Psiquiatria Biol. Manuscrito do autor; disponível no PMC Sep 1, 2013.
Publicado na forma final editada como:
Psiquiatria Biol. Sep 1, 2012; 72 (5): 414 – 421.
Publicado online Apr 14, 2012. doi: 10.1016 / j.biopsych.2012.03.002
PMCID: PMC3399959
NIHMSID: NIHMS363193
Michael A. Nader,1,2 Susan H. Nader,1 Paul W. Czoty,1 Natallia V. Riddick,1 H. Donald Gage,2 Robert W. Gould,1 Brandi L. Blaylock,1 Jay R. Kaplan,3 Pradeep K. Garg,2 Huw ML Davies,4 Daniel Morton,4 Sudha Garg,2 e Beth A. Reboussin5
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Sumário
Contexto
Imagens do cérebro e estudos comportamentais sugerem uma relação inversa entre os receptores de dopamina (DA) D2 / D3 e a vulnerabilidade ao abuso de cocaína, embora a maioria das pesquisas tenha utilizado homens. Por exemplo, macacos machos que se tornam dominantes em um grupo social têm elevações significativas na disponibilidade do receptor D2 / D3 e são menos vulneráveis ao reforço de cocaína.
O Propósito
A disponibilidade do receptor DA D2 / D3 foi avaliada em macacos cynomolgus fêmeas (n = 16) utilizando tomografia por emissão de pósitrons (PET) enquanto foram alojados individualmente, 3 meses depois de formadas hierarquias sociais estáveis e novamente quando alojadas individualmente. Além disso, o PET foi usado para examinar as mudanças na disponibilidade do transportador DA (DAT) após a formação da hierarquia social. Após a conclusão dos exames de imagem, os macacos foram implantados com cateteres intravenosos de longa permanência e cocaína autoadministrada (0.001-0.1 mg / kg / injeção) sob um esquema 30 de reforço de razão fixa. Aquisição de reforço de cocaína ocorreu quando as taxas de resposta foram significativamente maiores do que quando a solução salina foi auto-administrada.
Consistentes
Nem a disponibilidade do receptor DAT nem D2 / D3 no núcleo caudado e putâmen foram preditivos de classificação social, mas ambos mudaram significativamente após a formação de hierarquias sociais. A disponibilidade do receptor D2 / D3 aumentou significativamente nas fêmeas que se tornaram dominantes, enquanto a disponibilidade de DAT diminuiu nas fêmeas subordinadas. Macacas fêmeas dominantes adquiriram reforço de cocaína com doses significativamente menores do que os macacos subordinados.
Conclusões
Com base nesses achados, a relação entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e a vulnerabilidade ao reforço de cocaína parece oposta em mulheres e homens. Esses dados indicam que o ambiente social afeta profundamente o sistema DA, mas o faz de maneiras que têm diferentes conseqüências funcionais para as mulheres do que para os homens.
INTRODUÇÃO
O abuso de drogas continua sendo um grande problema de saúde pública em todo o mundo (1), com uma estimativa de 1.6 milhões de americanos confirmando o uso atual de cocaína (2). Dentro da União Europeia, 56% de todos os países que reportam as tendências da cocaína documentaram aumentos (1). Embora vários novos caminhos estejam sendo considerados, atualmente não há tratamentos aprovados pela FDA para a dependência de cocaína (3-4). Há evidências de diferenças sexuais na vulnerabilidade ao abuso de cocaína (5), com mulheres iniciando o uso de drogas em idades mais precoces, progredindo para a dependência mais rapidamente e sendo mais vulneráveis às conseqüências físicas, mentais e sociais do abuso (6-7). No entanto, os indivíduos do sexo feminino estão sub-representados em pesquisas pré-clínicas e clínicas. O presente estudo usou fêmeas de macacos cynomolgus em um modelo animal único que incorporou comportamento social, imagens cerebrais usando tomografia por emissão de pósitrons (PET) e auto-administração de cocaína em um esforço para melhorar nossa compreensão da etiologia do abuso de drogas com o objetivo de desenvolver novas abordagens de tratamento. Um objetivo adicional do presente estudo foi estender o trabalho anterior em sujeitos masculinos socialmente abrigados para macacos fêmeas.
