.5%). As cânulas guia (C313CS, Plastics One, Roanoke, VA) foram baixadas unilateralmente a 2.0 mm acima da borda dorsal do local de diálise e fixadas com parafusos de aço inoxidável para crânio e cimento dentário. Com referência ao bregma, as coordenadas eram anterior +1.3, medial ± 1.6 e ventral -4.2 de acordo com o atlas de (Paxinos e Watson, 1986) Usando sondas de microdiálise com pontas de membrana ativa de 2.0 mm (projetando-se além da cânula guia), os locais de diálise foram localizados entre as coordenadas ventrais -6.2 e -8.2.
Indução da dependência do etanol: dietas líquidas
Começando 4 dias após a cirurgia, a recuperação da resposta ao etanol foi verificada retomando as sessões diárias de auto-administração de etanol de 30 minutos. Quando níveis estáveis de ingestão foram novamente observados, os ratos tornaram-se dependentes de etanol usando o método de dieta líquida (Lochry e Riley, 1980). Detalhes do procedimento de dieta líquida adaptado neste laboratório foram relatados anteriormente (Rassnick et al., 1992). Resumidamente, a dieta etanólica foi preparada diariamente (9: 00 para 10: 00 AM) suplementando Sustacal com sabor de chocolate, um alimento líquido nutricionalmente completo (Mead Johnson, Inc.) com etanol (95% w / v), uma vitamina / mistura mineral (ICN Nutritional Biochemicals), e água para criar uma dieta líquida contendo etanol (8.7% w / v) que fornece aproximadamente 35% de calorias derivadas do etanol (Lochry e Riley, 1980) Este procedimento produziu normalmente concentrações de etanol no sangue (BACs) variando de 80 a 180 mg% em trabalho anterior semelhante em nosso laboratório (Merlo Pich e outros, 1995; Schulteis et al., 1996). Os ratos de controlo receberam uma dieta contendo não-etanol contendo sacarose. Para manter a ingestão calórica e os pesos corporais em ratos mantidos em dieta controle igual à de ratos expostos ao etanol, foi utilizado um procedimento de alimentação em par, onde os animais recebendo dieta com etanol receberam acesso ilimitado, enquanto a dieta controle foi dada em quantidades restritas a cada dia ( para detalhes, consulte Schulteis et al., 1996).
Microdiálise intracraniana
Sistema de perfusão. Um sistema de perfusão previamente descrito (Weiss et al., 1993) modificado para acomodar os métodos deParsons e Justiça (1992) foi usado. Resumidamente, a tubulação de entrada e saída de diálise consistia em sílica fundida (40 μm id) e era protegida dentro da tampa de mola flexível de um conector de cânula (C313CS, Plastics One, Roanoke, VA). O tubo de entrada de diálise foi passado da bomba de perfusão para a sonda de microdiálise por meio de um líquido giratório de dois canais (Instech, Plymouth Meeting, PA) posicionado acima do centro da gaiola por meio de uma alavanca de equilíbrio. O tubo de entrada foi conectado através de um líquido giratório a uma seringa Hamilton de 1 ml contendo CSF artificial (aCSF) como meio de perfusão. O meio de perfusão foi fornecido por uma bomba de seringa sem pulso (CMA / 100; Bioanalytical Systems, West Lafayette, IN). O dialisado foi coletado manualmente em frascos de microfração de 250 μl. As amostras foram imediatamente congeladas em gelo seco e armazenadas a -70 ° C até o ensaio.
Materiais e procedimentos gerais. Cânulas guia intracerebral e sondas de microdiálise concêntricas (diâmetro externo: 300 μm; material de membrana, celulose regenerada; comprimento, 2 mm) foram construídas conforme descrito por Parsons e Justiça (1992). As sondas foram perfundidas com aCSF a uma taxa de 0.2 μl / min e inseridas lentamente sob anestesia breve com halotano superficial (<5 min) 16 horas antes do início do teste e coleta do dialisado. [Cinco animais foram testados com sondas de microdiálise disponíveis comercialmente (CMA / 10; Bioanalytical Systems, West Lafayette, IN) perfundidas a uma taxa de fluxo de 0.5 μl / min.] Para habituar os ratos aos procedimentos de teste de microdiálise, os animais foram conectados diariamente a um sistema de perfusão inativo (sem inserção de sondas de microdiálise) na gaiola doméstica por aproximadamente 2 semanas antes do teste.
Meio de perfusão. ACSF consistindo em 149 mm NaCl, 2.8 mm KCl, 1.2 mm CaCl2, 1.2 mm MgCl2 e 5.4 mm d-glucose (pH 7.2-7.4) foi usada. O ácido ascórbico foi adicionado como um antioxidante em uma concentração (0.25 mm) semelhante ao encontrado no espaço extracelular do estriado.
