Psicobio12a - Neurobiologia Do Abuso de Drogas e Álcool

Neurobiologia das drogas de abuso

Prof.a. Dra. Maria Lucia O. Souza Formigoni

Disciplina de Medicina e Sociologia

do Abuso de Drogas

Departamento de Psicobiologia

UNIFESP

USO ABUSIVO DE

SUBSTÂNCIAS PSICOATIVAS:

Prevalência BrasilPopulação geral

Fonte: CEBRID, Levantamento domiciliar, 2005

Drogas mais experimentadas (uso na vida) são as que

têm maior prevalência de dependência

Dados da Organização Mundial de Saúde (2004)*:2 Bilhões de pessoas consomem bebidas alcoólicas

Uso prejudicial/dependência

álcool: 76,3 milhões

outras substâncias psicoativas: 15,3 milhões

No Brasil:

- Até 2001: poucos dados sobre a prevalência de problemas associados ao

uso de álcool e outras drogas na população geral, restritos a

determinadas cidades/regiões ou populações estudantis.

- Segundo levantamentos realizados pelo CEBRID (Centro Brasileiro de

Informações sobre drogas psicotrópicas, setor do Departamento de

Psicobiologia da Unifesp) entre 1987 e 1997 (Galduróz et el., 1997), em

média, o uso freqüente de álcool foi relatado por 6,4% dos estudantes e

o de outras drogas por 3,1%.

* Fonte:WHO Global Status Report (2004) www.who.int - Publications

Problemas associados ao uso

de substâncias psicoativas

Um espectro de problemas relacionados ao uso...

considerando todos os indivíduos com problemas e seus colaterais...

CONSUMO ABUSO

PROBLEMAS RISCODEPENDÊNCIA

SÍNDROME DE DEPENDÊNCIA DE DROGAS

"Um conjunto de fenômenos fisiológicos, comportamentais ou

cognitivos, no qual o uso da substância alcança uma prioridade

muito maior para um determinado indivíduo que outros

comportamentos que antes tinham maior valor. Uma característica

descritiva central da síndrome de dependência é o desejo

(freqüentemente forte, algumas vezes irresistível) de consumir

drogas psicoativas (as quais podem ou não ter sido medicamente

prescritas), álcool ou tabaco. Pode haver evidência que o retorno

ao uso da substância após um período de abstinência leva a um

reaparecimento mais rápido de outros aspectos da síndrome do

que o que ocorre com indivíduos não dependentes"

(CID-10, Organização Mundial de Saúde, 1994).

SÍNDROME DE DEPENDÊNCIA: CONCEITO

CRITÉRIOS DIAGNÓSTICOS:

1. Estreitamento do repertório;

2. Saliência do comportamento de busca;

3. Tolerância;

4. Síndrome de Abstinência;

5. Esforços mal-sucedidos em parar/controlar.

6. Fissura/Compulsão

7. Reinstalação

Porcentagens de dependentes no Brasil

ÁLCOOL 12,3 %

TABACO 10,1 %

BENZODIAZEPÍNICOS 0,5 %

MACONHA 1,2 %

SOLVENTES 0,2 %

ESTIMULANTES 0,1 %

II LEVANTAMENTO DOMICILIAR SOBRE O USO DE

DROGAS PSICOTRÓPICAS NO BRASIL (CEBRID-SENAD 2006)

ABSTÊMIOS

OCASIONAIS

REGULARES

USO

ABUSIVO

DEPENDENTES

Abuso/dependência de álcool: responsável por 90 a 94% das internações por problemas associados ao uso de substâncias psicoativas em hospitais psiquiátricos brasileiros.

(CARLINI & CARLINI-COTRIM, 1995)

19,5% homens

6,9% mulheres

Por que algumas pessoas se

tornam dependentes de

substâncias psicoativas e outras

não?

GENÉTICA

Desenvolvimento

maturação do SNC

gênero, etc

COMPORTAMENTONEUROBIOLOGIA

AMBIENTE

As teorias diferem quanto ao peso que atribuem aos fatores que

influenciam o estabelecimento da dependência de drogas

Por que nem todos os indivíduos se tornam

dependentes?

Indivíduo Droga

vias de

administraçãofatores

genéticos

uso prévio

de drogas

contexto

social

estresseCo-morbidades

psiquiátricas

WEST (2001) classifica as teorias sobre dependência em 5 grupos, de acordo com

o foco principal ser:

1. O fenômeno como um processo geral

2. Os efeitos do estímulo gerador de dependência

3. A suscetibilidade individual

4. Os fatores ambientais

5. A recaída e a recuperação

Teorias sobre a etiologia da dependência de substâncias psicoativas

Teorias sobre a etiologia da dependência de substâncias psicoativas

A existência de tantas teorias indica que

provavelmente nenhuma delas é

suficientemente abrangente para explicar o

fenômeno, havendo muitas lacunas de

conhecimento a serem preenchidas.

• Entre as teorias que procuram explicar porque algumas drogas

têm alta propensão para desencadear dependência, destacam-se

os trabalhos de WIKLER (1973) e WISE & BOZART (1987)

• Segundo eles, as drogas de abuso seriam utilizadas por suas

propriedades reforçadoras positivas e negativas:

- positivas: efeito prazeroso, euforia

- negativas: evitação de: desconforto, estados ansiosos

e/ou depressivos, sintomas de abstinência

• Embora os mecanismos associados ao efeito reforçador negativo

variem, parece existir um mecanismo comum, compartilhado por

todas as drogas de abuso, em relação aos efeitos reforçadores

positivos.

Efeitos reforçadores das drogas de abuso

Teoria do incentivo-sensibilização

Como as drogas psicotrópicas

agem como reforço positivo?

Teoria do incentivo-sensibilização ao efeito

reforçador positivo

Os sistemas neurais envolvidos no desenvolvimento da dependência de drogas seriam os mesmos do sistema de recompensa do cérebro (principalmente vias dopaminérgicas mesolímbica e mesocortical) ativado por recompensas naturais (água, comida, sexo, etc)

áreas cerebrais que estimuladas eletricamente causam

prazer (humanos) que provocam auto-estimulação

(animais).possuem sítios de ligação (receptores ou canais

iônicos) aos quais se ligam as drogas psicotrópicas.

