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Modalidade Tese de Modalidade Tese de doutoradodoutorado
2º Edital de Premiação de Pesquisadores e Trabalhos Científicos da Rede
de Pesquisa sobre Drogas
2º Seminário Internacional da Rede dePesquisa sobre Drogas-Salvador/BA
Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas
Convênio UFSCar – UNESP AraraquaraUNESP
Marcelo Tadeu Marin
Sensibilização comportamental à cocaína e neuroadaptações na via
mesocorticolímbica: interação com ontogênese, estresse e ambiente.
Aluno: Marcelo Tadeu Marin
Orientadora: Profa. Dra. Cleopatra da Silva Planeta
Programa de pós-graduação em Ciências Fisiológicas Convênio UFSCar – UNESP Araraquara
Tese de doutoradoUNESP
Dependência
Conjunto de sintomas cognitivos, comportamentais e Conjunto de sintomas cognitivos, comportamentais e fisiológicos que indicam que o indivíduo fisiológicos que indicam que o indivíduo perdeu o controleperdeu o controle do do uso da substância e continua a usá-la apesar das uso da substância e continua a usá-la apesar das conseqüências adversas deste uso conseqüências adversas deste uso (DSM-IV, 1994)(DSM-IV, 1994)
Requer administração repetida da substância psicoativaRequer administração repetida da substância psicoativa
Fissura e recaída mesmo após anos de abstinênciaFissura e recaída mesmo após anos de abstinência
(Nestler, 2001; Ujike & Sato, 2004)
Núcleo acumbens
ATV
(Di Chiara & Imperato, 1988)
Córtex Pré-frontal
Ativação da via dopaminérgica mesocorticolímbica
DADADADA DADA
cocaína anfetamina morfina etanol nicotina -9 THC
Teoria do reforço negativo
Teorias para explicação da dependência
Teoria do reforço positivo
Neuroadaptações
Exposição prolongada à substância psicoativa
Sensibilização da via mesocorticolímbicaSensibilização da via mesocorticolímbica
neuroadaptaçõneuroadaptaçõeses
(Robinson & Berridge, 1993, 2003)
Neuroadaptações - Sensibilização de vias neurais
Dependência
Reforço Positivo
Reforço Negativo
Sensibilização comportamental
Administração repetida de cocaína ou outras substâncias que causam dependência Aumento do efeito estimulante motor causado pela substância
1ª 2ª 5ª4ª3ªAdministrações
Loco
moç
ão
(Vanderschuren & Kalivas, 2000; Planeta & Marin, 2002)
Desenvolvimento Expressão
Sensibilização comportamental duradoura induzida pela exposição à cocaína ou ao
estresse na adolescência
Dois grupos de experimentos:
Influência do ambiente na sensibilização comportamental à cocaína e neuroadaptações relacionadas à CREB
Sensibilização comportamental duradoura induzida pela exposição à cocaína ou ao
estresse na adolescência
Período caracterizado por comportamentos de risco abuso de substâncias psicoativas
(Spear, 2000)
Adolescência
Maturação de vias neurais alteração do efeito de psicostimulantes
(Laviola et al., 1995; Bolanos et al., 1998)
Primeiro uso de substâncias psicoativas de abuso entre estudantes do ensino fundamental e médio no conjunto das 27
capitais brasileiras (CEBRID-2004)
Idade do primeiro uso das substâncias psicoativas
ESTRESSEESTRESSE
INICIAÇÃOINICIAÇÃO MANUTENÇÃOMANUTENÇÃO RECAÍDARECAÍDA
(Sinha , 2001; Rotiroti et al., 2009)
Sensibilização comportamental Sensibilização comportamental cruzada entre estresse e cruzada entre estresse e
psicostimulantespsicostimulantes
Fenômeno duradouro em animais adultos
(Hope et al., 2005)
Sensibilização Comportamental
Relacionado às neuroadaptações responsáveis pela dependência
(De Vries et al., 1998; Robinson & Berridge, 2003)
Adolescência Idade adulta?
Freqüente abuso de substâncias psicoativas na adolescência
(Spear, 2000)
Administração repetida de cocaína
Exposição repetida ao estresse
Investigar:
se a administração repetida de cocaína ou exposição repetida ao estresse durante a adolescência produz sensibilização comportamental duradoura até a idade adulta.