Concepção e procedimentos experimentais
Os efeitos da exposição crônica ao etanol (DEPENDENTE), retirada e subsequente autoadministração do operante nos níveis extracelulares de DA e 5-HT (medidos pela microdiálise convencional) foram comparados a duas condições de controle consistindo de ratos “aclimatados com etanol” (1) com a mesma história de treinamento de autoadministração de etanol, mas não dependente de ratos expostos a etanol (NÃO-PENDENTES) e (2) não expostos ao etanol treinados para auto-administrar apenas água (ETANOL-NAIVE). Para garantir distribuições semelhantes de ingestão de etanol nos dois grupos experimentais expostos ao etanol, apenas ratos com taxas estáveis de ingestão de etanol (± 10% ao longo de três dias consecutivos no final do treinamento de auto-administração) de pelo menos 0.5 g / kg / 30 sessão mínima foram incluídos no experimento. Os ratos que cumprem este critério de selecção foram então combinados, tanto quanto possível, com base na sua ingestão inicial de etanol antes da sua atribuição às condições NÃO-PENDENTES e DEPENDENTES. Os três grupos de ratos foram mantidos com o etanol (DEPENDENTE) ou com dietas líquidas de controle (NONDEPENDENT e ETANOL-NAIVE) como única fonte de nutrição e líquidos. A duração da exposição às dietas líquidas foi de 3–5 semanas (média ± SEM número de dias: 26.95 ± 2.19) para ratos DEPENDENTES e NÃODEPENDENTES, e 2–3 semanas (16.84 ± 1.65 d) no grupo ETANOL-NAIVE. Durante este tempo, não foram realizadas sessões de auto-administração operante e os ratos permaneceram confinados às suas gaiolas. O monitoramento das concentrações extracelulares de DA e 5-HT no NAC por microdiálise foi iniciado nas gaiolas dos ratos durante as 2 horas finais de exposição à dieta líquida de etanol (ou o período de tempo correspondente em ratos não dependentes e sem etanol) e continuou ao longo das etapas subsequentes de retirada e auto-administração. A retirada do etanol foi então precipitada por substituição da dieta contendo etanol por dieta líquida de controle (40 ml) durante 8 horas. Para igualar o máximo possível as quantidades de dieta de controlo consumidas pelos três grupos de tratamento no dia do teste, os ratos NONDEPENDENTES e ETHANOL-NAIVE receberam uma quantidade restrita de dieta para se igualarem às quantidades de dieta consumida pelos ratos DEPENDENTES. Especificamente, entre o momento de inserção das sondas de microdiálise (na noite anterior ao experimento) e o início da fase de "retirada", os ratos NÃO DEPENDENTES e ETANOL-NAIVE receberam 70 ml de dieta controle, correspondendo à quantidade média de etanol da dieta consumida pelos ratos DEPENDENTES. No início da fase de abstinência, os grupos ETANOL-NAIVE e NÃO DEPENDENTE receberam mais 40 ml de dieta controle correspondente à quantidade administrada aos ratos DEPENDENTES. Todos os ratos consumiram a maior parte da dieta controle até o final da fase de retirada, e não houve diferenças nas quantidades de dieta consumida foram evidentes entre os grupos. Após 4-6 horas de retirada, os ratos foram transferidos em suas gaiolas caseiras do biotério para a sala do laboratório contendo as estações de autoadministração, onde permaneceram em suas gaiolas caseiras até 8 horas após o etanol. Um período de abstinência de 8 horas foi escolhido devido a observações anteriores de que os sintomas de abstinência atingem o pico entre 8 e 12 horas após a remoção da dieta com etanol, tanto com este quanto com outros métodos de dieta líquida semelhantes (Hunter et al., 1974; Rassnick et al., 1992; Schulteis et al., 1996) Nesse momento, os animais foram colocados nas câmaras operantes e tiveram a oportunidade de autoadministrar 10% (p / v) de etanol (DEPENDENTE e NÃODEPENDENTE) ou água (ETANOL-NAIVE) por 60 min. Trinta minutos após o término da sessão de autoadministração, os ratos foram devolvidos às suas gaiolas onde receberam acesso ilimitado às suas respectivas dietas. Os testes foram realizados no mesmo horário do dia (6h00 às 10h00) em todos os ratos. Ao longo de todo o experimento, o dialisante foi coletado em intervalos de 20 minutos, exceto durante a auto-administração de etanol operante, quando a amostragem foi realizada em intervalos de 10 minutos.
Ensaios de monoamina HPLC
As concentrações de dialisado DA e 5-HT foram determinadas simultaneamente em cada amostra por HPLC de fase reversa microbore. O dialisato foi injetado em uma coluna ODS-5 de 2 μm (0.5 × 100 mm; embalado internamente) por meio de uma válvula de alta pressão VALCO equipada com um loop de amostra interno de 1.0 μl. A fase móvel consistia em um ácido cítrico (0.02 m) / fosfato de sódio (monobásico, 0.04 m) tampão contendo 0.82 mm Ácido 1-decanossulfônico como um reagente de emparelhamento de íons, 4.9 mm trietilamina, 0.2 mm Na2EDTA e 19% de metanol (pH aparente 5.4). A fase móvel foi bombeada através da coluna por uma bomba de seringa de HPLC ISCO (modelo 500) a uma taxa de 16 μl / min. Os analitos foram detectados eletroquimicamente usando um controlador amperométrico EG&G Princeton Applied Research [(PARC) modelo 400], um eletrodo de trabalho de carbono vítreo (PARC, modelo MP 1304) e eletrodo de referência Ag / AgCl (BAS, modelo RE1). O potencial aplicado foi de 700 mV (vs Ag / AgCl). Os limites de detecção definidos por uma relação sinal: ruído de> 2 foram 0.5 nm para DA e 5-HT.
Determinação de álcool no sangue
Os BACs foram medidos uma vez em cada rato após a reexposição pós-experimental à dieta etanólica. BACs foram determinadosdepois de conclusão dos experimentos apenas devido à possibilidade de introdução de artefatos na liberação de neurotransmissores por procedimentos de coleta de sangue durante os testes de microdiálise. Uma amostra de 0.1 ml de sangue foi obtida pelo método de sangramento da cauda entre 12h00 e 2h00. O sangue foi coletado em frascos Eppendorf selados contendo 4 μl de heparina (1000 unidades USp / ml) como anticoagulante e centrifugado a 3200 rpm . O soro foi extraído com ácido tricloroacético e analisado quanto ao teor de etanol usando o método espectrofotométrico enzimático NAD-NADH (Sigma, St. Louis, MO).
Histologia
Os locais de microdiálise foram examinados histologicamente após a conclusão das experiências. Os cérebros foram removidos após a morte por halotano a 5% e armazenados em formaldeído a 10%. Posicionamentos de sondas dentro do NAC foram subsequentemente verificados a partir de seções congeladas de 50 μm, coradas com violeta cresil. Em todos os casos examinados, pelo menos 80% da porção ativa da membrana de diálise estava localizada dentro das bordas anatômicas do NAC (Fig. 1).
Localização anatômica das sondas de microdiálise.Marcas verticais representam as regiões “ativas” das membranas de diálise. Todas as colocações de sonda foram distribuídas entre 1.20 e 2.20 mm anterior e 0.80-1.80 mm lateral ao bregma.