Antagonistas destes receptores (ex. neurolépticos)

reduzem os efeitos reforçadores tanto de recompensas

naturais, como da estimulação cerebral como do

prazer decorrente da administração de drogas

Efeito reforçador das drogas de abuso

Reforço: Estímulo contingente a uma resposta

comportamental, que aumenta a freqüência dessa resposta

A dependência seria mantida pelo desejo de obter prazer

Teoria: o consumo da droga é mantido devido aos

efeitos reforçadores da droga (~ prazer)

Computador

Bomba de infusão de droga

Catéter

barra

Intravenosa

Animais consomem voluntariamente drogas de

abuso: modelos de auto-administração

Roberts and Koob, 1997

Animais consomem voluntariamente drogas de

abuso – auto-administração oral

GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT

Adaptado de Stahl S M, Essential Psychopharmacology (2000)

Proposto mecanismo biológico comum às drogas de abuso: aumento da liberação do neurotransmissor dopamina nas vias mesolímbica e mesocortical (por mecanismos diretos ou indiretos).

Di Chiara &

Imperato 1988;

Nestler 2001

Mecanismo biológico comum para as drogas

MORFINA

Stahl S M, Essential

Psychopharmacology (2000)

GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT


O transportador de O transportador de dopaminadopamina

DATdopamina

cocaína

receptor

Cocaína - inibe a ação do transportador,

prolongando a disponibilidade sináptica de DA

Mecanismos de ação das drogas de abuso

Anfetamina e Cocaína

Anfetamina - aumenta diretamente a

liberação de DA e NA. A DA liberada ativa

a expressão de genes que fabricam

RNAm, conhecido como CART (transcrito

regulado por anfetamina e cocaína).

Em seguida ocorre a síntese de vários

peptídeos neurotransmissores CART.

CAR

T

CART

CART

peptide


GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT



Alucinógenos

Alucinógenos, drogas "projetadas"

(designer drugs) - as drogas

psicodislépticas, ou psicodélicas, produzem

alterações na percepção, podendo gerar

alunicações e ilusões visuais, táteis,

auditivas ou até mesmo estados

psicotomiméticos.

- Indolalquilaminas (LSD, psilocibina,

dimetiltriptamina -DMT) possuem

semelhança estrutural com a serotonina

- Fenilalquilaminas (mescalina,

2,5,dimetoxi-4metilanfetamina - DOM),

anfetaminas em altas doses -relacionadas

estruturalmente com dopamina e

noradrenalina.

Drogas "projetadas"- destaca-se o MDMA

(3,4 metilenodioximetanfetamina) -

conhecido como"ecstasy"

Podem atuar em vários sistemas de

neurotransmissão, mas em geral atuam

como agonistas parciais dos receptores

5HT2A em sítios serotoninérgicos pós-

sinápticos e também em auto-receptores

somatodendríticos 5HT1A.

PsilocibinaMescalina

MDMALSD

serotonina

5HT2A5HT2A


GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT



Fenilciclidina, Maconha

Fenilcilidina - antagonista de

glutamato, age como modulador

aloestérico do receptor glutamtérgico

NMDA, bloqueando-o e reduzindo o

fluxo iônico para o interior da célula.

Maconha - o princípio ativo delta-

9-tetra-hidrocanabinol (THC) age

em receptores canabinóides CB1

(acoplado a proteína G, modula

adenilciclase e canais iônicos) e

desencadeia liberação de DA.

PCP

Glutamato

sítio de

PCP

THC


GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT



Nicotina

Nicotina- age diretamente em receptores colinérgicos nicotínicos (A e B)

localizados nos neurônios dopaminérgicos mesolímbicos e desencadeia

liberação de DA.

acetilcolina

receptor de

nicotina


GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT


Mecanismos de ação das drogas de abuso- Opióides


Prodinorfina

Dinorfina

POMC

Beta

Endorfinas

Proencefalina

Encefalina

s

receptores

opióides

POMC=pro-opiomelacortina

Opióides endógenos - existem no organismo opióides endógenos,

peptídeos derivados da pro-opiomelacortina (POMC), pró-encefalina e

pró-dinorfina.

oxicodona

morfina

hidrocodonametadona

heroína

codeína

As drogas opióides como morfina,

heroína, metadona, codeína e

buprenorfina atuam sobre os receptores

opióides (mu,delta e kappa).

GABA

álcool

nicotina

ACh

álcool

PCP

Glu

DA

anfetamina

cocaína

opióides

maconha

alucinógenos

5HT


Mecanismos de ação das drogas de abuso- Opióides

Na ATV os neurônios são estimulados tonicamente pelas beta-

endorfinas, que modulam o funcionamento do interneurônio

gabaérgico.

No núcleo accumbens as dinorfinas podem suprimir a

liberação de DA. A ação dos dois sistemas de opióides endógenos é

necessária para manutenção da liberação basal de DA.

(Figura adaptada de Spanagel et al., 1995)

Adaptações com uso repetido

• A repetição do uso repetido de drogas produz alterações no sistema

(tolerância e/ou sensibilização), que contribuem para aumentar a

"saliência" do incentivo e o “desejo de consumir mais drogas”).

Tolerância: é necessário um aumento da dose para a obtenção do

mesmo efeito inicial ou após uma mesma dose o efeito é menor.

Administração crônica

(mesma dose)

DROGAS EFEITO TOLERÂNCIA

Barbitúricos Sedativo +

Anticonvulsivante -

Opiáceos Euforigênico +

Miose -

Analgésico +

A tolerância se desenvolve aos EFEITOS de

uma droga e não à droga em geral.