Objetivos
Materiais e métodos
Sensibilização comportamental induzida pela administração repetida de cocaína:
Análise comportamental em resposta à salina ou cocaína
(10mg/kg)
Adolescência
Idade AdultaDPN 30-34
cocaína (10 mg/Kg i.p.) ou
salina (1ml/kg)2X /dia por 5
dias
DPN 37 DPN 64 DPN 94Dia Pós-
natal (DPN)
. . . . . . . . .
Sensibilização comportamental induzida pela exposição repetida ao estresse:
Análise comportamental em resposta à salina ou cocaína
(10mg/kg)
Adolescência
Idade AdultaDPN 25-34
Exposição ao
estresse
DPN 37 DPN 64 DPN 94Dia Pós-
natal (DPN)
. . . . . . . . .
Quadro 1: Protocolo de estrese Dia Tipo de estresse 1 Serragem úmida à noite Imobilização por 60 min (18h dia anterior - 9h) (10h) 2 Isolamento/frio por 60min Luz acesa à noite (15h) (18h) 3 Luz apagada por 180 min Nadar forçado por 4 min (12 h) (15h) 4 Serragem úmida Privação água e comida à noite (8h – 18h) (19h) 5 Nadar forçado 3 min Isolamento à noite (13h) (19h) 6 Isolamento / Frio por 15 min Luz apagada por 120 min (14h) (15h) 7 Serragem úmida e luz acesa à noite (18h) 8 Isolamento e privação de água e comida à noite (18h) 9 Imobilização por 60 min Luz acesa à noite (16h) (18h)
10 Nadar forçado por 4 min Imobilização por 60 min (9h) (10h)
Procedimento de estresse
O grupo Controle consistiu de animais de mesma idade, mantidos nas mesmas condições laboratoriais, mas não expostos ao estresse.
# p < 0,05: SAL-SAL vs SAL-COC;
* p < 0,05: SAL-COC vs COC-COC; (Newman-Keuls).
0
2000
4000
6000
8000
10000
Uni
dade
s de
loco
moç
ão
SAL + SAL
SAL + COC
COC + COC
*
0
2000
4000
6000
8000
10000
1
Uni
dade
s de
loco
moç
ão
*#
0
2000
4000
6000
8000
10000
1
Uni
dade
s de
loco
moç
ão #
DPN 37 DPN 94DPN 64
Sensibilização comportamental induzida pela administração repetida de cocaína:
DPN 37 DPN 94DPN 64
0
2000
4000
6000
8000
10000
salina cocaína
Uni
dade
s de
loco
moç
ão
Controle
Estresse#*
#
0
2000
4000
6000
8000
10000
salina cocaína
Uni
dade
s de
loco
moç
ão# #
0
2000
4000
6000
8000
10000
salina cocaína
Uni
dade
s de
loco
moç
ão
#
#
# p < 0,01: diferente do respectivo grupo desafiado com salina;
* p < 0,01: diferente do grupo controle desafiado com cocaína (Newman-Keuls).
Sensibilização comportamental induzida pela exposição repetida ao estresse:
A administração repetida de cocaína na adolescência causa
sensibilização comportamental duradoura até a idade adulta
A exposição ao estresse durante a adolescência não causa
sensibilização comportamental duradoura
Influência do ambiente na sensibilização comportamental à cocaína e neuroadaptações relacionadas à CREB
Teste da sensibilização comportamental no mesmo ambiente do pré-tratamento maior sensibilização induzida pela anfetamina
(Anagnostaras & Robinson, 1996)
Influência do ambiente na sensibilização comportamental
Administração repetida de cocaína em um ambiente novo (diferente da gaiola moradia) maior sensibilização comportamental
(Badiani et al., 1995, Browman et al., 1998)
Investigar:
a)a influência do ambiente na expressão da
sensibilização comportamental à cocaína
b)a relação da sensibilização comportamental
dependente do ambiente com a atividade de CREB
e da enzima ERK.