Análise de dados
As diferenças nas concentrações do neurotransmissor dialisado entre os grupos DEPENDENTE, NÃO DEPENDENTE e ETANOL-NAIVE foram analisadas por ANOVAs fatoriais mistas (Grupos × Intervalos de Amostragem) usando análises separadas para DA e 5-HT. As frações do dialisado coletadas durante a fase de autoadministração operante foram analisadas para diferenças nas concentrações de monoamina em relação às três amostras finais do período de abstinência, e para mudanças na "porcentagem da linha de base" das concentrações médias de DA e 5-HT na última hora de retirada . Após a confirmação de efeitos principais significativos ou interações nas ANOVAs gerais, as diferenças entre as médias individuais foram determinadas por ANOVA de efeitos simples e testes post hoc de Duncan de faixa múltipla. Os dados de auto-administração de etanol dos ratos DEPENDENTES e NÃODEPENDENTES foram analisados quanto a diferenças na ingestão de etanol por Student bicaudalt teste.
RESULTADOS
Auto-administração de etanol e observações comportamentais
Treinamento de autoadministração de operador
Quarenta e três ratos foram submetidos ao procedimento de treinamento de autoadministração de etanol com sacarina. Como em trabalhos anteriores (Weiss et al., 1990; Weiss et al., 1993), a maioria dos animais desenvolveu taxas estáveis de auto-administração de etanol com ingestão diária suficiente para produzir BACs farmacologicamente relevantes. Ratos que não conseguiram desenvolver uma ingestão diária significativa ou fiável de etanol (n = 11) foram excluídos de treinamento e testes adicionais. A média ± SEM 30 min de consumo de etanol no final do treinamento de auto-administração foi de 0.72 ± 0.10 gm / kg em ratos subsequentemente atribuídos ao DEPENDENTE (n = 11) condição, e 0.68 ± 0.05 gm / kg em ratos atribuídos ao NÃO DEPENDENTE (n = 10) grupo. O consumo de água era variável, mas permaneceu em média abaixo de 40% do consumo de etanol. Todos os ratos do ETHANOL-NAIVE (n = 11) o grupo de controle obteve sucesso na resposta à água, mas parou de responder na ausência de privação contínua de água durante o estágio de linha de base.
Dieta líquida
O consumo diário de líquidos no início do regime de dieta líquida variou de aproximadamente 70 a 80 ml / d, correspondendo a doses diárias de etanol de 6.1–7.0 g. A ingestão de dieta aumentou durante o período de tratamento de 3–5 semanas para 100–120 ml / d (correspondendo a 8.7–10.4 g de etanol). A média ± SEM das concentrações de álcool no sangue nos dias 3 ou 4 após a reexposição à dieta com etanol, medida entre 2 e 3 horas após o reabastecimento de garrafas com dieta líquida fresca, foi de 98.0 ± 21.7 mg%. Não foram observadas diferenças significativas na média ± SEM pesos corporais no final da exposição às dietas líquidas entre os DEPENDENTES (549.9 ± 20.4 g), alimentados em pares NÃO DEPENDENTES (503.8 ± 5.4 g) e dieta controle alimentados em pares com ETANOL-NAIVE (463.5 ± 32.3 g) grupos (F (2,29) = 3.37; NS).
Retirada de etanol
A observação comportamental após a remoção da dieta com etanol confirmou a presença de uma síndrome de abstinência leve similar àquela descrita em outros trabalhos usando procedimentos similares de dieta líquida para induzir a dependência do etanol (Hunter et al., 1974; Merlo Pich e outros, 1995; Schulteis et al., 1996). Embora não tenham sido utilizadas medidas quantitativas específicas, os sinais de abstinência observados incluíram hiperreatividade, tremor ocasional ou rigidez da cauda.
Efeitos do etanol crônico nos níveis basais de neurotransmissores
Embora DA e 5-HT tenham sido monitorados simultaneamente nos mesmos animais, em alguns casos os níveis basais para um ou ambos os analitos permaneceram abaixo dos limites de detecção. Consequentemente, os dados para DA não estavam disponíveis para dois ratos em cada um dos grupos DEPENDENTES, NÃO-PENDENTES e ETANOL-NAIVE, enquanto os dados de 5-HT não estavam disponíveis para três animais DEPENDENTES, dois NÃO-PENDENTES e três ETANOL-NAIVE. Os tamanhos das amostras resultantes foram n = 9/8 (DA / 5-HT) no DEPENDENTE, n = 8/8 (DA / 5-HT) no NÃODEPENDENTE, en = 9/8 (DA / 5-HT) nos grupos ETANOL-NAIVE.
As concentrações médias ± SEM do neurotransmissor de dialisato basal, conforme medido durante as 2 horas finais de exposição à dieta líquida de controle em ratos ETANOL-NAIVE foram 3.45 ± 0.64 nm para DA e 1.15 ± 0.22 nm para 5-HT. Em comparação com o grupo de controle ETANOL-NAIVE, os níveis basais de DA do dialisado permaneceram essencialmente inalterados em ratos DEPENDENTES com valores de 3.90 ± 0.68 nm. Em contraste, as concentrações de 5-HT no dialisado foram marcadamente elevadas nesses animais para 1.78 ± 0.28 nm (veja a Fig. 3). A análise estatística confirmou que o efluxo de 5-HT em ratos DEPENDENTES foi significativamente maior do que em ETANOL-NAIVE (p <0.05) e NÃODEPENDENTE (p <0.05) animais (Duncan após ANOVA:F (2,21) = 3.98; p <0.03).
