alteracions comportamentals i moleculars del consum d ... · atp-sintasa subunitat α 1.44 1.87...
Post on 19-Jul-2020
2 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Alteracions comportamentals i moleculars del consum d'alcohol i
MDMA
Clara Ros Simó
Grup de Recerca de Neurobiologia del Comportament
Universitat Pompeu Fabra
23 Maig 2011
Introducció
Procès d’adicció
Fase d’intoxicació (aguda)/Reforç positiu
Fase de retirada/Reforç negatiu
Fase d’obsessió/Ànsia (desordre crònic)
Koob and Volkow, 2010
dopamina
Receptor μ
receptor nicotínic
Receptor CB1
receptor GABAA
cannabis
opiacis
etanol
nicotina
psicoestimulants
Introducció
DAT/SERT 4
Reforç positiu
7
SERTDAT
5-HTDA
3,4-metilendioximetamfetamina (MDMA, èxtasi)
Augment de monoamines al NAcc
Introducció
8
5-HTDA
- Ansietat
- Depressió
-Alteracions en memòria i aprenentatge
Introducció
Efectes del MDMA
Efectes aguts Efectes a llarg plaç
- Empatia
- Eufòria
- Desinhibició
- Hiperlocomoció
- Hipertèrmia
MDMA
METABÒLITS TÒXICS
QUINONES
RADICALS LLIURES
DANY NEURONAL
DESTRUCCIÓ TERMINALS
ACTIVACIÓ GLIAL
Introducció
9
10
SERTDAT
VTA
NAcc xInterneurona GABAèrgica
Etanol
-
L’etanol provoca la desinhibició de la via dopaminèrgica mesolímbica gràcies a la inhibició de les interneurones gabaèrgiques provocant un augment de dopamina al NAcc
Mecanisme de recompensa de l’etanol
Introducció
11
Efectes de l’etanol
Dosis baixes
- Eufòria
- Desinhibició
- Impulsivitat
- Activació psicomotora
Dosis moderades/altes
-Disfunció de la coordinació motora
- Sedació
- Alteracions cognitives
- Intoxicació
Efectes a llarg plaç: - Desordres emocionals
- Hepatotoxicitat
- Neurotoxicitat
Introducció
12
Introducció
OBJECTIU: estudiar els efectes del consum d’acohol en combinació amb MDMA
1. Estudi d’alteracions a nivell fisiològic i comportamental
- temperatura corporal
- coordinació motora
- alteracions emocionals: ansietat, desesperació
2. Estudi de la neurotoxicitat
- neuroimflamació
immunohistoquímica: GFAP, anti Iba 1
- anàlisis de modificacions oxidatives en proteïnes
gels bidimensionals: detecció de carbonils (marcador de lesió oxidativa)
Materials i mètodes
DRINKING IN THE DARK TEST (DID TEST)
- Protocol d’intoxicació alcohòlica
- Solució d’etanol al 20%
- Accès limitat a l’etanol (2 hores/dia) durant la fase fosca
- 4 dies a la setmana i durant 2 setmanes
Rhodes et al. 2005
14
D1 D2 D3 D4
DID TEST 2
D1 D2 D3 D4
Salí (0.1 ml/10g i.p)
DID TEST 1
Materials i mètodes
Tª rectal MDMA 20 mg/kg o salí i.p DID TEST MDMA 20 mg/kg
o salí i.pDID TESTTª rectal
7 dies