Tolerância

Tolerância "inata"

• Fatores genéticos

– animais que preferem álcool desenvolvem tolerância mais

facilmente do que os que não preferem

– sob mesmos níveis de alcoolemia filhos de alcoólatras

apresentam menores efeitos subjetivos de intoxicação (efeito

depressor) do que filhos de não alcoólatras

• Tolerância disposicional (metabólica ou farmacocinética)

se refere às mudanças adaptativas que resultam em

menores concentrações da droga nos sítios de ação

Conseqüências das alterações metabólicas induzidas pela

indução enzimática devida ao uso crônico de álcool:

tolerância cruzada com benzodiazepínicos e

barbitúricos

aumento da degradação de acetaminofem levando a

acúmulo de metabólitos hepatotóxicos

Tolerância aguda

Durante uma administração aguda o efeito

observado na porção ascendente (A) da

curva de concentração da droga é maior do

que o observado na porção descendente (D),

na mesma concentração.

concentração

da droga

tempo

A B

Tolerância funcional (tissular ou farmacodinâmica)

se refere a alterações no local de ação

– fisiológica: devida a alterações

• no número de receptores

• na afinidade de receptores

• na composição da membrana

Possíveis alterações na

sensibilidade induzidas pela

administração de drogas

supersensibilidade

subsensibilidade

Taquifilaxia: após exposição crônica há redução do efeito

máximo atingido, mesmo aumentando a dose ( após um período de

abstinência o efeito inicial pode ser obtido novamente)

Ex: LSD, mescalina, psilocibina

Tolerância dependente do ambiente

ou comportamentalmente aumentada

• Pessoas apresentam maior tolerância se “testadas” em bares do que em

escritórios.

• O desempenho repetitivo de uma tarefa de num determinado ambiente aumenta a

velocidade de aquisição da tolerância, mas esta não é transferida quando a tarefa é

realizada em outro ambiente.

•imaginar a realização da tarefa durante a intoxicação alcoólica

também acelera o desenvolvimento de tolerância (Vogel-Sprott et. al

1984)

(Chen 1968, LeBlanc et al. 1973

•ratos que recebem álcool num

ambiente e placebo em outro

apresentam diferentes níveis de

tolerância aos efeitos sedativos e

hipotermizantes somente no

ambiente onde receberam álcool

e não naquele em que

receberam placebo.

Mecanismos moleculares da Tolerância

Tolerância comportamental, intrínseca e extrínseca

Tolerância comportamental - medida no nível de

atividade do animal (como um todo), resultante de

interações mútuas entre várias estruturas cerebrais e

com outros sistemas.

Hoffman and Tabakoff (1989) classificam como:

• tolerância intrínseca devida a alterações nos

neurônios que controlam o comportamento

• Tolerância extrínseca devida a adaptações

comportamentais por meio de alterações em circuitos

neuronais compensatórios ( por ex. não é tolerância

molecular em um circuito primário)

Velocidade de desenvolvimento

A tolerância também pode ser aguda, rápida ou crônica

• Aguda: dentro da mesma ocasião (minutos)

• Rápida: de 8 a 24 h - tem semelhança com a crônica

• Crônica: após dias de uso contínuo ou intermitente

• Tolerância Celular - avaliada no nível do tecido

neuronal - rede de alterações em um neurônio ou

conjunto de células, envolvendo alterações em canais

iônicos, receptores, etc.

• Ainda não está completamente claro como levam às

alterações comportamentais.

• Perda de tolerância: após período de abstinência a tolerância

pode ser perdida levando a “overdoses” acidentais.

• Reaquisição da tolerância: após o período de “perda de

tolerância” a reaquisição ocorre de maneira mais rápida que a

aquisição inicial.

•As adaptações levam a um novo estado de equilíbrio, mas às

custas de alterações importantes em muitos sistemas, que são

funcionais SOB a ação da droga.

•Síndrome de Abstinência: Na AUSÊNCIA da droga muitas

destas adaptações se tornam disfuncionais e podem

desencadear uma série de sintomas, em geral opostos aos

efeitos agudos da droga e que podem ser revertidos pela

administração de novas quantidades de droga.

Reforço negativo da dependência de drogas

Segundo Way (1983) as drogas também podem ser usadas

pelo seu efeito reforçador negativo, isto é sua capacidade de

aliviar:

• sintomas da síndrome de abstinência;

•sensações subjetivas desagradáveis como angústia,

ansiedade e dor;

•outras sensações que podem existir independentemente da

exposição à droga e que poderiam ser resultantes e

desiquilíbrios nos sistemas de neurotransmissão.

Sensibilização

Para alguns efeitos (em

geral depressores) ocorre

tolerância, mas para outros

(estimulante da atividade

locomotora por exemplo)

ocorre sensibilização

Sensibilização a mesma dose

inicial passa a desencadear um

efeito inicial maior

Administração crônica

(mesma dose)

Teoria do incentivo-sensibilização

• ROBINSON & BERRIDGE (1993) propuseram a teoria

do incentivo-sensibilização como a base neural do

desejo por drogas.

• O efeito estimulante da atividade locomotora em

animais é um modelo do efeito reforçador positivo.

• Segundo KOOB et al. (1993) além da capacidade das

drogas de abuso de produzir reforçamento

condicionado positivo e negativo, fatores ambientais

também contribuem para o desencadeamento do

desejo (“craving”) de consumir drogas.

Exposição repetida às drogas de abuso: alterações

permanentes no funcionamento das vias de recompensa

cerebral, contribuindo para o estabelecimento da

dependência (Robinson & Berridge, 1993)

“Sensibilização” neural dos sistemas de recompensa – a droga

e os eventos a ela associados passam a ter valor emocional

progressivamente maiores (saliência do incentivo)

= Dopamina

= Glutamato

= GABAATV

Acc

CPF

Vias neurais da sensibilização comportamental ao etanol

• aumento de dopamina no accumbens (Nestby et al., 1997;

Brodie, 2002)

• antagonistas D1 reduzem:

- sensibilização ao etanol (Camarini, 1997)

- sensibilização a etanol + mazindol (Gevaerd & Takahashi,

1999)

• sensibilização cruzada com cocaína e aumento dos

níveis de ligação de DAT no estriado (Itzhak & Martin, 1999)

DOPAMINA

Vias neurais da sensibilização comportamental ao etanol

• etanol inibe transmissão glutamatérgica mediada pelos

receptores NMDA e AMPA

• antagonistas de NMDA e AMPA bloqueiam o

desenvolvimento e/ou expressão da sensibilização a

diversas drogas, inclusive ao etanol (Broadbent & Weitemier,

1999; Camarini et al., 2000; Broadbent et al., 2003)

• etanol facilita transmissão GABAérgica mediada por

receptores GABAA

• agonistas de receptores GABAérgicos bloqueiam efeito

estimulante e sensibilização ao etanol

GLUTAMATO

GABA

Circuito motivacional (simplificado)

Vias neurais da sensibilização comportamental

Adaptado de Pierce & Kalivas, 1997As linhas mais espessas representam

aumento, enquanto que as linhas

pontilhadas representam redução da

neurotransmissão.