Dopamina (top) e serotonina (fundo) efluxo durante a hora final de exposição à dieta líquida de etanol (DEPENDENTE) ou dieta controle equicalórica (NÃO DEPENDENTE e NAIVE-ETANOL) e um subseqüente período de carência de 8 horas. Os dados são apresentados como porcentagem média ± SEM dos valores basais em conjuntos de três amostras sucessivas de 20 min coletadas em intervalos de 2 horas [*p <0.01; diferente dos níveis basais (Tempo 0)]. Inserções, Média ± SEM DA (top) e 5-HT (fundo) concentrações de dialisato em ratos dependentes, não dependentes e etanólicos-NAIVE. Os dados de concentração correspondem aos pontos de retirada pré-retirada (tempo 0) e 7 – 8 h da porcentagem de dados da linha de base acima. A retirada de etanol foi associada a uma redução significativa nos níveis de dialisato de DA e 5-HT [*F (1,23) = 23.02, p <0.001; **F (1,21) = 13.46, p <0.0001. Diferente da respectiva linha de base pré-retirada DEPENDENTE (BSL); efeitos simples ANOVAs]. Observe também a elevação persistente na saída de DA basal em ratos NÃODEPENDENTES aclimatados com etanol [+ p <0.05; diferente da linha de base DEPENDENTE e NAIVE AO ETANOL (BSL)].
Considerando que não houve diferenças nos níveis de DA de dialisato basal entre ratos DEPENDENTES E ETHANOL-NAIVE, o efluxo de DA foi substancialmente elevado em ratos do grupo NÃO DEPENDENTE para 6.21 ± 0.72 nm (F (2,23) = 4.76;p <0.02). Os níveis de DA no dialisato neste grupo foram significativamente mais elevados do que em ambos DEPENDENTES (p <0.05) e ETANOL-NAIVE (p <0.05) ratos. Nenhuma diferença dos controles ETANOL-NAIVE foi encontrada na média ± SEM da concentração basal de 5-HT de ratos NÃO DEPENDENTES, que foi de 0.97 ± 0.11 nm (FIG. 2).
Soutien, Concentrações médias ± SEM de dopamina dialisante monitoradas por microdiálise no núcleo accumbens de ratos DEPENDENTES após exposição a dieta líquida de etanol crônica, ratos NÃO DEPENDENTES, mas expostos ao etanol, e animais de controle com ETANOL-NAIVE. Nenhuma diferença na produção de dopamina basal de ratos naive para etanol foi observada em ratos dependentes. No entanto, a liberação de dopamina basal foi substancialmente elevada em ratos não dependentes que receberam exposição de acesso limitado ao etanol durante o treinamento de auto-administração (*p <0.05; diferente dos grupos ETANOL-NAIVE e DEPENDENTES). TangaConcentrações de serotonina no dialisato em ratos DEPENDENTES, NÃO-PENDENTES e ETHANOL-NAIVE. O efluxo basal 5-HT foi significativamente elevado em ratos dependentes de etanol (*p <0.05; diferente de ratos ETANOL-NAIVE e NÃO DEPENDENTES).
Alterações induzidas pela retirada nos níveis DA e 5-HT
A retirada do etanol foi associada a um declínio progressivo nos níveis de dialisato de DA e 5-HT ao longo do período de retirada. Oito horas após o etanol, os níveis médios ± SEM DA diminuíram de 3.9 ± 0.68 nm a 2.31 ± 0.48 nm ou 64.2 ± 8.4% dos níveis basais de pré-retirada. Uma supressão semelhante ocorreu no efluxo de 5-HT, que foi reduzido de 1.78 ± 0.26 nm a 0.89 ± 0.15 nm ou 55.1 ± 10.6% das concentrações anteriores à retirada. Esses dados estão resumidos na Figura 3, que ilustra também que os níveis de DA e 5-HT permaneceram inalterados durante este período nos grupos ETANOL-NAIVE e NONDEPENDENT. A supressão induzida pela retirada da liberação de neurotransmissores foi corroborada por interações significativas entre os Grupos de Tratamento e o Tempo de Amostragem para as concentrações de dialisato (DA:F (8,92) = 5.86; p <0.0001; 5-HT: F (8,84) = 9.02; p <0.00001) e porcentagem dos valores da linha de base pré-retirada (DA:F (8,92) = 5.93; p <0.0001; 5-HT: F (8,84) = 4.28; p <0.0002). A análise subsequente de efeitos simples (Tempo de Amostragem) confirmou diminuições significativas nas concentrações de dialisado (DAF (4,92) = 16.12; p <0.0001; 5-HT: F (4,84) = 23.38; p <0.0001) e porcentagem dos níveis de linha de base (DAF (4,92) = 16.03; p <0.0001; 5-HT: F (4,84) = 9.67; p <0.0001) ao longo do tempo nos grupos DEPENDENTES, mas não nos grupos NÃO DEPENDENTES ou ETANOL-NAIVE.
Efeitos da auto-administração de etanol na liberação de DA e 5-HT
Auto-administração operante
Os volumes médios ± SEM de 60 min e as quantidades de etanol auto-administrado operativamente no final do período de retirada de 8 horas foram de 5.55 ± 0.78 ml ou 0.95 ± 0.14 gm / kg em ratos dependentes. A ingestão de etanol neste grupo excedeu em muito a de ratos não dependentes do grupo não dependente aclimatado com etanol, que foi de 2.90 ± 0.55 ml ou 0.57 ± 0.10 gm / kg (Fig. 4). O maior consumo de etanol no DEPENDENTE sobre o grupo NONDEPENDENT foi confirmado por análise estatística (t 19 = 2.25;p <0.05).
Ingestão de álcool durante uma sessão de autoadministração operante de 60 min em (DEPENDENTE, n = 10) e (NÃODEPENDENTE, n = 11) ratos medidos 8 horas após a remoção de etanol ou dieta líquida de controle. A quantidade de álcool auto-administrado durante o teste de abstinência foi significativamente maior em ratos dependentes do que em ratos não dependentes (*p <0.05; significativamente diferente de ratos não dependentes, Student's t teste).
