PLoS One. 2014 pode 1; 9 (5): e96337. doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.
Sumário
A adolescência está associada à alta impulsividade e risco, tornando os adolescentes mais propensos ao uso de drogas. O uso precoce de drogas está correlacionado ao aumento do risco de transtornos por uso de substâncias mais tarde na vida, mas a base neurobiológica não é clara. O cérebro passa por um desenvolvimento extensivo durante a adolescência e as hipóteses, neste momento, supostamente contribuem para o aumento da vulnerabilidade. A transição do uso controlado e compulsivo de drogas e vício envolve mudanças duradouras nas redes neurais, incluindo uma mudança do nucleus accumbens, mediando os efeitos de reforço agudos, ao recrutamento do estriado dorsal e à formação de hábitos. Este estudo teve como objetivo testar a hipótese de aumento da liberação de dopamina após um desafio farmacológico em ratos adolescentes. A liberação e captação de dopamina induzida por potássio foi investigada usando registros de dopamina cronoamperométricos em combinação com um desafio por anfetamina em ratos adolescentes precoces e tardios e em ratos adultos. Além disso, as consequências da ingestão voluntária de álcool durante a adolescência sobre esses efeitos foram investigadas. Os dados mostram um aumento gradual da liberação de dopamina evocada com a idade, apoiando estudos anteriores sugerindo que o pool de dopamina liberável aumenta com a idade. Em contraste, uma diminuição gradual na liberação evocada com a idade foi observada em resposta à anfetamina, apoiando um pool de armazenamento de dopamina proporcionalmente maior em animais jovens.. Medidas de dopamina após a ingestão voluntária de álcool resultaram em amplitudes menores de liberação em resposta ao cloreto de potássio, indicando que o álcool afeta o pool de dopamina e isso pode ter implicações para a vulnerabilidade ao vício e outros diagnósticos psiquiátricos envolvendo dopamina no estriado dorsal.
Introdução
A adolescência está associada à alta impulsividade e comportamento de risco, tornando os adolescentes mais propensos a usar drogas . É provável que a nicotina, o álcool ou a cannabis sejam testados antes de psicoestimulantes ou opiáceos , e o uso precoce de drogas está correlacionado ao aumento do uso de substâncias (SUD) mais tarde na vida - . A neurobiologia subjacente a este risco aumentado de DUS não é clara, mas a adolescência é uma época de extenso desenvolvimento cerebral e os distúrbios do desenvolvimento normal do cérebro por drogas de abuso são supostamente contribuintes para o aumento da vulnerabilidade após o uso de drogas por adolescentes .
Drogas de abuso comumente atuam no sistema de recompensa e aumentam agudamente os níveis extracelulares de dopamina no núcleo accumbens após a ingestão . No entanto, a transição do uso inicial de drogas para uso compulsivo e vício envolve mudanças duradouras em muitas das redes neurais. e supõe-se que um deles envolva uma mudança do nucleus accumbens, mediando efeitos de reforço agudos, ao recrutamento do estriado dorsal e à formação de hábitos . A atividade dopaminérgica no estriado dorsal poderia, portanto, também ser um fator na vulnerabilidade de indivíduos adolescentes.
Modelos animais são de grande importância para a compreensão desses mecanismos e a janela de idade identificada como adolescência em roedores é entre o dia pós-natal (PND) 28 e 50 . Estudos anteriores mostraram que os ratos adolescentes têm uma taxa basal reduzida de liberação de dopamina, um pool reduzido de dopamina prontamente liberável, mas também um pool maior de dopamina em comparação com os adultos.s . Também foi sugerido que, apesar da redução da liberação de dopamina sob condições basais, os indivíduos adolescentes podem ser capazes de liberar mais dopamina se estimulados por desafios farmacológicos. . O primeiro objetivo deste estudo foi, portanto, testar a hipótese de aumento da liberação de dopamina após um desafio farmacológico em animais adolescentes. A liberação de dopamina e a captação foram investigadas usando registros de dopamina cronoamperométricos em combinação com um desafio por anfetaminas em adolescentes precoces e tardios, bem como ratos Wistar adultos.