Objetivos
Ambientes do pré-tratamento e teste
ambiente A
ambiente B
7 Dias de tratamento 7 Dias de intervalo Teste
claro
escuro
silêncio
ambiente A
Cocaína ou salina Cocaína ou salina
ambiente A
ambiente B
7 Dias de tratamento 7 Dias de intervalo Teste
claro
escuro
silêncio
ambiente A
Grupo tratado no Grupo tratado no ambiente pareadoambiente pareado
Grupo tratado no Grupo tratado no ambiente não ambiente não
pareadopareado
Ambientes do pré-tratamento e teste
Injeção i.p. de cocaína (15 mg/kg) ou salina 60 min de análise comportamental nos ambientes
Injeção i.p. de:
20 min de análise da locomoção
Salina
Cocaína (10mg/kg)
Expressão da sensibilização comportamental à cocaína dependente do ambiente
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
salina cocaínaD
istâ
ncia
per
corri
da (c
m/2
0 m
in)
Substância injetada no teste
Ambiente não pareado
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
salina cocaína
Dis
tânc
ia p
erco
rrida
(cm
/20
min
)
Substância injetada no teste
Ambiente pareado
Pré-trat. salina
Pré-trat. cocaína
*
* : diferente do grupo testado agudamente com cocaína (p<0,05)
R
Núcleo
genes
CREBP
CREB
R R
Tr
Alterações de CREB induzidas pelas substâncias psicoativas
cocaína, anfetamina
(Walters et al., 2003, Mattson et al., 2005)
administração repetida da
ativação de CREB
R
R
Tr
Núcleo
ERK
CREBP
ERK R
CREB
P
Resultados anteriores:Resultados anteriores: Sensibilização Sensibilização
comportamental à comportamental à cocaína cocaína p-CREB e p-CREB e
p-ERK no NAcp-ERK no NAc
ambiente A
ambiente B
7 Dias de tratamento 7 Dias de intervalo Teste
Injeção i.p. de cocaína (15 mg/kg) ou salina 60 min de análise comportamental nos ambientes
claro
escuro
silêncio
ambiente A
Habituação por 30 min
Sacrifício após 20 min
Salina ou
Cocaína (20mg/kg)
Injeção i.p. de:
Quantificação do Quantificação do número de número de neurônios neurônios
positivos para positivos para
p-CREB ou p-CREB ou
p-ERKp-ERK
0
20
40
60
80
100
120
Salina Cocaína
Ambiente não pareado
pCREB
0
20
40
60
80
100
120
Salina Cocaína
Núc
leos
imun
orea
tivos
a p
-CR
EB
Ambiente pareado
p-CREB
Pré-trat. salina
Pré-trat. cocaína
#
*
#
#
*
#
A
B
0
20
40
60
80
100
120
Salina CocaínaSubstância injetada no teste
pERK
0
20
40
60
80
100
120
Salina Cocaína
Núc
leos
imun
orea
tivos
a p
-ER
K
Substância injetada no teste
pERK
p-CREB p-CREB
0
20
40
60
80
100
120
Salina Cocaína
Ambiente não pareado
pCREB
0
20
40
60
80
100
120
Salina CocaínaN
úcle
os im
unor
eativ
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p-C
RE
B
Ambiente pareado
p-CREB
Pré-trat. salina
Pré-trat. cocaína
0
20
40
60
80
100
120
Salina CocaínaSubstância injetada no teste
pERK
0
20
40
60
80
100
120
Salina Cocaína
Núc
leos
imun
orea
tivos
a p
-ER
K
Substância injetada no teste
pERK
0
20
40
60
80
100
120
Salina CocaínaSubstância injetada no teste
pERK
0
20
40
60
80
100
120
Salina Cocaína
Núc
leos
imun
orea
tivos
a p-E
RK
Substância injetada no teste
pERK
##
*#
*#
DCp-ERK p-ERK
A sensibilização comportamental foi expressa somente no ambiente pareado ao pré-tratamento.
A expressão da sensibilização comportamental foi acompanhada pelo aumento do número de neurônios com ativação de CREB no NAc, sendo essa ativação de CREB relacionada à enzima de ERK
alteração comportamental e neuroadaptações induzidas por substâncias psicoativas
Ambiente
Sensibilização
comportamental
e neuroadaptações
Adolescência
Estresse Ambiente pareado às administrações
da substância
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