PMC

Discusión

La presente serie de experimentos se diseñó para explorar un modelo de rata de consumo de alcohol en atracones y los mecanismos neurofarmacológicos implicados en este tipo de consumo. Los animales se autoadministraron voluntaria y oralmente cantidades de alcohol suficientes para producir de forma fiable BAL superiores a 0,08 g% tras sesiones de autoadministración de 30 minutos (elección de dos botellas y situaciones operantes) en ausencia de privación de comida o agua. El cumplimiento de estos criterios califica a este modelo animal como uno con validez aparente para el consumo compulsivo de alcohol en humanos, según la definición de la NIAAA. En la presente investigación, las ratas consumieron cantidades sustanciales de alcohol y mostraron BALs farmacológicamente relevantes después de un modesto período de entrenamiento, una ventaja pragmática de este modelo.

Otros modelos animales de exposición al alcohol en atracón están limitados por la dependencia de rutas no orales de administración de alcohol, la exposición a través de la administración forzada de alcohol, o la cría selectiva para la alta preferencia de alcohol. Los procedimientos de exposición al alcohol en atracones que utilizan la administración forzada de alcohol, ya sea de forma pasiva (por ejemplo, infusiones intragástricas de alcohol administradas repetidamente por el experimentador; Crews et al., 2000; Crews y Braun, 2003) o activa (por ejemplo, la ingesta de alcohol a través del consumo de la dieta líquida de alcohol como única fuente de nutrición; Fidler et al., 2006; N.W. Gilpin y G.F. Koob, resultados no publicados), producen perturbaciones neurobiológicas significativas que probablemente se asocian con el consumo inducido por la dependencia. Otros modelos de autoadministración de alcohol tipo atracón han empleado la privación de agua (p. ej., Hubbell et al., 1986; Reid et al., 1996; Gardell et al., 1997) o la privación de alimentos (p. ej., MacDonall y Marcucella, 1979; Falk y Tang, 1988) para promover la autoadministración de etanol durante períodos diarios de acceso limitado. Sin embargo, estos diseños son problemáticos, ya que los animales están motivados principalmente por la sed durante las sesiones de autoadministración y el aumento de peso corporal se ralentiza o se bloquea por completo con estos procedimientos. En conjunto, estos modelos tienen una validez de construcción débil para la condición humana (es decir, los humanos no consumen etanol porque tienen hambre o sed). Otros estudios han producido el consumo voluntario de etanol por parte de las ratas durante sesiones de acceso limitado sin el uso de ninguna de estas manipulaciones, pero esos estudios o bien no produjeron BAL (0,08 g%) determinado por el NIAAA como el factor definitorio del consumo excesivo de alcohol (por ejemplo, Stewart y Grupp, 1984; Gill et al., 1986; Linseman, 1987) o no midieron los BAL (por ejemplo, Macdonall y Marcucella, 1979). Por último, se han utilizado manipulaciones genéticas para producir ratas criadas selectivamente para una alta preferencia por el alcohol, basándose en ingestas de etanol de acceso continuo (por ejemplo, ratas P que prefieren el alcohol; Murphy et al., 1986) o ingestas de etanol de acceso limitado (es decir, ratas HARF que consumen mucho alcohol; Lê et al., 2001). Las ratas P muestran patrones de comportamiento de consumo voluntario de alcohol similares a los de los atracones y alcanzan BAL que superan los 0,08 g% en diversas condiciones de acceso al alcohol (Murphy et al., 1986) y se han utilizado ampliamente para el estudio de los mecanismos genéticos y neurobiológicos del alcoholismo. Las ratas HARF también parecen alcanzar niveles de ingesta de etanol suficientes como para calificarse de borracheras (Lê et al., 2001).