A dopamina cerebral (DA) medeia os efeitos reforçadores da cocaína (8). Pesquisas envolvendo indivíduos do sexo masculino (humanos, macacos e roedores) sugerem uma relação entre os receptores DA D2 / D3 e o reforçamento psicoestimulante, de modo que os indivíduos com menores medidas experimentaram maior reforço (8-11). Por exemplo, a disponibilidade do receptor D2 / D3 foi avaliada em macacos machos enquanto estes foram alojados individualmente e novamente após meses 3 de alojamento social (9). Embora a disponibilidade inicial do receptor D2 / D3 não fosse preditiva de uma eventual classificação social, aumentou significativamente em macacos que se tornaram dominantes no grupo social. Consistente com os achados relatados em homens, os aumentos na disponibilidade do receptor D2 / D3 foram associados com menores taxas de autoadministração de cocaína; há, no presente, pouca evidência de tal relação nas mulheres. Os três objetivos principais do presente estudo foram: determinar se as fêmeas dominantes, assim como suas contrapartes masculinas, apresentavam receptores D1 / D2 mais elevados e taxas reduzidas de auto-administração de cocaína; 3) avaliar a disponibilidade do transportador de DA (DAT) após o estabelecimento de hierarquias de dominância; e 2) avaliam as alterações na disponibilidade do receptor D3 / D2 após o retorno das fêmeas das condições de alojamento sociais para as individuais.
Em modelos animais, condições de moradia, posição social, diferenças individuais e traços de personalidade podem influenciar profundamente os efeitos reforçadores da cocaína (9,11-15). Nossa hipótese é que macacos machos dominantes eram protegidos contra o reforço de cocaína porque viviam em um ambiente enriquecido (2,16). Considerando que os grupos sociais do mesmo sexo que envolvem macacos fêmeas também formam hierarquias lineares (17,18), as fêmeas dominantes parecem agredir as gaiolas subordinadas com maior intensidade do que a observada entre os machos (19,20). Assim, resta determinar se a conquista de uma posição social dominante entre as macacas está similarmente associada ao enriquecimento ambiental e às diminuições subseqüentes no reforço de cocaína em comparação com as macacas que se tornam subordinadas no grupo social. Porque o estrogênio pode afetar os níveis DA21,22) e a fase do ciclo menstrual pode influenciar a disponibilidade do receptor D2 / D3 (23), todas as imagens de PET foram conduzidas na fase folicular, em que a disponibilidade do receptor D2 / D3 é confiavelmente mais baixa em relação à fase lútea, que supomos que permitiria aumentos ou diminuições devido à formação de postos sociais.
MATERIAIS E MÉTODOS
Assuntos
Os participantes eram 16, fêmeas adultas cynomolgusMacaca fascicularis), importado da Indonésia (Instituto Pertanian Bogor, Bogor, Indonésia), 8 – 18 anos. Os macacos viviam em gaiolas de aço inoxidável (0.71 × 1.73 × 1.83m; Allentown Caged Equipment, Co., Allentown, NJ) com divisórias de malha de arame removíveis que separavam os macacos em quadrantes (0.71 × 0.84 × 0.84 m). Durante a habitação social, os macacos foram separados e alojados individualmente por 1-2 horas por dia para alimentação. Um macaco morreu de causas naturais antes do treinamento operante, trazendo o número total de indivíduos para 15. Cada macaco foi equipado com um colar de alumínio (Primate Products, Redwood City, CA) e treinado para sentar-se calmamente em uma cadeira padrão de primatas (Primate Products). Os macacos foram pesados semanalmente e alimentados diariamente com alimentos suficientes (Purina Monkey Chow e fruta e legumes frescos) para manter os pesos corporais a aproximadamente 95% dos níveis de alimentação livre. A água estava disponível ad libitum no homecage. A fase do ciclo menstrual foi avaliada por swabs vaginais diários18,23) e foi de aproximadamente 28 dias. O primeiro dia de sangramento foi indicativo de menstruação e foi contado como o dia 1 do ciclo. Consideramos os dias 2 a 10 a fase folicular e os dias 19 a 28 a fase lútea do ciclo menstrual. Os estudos comportamentais foram realizados em ambas as fases do ciclo menstrual, enquanto os estudos de imagem PET foram realizados apenas na fase folicular; isto foi confirmado medindo as concentrações de progesterona no plasma (Biomarkers Core Laboratory, Yerkes National Primate Research Center, Atlanta, GA). Níveis de progesterona <4 ng / ml eram indicativos de fase folicular. Alojamento, manejo e todos os procedimentos experimentais dos animais foram realizados de acordo com o Conselho Nacional de Pesquisa de 2003 Diretrizes para o Cuidado e Uso de Mamíferos em Neurociências e Pesquisa Comportamental e foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Wake Forest. O enriquecimento ambiental foi fornecido conforme descrito no Plano de Enriquecimento Ambiental de Primatas Não-Humanas da Wake Forest University.