O segundo objetivo deste estudo foi investigar o efeito da influência ambiental pelo consumo voluntário de álcool durante a adolescência. A razão por trás disso foi que estudos anteriores mostram que fatores ambientais durante o período da adolescência, como álcool administrado por via intraperitoneal, aumentam os níveis extracelulares basais de dopamina. enquanto a ingestão voluntária de álcool em ratos preferindo o álcool aumenta a captação de dopamina, sem afetar os níveis extracelulares basais . As discrepâncias entre esses estudos podem ser explicadas por vários fatores, como a via de administração, a dose, a tensão do rato e o período exato, mas em ambos os casos a ingestão de álcool na adolescência afeta a dinâmica da dopamina e vale a pena investigá-la.
Materiais e Métodos
Declaração de ética
Todos os experimentos com animais foram realizados sob um protocolo aprovado pelo Comitê de Ética Animal de Uppsala e seguiram as diretrizes da Legislação Sueca sobre Experimentação Animal (Lei de Bem-Estar Animal SFS1998: 56) e a Diretriz do Conselho das Comunidades Européias (86 / 609 / EEC).
Animais
Ratos Wistar prenhes (RccHan: WI, Harlan Laboratories BV, Horst, Holanda) chegaram na instalação para animais no dia da gestação 16. Os animais chegaram em lotes ao longo de várias semanas, a fim de acomodar o tempo das gravações cronoamperométricas. As mães foram solteiras alojadas em gaiolas de macrolônio (59 cm × 38 cm × 20 cm) com ração peletizada (Tipo R36; Lantmännen, Kimstad, Suécia) e água da torneira ad libitum. As gaiolas continham lençóis de madeira e folhas de papel (40 × 60 cm; Cellstoff, Papyrus) e foram trocados uma vez por semana pelo pessoal de cuidados com animais. A sala dos animais foi mantida a uma temperatura constante (22 ± 1 ° C) e humidade (50 ± 10%) num ciclo regular de luz / escuridão 12 h com luzes ligadas em 06: 00 am. Todos os quartos tinham um ruído de fundo mascarado para minimizar os sons inesperados que poderiam perturbar os animais.
Uma visão geral do esquema experimental pode ser encontrada em Figura 1. As ninhadas que nasceram no mesmo dia (dia pós-natal (PND) 0) foram cruzadas para incluir 6 machos e 4 fêmeas, a fim de controlar o estresse de transporte materno, comportamento materno e genética. Os filhotes foram desmamados em PND 22 e alojados 3 por gaiola até PND 28 (± 1 dia) ou PND 42 (± 1 dia) quando foram feitos registros cronoamperométricos. Apenas filhotes machos foram mais utilizados neste estudo. Um grupo de trinta ratos machos recebeu acesso voluntário ao 20% etanol em um paradigma de livre escolha de duas garrafas, de PND28 a PND65. Os animais receberam acesso a etanol durante três dias consecutivos por semana, ou seja, de terça a quinta-feira durante seis semanas, num total de sessões 24. Para as medidas de ingestão de etanol, as garrafas foram pesadas antes e depois de cada sessão e gramas de etanol puro por quilograma de peso corporal foram calculados. As posições das garrafas foram alteradas entre as sessões para evitar a preferência de posicionamento. Os animais que bebem etanol foram alojados individualmente a partir de PND 18 até PND 28. Os animais com maior consumo cumulativo de etanol (g / kg) foram selecionados e os registros eletroquímicos foram feitos em PND 70 (± 70 dias). Controles de consumo de água pareados por idade também foram alojados individualmente durante o mesmo período.
Figura 1. O esboço experimental.
E = beber etanol, PND = dia pós-natal, W = beber água.
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Registros Cronoamperométricos de Dopamina In vivo
Materiais
Inactina, solução de Nafion 5%, cloridrato de dopamina, ácido L-ascórbico, cloreto de potássio, cloreto de sódio, fosfato de sódio, cloreto de cálcio e sulfato de d-anfetamina foram obtidos da Sigma-Aldrich, LLC (St. Louis, MO, EUA). A cera pegajosa de Kerr foi obtida de DAB LAB AB (Upplands Väsby, Suécia). Os microeletrodos de fibra de carbono (SF1A; 30 diâmetro externo x 150 µm de comprimento) foram adquiridos da Quanteon, LLC (Nicholasville, KY, EUA), o fio de referência do eletrodo de prata (200 µm, Teflon-isolado) foi adquirido da AM Systems Inc. ( Carlborg, WA, USA) e capilares de vidro (0.58 mm de dietro interno) para as micropipetas foram adquiridos a World Precision Instruments Ltd (Stevenage, Reino Unido).