En este experimento, la ingesta tanto de alcohol azucarado como de supersac tiende a ser mayor en la situación de elección de dos botellas que en la situación operante, un efecto que podría atribuirse al mayor trabajo (pulsar la palanca frente a beber del pico) que se exige a las ratas para alcanzar esas soluciones durante las sesiones operantes. En ambos experimentos, hubo cierta oscilación en la ingesta de alcohol a lo largo del tiempo; sin embargo, la ingesta de supersac por parte de las ratas de control mostró el mismo patrón de cambio a lo largo del tiempo. En ambos experimentos, también hubo una fuerte correlación entre la ingesta de alcohol y los BAL, pero es curioso que esta función muestre un cambio sustancial hacia la derecha en las ratas con atracones de alcohol por elección de dos botellas frente a las ratas con atracones de alcohol operantes. Esta discrepancia podría deberse a las diferentes contribuciones de la ingesta de alimentos a las tasas de absorción de alcohol en los dos experimentos. Desde una perspectiva circadiana, las ratas suelen consumir la mayor cantidad de comida durante las primeras 2-3 h del ciclo de oscuridad y luego de nuevo justo antes del final del ciclo de oscuridad (Whishaw y Kolb, 2005). En los experimentos 1 y 2 de la presente investigación, las sesiones de autoadministración se produjeron en diferentes momentos del ciclo de oscuridad. Más específicamente, las sesiones de autoadministración ocurrieron durante la mitad del ciclo de oscuridad en el Experimento 1, pero al comienzo del ciclo de oscuridad en el Experimento 2. Presumiblemente, las ratas del Experimento 1 (bebedoras de dos botellas) consumieron más comida durante las horas anteriores a las sesiones de autoadministración en comparación con las ratas del Experimento 2 (respondedoras operantes). Por lo tanto, el desplazamiento hacia la derecha de la función BAL frente a la ingesta de los bebedores de alcohol de dos botellas frente a los respondedores operantes al alcohol podría deberse al retraso en la absorción del alcohol que se produce en los animales con el estómago lleno (Goldberg, 1943).

Este modelo combina sacarina y bajas concentraciones de glucosa en una solución que ha demostrado tener una alta palatabilidad en las ratas (Valenstein et al., 1967). Añadir edulcorantes a las soluciones de etanol para producir una mayor ingesta de etanol no es una estrategia experimental nueva. Sin embargo, algunas de las desventajas de los procedimientos anteriores se sortean en el presente modelo, como la necesidad de privación de comida (por ejemplo, Macdonall y Marcucella, 1979) o de agua (por ejemplo, Hubbell et al., 1986; Reid et al., 1996; Gardell et al., 1997), o la falta de un criterio definido de BAL (por ejemplo, Stewart y Grupp, 1984; Gill et al., 1986; Linseman, 1987; Sinclair et al., 1992). Aunque se han utilizado manipulaciones genéticas para producir animales que consuman de forma fiable y voluntaria grandes cantidades de etanol (por ejemplo, animales HARF, Lê et al., 2001; ratas P, Murphy et al., 1986), la cría selectiva no es una solución práctica para la mayoría de los laboratorios. Además, las líneas de ratas existentes están muy solicitadas y pueden ser difíciles de adquirir. El modelo que aquí se presenta combina una estrategia utilizada anteriormente para la inducción del consumo de etanol farmacológicamente significativo en ratas con un procedimiento de endulzamiento (Valenstein et al., 1967) que parece optimizar el consumo de etanol por parte de ratas no dependientes del alcohol.

Utilizar un vehículo aromatizado (es decir, la supersacarina) con propiedades de refuerzo positivo como procedimiento de control es una ventaja del presente procedimiento. La mayoría de los estudios de autoadministración de etanol permiten a las ratas elegir entre una solución de etanol sin azúcar y agua, donde el agua es el único reforzador alternativo disponible para comparar la ingesta. Este diseño experimental tiene algunas limitaciones para probar la especificidad conductual de las manipulaciones farmacológicas posteriores, ya que el agua tiene poco valor de refuerzo en las ratas saturadas de agua. Es decir, una baja respuesta al agua puede producir un efecto suelo y dificultar la discusión de la especificidad conductual de los efectos del fármaco. Además, el análisis de los datos de respuesta al agua con acceso limitado se complica por el hecho de que las ratas tienen acceso continuo al agua durante los períodos no experimentales, lo que presumiblemente resulta en un menor valor de refuerzo para el agua durante las sesiones experimentales; de hecho, la disponibilidad de agua tiene efectos complejos sobre la respuesta operante para una variedad de reforzadores (Freed y Mendelson, 1977; Johnson et al., 1991). El modelo utilizado aquí es más propicio para las manipulaciones farmacológicas que suprimen la ingesta de etanol porque los efectos sobre la ingesta de etanol pueden compararse con los efectos sobre la ingesta de una solución alternativa altamente reforzante (es decir, el vehículo de etanol). Por lo tanto, los efectos de las manipulaciones farmacológicas sobre la ingesta de la solución de etanol endulzada en ausencia de efectos sobre la supersacarina pueden denominarse más adecuadamente «conductualmente específicos». Los tratamientos que producen efectos supresores generalizados sobre el consumo carecen de especificidad para el etanol, aunque tales cambios conductuales podrían ser el resultado de los efectos de los fármacos sobre una vía de refuerzo común tanto al etanol como a los reforzadores naturales.