Determinação de classificação social
O status social foi determinado usando o resultado de encontros agonísticos (17). A partir das semanas 2 – 12 da habitação social, dois observadores realizaram separadamente observações 3 / semana por caneta, para um total de sessões de observação 34 – 36 por caneta (18). Os vencedores das lutas foram considerados dominantes para os perdedores; hierarquias lineares e transitivas existiam em cada caneta. Oito macacos foram designados como dominantes (classificados como #1 ou #2) e 7 eram subordinados (classificados como #3 ou #4), como foi feito anteriormente em machos (9). Pesos corporais, idade e posição social não se correlacionaram (18).
Concentrações de líquido cefalorraquidiano (LCR)
Para avaliar as concentrações do ácido homovanílico do metabolito DA (HVA), o LCR foi colhido por punção cervical de macacos 12, uma vez durante a fase folicular e uma vez durante a fase lútea de um único ciclo menstrual, enquanto os animais foram anestesiados com 10 mg / kg. (im) cetamina (18). Quatro macacos não estavam pedalando regularmente neste momento, então duas amostras foram separadas com 2 semanas. Quando foi determinado subseqüentemente que as concentrações de HVA não diferiram na fase do ciclo menstrualTabela S1), os dados das duas amostras foram calculados para cada macaco, incluindo aqueles que não estavam ciclando, e foram considerados linhas basais individualmente alojadas no HVA do LCR (n = 16). Após a habitação social, o LCR foi coletado de todos os macacos durante a fase folicular. Para fins estatísticos, a notificação de HVA pré-versus pós-habitação social utilizou ANOVA de medidas repetidas em 2 com todas as análises post hoc de comparação múltipla emparelhadas (teste de Tukey).
Imagem de PET
Um estudo de ressonância magnética estrutural (IRM) foi realizado em cada macaco sob anestesia com quetamina (15-20 mg / kg, im) com um scanner 1.5-Tesla GE Signa NR (GE Medical Systems). Imagens do cérebro inteiro ponderadas com T1 foram usadas para definir anatomicamente as regiões esféricas de interesse (ROIs), incluindo o núcleo caudado direito e esquerdo (Cd), putamen (Pt), ambos em diâmetro 0.5 cm e cerebelo (Cb; 0.8 cm diâmetro) para co-registro posterior com imagens PET. Estudos PET utilizaram o radioligando DAT [18F] fluorobenzilclorotropano (FCT) (24) e o radioligando do receptor D2 / D3 [18F] fluorocleboprida (FCP), que não diferencia entre os subtipos da superfamília tipo D2 (isto é, D2D3 e D4 receptores) (25). Cada macaco foi escaneado com ambos os traçadores, enquanto alojados individualmente e após meses 3 de habitação social. Os macacos classificados como # 1 e # 4 foram digitalizados uma terceira vez após o retorno ao alojamento individual. Para metade dos macacos, os estudos D2 / D3 PET foram realizados antes do DAT. A temperatura corporal foi mantida em 40 ° C e os sinais vitais foram monitorados durante todo o procedimento de 23). As tomografias PET foram adquiridas utilizando um scanner microPET P4 da Siemens / CTI Concorde Primate, especificamente concebido para imagiologia de pequenos animais, com resolução aproximada de 2 mm. No início da digitalização, aproximadamente 5 mCi de [18F] FCP ou [18F] FCT foi injectado, seguido de 3 ml de solução salina heparinizada. Curvas de tempo-tecido-atividade foram geradas para concentrações de radiomarcadores em cada ROI e razões de volume de distribuição (DVR) para o Cd e Pt foram calculados usando o Cb como região de referência.