Cirurgia.
As gravações de dopamina foram feitas em PND 28 (± 1 dia), PND 42 (± 1 dia) ou PND 70 (± 2 dias). A cirurgia foi realizada imediatamente antes dos registros eletroquímicos. Utilizou-se uma almofada de aquecimento com circulao de ua (Gaymar Industries, Inc., Orchard Park, Nova Iorque) para manter a temperatura corporal. Os animais foram anestesiados com Inactina 125 mg / kg intraperitonealmente (ip) e colocados numa estrutura estereotica (Stoelting Co., Wood Dale, IL, EUA). Um buraco no crânio foi perfurado sobre o local de gravação do eletrodo, e outro orifício foi extraído do local de gravação para a colocação do eletrodo de referência Ag / AgCl.
Gravações cronoamperométricas de alta velocidade de liberação e captação de dopamina.
Medições cronoamperométricas de alta velocidade (taxa de amostragem 1 Hz, 200 ms total) foram realizadas usando o sistema de gravação FAST16-mkII (Fast Analytical Sensing Technology, Quanteon, LLC, Nicholasville, KY, EUA) de acordo com um procedimento descrito anteriormente . Os microeletrodos de fibra de carbono (SF1A) foram revestidos com três demãos de Nafion com 5 min de aquecimento a 200 ° C antes do primeiro revestimento e após cada revestimento . Os eletrodos foram então calibrados in vitro na solução salina tamponada com fosfato 0.05 M para determinar a selectividade, limite de detecção (LOD) e declive antes da utilização in vivo . Os microeletrodos mostraram respostas lineares às adições seriadas de dopamina (2 – 6 µM), com um coeficiente médio de correlação (R2) de 0.999 ± 0.0003. A seletividade média para todos os eletrodos utilizados neste estudo foi 14482 ± 3005 µM para dopamina sobre ácido ascórbico. O LOD médio foi de 0.026 ± 0.004 µM de dopamina e a inclinação média foi de –1.00 ± 0.03 nA / µM de dopamina. A razão média de redução / oxidação medida durante as respostas de pico de referência da dopamina foi de 0.67 ± 0.02, o que é indicativo da detecção de dopamina predominantemente . Um fio de prata foi banhado e usado como in vivo Eletrodo de referência Ag / AgCl .
Protocolo experimental in vivo.
Uma micropipeta (10 – 15 µm de diâmetro interno) foi preenchida com solução isotónica de cloreto de potássio (120 mM KCl, 29 mM NaCl, 2.5 mM CaCl2· 2H2O) (pH 7.2 – 7.4) usando uma agulha de enchimento de pipeta (28G, World Precision Instruments, Aston, UK). A micropipeta foi afixada aproximadamente 150-200 da ponta de fibra de carbono usando cera pegajosa. O eletrodo foi colocado estereotaxicamente no estriado dorsal, AP: + 1.0 mm, L: + 3.0 mm de bregma, a barra incisiva foi ajustada de acordo com a idade e peso , . O eletrodo foi inicialmente posicionado dorsal (−3.0 mm) no local da gravação, usando um micromanipulador (Narishige International Ltd, Londres, Reino Unido) para abaixá-lo e permitiu atingir uma linha de base estável por cerca de 45-60 min antes de ser reduzido a profundidade de −4.0 mm de bregma. O eletrodo foi então permitido que outro 5-10 min se estabilizasse no local de gravação antes que o efeito de uma única injeção de cloreto de potássio na liberação de dopamina fosse determinado. A solução de potássio foi aplicada localmente usando ejeção de pressão controlada por um PicoSpritzer III (Parker Hannifin Corporation, Pine Brook, NJ, EUA) e a pressão (10-20 psi) e tempo (0.5-1.0 s) foi ajustada para fornecer 100 nl de a solução de potássio, medida por um microscópio cirúrgico equipado com um retículo da ocular .
A liberação evocada por potássio foi usada em combinação com injeções subcutâneas de anfetamina ou solução salina. Três picos de referência similares em amplitude foram produzidos, 10 min apart. Cinco minutos após o último pico de referência, os ratos receberam 2 mg / kg de anfetamina ou a quantidade equivalente de solução salina (1 ml / kg) e após outro 5 min foi novamente evocado a cada 10 min, produzindo picos em 5, 15, 25 , 35, 45, 55 e 65 min após a injeção sistêmica, veja Figura 2A para um traço representativo. A dose de anfetamina foi escolhida com base nos efeitos comportamentais nos estudos de locomoção e autoadministração - .