Otro punto importante a tratar es la diferencia en los niveles de ingesta entre el etanol edulcorado y la sobresacarina en esta investigación. Las ratas consumen una cantidad sustancialmente mayor de supersacarina sola que de supersacarina más etanol. Este aspecto del procedimiento, sin embargo, también muestra una validez aparente con la condición humana. Las ratas y los seres humanos, cuando se les da a elegir entre soluciones dulces que contienen y no contienen etanol, suelen preferir las soluciones que no contienen etanol, ya que el etanol tiene propiedades gustativas aversivas en ambas especies (Myers y Ewing, 1980; Shoaib y Almeida, 1996). Sin embargo, esto no disminuye la importancia del consumo de etanol por parte de esos mismos seres humanos y ratas, especialmente cuando el etanol se consume con un patrón de comportamiento patológico (por ejemplo, el consumo compulsivo). Es decir, las pautas de consumo excesivo o perjudicial de etanol edulcorado no son menos relevantes por el hecho de que las ratas y los humanos consuman menos volumen total de esas soluciones que de las soluciones edulcoradas que no contienen etanol.

En relación con este punto, las ratas P muestran una mayor preferencia por las soluciones de sacarina en relación con sus homólogas no preferentes y también en relación con las ratas Wistar de raza, lo que apoya una correlación genética entre la preferencia por el etanol y la sacarina (Sinclair et al., 1992). Del mismo modo, las ratas criadas selectivamente para un alto consumo de sacarina consumen más etanol sin endulzar que sus homólogas con bajo consumo de sacarina (Dess et al., 1998). Sin embargo, cabe señalar que las ratas criadas selectivamente que muestran una baja preferencia inicial por el etanol (en comparación con el agua y la sacarina) acaban autoadministrando, si se les da un acceso prolongado, cantidades de etanol idénticas a las de las ratas Wistar que muestran una alta preferencia inicial por el etanol (Kampov-Polevoy et al., 1990).

El consumo compulsivo de alcohol puede considerarse como una fase del desarrollo del alcoholismo que precede a la dependencia física y psicológica del alcohol (NIAAA, 2004) o como una entidad independiente. Como resultado, los bebedores compulsivos de alcohol a menudo no muestran signos somáticos o motivacionales de dependencia del alcohol. Un enfoque para diferenciar las conductas y los mecanismos neuronales asociados con el consumo compulsivo de alcohol y el consumo inducido por la dependencia es examinar un perfil de tratamiento con diferentes agentes farmacológicos. Tras la estabilización de la conducta de consumo de alcohol por parte de los animales de los grupos de atracones de alcohol y de los controles supersacados, se examinaron los grupos para ver los efectos de varios fármacos en la conducta de consumo de alcohol.