Cirurgia
Cada macaco foi preparado com cateter venoso de demora crônico e porta vascular subcutânea (Access Technologies, Skokie, IL) sob condições cirúrgicas estéreis, conforme descrito anteriormente (26). Antes de cada sessão de auto-administração do fármaco, o dorso do animal foi limpo com solução de acetato de clorexidina e 95% EtOH e o orifício foi ligado à bomba de infusão localizada no exterior da câmara através de uma agulha Huber Point da 22 (Access Technologies).
Auto-administração de cocaína
O aparelho consistia de uma câmara ventilada e atenuadora de som (1.5 × 0.74 × 0.76m; Med Associates, East Fairfield, VT) projetada para acomodar uma cadeira primata. Duas teclas de resposta (5 cm de largura) estavam localizadas em um lado da câmara com uma fileira horizontal de três luzes de estímulo 14 cm acima de cada tecla de resposta e um receptáculo de alimento estava localizado entre as teclas de resposta. Cada macaco foi treinado para responder na tecla esquerda ou direita, sob um esquema de reforço de razão fixa 30 (FR 30). Nestas condições, um pote de alimento foi entregue após o 30th resposta, seguido por um tempo limite 10-s. As sessões terminaram após os reforços 15 ou 60 min, o que ocorrer primeiro. A luz acima da tecla de resposta sinalizava a disponibilidade de alimentos; apenas uma tecla estava ativa durante uma sessão.
Após a implantação do cateter, restabeleceu-se a resposta mantida pelos alimentos e substituiu-se a solução salina por peletes durante, pelo menos, 5 sessões consecutivas e até a resposta ter sido extinta (isto é, a taxa de resposta média diminuiu em pelo menos 80 de respostas reforçadas para 3 sessões consecutivas sem tendências em responder). Depois de restabelecer a resposta mantida por alimentos, diferentes doses de cocaína HCl (Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas, Bethesda, MD, dissolvido em solução salina estéril 0.9%) foram substituídas pelas pastilhas de alimentos em ordem ascendente de 0.001 mg / kg / injeção aumentando metade de unidades logarítmicas para 0.1 mg / kg / injecção; cada dose estava disponível para sessões de, pelo menos, 5 e até a resposta ser considerada estável (taxa de resposta média ± 20% sem tendências para 3 sessões consecutivas). As sessões terminaram após injeções 30 ou 60 min, o que ocorreu primeiro. Cada dose estava disponível nos dias 2 – 10 (início a meados) da fase folicular durante pelo menos 5 sessões consecutivas. A resposta mantida pelos alimentos foi restabelecida durante o período folicular tardio até a fase lútea inicial (tipicamente dias 11-18). Se a autoadministração de cocaína não foi adquirida durante a fase folicular anterior, a mesma dose de cocaína foi disponibilizada durante a fase lútea média a tardia (dias 19-26). Até a aquisição ocorreu, novas doses foram sempre introduzidas na fase folicular. Houve um retorno à alimentação mantida por pelo menos sessões de 3 entre diferentes doses de cocaína. A dose mais baixa de cocaína, na qual as taxas de resposta foram significativamente maiores do que as respostas que levam às injeções de solução salina, foi definida como a dose de aquisição. Uma dose de cocaína foi operacionalmente definida como reforçadora pelo uso de testes t bicaudais, comparando as taxas médias de resposta do dia 3 para uma determinada dose de cocaína, para determinar as taxas de resposta quando a solução salina estava disponível.