Em alguns animais, apenas um dos dois neurotransmissores era detectável no início da auto-administração. O grupo DEPENDENTE (originaln = 11) incluiu três ratos para os quais os dados em DA ou 5-HT, mas não ambos os analitos estavam disponíveis para comparação estatística. O consumo médio de álcool nos "grupos" DA e 5-HT resultante da "assimetria" na detectabilidade dos dois transmissores foi idêntico ao longo da sessão de 1 hora (DA: 0.93 ± 0.44 gm / kg; 5-HT: 0.95 ± 0.18 gm / kg) embora tenha havido uma diferença na distribuição da ingestão de etanol ao longo do tempo (Fig. 5 E). No grupo NONDEPENDENT (original n = 10), os níveis de DA estavam abaixo do limite de detecção em três e as concentrações de 5-HT em quatro animais. Entre os ratos ETANOL-NAIVE (original n = 11), DA não foi detectável em dois, enquanto 5-HT permaneceu indetectável em três animais. Os tamanhos de amostra resultantes para esta parte do experimento foram os seguintes: DEPENDENTE (DA / 5-HT: n = 8/8), NÃODEPENDENTE (DA / 5-HT:n = 7/6), ETANOL-NAIVE (DA / 5-HT: n = 9/8).
Efeitos da auto-administração de álcool operante em ratos NÃO DEPENDENTES e DEPENDENTES submetidos à abstinência de etanol no efluxo de DA e 5-HT no núcleo accumbens. Os níveis do neurotransmissor dialisado são comparados aos de ratos ETANOL-NAIVE treinados para autoadministrar água. O consumo médio de água neste grupo foi insignificante (<0.8 ml) e não é mostrado. A, Mudanças na saída do neurotransmissor de níveis registrados durante a última hora de retirada. Os dados são expressos como porcentagem dos valores da linha de base calculados como a média de três amostras de 20 minutos coletadas durante a hora 8 da retirada mostrada em B – D. As concentrações correspondentes de neurotransmissores no dialisato são mostradas B (ETANOL-NAIVE), C (NÃO-PENDENTE) eD (DEPENDENTE). Para ilustrar as mudanças no fluxo de neurotransmissores ao longo das várias fases experimentais, B – D também mostra a pré-retirada (BSL) e retirada (WD) concentrações de dialisato de DA e 5-HT durante 8 horas após a retirada. Linhas tracejadas representam a média ± SEM das concentrações de dialisado pré-retirada ou 5-HT. E, Quantidades de etanol auto-administrado (10% p / v) durante intervalos de 10 minutos para o DEPENDENTE (barras sólidas) e NÃO-PENDENTE (barras abertas) grupos. A autoadministração de etanol em ratos DEPENDENTES restabeleceu os níveis de DA para os valores pré-retirada. Em contraste, a auto-administração do etanol não conseguiu repor as concentrações de 5-HT nos níveis de abstinência pré-retirada. No entanto, o etanol efetivamente restaurou a liberação de 5-HT para níveis comparáveis aos do grupo de controle ETHANOL-NAIVE (para comparações estatísticas, ver Resultados).
Não foram observadas alterações significativas nas concentrações de DA ou 5-HT em qualquer momento nos dialisados dos ratos de controlo ETHANOL-NAIVE, dada a oportunidade de responder pela água. Em contraste, a auto-administração de etanol aumentou de maneira confiável o efluxo DA e 5-HT (Fig. 5) Em ratos DEPENDENTES submetidos à abstinência, a auto-administração de etanol produziu um aumento de 200–250% no efluxo de DA em relação aos níveis de abstinência. Na verdade, o etanol restaurou o efluxo de DA nesses animais aos níveis anteriores à abstinência nos primeiros 10 minutos de auto-administração. Além disso, uma vez restauradas, as concentrações extracelulares de DA foram mantidas nesses níveis pela ingestão de etanol pelo restante do teste de 1 hora. Aumentos rápidos de até 145% dos níveis de abstinência também foram observados no efluxo de 5-HT após o início da auto-administração em ratos dependentes. No entanto, o etanol falhou em restaurar com eficácia as concentrações extracelulares de 5-HT aos valores registrados antes da retirada. Os efeitos da auto-administração de álcool na liberação de DA foram confirmados por interações significativas de Grupos × Tempo de Amostragem para ambas as concentrações de dialisado (F (20,210) = 2.45; p <0.001) e percentual dos níveis basais (F (16,168) = 3.27; p <0.0001), e por ANOVAs de efeitos simples subsequentes de alterações ao longo do tempo de amostragem no grupo DEPENDENTE sozinho (concentrações de dialisado: F (10,210) = 5.28;p <0.0001; porcentagem dos dados de linha de base:F (10,210) = 4.32; p <0.0001). Aumentos induzidos por álcool no efluxo de 5-HT foram confirmados de forma semelhante por interações significativas de Grupos × Tempo de Amostragem (concentrações de dialisado: F (20,190) = 1.67;p <0.05) ou um efeito principal dos Grupos (porcentagem das alterações da linha de base: F (8,152) = 3.9; p <0.0005) na ANOVA geral, seguido pela análise dos efeitos simples do Tempo de Amostragem (concentrações de dialisado:F (10,190) = 3.27; p <0.001; porcentagem da linha de base: F (8,152) = 3.59;p <0.001) em ratos DEPENDENTES.
A auto-administração de etanol também produziu um aumento transitório na média ± SEM efluxo de DA e 5-HT no grupo NÃO DEPENDENTE atingindo 130 ± 4.0% (DA) e 141 ± 25.2% (5-HT) dos valores basais (Fig.5 C). Este efeito foi confirmado por análises de efeitos simples após ANOVA global (acima), que revelaram diferenças fiáveis nas concentrações de dialisato (DA:F (2,210) = 4.32; p <0.0001) ou porcentagem dos dados de linha de base (5-HT: F (8,152) = 2.00; p <0.05) ao longo do tempo de amostragem.
Reintrodução de dietas líquidas
Após a conclusão do teste de autoadministração operante, os efeitos da reexposição às dietas contendo etanol e líquidos de controle foram examinados ao longo de um período de 1 hora em vários DEPENDENTES selecionados aleatoriamente (n = 5) e ETANOL-NAIVE (n = 7) ratos. Durante este tempo de disponibilidade renovada da dieta líquida de etanol, o efluxo de DA diminuiu um pouco em relação aos níveis atingidos durante a auto-administração operante, que estavam ligeiramente (mas não significativamente) elevados em relação à linha de base pré-retirada (Fig. 6) As concentrações médias ± SEM do dialisado DA durante a primeira hora de acesso pós-retirada à dieta com etanol (3.65 ± 0.71 nm) foi significativamente diferente dos níveis de retirada (2.24 ± 0.74 nm; comparação planejada após ANOVA geral:F (3,39) = 5.24; p <0.01), mas permaneceu estatisticamente indistinguível dos níveis basais registrados nestes animais antes da retirada do etanol (3.98 ± 0.97 nm) e de ratos ETANOL-NAIVE (4.14 ± 0.53).
