TITULO: Efecto de una dosis de Valerato de Estradiol en el consumo de Alcohol y en la población de neuronas secretoras de beta-endorfinas en el núcleo arcuato hipotalámico. G. Camargo-Hernández, G.1y2, Gómez-Pinedo U.A1 y 3, Juárez, J.2 Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del estado de Jalisco. Departamento de Patología. Laboratorio de Microscopía Óptica de Alta resolución e Inmunohistoquímica. Av. Normalistas 800, Colinas de la Normal C.P. 44270, Guadalajara, Jalisco. 2 Instituto de Neurociencias de la Universidad de Guadalajara. 3 OPD Antiguo Hospital Civil de Guadalajara. e-mail: [email protected] 1 RESUMEN El síndrome de adicción al alcohol se encuentra relacionado con niveles bajos de β-endorfinas (β-end). La administración de Valerato de Estradiol (VE) se encuentra asociada con cambios patológicos en el núcleo arcuato del hipotálamo, observándose reducción en concentraciones de β-end 60 días después de su administración. Considerando lo anterior, estudiamos a nivel de Sistema Nervioso Central el efecto del VE sobre el consumo de alcohol. Se cuantifico el número de neuronas inmunoreactivas a β-end y concentraciones de β-end. Se observó incremento en el consumo de alcohol, este efecto pudiera deberse a una reducción del número de neuronas β-end, inducida por VE. 1. INTRODUCCIÓN En las dos últimas décadas parte del interés respecto a la adicción al alcohol, se ha centrado en entender los problemas biomédicos, psicológicos y socioculturales asociados con el consumo excesivo de alcohol en el ser humano; así como en conocer los mecanismos neuroquímicos que median el reforzamiento de esta conducta. La etiología de la adicción al alcohol hasta este momento es desconocida. Se atribuye su origen a factores causales múltiples, como son factores metabólicos, bioquímicos, genéticos y socioculturales. Lo más probable es que el origen etiológico, corresponda a la suma de todos estos factores. (Gianoulakis, 2004; Marinelli y col., 2003; Xing y col., 2002; Chen y col., 1989; O’Brien y Volpicelli 1996; Gianoulakis, 1996). Entre los sistemas de neurotransmisión propuestos como importantes en el control de la conducta de búsqueda en la ingesta de alcohol, se encuentra el sistema opioide (Reid y col., 2002). Investigaciones experimentales, tanto en humanos como en animales, sugieren que el sistema opioide endógeno posee un papel importante en el control del consumo de alcohol, así como una posible contribución en la predisposición genética de la dependencia al mismo. (Reid y col., 2003; Xing y col., 2002; Gianoulakis 2001; Gianoulakis 1993). El alcohol es capaz de estimular la liberación de ciertos péptidos opioides, que interactúan con centros cerebrales asociados con recompensa y reforzamiento positivo (Koob 1996). El Incremento en la actividad cerebral de endorfinas (encefalinas y β-end) en el sistema opioide, en condiciones básales o en respuesta a la exposición de etanol poseen una participación importante en lo que se refiere a iniciar y mantener consumos altos de etanol (Gianoulakis 2001). DISEÑO EXPERIMENTAL 22 Ratas Wistar Hembras con ovarios intactos de 200 a 220 gr de Peso Corporal . (Mantenidas en condiciones controladas de bioterio). Administración “ad libitum” de etanol USP al 10% a las 22 ratas: 70 días de edad. (1 semana de inducción y 2 semanas de línea base) División de los animales en 2 grupos experimentales Valerato de Estradiol (dosis única I.M. 2 mg) n=11 Control (dosis única de aceite) n=11 Administración “ad libitum” de etanol USP al 10% a las 22 ratas por 9 semanas (a partir de los 90 días de edad) División de los sujetos en 4 grupos experimentales VE +Alcohol continuo VE – 5 días privados de Alcohol CTRL+ Alcohol continuo CTRL – 5 días privados de Alcohol Sacrificio mediante perfusion intravascular (Cloruro de sodio fisiológico, heparina 1000 U/I por litro y 0.1% de Procaína). Estudio inmunoenzimático (EIA) para cuantificar niveles de -endorfina en núcleo arcuato hipotalámico (bregma –1.80 mm a –4.16, interaural 7.20 mm a 4.84 mm ) Inmunohistoquímica para: -endorfina, LHRH y TH en núcleo arcuato hipotalámico Análisis estadístico ANDEVA 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: El conocimiento de que una sola inyección de VE (2 mg) a ratas hembras con ovarios intactos produce citotoxicidad en el núcleo arcuato del hipotálamo, se traduce en un decremento en niveles de β-end, (Brawer y col., 1978), esto nos proporcionará un modelo para el estudio de la participación de las β-end en el síndrome de adicción al alcohol. HIPÓTESIS: Una sola dosis de VE afectará el consumo de alcohol en hembras con ovarios intactos y niveles de β-end en el núcleo arcuato del hipotálamo. OBJETIVO: Analizar las variaciones en los valores del consumo de alcohol y en los niveles de β-end, tras una dosis única de valerato de estradiol en ratas con ovarios intactos. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: El número de neuronas inmunoreactivas β-endorfinérgicas en sujetos VE fue significativamente menor vs gpo-Control. En concentraciones de β-end no se observó diferencias significativas, sin embargo encontramos tendencia al decremento en el grupo tratado con VE. En la evaluación conductual de ingesta de etanol en ratas tratadas con VE se observaron cambios en el consumo de alcohol asociados, con el contenido de β-end a nivel del núcleo arcuato del hipotálamo. Los sujetos tratados con VE, mostraron un incremento del consumo del alcohol en la cuarta y quinta semana postratamiento comparado con los sujetos tratados con vehículo. En estudios recientes se han analizado los efectos neurofisiológicos del VE sobre el consumo voluntario de alcohol en ratas hembras, en estos estudios se identifican cambios en el consumo del alcohol y se observan modificaciones en el contenido de β-end a nivel de hipotálamo (Marinelli y col., 2003; Reid y col., 2003; Reid y col., 2002). Conclusiones: El VE incrementa el consumo de alcohol a partir del mes subsecuente a su administración en ratas con ovarios intactos, este efecto pudiera deberse a una reducción del número de neuronas β-end inducida por VE. Gráfico 1 Consumo de etanol en gr/kg de peso corporal alcohol consumido (gr/kg) 7 VE * 6 * CTRL 5 4 3 2 1 0 LB 1 2 3 4 5 VE 6 7 8 9 10 Fig. 1. En el eje de las abscisas se observa los días postratamiento con VE y en el eje de las ordenadas alcohol consumido en gr/kg de peso corporal. El gráfico muestra el consumo de alcohol en gr/kg de peso. Grupos valerato de estradiol (VE) vs Control (Ctrl). En los periodos de línea base (LB) y tratamiento con VE. Los datos están agrupados en 3 días por semana. Cada barra representa una semana. Semana 4 * P=0.05 y semana 5 * P=0.05. Se muestra la media + el error estándar. ANOVA seguido de una prueba post-hoc de Tukey. 3 Gráfico 2 Análisis inmunohistoquímico de β-end No de Neuronas β-end, n arc 40 30 * 20 * 10 0 TxEthoCtrl TxP5/dCtrl TxP5/d VE TxEthoVE TRATAMIENTO La gráfica muestra el número de neuronas β-end del n. Arc (Bregma -1.80 mm a –4.16, Interaural 7.20 mm a 4.84 mm) en los diferentes tratamientos. Tratamiento con VE * P= 0.05, la gráfica muestra la media + la desviación estandar. 4 BIBLIOGRAFÍA (Times New Roman, bold, 10 pt. justificado a la izquierda) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Brawer JR, Naftolin F, Martin J, Sonnenschein C. (1978) Effects of a single injection of estradiol valerate on the hypothalamic arcuate nucleus and on reproductive function in the female rat, Endocrinology, 103, 501-512. Chen WP, Witkin JW, Silverman AJ. (1989), Beta-Endorphin and gonadotropin-releasing hormone synaptic input to gonadotropin-releasing hormone neurosecretory cells in the male rat. J Comp Neurol., 1;286(1):85-95. Gianoulakis C., (2004) Endogenous Opioids and addiction to alcohol and other Drugs of abuse. Currents Topics in Medicinal Chemistry. Pp. 1-14. Gianoulakis C., (2001), Influence of the endogenous opioid system on high alcohol consumption and genetic predisposition to alcoholism. J Psychiatry Neurosci, 26:304-318. Gianoulakis, C. (1993) Endogenous opioids and excessive alcohol consumption. Journal of Psychiatry and Neuroscience, 18, 148-156. Koob, G. (1996) The neurobiology of ethanol-opioid interactions in ethanol reinforcement, Alcoholism, Clin Exp Res, 20, 182A-186A. Marinelli, P. W., Quirion, R., Gianoulakis, C., (2003), Estradiol valerate and alcohol intake: a comparison betwen Wistar and Lewis rats and the putative role of endorphins, Behavioural brain research, 139: 59-67. O'Brien CP, Volpicelli LA, Volpicelli JR. (1996) Naltrexone in the treatment of alcoholism: A clinical Review. Alcohol; 13: 35-39. Reid L.D., Marinelli, P.W., Shannon, M. B., Fiscale, L. T., Narciso, S. P., Oparowski, Ch. J., Reid, M. L., Merrigan, B. A., Moricone, J., Hubbel, Ch. L., Gianoulakis, C., (2002), One injection of estradiol valerate induces dramatic changes in rats intake of alcoholic beverages, Pharmacology, Biochemistry and Behaviour, 72, 601-616. Reid ML, Hubbell CL, y Reid LD, (2003), A pharmacological dose of estradiol can enhance appetites for alcoholic beverages, Pharmacology, Biochemistry and Behavior 74:381- 388. Xing D, Thavundayil J, Gianoulakis C, (2002), Response of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis to stress in the absence and presence of etanol in subjects at high and low risk of alcoholism. Neuropsychopharmacology 27: 442-452. 5