Circuito sensibilizado

Estudos realizados no nosso

departamento sobre

sensibilização ao álcool

MASUR & BOERNGEN (1980)

Ausência de tolerância ao efeito excitatório do etanol

Sensibilização e variabilidade individual

• MASUR & BOERNGEN (1980): ausência de tolerância ao

efeito excitatório do etanol

• MASUR, DE SOUZA & ZWICKER (1986)Pharmacol. Biochem. Behav 24:1225-1228

Ratos Wistar nãoapresentavam efeitoestimulante do etanol mas camundongosAlbinos suíços apresentavam

O efeito estimulante depende da espécie e da variabilidadeindividual (MASUR & SANTOS,1988)

Animais: camundongos suiços albinos machos, aproximadamente

90 dias de idade no início do tratamento, provenientes do biotério

do departamento de Psicobiologia, UNIFESP.

• Testes de atividade locomotora:

15 min em caixas de atividade

Opto-Varimex.

Detecção de movimentação por

interrupção de feixes fotoelétricos

O que diferencia animais sensibilizados e não sensilizados?

Objetivo: Estudar alterações comportamentais e neuroquímicas

associadas ao desenvolvimento de sensibilização em camundongos

sensibilizados e não-sensibilizados ao efeito estimulante do etanol.

Testes de atividade locomotora

48 h 7 dias 7 dias 7 dias

1) Tratamento e testes de atividade locomotora – indução da

sensibilização comportamental

Drogas: etanol (2,2 g/kg ou 2,4 g/kg), em concentração de 15 % (p/v)

em salina; salina (0,9 % NaCl).

Tratamento para indução da sensibilização ao etanol:

21 dias, administração diária

Administração: via intraperitoneal

2 grupos de tratamento: etanol ou salina.

Classificação dos animais tratados com etanol de acordo

com a resposta locomotora no DIA 21:

Sensibilizados (SENS)

Não-sensibilizados (NÃO-SENS)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Ativid

ade locom

oto

ra

NÃO-SENS Intermediário SENS

Tercil

inferior

Tercil

intermédio

Tercil

superior

VARIABILIDADE INDIVIDUAL

Sensibilização não é uma conseqüência

inevitável da exposição repetida às drogas

* Difere do salina e do não-sensibilizado no mesmo teste (p<0.04);

# Difere do salina no mesmo teste (p<0.05);

*

##

*

*

*

Resposta locomotora ao longo do tratamento de 21 dias,

Sem e após classificação em sensibilizados e não-sensibilizados

*

*

*

etanol ou salina

* Difere do grupo salina no mesmoteste (p<0.01); difere do própriogrupo no teste agudo.

0

500

1000

1500

2000

2500

basal agudo 7 dias 14 dias 21 dias

Testes

Ativ

ida

de

Lo

co

mo

to

ra

salina (n=16)

Etanol (n=64)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Basal Agudo 7 14 21 dias

Testes

Ati

vid

ad

e lo

co

mo

tora

Salina

Não-sensibilizado

Sensibilizado

Níveis de alcoolemia ao longo do tratamento de 21 dias

• Não houve diferenças entre os grupos em nenhum dos testes.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Agudo 7 14 21 dias

Testes

Alc

oo

lem

ia (

mg

/ml)

Não-sensibilizado

Sensibilizado

• Não houve correlações significativas entre resposta locomotora ao

etanol e níveis de alcoolemia em nenhum dos testes de atividade.

3) Análise da densidade de ligação de receptores encefálicos:

AUTO-RADIOGRAFIA QUANTITATIVA

Receptor Ligante

D1 [3H] SCH 23390

DAT [3H] Win 35,248

D4 [3H] Nemonapride

NMDA [3H] MK-801

AMPA [3H] AMPA

BDZ [3H] Flunitrazepam

Radioligantes e deslocadores utilizados nos

experimentos de auto-radiografia quantitativa:

Autoradiografia

receptores DA EPlCPU-A IL

Acb

coreAcb

shell

CPU

-DL

CPU

-VL

CPU

-DM

CG

1

CG

2

LS

D

CA1-

R

CA3-

R DG

Amig

med

Amig

lat

Entorrinal

Apenas camundongos

sensibilizados ao etanol

apresentaram aumento nos

níveis de ligação de receptores

D2 no caudado-putâmen

anterior e ventro-lateral

(sistema nigro-estriatal)

quando comparados aos não-

sensibilizados e aos controles

(Souza-Formigoni et al. (1999) Psychopharmacology)

Animais com alta sensibilização ao

efeito estimulante apresentavam igual

densidade de D1 e DAT em todas as

regiões estudadas e aumento de D4

em regiões ligadas à motricidade e

sistema límbico (tubérculo olfatório e

n. septal lateral e no caudado-putamen

posterior) nos dois grupos, o que seria

efeito da administração repetida de

álcool).

QUADROS et al. (2001)

Sistema dopaminérgico e sensibilização

Densidade de ligação de receptores dopaminérgicos

D1 e DAT (Quadros et al., 2002)

Não houve diferenças significativas

entre os grupos em nenhuma das

regiões analisadas, em relação à

densidade de ligação com o receptor

D1 ou com o DAT

SN

CPU

P

CPU-A

AcbCTu

CPU

DM

VP

CPU

DL

CPU

VM

CPU

VL

SALINA SENSIBILIZADO NÃO-SENSIBILIZADO

Sensibilizados e não-

sensibilizados: maiores

níveis de ligação de D4

no CPU posterior, em

relação aos controles

Salina Etanol

Não-sensibilizados Sensibilizados

(n=10) (n=9) (n=11)

Bulbo olfatório (camada glomerular)