Análise estatística
Para determinar se havia diferenças na taxa de aquisição entre macacos dominantes e subordinados, uma análise de log-rank das curvas de sobrevivência de Kaplan-Meier foi calculada. Para avaliar toda a curva de resposta à dose de cocaína, as variáveis dependentes primárias foram a taxa de resposta (respostas totais divididas pela duração da sessão) e a ingestão de cocaína (ingestão total em mg / kg por sessão). Taxas de resposta mantidas por alimentos e reforçadores (dados brutos) foram analisados com testes t separados de duas caudas e não pareados. Testes t pareados de duas caudas, dentro da classificação dominante e subordinada, foram realizados na taxa de resposta e medidas de ingestão para determinar se havia um efeito da fase menstrual em cada dose testada. Como não houve efeitos significativos da fase do ciclo menstrual, as médias de ambas as fases em cada dose de cocaína para taxas de resposta e ingestão foram analisadas usando uma análise de variância de medidas repetidas de 2 vias (ANOVA), seguida por análise post-hoc usando todos os pares procedimentos de comparação múltipla (teste de Tukey). Para realizar a ANOVA de 2 fatores, os dados brutos de consumo foram transformados (log10) devido às variâncias desiguais e procedimentos de comparação múltipla post-hoc foram realizados (teste de Tukey). Em todos os casos, as diferenças foram consideradas estatisticamente significativas para p <0.05.
RESULTADOS
Perfis comportamentais e neuroquímicos de mulheres socialmente alojadas
Os animais foram alojados individualmente durante os meses 27, durante os quais vários comportamentos incondicionados e os níveis de metabolitos dos neurotransmissores foram avaliados para uso posterior como potenciais preditores da classificação social (18). Depois de adquirir todas as medidas de linha de base individualmente alojadas, os macacos foram aleatoriamente designados para grupos sociais de macacos 4 por caneta. Rank social significativamente (F1,31 = 5.94, P <0.05) medidas de HVA afetadas no LCR. Quando alojados individualmente, os futuros macacos subordinados tiveram concentrações mais altas na linha de base em comparação com os futuros macacos dominantes que tenderam para a significância (t14 = 2.06, P = 0.052). A diferença nas concentrações de HVA foi significativa (t14 = 2.29, P <0.05) uma vez que essas classes sociais foram alcançadas (Fig. 1A). Examinando apenas os macacos mais dominantes (# 1) e mais subordinados (# 4)Fig. 1B) confirmaram concentrações de HVA significativamente maiores nos macacos subordinados (t6 = 2.48, P <0.05).
Classificação social e função do receptor de dopamina
Os exames PET foram realizados antes e após os meses 3 de habitação social. Para ambos [18F] FCT e [18F] FCP, houve um alto nível de captação no Cd e Pt e baixos níveis no Cb. A disponibilidade de DAT no Cd e Pt foi diferencialmente afetada pela habitação social, com uma interação significativa entre o Rank e a Habitação (F1,31 = 4.67, P <0.05; F1,31 = 4.97, P <0.05, respectivamente). Os testes post-hoc indicaram que quando os macacos foram alojados individualmente, os DVRs para [18F] FCT (tabela 1) no Cd (t14 = 0.54, P = 0.60) e Pt (t14 = 1.62, P = 0.12) não predizem a classificação social final. Depois da habitação social, os macacos subordinados tiveram diminuições significativas em [18F] DVRs FCT no CD (t7 = 2.79, P <0.05) e no Pt (t7 = 2.52, P <0.05); Os DAT DVRs não mudaram em macacos que se tornaram dominantes (tabela 1, FIG. 2) Quando alojados individualmente, houve uma correlação significativa entre a idade e DAT DVR no Pt (r = −0.60, P <0.05); este efeito foi perdido após a habitação social.
As condições de alojamento também afetaram a disponibilidade do receptor D2 / D3 no Cd (F1,31 = 5.87, P <0.05), mas não no Pt [F1,31 = 4.11, P = 0.06) (tabela 2). Testes post-hoc indicaram que quando os macacos foram alojados individualmente, os DVRs para [18F] FCP (tabela 2) no Cd não predisse eventual classificação social (t14= 0.83, P = 0.42), mas que os DVRs aumentaram significativamente em macacos que se tornaram dominantes (t7 = 2.54, P <0.05). Comparando entre grupos sociais, o [18F] Os DVRs do FCP no Cd foram significativamente maiores no dominante em comparação com os macacos subordinados (t7 = 2.32, P <0.05; tabela 2 e Figs. 2 e E3) .3). Todos os macacos foram devolvidos ao alojamento individual durante os meses 3 e a plasticidade da função do receptor D2 / D3 foi examinada por repetições nos macacos mais dominantes e mais subordinados. A disponibilidade do receptor D2 / D3 alojado individualmente no Cd não foi diferente antes da habitação pós-social na dominante (t3 = 2.18, P = 0.12) e subordinado (t3 Macacos = 0.85, P = 0.46) (tabela 2). Durante o alojamento individual, não houve uma correlação significativa entre a idade e o DVR D2 / D3 no Cd e no Pt.