Efeitos da reexposição a etanol e controle de dietas líquidas nos níveis DA e 5-HT em DEPENDENTES (n = 5) e ETANOL-NAIVE (n = 7) ratos. Para comparação, os níveis de monoamina durante a pré-abstinência, abstinência (hora 8) e condições operantes de autoadministração também estão incluídos. Todos os dados representam médias de 1 hora durante as respectivas fases. [*DA, Diferente de Pré-retirada (p <0.05) eAuto-administração (p <0.01) e diferente da condição correspondente em ratos ETANOL-NAIVE (p <0.05). 5-HT, Diferente deSaque e Auto-administração(p <0.05) e diferente da condição correspondente ao ETANOL-NAIVA (p <0.001]).
As concentrações de 5-HT do dialisato no grupo DEPENDENTE aumentaram após a reexposição à dieta líquida de etanol para níveis acima daqueles registrados durante a auto-administração operante (1.25 ± 0.22 vs 1.46 ± 0.13 nm; FIG. 6) Embora o efluxo médio de 5-HT não tenha atingido os níveis de pré-retirada (1.46 ± 0.13 vs 2.01 ± 0.41 nm), as diferenças estatísticas entre 5-HT pré e pós retirada não eram mais aparentes após o acesso à dieta com etanol líquido.
Não foram registradas diferenças entre os níveis basais de DA e 5-HT em ratos NÃO PENDENTES que receberam acesso ao controle da dieta após a autoadministração do operante (dados não mostrados).
DISCUSSÃO
Os resultados confirmam que a autoadministração de etanol aumenta os níveis extracelulares de DA e 5-HT no NAC, dois neurotransmissores que foram implicados nas ações farmacológicas e reforçantes agudas do etanol, enquanto que a retirada do etanol é acompanhada por uma supressão significativa na liberação. destas monoaminas. Os resultados também indicam que ratos dependentes "trabalharão" durante a retirada para obter etanol em uma tarefa de autoadministração operante, e que o consumo de etanol reverte os déficits extra-neuronais DA e 5-HT associados à abstinência.
De interesse central neste estudo foi a exploração do envolvimento de DA e 5-HT nos efeitos reforçadores do álcool em indivíduos dependentes. Tem sido tradicionalmente difícil demonstrar que a retirada do etanol motiva o comportamento de busca de etanol em animais (para revisão, ver Cicero, 1980; Grant et al., 1990; Meisch e Stewart, 1994), embora tenham sido obtidos resultados positivos em ratos, dada a oportunidade de associar a ingestão de etanol ao alívio dos sintomas de abstinência ao longo de múltiplos episódios de abstinência forçada (Hunter et al., 1974). No entanto, foi recentemente demonstrado que, com procedimentos adequados de iniciação ao etanol, os ratos auto-administrarão quantidades significativas de etanol, mesmo durante a primeira experiência de abstinência (Schulteis et al., 1996). Os presentes resultados confirmam esta observação e fornecem uma possível base neuroquímica para os efeitos reforçadores do etanol em ratos dependentes. Em particular, os dados sugerem que os ratos regularam a sua ingestão de etanol durante a auto-administração do operante e subsequente consumo de dieta líquida de uma maneira que restaurou e manteve o efluxo de DA a níveis pré-retirada. Em um relatório anterior, uma dose de desafio intragástrico de etanol mostrou restaurar a liberação deficiente de DA no estriado ventral e reverter os sintomas de abstinência de etanol (Rossetti e outros, 1992). A aparente "titulação" comportamental do consumo de etanol para recuperar as condições de retirada no presente experimento amplia esse achado implicando a liberação de DA em aditivo mantido por etanol em indivíduos dependentes e, por extensão, em abuso continuado e dependência.
Em contraste com DA, os níveis de 5-HT se recuperaram apenas parcialmente durante a auto-administração de etanol operante. Várias explicações podem ser responsáveis por esse achado. É possível que, em contraste com seus efeitos agudos em ratos não dependentes, o etanol exerça um efeito mais gradual ou retardado na liberação de 5-HT em ratos dependentes, embora isso pareça improvável porque o etanol produziu um rápido aumento inicial no efluxo de 5-HT em 10 minutos do início da autoadministração. Alternativamente, os mecanismos de síntese e / ou liberação de 5-HT podem ficar comprometidos ao longo da exposição crônica ao etanol ou durante a retirada, resultando em uma responsividade geral diminuída aos efeitos do etanol, como sugerido, por exemplo, pela atenuação dos efeitos do etanol no acumbal Níveis de 5-HIAA em ratos P tolerantes ao etanol (Murphy et al., 1988). Uma terceira interpretação está relacionada à observação de que os níveis pré-retirada de 5-HT no grupo dependente estavam substancialmente elevados em relação aos ratos virgens de etanol. Se as alterações adaptativas subjacentes ao aumento da liberação de 5-HT pelo etanol crônico durarem pouco e sofrerem reversão rápida durante a retirada, não se espera uma restauração completa dos níveis de abstinência. De facto, neste caso, a restauração “parcial” do efluxo 5-HT pode corresponder funcionalmente a uma restauração “completa”.