3,1 ± 0,4 3,3 ± 0,5 3,8 ± 0,4

Tubérculo olfatório 4,8 ± 0,3 *6,1 ± 0,4 *6,4 ± 0,5

Núcleo accumbens

core 3,5 ± 0,3 4,3 ± 0,5 4,7 ± 0,5

shell 4,4 ± 0,3 4,8 ± 0,4 5,4 ± 0,7

Caudado-putâmen

anterior 5,0 ± 0,3 5,7 ± 0,7 7,0 ± 0,7

dorso-medial 5,0 ± 0,6 6,3 ± 0,6 6,2 ± 0,5

dorso-lateral 7,1 ± 0,6 8,7 ± 0,8 8,8 ± 0,6

ventro-medial 2,7 ± 0,2 3,5 ± 0,4 4,0 ± 0,4

ventro-lateral 10,8 ± 0,8 12,9 ± 0,8 12,6 ± 0,8

posterior 5,1 ± 0,5 *6,8 ± 0,6 *7,3 ± 0,6

Núcleo septal lateral 0,8 ± 0,1 1,1 ± 0,1 *1,3 ± 0,1

Área tegmental ventral 2,4 ± 0,3 2,3 ± 0,3 2,5 ± 0,2

a Valores representam médias ± erro-padrão em pmol/g tecido. Valores indicados com asterisco (*) são estatisticamente maiores do que os valores do grupo salina (p<0.02).

Densidade de ligação de receptores dopaminérgicos D4:

Densidade de ligação de receptores glutamatérgicos AMPA

Etanol

Salina Não-sensibilizados Sensibilizados (n=10) (n=9) (n=11)

Bulbo olfatório

camada plexiforme 56,9 ± 1,5 59,5 ± 2,6 53,5 ± 3,2

camada glomerular 97,8 ± 3,4 102,2 ± 4,6 93,4 ± 5,5

Tubérculo olfatório 103,7 ± 4,4 113,2 ± 4,7 104,7 ± 4,7

Núcleo olfatório anterior

lateral

136,7 ± 4,3 141,9 ± 4,8 132,2 ± 7,3

Córtex

frontal associativo 108,9 ± 3,6 115,3 ± 7,0 103,8 ± 7,1

Pré-frontal 138,4 ± 6,1 156,1 ± 6,8 145,2 ± 8,3

Cingulado (CG-1) 122,9 ± 6,1 123,6 ± 6,0 115,7 ± 3,7

Cingulado (CG-2) 123,0 ± 6,2 117,8 ± 6,7 106,9 ± 3,2

somato-sensorial 70,4 ± 4,3 70,4 ± 2,5 69,9 ± 2,6

entorrinal 108,8 ± 8,5 112,4 ± 5,1 107,3 ± 5,0 Núcleo accumbens

core 133,9 ± 5,4 138,4 ± 4,7 137,0 ± 5,4

shell 135,3 ± 5,3 138,7 ± 5,8 139,3 ± 5,7

Caudado-putâmen

anterior 97,2 ± 4,7 96,3 ± 6,7 98,1 ± 5,0

dorsomedial 95,6 ± 4,8 92,3 ± 6,0 86,0 ± 3,5

dorsolateral 73,7 ± 4,3 73,4 ± 5,9 68,3 ± 3,3

ventrolateral 86,4 ± 4,2 95,3 ± 6,0 83,1 ± 2,9

ventromedial 79,9 ± 5,0 84,1 ± 5,6 79,2 ± 2,7 posterior 70,4 ± 4,0 68,4 ± 2,1 68,6 ± 2,9

Septo lateral 138,4 ± 4,5 144,0 ± 3,4 137,7 ± 2,7

Giro denteado 193,8 ± 6,6 197,4 ± 6,6 190,7 ± 4,0

Hipocampo

CA1-R 199,3 ± 8,4 *204,4 ± 5,3 188,3 ± 4,9

CA3-R 128,5 ± 8,2 133,5 ± 5,7 123,7 ± 4,6

Amígdala

medial 86,4 ± 7,0 86,2 ± 4,7 82,7 ± 3,0

lateral 117,3 ± 6,5 119,6 ± 3,4 121,1 ± 3,2

GD

CA1R

CA3TÁLAMO

ATV

TU

ACC

ACC

CPUa

TU

ACC

core

ACC

shell

CPUa

Densidade de ligação de receptores glutamatérgicos

NMDA (Quadros et al., 2002)

Não-sensibilizados

apresentaram maiores

níveis de ligação de

NMDA que controles e

sensibilizados no núcleo

accumbens (core) e no

córtex pré-frontal.

0

20

40

60

80

100

120

140

Prefrontal Cortex Nucleus Accumbens

Core

Regions

bin

din

g d

en

sit

y (

pm

ol/

ug

tis

su

e) Sensitized

Non-sensitized

Saline

*

*

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Hab Acute Day 7 Day 14

Tests

Cro

ssin

gs

high activity group

low activity group

Saline group

Expressão da

subunidade NR2A

aumentada na ATV

somente nos não

sensibilizados

(avaliada por

hibridização in situ)

Paper em redação..

Densidade de ligação de receptores GABAA-BDZ

ABMABL

GD

CA1

CA3TÁLAMO

TU

ACC

coreACC

shell

CG1

CG2

ATV SN

Salina Etanol

Não-sensibilizados Sensibilizados (n=10) (n=9) (n=11)

Bulbo olfatório 355,4 ± 10,4 359,0 ± 18,0 353,1 ± 9,3

Tubérculo olfatório 75,7 ± 2,3 83,5 ± 5,0 78,2 ± 4,9

Núcleo olfatório anterior

lateral

73,2 ± 4,7 77,5 ± 6,2 71,1 ± 5,4

Córtex

frontal associativo 167,1 ± 6,1 168,4 ± 11,3 159,7 ± 4,5

pré-frontal 144,7 ± 6,5 153,7 ± 6,1 145,9 ± 5,2

cingulado (CG-1) 168,6 ± 6,0 174,4 ± 7,6 159,0 ± 5,1

cingulado (CG-2) 164,2 ± 6,0 169,8 ± 8,1 162,2 ± 4,3

somato-sensorial 161,6 ± 4,9 170,2 ± 9,8 172,1 ± 4,4

entorrinal 116,5 ± 4,6 116,0 ± 4,9 119,4 ± 4,8 Núcleo accumbens

core 79,6 ± 3,3 83,1 ± 4,5 84,4 ± 4,9

shell 84,3 ± 3,4 87,9 ± 4,1 88,9 ± 4,7

Caudado-putâmen

anterior 54,5 ± 3,0 58,7 ± 4,1 58,0 ± 3,6

dorso-medial 52,7 ± 2,0 56,3 ± 4,2 53,3 ± 2,3

dorso-lateral 52,0 ± 2,2 56,5 ± 3,9 53,0 ± 2,9

ventro-lateral 60,8 ± 2,1 65,6 ± 3,3 61,5 ± 3,3

ventro-medial 45,0 ± 2,1 48,5 ± 3,3 47,0 ± 2,0 posterior 46,0 ± 1,7 49,7 ± 3,1 45,7 ± 2,6