Figura 2. Traços representativos.
A) Um traço representativo da corrente de oxidação para um rato no dia pós-natal 28 recebendo anfetamina e B) um close-up do segundo pico de referência para o mesmo animal mostrando como amplitude e T80 foram calculados. Amp = amplitude, Base = linha de base, Ref = referência.
doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.g002
Verificação de colocação de eletrodos e exclusões.
Os eletrodos foram cortados e deixados no lugar após o término do experimento e os cérebros foram congelados. A colocação foi verificada por seccionamento dos cérebros congelados. Dos animais 12 no PND28, 1 foi excluído devido a posicionamento errado e 2 devido a erros de registro. Para os animais 12 no PND 42, o animal 1 foi excluído devido à colocação indevida. Para os animais 16 no PND 70, o 3 foi excluído devido a erros de registro. Para os animais que bebiam etanol 16 no PND 70, o 2 foi excluído devido a erros de registro. Os erros de gravação incluem entupimento de pipetas e perturbações elétricas, como cortes de energia e distúrbios da fonte de alimentação geral da unidade de gravação.
Análise de dados.
A amplitude máxima dos picos evocados e o tempo para o pico diminuir para 80% de sua amplitude (T80) foram calculados usando a versão do software FAST Analysis 4.4 (Quanteon, LLC, Nicholasville, KY, EUA). Figura 2B para um traço representativo. Os três picos de referência foram calculados e a porcentagem desses picos foi calculada para os picos após a injeção. Para análise estatística, a análise de variância de medidas repetidas (ANOVA) foi usada para comparar os dados cronoamperométricos ao longo do tempo entre as idades ou grupos de consumo e tratamento (solução salina ou anfetamina), seguido pelo teste post-hoc da diferença mínima significativa de Fisher (LSD). Para os dados de ingestão de etanol, que não foram normalmente distribuídos, foi usada a ANOVA de Friedman. As análises estatísticas foram realizadas usando Statistica 10 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, EUA). As diferenças foram consideradas estatisticamente significativas quando p <0.05.
Consistentes
Efeitos dependentes da idade
As diferenças nas amplitudes de referência entre os grupos etários são mostradas Figura 3. Uma ANOVA de medidas repetidas comparando idade e tempo, mostrou um efeito principal da idade [F (2,22) = 5.81; p = 0.009], mas nenhum efeito do tempo [F (2,44) = 1.43; p = 0.25] ou qualquer efeito de interação entre tempo e idade [F (4,44) = 1.70; p = 0.17].
Figura 3. Amplitudes de pico de referência em diferentes idades.
Amplitudes (µM) (média ± SEM) dos três picos de referência antes do tratamento com anfetamina ou solução salina nos três grupos de idade; dia pós-natal (PND) 28, 42 e 70. ** p <0.01.
doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.g003
Nenhum efeito da idade [F (2,24) = 1.02; p = 0.38], hora [F (2,48) = 0.94; p = 0.40] ou tempo e idade [F (4,48) = 0.22; p = 0.93] foram encontrados para os valores de referência T80. Os valores de referência T80 da média ± erro padrão da média (SEM) foram 17.3 ± 1.3 para o PND 28, 19.5 ± 0.9 para o PND 42 e 20.5 ± 1.0 para o PND70.
Diferenças entre as faixas etárias na resposta de amplitude à anfetamina são mostradas Figura 4A – C. O tratamento com anfetaminas resultou nos principais efeitos da idade [F (2,26) = 3.95; p = 0.03], tratamento [F (1,26) = 10.77; p = 0.003] e tempo [F (6,156) = 3.32; p = 0.004], e efeitos de interação entre o tempo e a idade [F (12,156) = 2.23; p = 0.01], tempo e tratamento [F (6,156) = 4.20; p <0.001], mas sem interação entre idade e tratamento [F (2,26) = 2.37; p = 0.11] ou tempo, idade e tratamento [F (12,156) = 0.77; p = 0.68].
Figura 4. Amplitudes e respostas T80 ao longo do tempo em diferentes idades.