48h72h
Paradigmes comportamentals
Neurotoxicitat
15
Materials i mètodes
Ratolins CD1 adolescents (35-40 dies)
- Aigua + Salí
- Aigua + MDMA
- Etanol + Salí
- Etanol + MDMA
Resultats: COMPORTAMENTALSvo
l(m
l)ai
gua
0
1
2
3
1 2 3 4Dies
Aigua+Salí Aigua+MDMA
0
1
2
3
1 2 3 4
0
5
10
15
1 2 3 4Dies
Ethanol+Saline EthanolEtanol +Salí Etanol +MDMA
kgm
g EtO
H /Consum aigua/etanol Temperatura
Salí
MDMA
-1,5
-1
- 0,5
0
0,5
1
Δ te
mpe
ratu
ra c
orpo
ral
EtanolAigua
16D1 D2 D3 D4 D1 D2 D3 D4Primer DID TEST Segon DID TEST
p < 0.001 vs respectiu salíp < 0.001 vs respectiu aigua
Resultats: COMPORTAMENTALS
05
1015202530
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
r.p.m
0
5101520
2530
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
r.p.m
0
51015202530
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
r.p.m
AIGUA ETANOL
AIGUA ETANOL
AIGUA ETANOL
Coordinació motora
Rota-rod
17
48h
72h
7 dies
p < 0.05 vs respectiu salí
p < 0.001 vs respectiu aiguap < 0.05 vs respectiu aigua
Resultats: COMPORTAMENTALS
% te
mps
com
part
bla
nc
05
1015202530354045
% te
mps
com
part
bla
nc
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
MDMA 05
1015202530354045
% te
mps
com
part
bla
nc
SALÍ SALÍ MDMA
MDMA05
1015202530354045
Saline MDMA Saline MDMASALÍ MDMA SALÍ MDMAAIGUA ETANOL
AIGUA ETANOL
AIGUA ETANOL
Test d’ansietat
Dark-light box
18
48h
72h
7 dies
p < 0.01 vs respectiu salí
p < 0.001 vs respectiu aiguap < 0.05 vs respectiu aigua
p < 0.05 vs respectiu salí
Resultats: COMPORTAMENTALS
0
20
40
60
80
100
120
140
SALINE MDMA SALINE MDMA
Imm
obili
ty (s
)
Saline MDMA Saline MDMA0
20406080
100120140
SALINE MDMA SALINE MDMA
Imm
obili
tat (
s)
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
Saline MDMA Saline MDMA0
20406080
100120140
SALINE MDMA SALINE MDMA
Imm
obili
tat (
s)
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
Saline MDMA Saline MDMA0
20406080
100120140
SALINE MDMA SALINE MDMA
Imm
obili
tat (
s)
SALÍ MDMA SALÍ MDMA
AIGUA ETANOL
AIGUA ETANOL
AIGUA ETANOL
“Depressive-like behavior”
Test de suspensió de la cua
19
48h
72h
7 dies
p < 0.05 vs respectiu aigua
Resultats: NEUROINFLAMACIÓ ESTRIAT
Reactivitat astrocítica (GFAP)
Control MDMA Etanol Etanol + MDMA
48h
72h
7 dies
48h
72h
7 dies
Microglia (anti Iba 1)
20
Control MDMA Etanol Etanol + MDMA
Són útils perquè les conseqüències fisiològiques poden ser degut a l’especificitat de les funcions
- L’estrès oxidatiu resultant del metabolisme del MDMA provoca oxidació de proteïnes?- Quin paper té la preexposició a etanol en aquesta oxidació?