Classificação social e autogestão de cocaína
Uma vez completados os exames PET, os macacos retornaram aos seus grupos sociais originais e foram testados em sessões comportamentais operantes, nas quais a pressão da alavanca era mantida sob um esquema FR 30 de reforço alimentar. Não houve diferenças nas taxas basais de resposta entre macacos dominantes e subordinados (t13 = 0.68, P = 0.51). Quando a solução salina foi substituída por comida, não houve diferenças entre os grupos nas taxas de resposta extinta (tabela 3) Doses crescentes de cocaína foram substituídas sequencialmente por comida em cada macaco e a aquisição de reforço de cocaína foi examinada. Macacos fêmeas dominantes adquiriram reforço de cocaína em doses significativamente mais baixas de cocaína em comparação com macacos subordinados (teste de log rank para igualdade de curvas de sobrevivência, χ2 = 5.63, P <0.05), indicando uma maior sensibilidade aos efeitos de reforço da cocaína (FIG. 4). A aquisição de cocaína ocorreu na fase folicular no 11 dos macacos 15. Dos quatro macacos que adquiriram na fase lútea, um era # 1-classificado, dois eram # 2-classificados e um era # 4-classificado. Como não houve diferenças no ciclo menstrual, foram calculados os dados de cada dose em cada fase (FIG. 5). O exame das curvas dose-resposta completas para cocaína mostrou que, tanto para macacos dominantes quanto subordinados, as taxas de resposta (F5,84 = 4.22; P <0.005) e ingestão de cocaína (F4,69 = 53.18; P <0.001) variou significativamente em função da dose de cocaína (FIG. 5). Testes post-hoc revelaram taxas de resposta significativamente maiores (Fig. 5A) em macacos dominantes, em comparação com animais subordinados, quando 0.003 mg / kg de cocaína estava disponível para auto-administração (t1 = 2.89, P <0.05). A ingestão de cocaína aumentou monotonicamente em função da dose em todos os macacos e não foi diferente nos macacos dominantes e subordinados (Fig. 5B).
DISCUSSÃO
As presentes descobertas estendem trabalhos anteriores em indivíduos do sexo masculino (humanos, macacos e roedores) a macacas demonstrando o poderoso papel do ambiente social e alterações no sistema DA, especificamente a disponibilidade de receptores DAT e D2 / D3 na vulnerabilidade ao reforço de cocaína. Pesquisas anteriores mostraram que os macacos machos que se tornam dominantes apresentam aumentos significativos na disponibilidade dos receptores DA D2 / D3, o que resultou em menores medidas de reforço de cocaína (9). A principal descoberta do presente estudo foi que macacos fêmeas dominantes apresentaram aumentos significativos na disponibilidade do receptor D2 / D3 após a formação de postos sociais, mas eles eram mais vulneráveis ao reforço de cocaína. Esses achados intra-sujeitos são os primeiros a descrever a autoadministração intravenosa de cocaína em macacas fêmeas alojadas socialmente e a identificar diferenças significativas entre os sexos na relação entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e o abuso de drogas.
Medidas indiretas da atividade de DA revelaram uma relação significativa entre as concentrações de HVA no LCR e a classificação social, de modo que os macacos dominantes tinham uma concentração média de HVA menor que os macacos subordinados. Esses achados são consistentes com estudos em humanos (27) mostrando menores concentrações de HVA no LCR foram associadas com maior agressão em fêmeas dominantes. Se o AVC do LCR considera as diferenças entre os sexos no reforço da cocaína, continua a ser determinado; estas medidas não foram previamente obtidas em macacos machos individualmente ou socialmente alojados (9). O presente estudo também ampliou o trabalho anterior (28) incluir medidas de DA pré-sinápticas, mostrando que a disponibilidade de DAT, embora não seja preditiva de eventual classificação social, diminuiu significativamente em macacas fêmeas que se tornaram subordinadas. Essas descobertas sugerem que tornar-se socialmente subordinado não é semelhante a permanecer alojado individualmente.