Respostas ao longo do tempo após injeções subcutâneas (sc) de solução salina ou anfetamina, como porcentagem dos valores de referência (média ± SEM), para as amplitudes em A) dia pós-natal (PND) 28, B) PND 42 e C) PND 70, e para os valores de T80 em D) PND 28, E) PND 42 e F) PND 70. * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001 em comparação com controles de solução salina, #p <0.05 em comparação com o ponto de tempo equivalente no PND 42, ° p <0.05, °° p <0.01, °°° p <0.001 em comparação com o ponto de tempo equivalente no PND 70, §p <0.05, §§p <0.01, §§§p <0.001 em comparação com o ponto de tempo equivalente no PND 28.
doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.g004
A resposta T80 à anfetamina é mostrada em Figura 4D – E. Não houve efeito principal da idade [F (2,25) = 1.87; p = 0.17], mas houve efeitos do tratamento [F (1,25) = 26.52; p <0.001], tempo [F (6,150) = 7.70; p <0.001] e um efeito de interação de tempo e tratamento [F (6,150) = 12.29; p <0.001]. Não houve interação entre idade e tratamento [F (2,25) = 1.29; p = 0.29], tempo e idade [F (12,150) = 0.66; p = 0.78] e uma tendência de interação entre tempo, idade e tratamento [F (12,150) = 1.60; p = 0.098].
Consumo Voluntário de Álcool em Adolescentes
Os dados de ingestão de etanol para os ratos 14 que foram usados nos registros cronoamperométricos são mostrados em tabela 1. Uma ANOVA de Friedman não apresentou diferenças significativas na ingestão ao longo do tempo, embora tenha havido uma tendência [χ2 = 9.80; p = 0.08] para diferenças impulsionadas pela ingestão durante a segunda semana (PND 35 – 37), que foi ligeiramente superior às semanas seguintes. Um Friedman ANOVA da preferência mostrou um aumento ao longo do tempo [χ2 = 19.7; p = 0.001], principalmente como resultado de aumentos nas primeiras três semanas, ver tabela 1.
Tabela 1. A mediana, consumo mínimo e máximo de álcool (g / kg / 24 h) e preferência (%) para as seis semanas de acesso ao álcool e a mediana, a ingestão acumulada mínima e máxima (g) após as sessões 18.
doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.t001
As diferenças nas amplitudes de referência entre os grupos que bebe etanol e água são mostradas Figura 5. Uma ANOVA de medidas repetidas comparando o grupo que bebeu e o tempo mostrou um efeito principal do grupo que bebeu [F (1,17) = 16.22; p <0.001], mas sem efeito do tempo [F (2,34) = 1.76; p = 0.19] ou qualquer efeito de interação entre o tempo e o grupo que bebe [F (4,44) = 1.32; p = 0.28].
Figura 5. Amplitudes de pico de referência em animais que bebem água ou etanol.
Amplitudes (µM) (média ± SEM) dos três picos de referência antes do tratamento com anfetamina ou solução salina nos grupos que bebem água e etanol. ** p <0.01, *** p <0.001.
doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.g005
Nenhum efeito do grupo de bebida [F (1,18) = 0.04; p = 0.85], hora [F (2,36) = 1.96; p = 0.16] ou grupo de tempo e bebida [F (2,36) = 0.22; p = 0.81] foram encontrados para os valores de referência T80. Os valores médios de referência ± SEM T80 foram 20.5 ± 1.0 para os ratos que bebem água e 19.1 ± 1.3 para os ratos que bebem etanol.
A resposta à anfetamina nos grupos que bebe etanol e água é mostrada em Figura 6. Para as amplitudes, como mostrado Figura 6A, houve uma tendência a um efeito do tratamento [F (1,19) = 3.01; p = 0.099] e houve um efeito principal do tempo [F (6,114) = 2.30; p = 0.04], mas nenhum efeito do grupo de bebida [F (1,19) = 0.39; p = 0.54] ou qualquer efeito de interação entre o tratamento e o grupo de bebida [F (1,19) = 0.83; p = 0.37] ou tempo e tratamento [F (6,114) = 1.13; p = 0.35], tempo e grupo de bebida [F (6,114) = 0.44; p = 0.85] ou tempo, tratamento e grupo de bebida [F (6,114) = 0.27; p = 0.95].
Figura 6. Amplitudes e respostas T80 ao longo do tempo em animais que bebem água ou etanol.