Considerando as implicações dos dados do 5-HT para os efeitos motivacionais da abstinência de etanol, é provável que a reversão de um déficit de neurotransmissores - mesmo que parcial - que subjaz ao estresse da abstinência promova o comportamento de busca de etanol. De fato, ao revisar a literatura, Le Marquand e colegas (LeMarquand et al., 1994) concluem que a diminuição da atividade funcional dos sistemas 5-HT que acompanham a retirada do etanol pode produzir condições bioquímicas para a retomada do consumo de etanol. No entanto, o papel específico do 5-HT no tratamento das alterações afetivas que acompanham a abstinência de etanol ainda precisa ser estabelecido. A preferência por álcool em ratos geneticamente selecionados das linhagens Indiana P e HAD tem sido associada à redução da atividade funcional da neurotransmissão 5-HT no NAC (Murphy et al., 1982, 1987; Gongwer et al., 1989; McBride et al., 1990), e esses ratos mostram uma resposta ansiogênica elevada em uma variedade de medidas comportamentais de ansiedade (Stewart e outros, 1993). Na medida em que déficits serotoninérgicos acidentais fundamentam a ansiedade aumentada desses animais, pode-se especular que as condições afetivas que motivam o consumo de etanol em álcool, preferindo ratos e a retomada do consumo durante a abstinência, compartilham uma base neuroquímica comum.
O declínio progressivo na DA extracelular e 5-HT durante o período de retirada de etanol de 8 horas que precede a sessão de auto-administração estende as observações anteriores de diminuições associadas à retirada na renovação de DA estriatal e no conteúdo de todo o tecido (Gil et al., 1992), bem como reduções no metabolismo 5-HT e no conteúdo de 5-HT ou do seu metabolito, ácido 5-hidroxi-indolacético (5-HIAA), em preparações de tecido cerebral inteiro, límbico e estriado de roedoresKahn e Scudder, 1976; Tabakoff et al., 1977; Badawy e Evans, 1983; Kempf et al., 1990; Wahlström et al., 1991; Yamamura et al., 1992). Mais importante, estes resultados localizam deficiências associadas à abstinência na função da monoamina a uma região de recompensa do cérebro que foi implicada nos efeitos agudos de reforço do álcool e outras substâncias de abuso.
Com relação aos mecanismos que regulam a liberação ou concentrações extraneuronais de DA e 5-HT no NAC, esses dados são sugestivos do desenvolvimento de uma “adaptação dentro dos sistemas” durante o curso da exposição crônica ao etanol, de tal forma que os mesmos sistemas neuroquímicos que são ativados pelas ações farmacológicas agudas do etanol exibem um déficit funcional na ausência de estimulação continuada pelo fármaco (Koob e Bloom, 1988) O álcool aumenta agudamente a taxa de disparo dos neurônios A 10 tegmentais DA ventral (Gessa et al., 1985; Brodie et al., 1990) enquanto a atividade neuronal A 10 é drasticamente inibida durante a retirada do etanol (Diana et al., 1992, 1993). Assim, a falha em observar uma elevação dos níveis de DA pré-retirada em animais expostos à dieta líquida de etanol sobre aqueles em ratos virgens de etanol (Fig. 3), em conjunção com a queda abrupta do efluxo de DA, uma vez removido o etanol, pode refletir uma supressão na atividade de meso-accumbens DA para “balancear” a estimulação crônica pelo etanol. Alterações adaptativas no nível bioquímico também podem servir como mecanismos tanto para a falta de diferenças entre ratos dependentes e não-intoxicados com etanol na liberação de DA pré-retirada, quanto na redução de DA extraneuronal durante a retirada. Por exemplo, a exposição crônica ao etanol suprime K+versão DA estimuladaDarden e Caça, 1977) presumivelmente via inibição de Ca2+ influxo (Kim et al., 1994) ou pelo desacoplamento da entrada de cálcio e da liberação deLeslie et al., 1986). Mais importante, enquanto que a administração aguda de etanol estimula a síntese de DA, este efeito é embotado em animais cronicamente tratados com etanol (Tabakoff e Hoffman, 1978;Fadda et al., 1980).
Uma conta neuroadaptativa pode ser menos óbvia no caso de 5-HT, onde os níveis de abstinência (ie, estimulados por etanol) estavam elevados em relação a ratos não dependentes de etanol e não dependentes de etanol, o que corrobora dados anteriores que demonstram que os tratamentos crônicos com etanol aumentam níveis nos tecidos do prosencéfalo de 5-HT e 5-HIAA (Tytell e Myers, 1973; Mena e Herrera, 1980; Caça e Majchrowicz, 1983; Morinan, 1987; Kaneyuki et al., 1991). No entanto, sabe-se que o aumento no teor de 5-HIAA no cérebro produzido por um desafio com etanol é reduzido em ratos (P) preferidos de álcool tolerantes ao etanol, particularmente no NAC (Murphy et al., 1988; McBride et al., 1990). Assim, é possível que o efluxo aumentado de 5-HT no final do regime crônico de etanol tenha sido reduzido (isto é, mostrou uma atenuação adaptativa) em relação à resposta serotoninérgica inicial à dieta com etanol. Embora esta hipótese aguarde confirmação, a supressão da liberação de 5-HT durante o estágio de abstinência foi claramente sugestiva da presença de alterações neuroadaptativas na função 5-HT em resposta ao etanol crônico.
Os déficits extracelulares de monoamina no CAP, então, podem estar subjacentes a certos sintomas de abstinência de álcool, em particular, alterações afetivas que são opostas àquelas produzidas pelo etanol de forma aguda. O etanol pode aumentar a estimulação cerebral recompensando de forma aguda (um fenômeno dependente, pelo menos em parte, da integridade funcional da transmissão da DA mesolímbica) (Moolten e Kornetsky, 1990; Lewis, 1991), enquanto a retirada do etanol é acompanhada de um déficit de recompensa medido por elevações nos limiares de autoestimulação intracraniana (Schulteis et al., 1995). Existem também algumas evidências de que a ativação do 5-HT pode apoiar ou potencializar a recompensa da estimulação cerebral (Gibson et al., 1970;Miliaressis et al., 1975; Redgrave e Horrell, 1976). Assim, pode-se esperar que um déficit extraneuronal deste transmissor exacerbará um déficit de recompensa dependente de DA, particularmente à luz de evidências recentes de um papel facilitador de 5-HT na liberação de DA no NAC (Chen et al., 1991; Devaud e Hollingsworth, 1991; Yoshimoto e McBride, 1992; Parsons and Justice, 1993). Nesse contexto, é interessante notar que a progressão dos déficits extracelulares no presente estudo acompanhou de perto o surgimento e o perfil temporal dos sintomas comportamentais de abstinência no trabalho relacionado, incluindo déficits de recompensa da estimulação cerebral, hiperritritividade, inibição comportamental e efeitos ansiogênicos (Baldwin et al., 1991; Rassnick et al., 1992;Schulteis et al., 1995). Assim, a emergência síncrona dessas mudanças comportamentais e neuroquímicas pode ser reflexo de um papel para DA e 5-HT nas condições afetivas negativas que acompanham a abstinência de etanol.