Consistente com os efeitos observados em macacos machos, a disponibilidade do receptor D2 / D3 aumentou significativamente nas fêmeas que se tornaram dominantes. Este aumento foi relacionado à hierarquia social, porque o retorno dos macacos mais dominantes (rank #1) e mais subordinados (rank #4) à sua condição original de moradia resultou na equivalência das medidas do receptor D2 / D3. A relação entre as três medidas da neurotransmissão DA aparece de forma ordenada. Macacos subordinados têm maiores concentrações de HVA no LCR, consistentes com maior DA extracelular em comparação com as fêmeas dominantes; a menor disponibilidade de DAT em subordinados também é consistente com essa hipótese. A menor disponibilidade do receptor D2 / D3 em macacos subordinados também pode ser indicativa de maiores concentrações sinápticas de DA, como hipotetizado para macacos machos subordinados (9, 16). Em contraste com a literatura considerável em homens, sugerindo uma relação inversa entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e o potencial de abuso de estimulantes (8-11), os resultados do presente estudo sugerem uma relação direta entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e o reforço de cocaína em macacos fêmeas. Ou seja, as fêmeas com maior disponibilidade de receptores D2 / D3 eram mais vulneráveis ao reforço de cocaína do que os macacos com menores medidas do receptor D2 / D3.
Houve algumas diferenças entre os estudos que impedem comparações diretas de sexo em termos de comportamento e imagem cerebral. Os atuais estudos de autoadministração foram projetados para modelar a vulnerabilidade - para determinar a menor dose de cocaína que funcionava como reforço. Embora tenhamos encontrado diferenças significativas nas taxas de resposta, especialmente nas doses mais baixas de cocaína, não observamos diferenças no consumo de cocaína. Em contraste, os macacos subordinados masculinos tinham maior consumo de cocaína do que os macacos machos dominantes (9). Para os machos, as doses foram testadas em ordem aleatória, ao invés de em ordem crescente como no presente estudo, o que pode explicar as diferenças na ingestão de cocaína entre machos e fêmeas (ver 29). No entanto, o presente estudo mostrou claramente que as mulheres dominantes eram mais vulneráveis ao reforço de cocaína em comparação com os subordinados. É importante notar que, mesmo sob condições em que não há diferenças na autoadministração básica da cocaína entre macacos dominantes e subordinados, as manipulações ambientais podem produzir efeitos drasticamente diferentes dependendo da posição social do macaco (30). No que se refere à disponibilidade do receptor D2 / D3, foram utilizadas diferentes câmeras PET em machos e fêmeas. Nos machos, a resolução espacial no momento era de apenas 9 mm e o DVR para machos dominantes nos gânglios da base era 3.04. Os valores obtidos nas fêmeas foram muito superiores (tabela 1). Embora fosse ideal testar ambos os sexos ao mesmo tempo, a relação entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e a classificação social é semelhante em homens e mulheres.
A relação inversa entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e a vulnerabilidade ao abuso de drogas tem sido hipoteticamente relacionada à desregulação DA (8,31). As concentrações de HVA mostraram-se paralelas às medidas de DA no estriado (32); assim, as menores concentrações de HVA em macacos dominantes e mais vulneráveis, em comparação com os subordinados, fornecem suporte para um sistema hipodopaminérgico. No entanto, a relação direta entre a disponibilidade e a vulnerabilidade do receptor D2 / D3 nas fêmeas é oposta à observada no sexo masculino e sugere que as alterações no receptor D2 / D3 por si só podem não ser suficientes para alterar a sensibilidade ao reforço da cocaína. Trabalhos anteriores em macacos machos mostraram que a exposição crónica à cocaína diminuía as medidas do receptor D2 / D3 (10,33,34) e aumento da densidade DAT em macacos (35) e humanos (36). Assim, em homens, D2 / D3 alto e baixa disponibilidade de DAT devem levar a uma menor vulnerabilidade e estratégias de tratamento que aumentem a disponibilidade do receptor D2 / D3 e / ou diminuam a disponibilidade de DAT devem ser vantajosas. No entanto, esta estratégia pode não ser benéfica para as mulheres, embora sejam necessárias pesquisas adicionais em mulheres para melhor compreender as diferenças entre os sexos nos mecanismos de mediação da vulnerabilidade ao abuso de drogas (37).