Respostas ao longo do tempo após injeções subcutâneas (sc) de solução salina ou anfetamina, como porcentagem dos valores de referência (média ± SEM), para as amplitudes A) e B) valores de T80 nos grupos que bebem água (W) - ou etanol (E) . * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001 em comparação com controles de solução salina.
doi: 10.1371 / journal.pone.0096337.g006
Para os valores T80, Figura 6B, houve um efeito principal do tratamento [F (1,19) = 17.35; p <0.001] e tempo [F (6,114) = 2.42; p = 0.03], e um efeito de interação entre tempo e tratamento [F (6,114) = 10.28; p <0.001]. Não houve efeito do grupo que bebeu [F (1,19) = 0.33; p = 0.57], ou qualquer efeito de interação entre tratamento e grupo que bebe [F (1,19) = 0.76; p = 0.40], tempo e grupo que bebe [F (6,114) = 1.66; p = 0.14], ou tempo, grupo de tratamento e bebida [F (6,114) = 1.75; p = 0.12].
Discussão
Os efeitos dependentes da idade na liberação e captação de dopamina foram investigados sob condições basais e em resposta a anfetaminas em ratos adolescentes precoces e tardios, bem como adultos. O impacto do consumo de álcool durante a adolescência também foi examinado e é, no nosso conhecimento, o primeiro estudo que investigou a liberação e a ingestão de ratos adolescentes voluntários com uma técnica cronoamperométrica.
Efeitos dependentes da idade
As diferenças dependentes da idade nas amplitudes de referência estão de acordo com um estudo anterior usando voltametria em combinação com estimulação elétrica, que mostrou que ratos adultos liberaram mais dopamina após estimulação do que ratos jovens. . O ponto de tempo para a adolescência usado por Stamford (1989) foi aproximadamente PND 30, mas desde então estudos mostraram que em torno de PND 40-45 há picos nos níveis extracelulares basais de dopamina - e receptor de dopamina D2 densidade , enquanto os níveis de tirosina hidroxilase são mais baixos do que a adolescência precoce e a idade adulta . O presente estudo incluiu, portanto, dois momentos na adolescência, PND 28 e PND 42, equivalentes ao início e final da adolescência. . As amplitudes em animais do final da adolescência foram intermediárias a amplitudes no início da adolescência e idade adulta, indicando que o desenvolvimento da adolescência para a idade adulta envolveu um aumento gradual na capacidade de liberação de dopamina em resposta ao cloreto de potássio no estriado dorsal. Isso é consistente com relatos de aumento dos níveis extracelulares de dopamina no nucleus accumbens na vida adulta em comparação com a adolescência , . Como mencionado anteriormente, alguns estudos também mostram níveis de pico no PND 45 - e eles podem ser reconciliados com o estudo atual através de relatórios de aumento das taxas de disparo em torno do mesmo PND , . O presente estudo não mediu os níveis basais extracelulares e é possível que uma taxa de disparo aumentada resulte em níveis basais aumentados, sem qualquer pico na liberação induzida pelo potássio. Além disso, um dos estudos mostra que os níveis extracelulares induzidos por potássio no nucleus accumbens atingem o pico em torno de PND 42 Contrasta com os dados do estriado dorsal, de Stamford (1989) e do presente estudo, que indicam diferenças regionais.
A medida de absorção, T80, não revelou diferenças entre as idades no estudo atual, enquanto Stamford (1989) descobriu que a taxa de captação foi maior em ratos adultos. Isto pode ser devido a diferenças metodológicas na medida de absorção; T80 inclui tanto a parte linear como a curvilínea da curva, enquanto Stamford usou a parte linear da curva . As concentrações alcançadas neste estudo são apenas um décimo das concentrações no estudo anterior e Vmax não deve, portanto, ser alcançado. A utilização da parte linear da curva de pico para calcular a taxa de captação nestas condições produzirá apenas taxas de absorção dependentes das amplitudes . T80 foi escolhido porque também leva em conta a parte curvilínea da curva, onde as concentrações de dopamina são mais baixas e é mais sensível aos bloqueadores da captação de dopamina. , . Naturalmente, T80 também é dependente da amplitude, mas como pode ser visto neste estudo, as diferenças na amplitude não resultam automaticamente em diferenças em T80, sugerindo que a proporção de absorção para liberação é deslocada para a captação nos animais mais jovens. Suportando os achados atuais é um estudo que utilizou microdiálise quantitativa e não encontrou diferenças na fração de extração, uma medida indireta da taxa de captação, no núcleo accumbens de ratos em PND 35, 45 e 60 .