Pálido ventral 173,2 ± 8,7 180,9 ± 11,9 179,2 ± 7,2

Pálido lateral 110,1 ± 5,4 115,3 ± 5,7 111,4 ± 3,7

Septo lateral 63,6 ± 2,4 71,9 ± 4,1 62,7 ± 2,9

Septo medial 161,1 ± 11,4 166,6 ± 9,1 158,9 ± 8,0

Tálamo (LDDM) 77,1 ± 9,5 74,4 ± 5,6 79,1 ± 5,7

Giro denteado 188,8 ± 3,9 199,8 ± 11,9 198,2 ± 5,3

Hipocampo

CA1-R 144,6 ± 4,2 153,0 ± 8,9 151,5 ± 4,3 CA3-R 122,4 ± 5,1 130,4 ± 9,3 127,7 ± 4,8

Amígdala

medial 140,7 ± 3,7 141,9 ± 12,9 140,4 ± 5,2

lateral 157,6 ± 4,8 165,5 ± 13,4 165,0 ± 4,8

Substância negra 169,9 ± 7,2 172,4 ± 12,4 182,2 ± 7,7

Área tegmental ventral 61,6 ± 4,4 53,9 ± 3,9 ** 65,1 ± 3,0

Valores representam médias ± erro-padrão em pmol/g tecido.

Quadro-resumo dos resultados (auto-radiografia):

Sítios receptores Diferenças observadas Estruturas cerebrais

D1 -

D2 SENS>(NSENS=SAL) Caudado-putâmen anterior e ventro-lateral

D4 (SENS = NSENS) > SAL Caudado-putâmen posterior, tubérculo

olfatório

DAT -

NMDA NSENS > (SENS = SAL) Núcleo accumbens core e CPF

AMPA NSENS > SENS CA1 hipocampal

GABAA-BDZ SENS > NSENS ATV

Resposta locomotora de animais sensibilizados e não-sensibilizados

Grupo não-sensibilizado apresentou

resposta locomotora ao MK-801 mais

baixa que os grupos sensibilizado e

salina (* p<0,05).

DESAFIOS FARMACOLÓGICOS

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Ati

vid

ad

e l

oco

mo

tora

*

SENS

diaz

salina

salina

salina

diaz

NÃO-SENS

diaz

* Sensibilizados maior

resposta locomotora

que os demais grupos

(p<0,05)

Sensibilização cruzada

entre etanol e diazepam

COM MK-801 (antagonista NMDA)DIAZEPAM (0,5 mg/kg)

0

200

400

600

800

1000

1200

Agudo 7 14 21 dias

Testes de atividade

Ati

vid

ad

e L

oc

om

oto

ra

salina (n=24)

0,5 mg/kg diazepam (n=24)

1,0 mg/kg diazepam (n=24)

Resposta locomotora ao tratamento de 21 dias com

diazepam (0,5 ou 1,0 mg/kg)

O tratamento com diazepam não induziu sensibilização

comportamental.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Ati

vid

ad

e L

oc

om

oto

ra

Diaz 0,5 mg/kg

etanol

salina

salinasalina

etanol

Diaz 1,0 mg/kg

etanol

Resposta locomotora de animais pré-tratados com diazepam

ou salina por 21 dias ao desafio com etanol (2,2 g/kg)

O tratamento com diazepam não alterou a resposta

locomotora ao etanol.


NMDA NSENS > (SENS = SAL) Núcleo accumbens core e CPF

AMPA NSENS > SENS CA1 hipocampal

Desafio Resposta locomotora

MK-801 (antagonista NMDA)

NSENS < (SENS = SAL)

Sistema glutamatérgico e sensibilização ao etanol:

Diferenças nos níveis de ligação de NMDA: desafio com MK-801

corrobora a existência de diferenças funcionais entre SENS e

NSENS.

Etanol inibe receptores NMDA – maior inibição nos NSENS?


GABAA-BDZ SENS > NSENS ATV

Desafio Resposta locomotora

diazepam (agonista BDZ)

SENS > (NSENS = SAL = diazepam agudo)

Sistema GABAA-BDZ e sensibilização ao etanol:

Tratamento Resposta locomotora

Diazepam (agonista BDZ)

Não houve sensibilização

Desafio com etanol Não houve sensibilização cruzada

Sensibilização cruzada unidirecional entre etanol e

diazepam

Objetivos

• Comparar camundongos sensibilizados e não-

sensibilizados ao etanol no desempenho de uma

tarefa de condicionamento contextual de medo,

realizada antes do início do tratamento.

• Comparar camundongos sensibilizados e não-

sensibilizados ao etanol quanto à expressão da

sensibilização ao etanol em um ambiente de

teste nunca antes pareado à administração de

etanol.

Associação entre sensibilização e processos de memória

Experimento consistiu de 3 etapas:

I) Tarefa de aprendizagem: condicionamento contextual de medo

II) Tratamento de 21 dias (etanol, salina) para classificação dos animais

III) Desafio locomotor dos animais em campo aberto

I II III2 semanas 1 semana

Treino (dia 1): 3 choques (0.3 mA, 1s) em intervalos

de 30s (tempo total na caixa de contexto: 4 min)

Teste (dia 2): 5 minutos na mesma caixa de

contexto (sem choque)

REGISTRO DO COMPORTAMENTO DE

CONGELAMENTO (“freezing”)

TRATAMENTO COM ETANOL OU SALINA

Animais sensibilizados apresentaram maiores níveis de resposta de

congelamento ao contexto do que os não-sensibilizados.

Todos os animais receberam etanol e, após 5 minutos, foram

colocados no campo aberto para registro de atividade locomotora por

5 minutos.