La duloxetina es un ISRS utilizado en humanos para tratar la depresión mayor, el dolor de la neuropatía periférica diabética y la incontinencia urinaria de esfuerzo (Westanmo et al., 2005). Los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina suprimen el consumo de alcohol no dependiente en ratas (Gill y Amit, 1989) y el consumo problemático en etapas tempranas en humanos (Naranjo y Sellers, 1989), pero no el consumo en etapas posteriores en humanos (Kabel y Petty, 1996). Además, el bajo funcionamiento de la serotonina en humanos se ha asociado desde hace tiempo con la impulsividad y la predisposición a la dependencia del alcohol (Linnoila y otros, 1994). En la presente investigación, la duloxetina mostró efectos diferenciales según el modelo de consumo de alcohol: en la situación de elección de dos botellas, la duloxetina suprimió de forma dependiente de la dosis el consumo de alcohol en forma de atracón, pero no afectó al consumo de supersac, mientras que en una situación operante, la duloxetina suprimió la respuesta tanto al alcohol como al supersac. Como se ha informado que algunos inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina tienen acciones anoréxicas en ratas (Gill y Amit, 1989), podría argumentarse que la duloxetina suprimió la ingesta de alcohol debido a su valor calórico. Sin embargo, la duloxetina no afectó a la ingesta de supersac por parte de los bebedores de dos botellas, lo que indica que sus efectos probablemente no sean atribuibles a ninguna acción anoréxica potencial. No está claro por qué la duloxetina suprimió el consumo de supersac en una situación operante y no en una situación de elección de dos botellas, pero una hipótesis sería el requisito de trabajo para la autoadministración operante. Este efecto del requisito de trabajo podría manifestarse debido a las propiedades locomotoras o motivacionales del fármaco, aunque la explicación locomotora es poco probable, ya que la duloxetina no parece afectar a la actividad en las ratas (Brocco et al., 2002).

La naltrexona es un antagonista opioide no selectivo utilizado clínicamente en el tratamiento del alcoholismo. Se sabe desde hace tiempo que la naltrexona suprime el consumo de alcohol en ratas (por ejemplo, Altshuler et al., 1980; Reid y Hunter, 1984; Walker y Koob, 2007), y este efecto es exagerado en ratas criadas selectivamente con preferencia por el alcohol (sP Sabino et al., 2006). En la presente investigación, una dosis muy baja (50 μg/kg) de naltrexona suprimió el consumo compulsivo de alcohol, mientras que se necesitó una dosis tres veces mayor para reducir el consumo de supersac. Estos resultados concuerdan con los hallazgos anteriores de que dosis altas de naltrexona (5-10 mg/kg; Reid et al., 1996; Gardell et al., 1997) suprimen el consumo de una solución alcohólica azucarada . La mayor sensibilidad de los atracones de alcohol a los efectos supresores de la naltrexona es comparable a la capacidad de una dosis muy baja de naltrexona (50 μg/kg) para suprimir el consumo de alcohol en ratas sP (Sabino et al., 2006). Una dosis baja de naltrexona (100 μg/kg) también suprime la respuesta operante al alcohol sin azúcar en ratas Wistar no dependientes, pero la naltrexona es considerablemente menos eficaz en ratas dependientes del alcohol, ya que se requiere una dosis considerablemente mayor (500 μg/kg) para suprimir la respuesta operante al alcohol en esas ratas (Walker y Koob, 2007). En conjunto, estos hallazgos indican que la naltrexona es más eficaz para suprimir el consumo excesivo de alcohol en forma de atracón que el consumo excesivo relacionado con la dependencia del alcohol.

La capacidad de la naltrexona para suprimir el consumo de superácidos en la presente investigación concuerda con otros informes en los que la naltrexona bloqueó el desarrollo de la preferencia por una dieta de sacarosa (Levine et al., 2002) y el consumo de solución de sacarina (Goodwin et al., 2001). Estos resultados son coherentes con la hipótesis de que el bloqueo de los receptores opioides por parte de la naltrexona a dosis más elevadas bloquea los efectos reforzadores positivos tanto de los reforzadores naturales como de los farmacológicos.