O
CH CH CH
*OHCH2
NH2
ReaccióDe Fenton
Grup carbonil
“oxiproteoma”
Reactiufluorescent
Proteïna activa
Pèrdua de funció
O
CHCH2
NH2
Detecció dels grups carbonil per derivatització amb Hidrazides fluorescents
grupcarbonil
Modificació oxidativa
Resultats: OXIPROTEOMA
Hipocamp pH 5-8
1 23
45 6
7
109
11 12
14 15
13
5 Punt isoelectric 8 7 Punt isoelectric 1020
30
45
66
Pes
mol
ecul
ar (k
Da)
8
Hipocamp pH 7-10
23
Resultats: OXIPROTEOMA
16
11 12
ATP-sintasa subunitat α
5 5
ATP-sintasa subunitat β55
6 6
α-enolasa6 6
9 10Aconitat hidratasa
9 9 910 10 10
Resultats: OXIPROTEOMA
14Gliceraldehid-3-fosfat
deshidrogenasa
15 16
8 8
Lactat deshidrogenasa
11 11 1112 12 12
Control EtanolMDMA Etanol + MDMA
88
14 14 14
15 15 1516 16 1624
Dihidropirimidinasa
(DRP-2 o CRMP-2)3 3
4
α-internexina
3 3
13 13 13 13
Sinapsina-1
4 4 4
Actina
1 2 2 2 21 1 1
Heat Shock Protein 71
Control EtanolMDMA Etanol + MDMA
77 7 7
Resultats: OXIPROTEOMA
25
PROTEÏNA ETANOL MDMA ETANOL + MDMA
Metabolisme energètic
ATP-sintasa subunitat α 1.44 1.87 1.72
ATP-sintasa subunitat α 2.14 1.97 1.98
ATP-sintasa subunitat β 1.43 3.08 1.88
α-enloasa 1.97 1.71 2.12
Lactat deshidrogenasa 1.09 1.9 3.3
Gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa 1.16 1.65 4.12
Gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa 1.64 2.28 2.11
Aconitat hidratasa 1.36 3.17 1.18
Aconitat hidratasa 1.76 1.64 1.91
Plegament proteic
Heat shock cognate protein 71 2.19 2.19 5.52
Heat shock cognate protein 71 2.06 2.18 2.4
Estructura i funció neuronal
Dihidropirimidinasa 1.69 4.35 3.55
α-internexina 1.54 1.55 2.32
Actina 0.66 3.79 1.6
Sinapsina-1 2.9 2.6 1.9
Ratio oxidació > 1.8 vs salí Estadísticament significatiu
Resultats: OXIPROTEOMA
26
27
Conclusions
L’efecte hipertèrmic del MDMA queda anul·lat en el grup preexposat a etanol.Possible implicació en la reactivitat astrocítica.
Evidència que el coabús de les dues drogues augmenta les alteracionscomportamentals, especialment a llarg plaç (7 dies després del tractament).
Tot i no observar activació astrocítica en el grup tractat amb alcohol i MDMA, sís’observa una activació de la microglia igual que en el grup tractat només ambMDMA.
L’estrés oxidatiu provocat pel metabolisme del MDMA produeix dany oxidatiuespecífic en proteïnes implicades en metabolisme energètic i estructura i funcióneuronal, especialment en hipocamp.
El coabús de les dues drogues incrementa el grau d’oxidació i el número deproteïnes oxidades, per tant, el dany és major.
Grup de Recerca
1. Estudi de la implicació del sistema endocanabinoide (EC) i purinèrgic endògen en el substrat neurobiològic de l’addicció a drogues d’abús
2. Estudi d’un model de neurotoxicitat induït per MDMA i la interacció d’aquest psicoestimulant amb el sistema EC i purinèrgic endògen.
3. Efecte de l’enriquiment ambiental en l’etiologia de desordres psiquiàtrics com la depressió, l’esquizofrènia I la dependència alcohòlica.
28
Figure 2. Redox cycling of quinones. Quinones may be reducedintracellularly to their corresponding semiquinone, e.g. by microsomal reductases. The semiquinone can either disproportionate to generate quinone and hydroquinone (not shown) or react with molecular oxygen to generate superoxide, thereby regenerating the quinone. NAD(P)H:quinone oxidoreductase-1 (NQOR) catalyses the divalent reduction to the hydroquinone at the expense of NADH or NADPH.
Fig. 5. Dual mechanisms of NADPH oxidase-mediated neurotoxicity. Here we depict the critical mechanisms through which microglial NADPH oxidase (PHOX) mediates neurotoxicity. Extracellular ROS produced as a consequence of PHOX activation is toxic to neurons. Additionally, the increase in intracellular ROS that occurs in microglia as a response to PHOX activation enhances the production of neurotoxic pro-inflammatory factors from microglia. (Block and Hong, 2005)
top related