III) DESAFIO COM ETANOL (2,2 g/kg) NO CAMPO

ABERTO

CAMPO ABERTO

• Resposta de congelamento no condicionamento

contextual de medo: SENS > NSENS

• Fatores que contribuem para maior susceptibilidade para a

sensibilização ao etanol também podem contribuir para a

capacidade individual de aprendizagem

• Desafio com etanol no campo aberto: sensibilizados

não apresentaram sensibilização ao etanol (SENS =

SALINA), mas SENS > NSENS.

Memória/aprendizagem e sensibilização ao etanol:

SENSIBILIZADOS NÃO-SENSIBILIZADOS Estruturas cerebrais

D2 CPU

NMDA Accumbens core e CPF

AMPA CA1 hipocampal

BDZ ATV

D4 D4 CPU, Tub Olf

• A sensibilização ao etanol é associada a

processos de memória e aprendizagem

• Accumbens - participa na modulação do

valor emocional de memórias codificadas no

hipocampo

•Amígdala - importante no condicionamento

aversivo

Variability in the response to alcohol

Sensitized and non-sensitized mice were also

evaluated as to the gene expression of some

enzymes and neurotransmitter receptors.

Mice locomotor activity in the tests performed after acute administration

and chronic ethanol (or saline) treatment.

* differs from non-sensitized and saline groups;

+ differs from previous tests

Differences between sensitized and non-sensitized

DRD2 – gene expression

In the VTA, sensitized mice present increased expression of

D2 mRNA when compared to controls and non-sensitized

counterparts, corroborating data from autoradiographic and

pharmacological studiesGoeldner et al, submitted

0

1

2

3

4

controle baixa sensibilização

intermediário alta sensibilização

D2/G

AP

DH

-C

PF

Perfil de atividade locomotora

c,i

c,i

a

0

1

2

3

4



D2/G

AP

DH

-N

ac


cc

c

b

0

1

2

3

4

5



D2/G

AP

DH

-A

TV


i c

0

1

2

3



D2/G

AP

DH

-A

MI


i

d

PFC

VTA

Acc

AMY

Relative mRNA levels after normalization for GAPDH mRNA

expression and relative protein levels after normalization for

tubulin protein expression of D1 and D2 (long and short

isoforms) receptors and DAT (part A) and 2A and 2B

subunits of NMDA receptor (part B) in the amygdala of

sensitized or non-sensitized sensitized mice after 21 days of

treatment with saline or 2.2 g/Kg ethanol

c differs from control group (p<0.05)

D1 D2 DAT

5-HT3B5-HT3A

Amygdale

NR2A NR2B

No differences between sensitized and non-

sensitized animals in mRNA or protein levels of

receptors or subunits analyzed in total

amygdale

However, considering the amygdale is a complex structure composed of

distinct subareas with different functions, the expression of receptors and

subunits specifically in each region of the amygdaloidal complex may elucidate

the participation of amygdale in the process of development of behavioral

sensitization

Animais

sensibilizados:

-consomem mais

álcool

-- tem menores

níveis de receptores

NMDA1 e expressão

de proteína no Nacc

-apresentam maior

razão AMPA/NMDA

- Sensibilização

pode estar

associada a redução

da função do

receptor NMDA pós-

sináptico

-Confirmados:

- maiores níveis de expressão do gene do

receptor DRD2 nos animais sensibilizados

-maiores níveis de expressão do gene dos

receptores do glutamato (NMDA2A and B) e

GABA receptors nos animais não-sensibilizados

- outras análises em andamento

Estudos em andamento

Micro-array – para análise simultânea da expressão de vários genes

•Diferenças nos níveis de ligação seriam pré-existentes ao

tratamento, ou teriam sido induzidas pelo mesmo?

• Ausência de diferenças nos estudos de auto-radiografia não

exclui participação dos receptores no fenômeno (como no

caso do D1, por ex.) – outras abordagens neuroquímicas e

eletrofisiológicas

• Associação entre processos de memória e sensibilização –

necessidade de se estudar outras tarefas de aprendizagem

•Entendimento dos fatores que podem facilitar ou criar

resistência à sensibilização ao etanol podem contribuir para

o entendimento das bases neurobiológicas da dependência

ao etanol, assim como da propensão individual para o

desenvolvimento da dependência.

Implicações

Sensibilização pode aumentar a

vulnerabilidade à dependência de álcool

Animais sensibilizados apresentam prejuízo da

LTD mediada pelo receptor NMDA

Os dados sugerem que este prejuízo poderia

estar associado com diferenças individuais na

vulnerabilidade à dependência de álcool.

Implicações

GENÉTICA

Desenvolvimento

maturação do SNC

gênero, etc

COMPORTAMENTONEUROBIOLOGIA

AMBIENTE

SOCIAL

Estudo de fatores genéticos

SIONALDO FERREIRA, NILZA ARAÚJO, ISABEL QUADROS (1999), GABRIELA OLIVEIRA, DÉBORA HIPÓLIDE

(atrás) DEBORAH SUCHECKI (1983), AGATHA TRINDADE (2003), MARIA LUCIA O. SOUZA-FORMIGONI (1979),

SHIRLEY TAKAHASHI (2003), RAQUEL FORNARI, ANDREZZA KIM (2005) (PRIMEIRO PLANO)

CAMARINI

((USP)

NÓBREGA

(CAMH)

ROSELI BOERGEN-

LACERDA 1978

JANDIRA MASUR

PIRES

ZWICKER

SILVA-FILHO

HELENA

LODDER

SANTOS

TABACH

GINA STRUFFALDI

MORATO 1973

COLABORADORES

D’ALMEIDA (PEDIATRICS/UNIFESP)

FRUSSA-FILHO (PHARMACOLOGY UNIFESP)

PLANETA (UNESP)

Nesta linha de pesquisa muitos biomédicos (13) têm

trabalhado:

ELIANE DE LUCCA (1995)

SYLVIA ENNS (1997)

suzi

Karina

Abrahão

Gabriela

FujisakaFrancine

Goeldner

ETANOL E NEUROTRANSMISSÃO

Neurotransmissores de maior interesse:

DA, 5HT, Glu, GABA, peptídeos opióides, adenosina

3 categorias:

1) Neurotransmissores excitatórios que ativam a célula pós-

sináptica Ex: glutamato

2) Neurotransmissores inibitórios que deprimem a atividade da

célula pós-sináptica Ex: GABA

3)Neuromoduladores que modificam a resposta da célula pós-

sináptica a outros neurotransmissores

Ex: adenosina

5) aumenta os níveis de serotonina

– Animais que preferem álcool (P) apresentam níveis de 5HT

mais baixos do que os que não preferem (NP), (McBride et

al.1995) e possuem menor quantidade de receptores 5HT1A

(DeVry 1995) principalmente na região do accumbens

– Hipótese: ingestão de álcool seria uma tentativa de

“normalizar” baixos níveis de 5HT, desde que etanol

agudamente aumenta os níveis de 5HT

– Inibidores seletivos de recaptação de serotonina (ISRS), como

a fluoxetina, provocam redução do consumo de etanol em

animais e em alguns dependentes de álcool

–antagonistas dos receptores 5HT3 e 5HT1a reduzem o os

efeitos terapêuticos destas drogas podem estar associados aos

efeitos sobre ansiedade e depressão, co-morbidades

freqüentemente associadas à dependência de álcool

Mecanismos de ação das drogas de abuso - Álcool

6) pode afetar a função de neuromoduladores como a adenosina


ADENOSINA

– A interação entre este modulador e receptores de adenosina

localizados em superfícies de membrana pode facilitar ou dificultar a

neurotransmissão

– Etanol afeta a função do sistema adenosina, por alterar a função de

seus transportadores, provocando alteração nos níveis de

mensageiros secundários

– Estes efeitos estariam relacionados à sedação, intoxicação e

incoordenação motora induzidas pelo álcool


SISTEMA GLUTAMATÉRGICO

– a importância do aminoácido Glutamato só foi reconhecida nas

últimas décadas, sendo seus receptores identificados nas décadas de

70 e 80

– a ativação de seus receptores: acido 4 propil--amino-3 hidroxi-5-

metil-ioxizol (AMPA), kainato ou n-metil-d-aspartato (NMDA) causa

excitação da célula pós-sináptica, devido ao aumento da entrada de

Na+ ou Ca+, que causa despolarização

– Primeiros estudos sobre interação de etanol com glutamato surgiram

a partir de 1989, demonstrando em cultura de células que baixas

concentrações de etanol apresentavam efeito inibidor do fluxo iônico

mediado pelo NMDA

– outros receptores do Glutamato também podem ser inibidos mas em

concentrações maiores

– álcool altera a liberação de neurotransmissores (DA, Nor, Ach)

induzida pela ativação do NMDA


SISTEMA GLUTAMATÉRGICO

– parece ser necessária a presença da subunidade NR2B do receptor

NMDA para que ocorra a ação inibitória do etanol

– as alterações induzidas pela inibição do receptor NMDA estão na base

de muitos dos efeitos farmacológicos, comportamentais e

conseqüências do consumo de álcool como:• Síndrome Fetal pelo álcool (resultante da inibição do NMDA no período pré-natal)

• alterações de memória e aprendizagem (devido a alterações na LPT (long-term-

potentiation+

• aumento da excitotoxicidade devida a aumento de receptores NMDA (decorrência do

consumo crônico de etanol). Antagonistas de NMDA reduzem a sintomatologia da

síndrome de abstinência

• estudos comportamentais sugerem que ratos reagem à administração de

antagonistas do receptor NMDA da mesma forma que ao álcool

* LTP processo através do qual neurônios formam conexões sinápticas estáveis após terem sido expostos repetidamente a padrões

específicos de estimulação


2) Inibe a neurotransmissão mediada pelos receptores

glutamatérgicos NMDA

receptor NMDA

–outros receptores do Glutamato também podem

ser inibidos mas em concentrações maiores

–álcool altera a liberação de outros

neurotransmissores (DA, Nor, Ach) regulada pela

ativação dos receptores NMDA

3) Aumenta a neurotransmissão do sistema GABAcomplexo receptor GABA

–Etanol aumenta o fluxo de Cl- para dentro das

células, facilitando a ação do GABA (efeitos

ansiolíticos, sedativos e hipnóticos atingidos com

altas doses)


SISTEMA GABA

– O GABA é o principal neurotransmissor inibitório do SNC, agindo

através da interação com o receptor GABAA

– Etanol aumenta o fluxo de Cl- para dentro das células, facilitando a

ação do GABA, produzindo inibição neuronal

– Estas ações estão associadas aos efeitos ansiolíticos sedativos e

hipnóticos do álcool (altas doses)

– alterações na função do receptor GABAA estão associadas ao

desenvolvimento de tolerância aos efeitos depressores do etanol,

assim como à dependência fisiológica

– diferenças individuais na susceptibilidade ao efeito do álcool no

sistema GABA poderiam estar associadas `a susceptibilidade para o

desenvolvimento de dependência do álcool

– agonistas gabaérgicos como os BDZ são eficazes no tratamento da

síndrome de abstinência ao álcool


PEPTÍDEOS OPIÓIDES ENDÓGENOS

– São substâncias neuromoduladoras que alteram as ações de

neurotransmissores do SNC

– eles dificultam a excitação neuronal por alterarem as propriedades

elétricas da célula nervosa

– induzem alívio da dor e euforia

– etanol pode ativar o sistema opióide, contribuindo para o efeito

reforçador.

– Antagonistas destes opióides reduzem a auto-administração de álcool

e a vontade de ingerir álcool em humanos

– há hipóteses que um sistema opióide com responsividade aumentada

poderia contribuir para a predisposição ao alcoolismo em alguns

indivíduos

4) aumenta a liberação de opióides e canabinóides no sistema de

recompensa cerebral


–há hipóteses que um sistema opióide com responsividade

aumentada poderia contribuir para a predisposição ao

alcoolismo em alguns indivíduos

– Antagonistas de opióides

reduzem ou eliminam os

efeitos estimulantes ("high")

do álcool, reduzem a auto-

administração de álcool e o

desejo ("craving") de consumir

álcool (em humanos)

Documents

Psicobio12a - Neurobiologia Do Abuso de Drogas e Álcool