A maior liberação evocada por potássio na idade adulta pode ser devido a um pool maior de dopamina e vários fatores podem estar envolvidos, como diferenças dependentes da idade na síntese de dopamina pela tirosina hidroxilase , transportador de monoamina vesicular - 2 (VMAT-2) - contendo vesículas e cinética do VMAT-2 , bem como a poda do receptor D2 e função . Esses fatores também poderiam ajudar a explicar as amplitudes aumentadas observadas após a anfetamina nos primeiros adolescentes. Mais uma vez, os dados atuais são consistentes com dados mostrando um aumento maior na liberação de dopamina em jovens em comparação com animais adultos em resposta à nomifensina indicando que os ratos adolescentes precoces têm um pool de armazenamento proporcionalmente maior, que pode ser liberado após a estimulação por substâncias psicoativas. Isto é ainda apoiado por dados que mostram um aumento maior na dopamina extracelular estimulada após anfetamina em animais adolescentes . No entanto, existem estudos de microdiálise mostrando níveis extracelulares inferiores de dopamina após anfetaminas em adolescentes em comparação com adultos , , que novamente sublinham que uma possibilidade de aumento na liberação estimulada não significa necessariamente um aumento nos níveis extracelulares e que diferentes técnicas podem adicionar informações complementares.
Não foram encontrados efeitos dependentes da idade sobre o T80 após a anfetamina, o que indica que a anfetamina exerce efeitos similares sobre a captação de dopamina em todas as idades. Isto é novamente apoiado pelos resultados de Stamford (1989), não mostrando diferenças no grau de bloqueio de captação após nomifensina entre grupos etários. Há também estudos sugerindo que as diferenças relacionadas à idade na estrutura e função do transportador de dopamina estão relacionadas ao sítio de ligação da cocaína no transportador, mas não ao sítio de ligação da anfetamina. que poderia indicar que os efeitos dependentes da idade da anfetamina na absorção não existem. No entanto, houve uma tendência para uma interação entre tempo, idade e tratamento, sugerindo que eles responderam de forma diferente ao longo do tempo para anfetaminas, dependendo da idade. Outros estudos que investigam a absorção pela aplicação de dopamina exógena também podem ajudar a separar a captação dependente da amplitude da função do transportador. - . Estudos em ratos acordados também seriam importantes, uma vez que o presente estudo foi realizado em animais anestesiados. A anestesia utilizada foi o barbitúrico tiobutabárbital (Inactin), um modulador alostérico positivo de receptores do ácido gama-aminobutírico (GABA) A, que produz anestesia prolongada e estável em ratos. . GABA pode exercer diferentes efeitos dependendo da idade e histórico de consumo de álcool e, portanto, a anestesia poderia interagir com a idade ou tratamento e produzir efeitos de confusão. No entanto, o pentobarbital, outro barbitúrico, demonstrou ter pouco efeito sobre os níveis de dopamina no corpo estriado. . Além disso, no presente estudo, a liberação foi induzida usando cloreto de potássio e não se baseou em eventos espontâneos, o que deve diminuir a importância do tom GABAérgico na liberação. Quanto à captação de dopamina, há relatos de que os barbitúricos podem afetar a captação de dopamina especificamente , mas se também pode haver uma interação com a idade ou tratamento não é claro.
Consumo Voluntário de Álcool em Adolescentes
A ingestão voluntária de álcool durante seis semanas resultou em amplitudes de referência mais baixas em comparação com controles de consumo de água. As amplitudes foram semelhantes às observadas em ratos adolescentes precoces. Como os efeitos foram observados em amplitudes e não no tempo de captação, é concebível que o álcool afete fatores que controlam o pool de dopamina liberável, em vez do transportador de dopamina, e há dados que sustentam a absorção não afetada após o consumo de álcool na adolescência. . Há também dados de microdiálise que mostram aumento dos níveis extracelulares de dopamina após a exposição de adolescentes a injeções intraperitoneais de álcool , , , e isso é um pouco contraditório com os resultados atuais da diminuição da dopamina liberável. Como mencionado anteriormente, o aumento das taxas de demissão pode ser uma forma de conciliar os dados de microdiálise com os dados atuais, mas não há estudos para apoiar isso. Além disso, há estudos mostrando que o modo de exposição ao álcool, seja voluntário ou forçado, pode ter diferentes efeitos sobre a neurobiologia. .