Há evidências de uma relação inversa entre a disponibilidade do receptor D2 / D3 e vários comportamentos aditivos, incluindo a obesidade (38). No presente estudo, macacos subordinados apresentaram menor disponibilidade de receptores D2 / D3, o que é consistente com outras pesquisas mostrando que macacos fêmeas subordinados consomem mais dietas com baixo teor de gordura e gordura e ganham mais peso em comparação com macacos fêmeas dominantes (39,40). No entanto, o fato de macacos fêmeas dominantes terem sido mais sensíveis ao reforço de cocaína em comparação com os subordinados está em desacordo com a hipótese de que todos os comportamentos aditivos têm uma etiologia similar (41,42). Uma possibilidade é que as pelotas com sabor de bagas eram um reforçador mais forte em macacos subordinados em comparação com animais dominantes e que substituir cocaína por essas pelotas resultava na cocaína ser um reforço relativamente mais fraco nos macacos subordinados, um processo denominado desvalorização de recompensa (43,44). No entanto, não houve diferenças relacionadas à classificação na resposta mantida pelos alimentos. Uma segunda possibilidade é que as baixas taxas de autoadministração de cocaína pelos macacos subordinados representem um reforço de cocaína “mais forte”. O uso de esquemas de razão fixa simples não permite comparações de força de reforço (45). No entanto, o desenho experimental permitiu uma avaliação inequívoca da aquisição de reforço de cocaína e indicou que macacas fêmeas dominantes eram mais vulneráveis ao reforço de cocaína. Futuros estudos envolvendo a escolha de alimentos e cocaína abordariam a questão de saber se a força de reforço da cocaína era diferente em mulheres socialmente alojadas (26).
Embora tenhamos observado diferenças sexuais em nossos macacos alojados socialmente, não observamos efeitos significativos da fase do ciclo menstrual sobre o reforço da cocaína. Isto foi surpreendente considerando a evidência de alterações na disponibilidade do receptor D2 / D3 ao longo da fase do ciclo menstrual (23). Uma possibilidade é que estivéssemos nos concentrando principalmente na vulnerabilidade precoce e que as diferenças no ciclo menstrual foram observadas sob condições de maior acesso à cocaína (46). Houve achados de diferenças sexuais no reforço de cocaína em ratos (46,47), macacos (46,49) e pessoas (50) e um estudo recente em fumadores humanos mostrou diferenças entre os sexos na disponibilidade dos receptores DA D2 / D3 em homens vs. mulheres (51). O presente estudo confirma a importância de fatores sociais e ambientais na função do receptor DA cerebral e nas conseqüências dessas variáveis na vulnerabilidade ao abuso de cocaína (52,53). Considerando que a maioria das pesquisas sobre dependência de cocaína ocorre no sexo masculino, as observações de diferenças sexuais nas consequências neurobiológicas, bem como a etiologia e os sintomas sugerem que estratégias diferentes de tratamento seriam efetivas em mulheres comparadas aos homens e reforçam a importância de estudar tanto homens quanto mulheres com o objetivo de opções de tratamento individualizadas.
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer a Cora Lee Wetherington pelos comentários sobre uma versão anterior deste manuscrito e a Jennifer Sandridge, Michelle Icenhower, Susan Martelle, Whitney Wilson, Tonya Calhoun, Dewayne Cairnes, Kim Black, Holly Smith e Li Wu pela excelente assistência técnica. As amostras de LCR foram analisadas pelo Dr. John Mann no New York State Psychiatric Institute. Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto Nacional sobre Drug Abuse Grant DA 017763.
Notas de rodapé
DIVULGAÇÕES FINANCEIRAS
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CONTRIBUIÇÕES DO AUTOR
MAN, SHN, PWC e NVR projetaram os experimentos. NVR, RWG e BLB realizaram os estudos comportamentais, incluindo cateterização intravenosa. A HDG analisou os dados de PET, JRK assistido com as manipulações de habitação social, PKG, HMLD, DM e SG foram envolvidos na síntese dos dois radiotraçadores e a BAR foi responsável pelas análises estatísticas. O manuscrito foi escrito pela MAN com assistência da SHN, PWC, RWG, BLB e JRK
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Referências