Se cree que los sistemas CRF extrahipotalámicos están perturbados durante la transición a la dependencia del alcohol, y que son un factor importante en la recaída posterior en el consumo de alcohol (Koob, 2003). El MPZP es un antagonista del CRF que bloquea eficazmente los receptores del CRF1 (George et al., 2007; Specio et al., 2007). Los hallazgos anteriores de este laboratorio indican que este análogo suprime la respuesta operante al alcohol en ratas Wistar dependientes, pero no en las no dependientes (Richardson et al., 2007). En la presente investigación, la MPZP no afectó al consumo de alcohol en forma de atracón ni al consumo de supersac, pero sí hubo una tendencia lineal ascendente significativa de la dosis sobre el consumo de alcohol. Este resultado es coherente con la hipótesis de que la activación de los sistemas CRF extrahipotalámicos está más implicada en el consumo de alcohol motivado por las propiedades de refuerzo negativo de la droga (es decir, el consumo inducido por la dependencia), pero no en el consumo motivado por los efectos de refuerzo positivo de la droga (es decir, el consumo de alcohol tipo atracón y el consumo de alcohol no dependiente; Koob, 2003). En consonancia con esta noción, se ha observado que los ratones no dependientes con receptores CRF1 beben más alcohol que los controles de tipo salvaje (Sillaber et al., 2002), pero los ratones con receptores CRF1 no presentan los aumentos inducidos por la dependencia en el consumo de alcohol observados en los controles de tipo salvaje (Chu et al., 2007). Queda por determinar si el consumo de alcohol en atracones a largo plazo en un modelo como el utilizado aquí es capaz de producir finalmente los síntomas motivacionales asociados a la dependencia del alcohol.

Es poco probable que los efectos del fármaco observados en la presente investigación se deban a efectos no específicos del fármaco (por ejemplo, actividad, sensibilidad al gusto, sed, hambre). La naltrexona suprime la ingesta de agua inducida por la inyección de angiotensina II en dosis similares a las utilizadas en la presente investigación (Ruegg et al., 1994). Sin embargo, la ausencia de efectos de la naltrexona sobre la ingesta de agua en ningún grupo de la presente investigación indica que la supresión observada de las soluciones experimentales no se debió a efectos no específicos de la sed. La naltrexona administrada sistémicamente también suprime la ingesta de alimentos (Hobbs et al., 1994), y los antagonistas opioides suelen suprimir la actividad locomotora (Leventhal et al., 1996), pero estos efectos se producen a dosis significativamente mayores que las utilizadas en la presente investigación. La duloxetina suprime la actividad locomotora (Bymaster et al., 2005) y la ingesta de alimentos (Jackson et al., 1997) en roedores, y también puede afectar a la salivación (Katoh et al., 1995), pero estos efectos se producen a dosis mucho más altas (30-200 mg/kg) que las utilizadas en la presente investigación. En relación con la naltrexona y la duloxetina, se sabe menos sobre los efectos conductuales no específicos de la MPZP. La MPZP suprime el comportamiento similar a la ansiedad y el consumo de alcohol inducido por la dependencia (Richardson et al., 2007). Los sistemas CRF cerebrales están implicados en el comportamiento de alimentación (Zorrilla et al., 2003), pero esos efectos están probablemente mediados por los receptores CRF2 (Ohata et al., 2002; Cottone et al., 2007). Los antagonistas de los receptores CRF1 pueden ser capaces de suprimir la actividad locomotora (Ohata et al., 2002), pero es probable que este efecto no altere el comportamiento en este estudio, ya que la MPZP produjo un aumento o ningún efecto sobre el consumo de alcohol en los distintos grupos de atracones.

En resumen, en ausencia de privación de comida o agua, las ratas consumieron alcohol voluntariamente y por vía oral en cantidades suficientes para producir los BAL que definen los atracones de alcohol en los seres humanos. Este modelo de atracón es muy sensible a los compuestos que suprimen el consumo de alcohol a través de mecanismos opioidérgicos (naltrexona) y serotoninérgicos (duloxetina), pero no es sensible a los compuestos que suprimen el consumo de alcohol a través de la disminución de la actividad del CRF. Los modelos animales de consumo compulsivo de alcohol serán valiosos para evaluar los aspectos motivacionales y las consecuencias neurales de la conducta de consumo excesivo de alcohol previa a la dependencia. Los diferentes perfiles de los compuestos que afectan al consumo de alcohol en atracones frente al consumo inducido por la dependencia deberían hacer avanzar el esfuerzo por desarrollar potenciales farmacoterapéuticos para subpoblaciones de alcohólicos y abusadores de alcohol (Egli, 2005).