Quando tratados com anfetaminas, não houve diferenças significativas entre os grupos de álcool e água em amplitudes ou T80. No entanto, houve uma tendência a um efeito nas amplitudes, devido ao aumento exibido pelo grupo que bebe álcool. Há também mais variação na resposta à anfetamina no grupo que bebe álcool, o que pode ser devido a uma variação na ingestão de álcool, embora essa variação não esteja correlacionada com a resposta (dados não mostrados). Isso também aponta para uma limitação com este estudo, ou seja, que os níveis de álcool no sangue não foram medidos. O estudo baseou-se no acesso não perturbado do 24 he nos níveis de álcool no sangue a serem medidos. O acesso teria que ser limitado e o estresse envolvido na coleta de sangue teria o risco de perturbar os padrões de ingestão dos animais. Assim, correlações entre resposta e níveis individuais de álcool no sangue não podem ser descartadas. No entanto, os dados de ingestão apresentados neste estudo são semelhantes aos de outros estudos, mostrando os efeitos neurobiológicos do álcool, utilizando ratos Wistar em idades semelhantes ou paradigmas de consumo. - . Isto sugere que não só os indivíduos propensos à ingestão elevada, mas também os bebedores modestos de uma secção transversal de uma população geral, correm o risco de alterações na neurobiologia após a ingestão voluntária de álcool na adolescência.
Nenhuma diferença no tempo de captação após a anfetamina sugere que o álcool adolescente não tem efeito sobre a função do transportador de dopamina em resposta à anfetamina, mas também se beneficiaria da investigação por aplicação de dopamina exógena - .
Além disso, duas observações interessantes foram feitas. Em primeiro lugar, as amplitudes de referência após a ingestão de álcool são semelhantes às observadas em animais no início do período de ingestão de álcool, ou seja, PND 28. Em segundo lugar, o tamanho do aumento das amplitudes após anfetamina nos animais que bebem álcool é semelhante ao dos ratos adolescentes tardios, isto é, PND 42. Se esses achados se relacionam com o desenvolvimento alterado do pool liberável e o pool de armazenamento de dopamina nos neurônios ainda precisa ser elucidado. O presente estudo não incluiu um grupo de ratos adultos que consomem álcool, portanto, não é possível tirar conclusões sobre a possibilidade de efeitos específicos da idade. No entanto, as indicações de efeitos específicos da idade podem ser encontradas nas discrepâncias entre os estudos com ratos adolescentes expostos ao álcool que demonstram captação de dopamina não afetada. e estudos de ratos e macacos adultos expostos ao álcool que apresentam aumento da captação, mas sem efeitos no transbordamento de dopamina evocado , . Para estudos futuros, seria de grande interesse investigar a exposição ao álcool e os mecanismos por trás de seu efeito em diferentes idades. Investigações adicionais em fatores como a tirosina hidroxilase, a densidade e função dos receptores de dopamina e o transportador de monoamina vesicular poderiam ajudar a lançar alguma luz sobre possíveis efeitos do álcool específicos para a idade no pool liberável e no pool de armazenamento de dopamina. Até onde sabemos, esses fatores não foram investigados após o uso de álcool na adolescência.
Conclusão
Os dados mostram um aumento gradual do excesso de dopamina evocado com a idade, apoiando estudos anteriores sugerindo que o pool de dopamina liberável aumenta com a idade. Em contraste, uma diminuição gradual no excesso evocado com a idade foi observada em resposta à anfetamina, apoiando um pool de armazenamento proporcionalmente maior de dopamina em animais mais jovens, tornando-os potencialmente mais sensíveis a drogas liberadoras de dopamina. A ingestão de álcool na adolescência resultou em excesso menor do que nos controles de ingestão de água, indicando que o álcool afeta o pool de dopamina e isso pode ter implicações para a vulnerabilidade à dependência e outros diagnósticos psiquiátricos envolvendo o sistema de dopamina no estriado dorsal.
Agradecimentos
Os autores desejam agradecer a Sra. Marita Berg pela assistência técnica e ao Dr. Martin Lundblad pelas discussões metodológicas.
Contribuições do autor
Concebido e projetado os experimentos: SP IN. Realizamos os experimentos: SP. Analisou os dados: SP IN. Escreveu o artigo: SP.
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