Embora o papel de DA e 5-HT na recompensa e dependência do etanol tenha sido uma preocupação primária no presente estudo, os efeitos da auto-administração do etanol sobre a liberação desses transmissores em ratos não dependentes também são interessantes. O aumento da libertação de DA no grupo não dependente confirma um relatório anterior (Weiss et al., 1993) e apoia ainda o papel do DA nas ações agudas de reforço do etanol. De especial importância, entretanto, foi a observação de que a autoadministração de etanol por ratos não dependentes aumentou o efluxo de 5-HT, uma vez que esses resultados ampliam os achados de aumento da liberação de 5-HT no NAC após administração sistêmica e local de álcool (Yoshimoto et al., 1991, 1992) a um possível papel do 5-HT nas ações agudas agudas do etanol.
A descoberta de que a produção basal de DA foi substancialmente elevada em ratos NÃO DEPENDENTES, em comparação com os grupos ETANOL-NAIVE e DEPENDENTE foi surpreendente, uma vez que os animais não dependentes não receberam acesso ao etanol por 2-3 semanas - enquanto colocados na dieta líquida de controle - antes o teste de microdiálise. Uma possibilidade para explicar essa observação é que o acesso intermitente ao álcool pode levar a uma elevação persistente na liberação basal de DA. Alternativamente, esta descoberta pode ser atribuída à seleção de animais experimentais versus controle. Ratos treinados em etanol foram designados aos grupos NÃO DEPENDENTES ou DEPENDENTES somente se atendessem a um critério de seleção (ingestão diária estável de etanol ≥ 0.5 g / kg de etanol), enquanto todos os ratos ETANOL-NAIVE foram testados indiscriminadamente. Se for assumido que existe uma “anormalidade” dopaminérgica que predispõe os ratos à ingestão aumentada de etanol, este processo de seleção pode ter introduzido um “viés neuroquímico” em direção à liberação de DA basal aumentada nas amostras DEPENDENTES e NÃODEPENDENTES. Por este relato, o efluxo aumentado de DA em ratos NÃODEPENDENTES pode ser uma consequência do procedimento de seleção que favoreceu a inclusão de indivíduos com esta característica neuroquímica. Dadas as diferenças no efluxo de DA basal entre os grupos DEPENDENTE e NÃODEPENDENTE, esse relato também levaria à conclusão de que o etanol crônico leva a uma supressão da liberação de DA basal nessa população de ratos.
Diversas considerações argumentam contra essa interpretação, no entanto. A ausência de diferenças no DA extracelular entre os dados do ETHANOL-NAIVE e dos ratos DEPENDENTES está de acordo com os dados anteriores. in vitro estudos que demonstraram que animais tratados cronicamente com etanol não diferem dos controles não tratados na síntese de DA estriatal ou acumbal e nos níveis de DOPAC (Tabakoff e Hoffman, 1978; Fadda et al., 1980; Patel e Pohorecky, 1989; Gil et al., 1992) Dada a consistência entre os dados presentes e anteriores de tecido total (que usaram alguma forma de administração de etanol forçado e, portanto, não envolveram um viés de seleção potencial), parece improvável que os procedimentos de seleção atuais por si só possam explicar o aumento Lançamento do DA no grupo NÃO DEPENDENTE. Suporte mais direto para a possibilidade de que esse efeito esteja relacionado ao consumo intermitente de etanol, ao invés de um viés de seleção, vem de um trabalho recente neste laboratório, mostrando que ratos Wistar selecionados aleatoriamente submetidos a injeções repetidas de etanol intraperitoneal tiveram concentrações de DA extracelular basal profundamente aumentadas no NAC medido 24 horas após o tratamento final com etanol (AD Smith e F. Weiss, observações não publicadas). Por outro lado, embora esses dados apoiem a hipótese de que a exposição repetida ao etanol pode elevar o efluxo de DA basal no NAC, o persistenteO realce no efluxo DA basal no grupo NONDEPENDENT requer claramente a confirmação e o significado potencial deste achado para o comportamento de busca por etanol ainda precisa ser esclarecido.
Em conclusão, os resultados sugerem que dois sistemas de neurotransmissores que são pensados para mediar propriedades de reforço agudas do álcool também podem desempenhar um papel nas ações de reforço do álcool em dependentes. Estes resultados dão suporte a teorias de neuroadaptação que vêem a retirada como resultado de mudanças fisiológicas dentro dos circuitos de recompensa do cérebro que se manifestam como respostas opostas à droga quando a exposição ao fármaco é terminada.
Notas de rodapé
- Receberam Novembro 2, 1995.
- Revisão recebida Fevereiro 23, 1996.
- Aceito Fevereiro 28, 1996.
-
Este trabalho foi apoiado pelo National Institute on Alcoholism and Alcoholism Grants AA 08164 e AA 10531 (FW) e pelo National Institute on Alcoholism Specialized Centre Grant AA 06420 (GK, FW; Diretor, GFK). PH era um cientista visitante do Centro de Pesquisa Biomédica, Alko Ltd., Helsinque, Finlândia. Esta é a publicação número NP-8871 do The Scripps Research Institute.
A correspondência deve ser endereçada a Friedbert Weiss, Departamento de Neuropharmacologia (CVN-15), The Scripps Research Institute, 10666 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037.
- Direitos autorais © 1996 Society for Neuroscience