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Discussão

A presente série de experimentos foi projetada para explorar um modelo de consumo de álcool binge em ratos e os mecanismos neurofarmacológicos envolvidos nesse tipo de consumo. Animais que se auto-administram voluntária e oralmente com quantidades de álcool suficientes para produzir BALs maiores que 0,08 g% após 30 minutos de sessões de auto-administração (escolha de duas garrafas e situações operantes) na ausência de privação de alimento ou água. A satisfação destes critérios qualifica este modelo animal como um modelo com validade facial para o consumo excessivo de álcool humano, tal como definido pela NIAAA. Na presente investigação, os ratos consumiram quantidades substanciais de álcool e exibiram BALs pós-sessão farmacologicamente relevantes após um modesto período de treinamento, uma vantagem pragmática desse modelo.

Outros modelos animais de exposição binge-like alcohol são limitados por uma dependência de rotas não morais de administração de álcool, exposição via administração forçada de álcool, ou reprodução seletiva para alta preferência de álcool. Os procedimentos de exposição binge que utilizam a administração forçada de álcool, seja passiva (por exemplo, infusões de álcool intra-gástrico administradas por experimentadores repetidos; Crews et al., 2000; Crews e Braun, 2003) ou ativa (por exemplo, sobre o consumo de álcool via dieta líquida como única fonte de nutrição; Fidler et al., 2006; N.W. Gilpin e G.F. Koob, achados inéditos), produzem distúrbios neurobiológicos significativos que provavelmente estão associados ao consumo de álcool induzido pela dependência. Outros modelos de auto-administração em forma de binge têm empregado a privação de água (por exemplo, Hubbell et al., 1986; Reid et al., 1996; Gardell et al., 1997) ou privação de alimentos (por exemplo, MacDonall e Marcucella, 1979; Falk e Tang, 1988) para promover a auto-administração do etanol durante períodos diários de acesso limitado. Esses desenhos são problemáticos, entretanto, porque os animais são motivados principalmente pela sede durante as sessões de auto-administração e o ganho de peso corporal é retardado ou completamente bloqueado com tais procedimentos. Coletivamente, esses modelos têm uma validade de construção fraca para a condição humana (ou seja, os humanos não consomem etanol porque têm fome ou sede). Outros estudos produziram consumo voluntário de etanol por ratos durante sessões de acesso limitado sem o uso de nenhuma dessas manipulações, mas esses estudos ou não produziram BALs (0,08 g%) determinados pelo NIAAA como sendo o fator definidor do consumo excessivo de álcool (por exemplo, Stewart e Grupp, 1984; Gill et al., 1986; Linseman, 1987) ou não mediram BALs (por exemplo, Macdonall e Marcucella, 1979). Finalmente, manipulações genéticas têm sido usadas para produzir ratos criados seletivamente para preferência por álcool elevado com base no consumo de etanol de acesso contínuo (p.ex., ratos P de preferência alcoólica; Murphy et al., 1986) ou no consumo de etanol de acesso limitado (p.ex., ratos HARF com alto consumo de álcool; Lê et al., 2001). Ratos P exibem padrões binge-like de comportamento de consumo voluntário de álcool e alcançam BALs que excedem 0,08 g% sob uma variedade de condições de acesso ao álcool (Murphy et al., 1986) e têm sido amplamente utilizados para o estudo dos mecanismos genéticos e neurobiológicos do alcoolismo. Os ratos HARF também parecem atingir níveis de consumo de etanol suficientes para se qualificarem como binge-like drinking (Lê et al., 2001).

Neste experimento, o consumo tanto de álcool adoçado quanto de super-saco tendeu a ser maior na situação de escolha de duas garrafas do que na situação operante, um efeito que pode ser atribuído ao aumento do trabalho (pressão de alavanca versus consumo de bico) necessário dos ratos para atingir essas soluções durante as sessões operantes. Em ambos os experimentos, houve alguma oscilação na ingestão de álcool ao longo do tempo; no entanto, a ingestão de supersacções por ratos de controle exibiu o mesmo padrão de mudança ao longo do tempo. Em ambos os experimentos, houve também uma forte correlação entre a ingestão de álcool e BALs, mas é curioso que essa função exiba uma mudança substancial para a direita em ratos binge com duas garrafas de álcool versus ratos binge com álcool operantes. Essa discrepância pode ser devida a diferentes contribuições da ingestão de alimentos para as taxas de absorção de álcool nos dois experimentos. De uma perspectiva circadiana, os ratos tipicamente consomem mais alimentos durante as primeiras 2-3 h do ciclo escuro e novamente pouco antes do final do ciclo escuro (Whishaw e Kolb, 2005). Nos experimentos 1 e 2 da presente investigação, as sessões de auto-administração ocorreram em diferentes pontos de tempo durante o ciclo escuro. Mais especificamente, as sessões de auto-administração ocorreram durante o meio do ciclo escuro na Experiência 1, mas no início do ciclo escuro na Experiência 2. Presumivelmente, os ratos da Experiência 1 (bebedores de duas garrafas) consumiram mais alimentos durante as horas que antecederam as sessões de auto-administração em relação aos ratos da Experiência 2 (operant responders). Portanto, a mudança certa na função BAL versus ingestão de bebedores de duas garrafas de álcool de escolha versus respondedores operantes de álcool pode ser devida ao atraso na absorção de álcool que ocorre em animais com estômago cheio (Goldberg, 1943).

Este modelo combina sacarina e baixas concentrações de glicose em uma solução demonstrada como tendo alta palatabilidade em ratos (Valenstein et al., 1967). A adição de adoçantes a soluções de etanol para produzir maior ingestão de etanol não é uma nova estratégia experimental. Algumas das desvantagens de procedimentos anteriores são, no entanto, contornadas no modelo atual, como a necessidade de privação alimentar (por exemplo, Macdonall e Marcucella, 1979) ou de água (por exemplo, Hubbell et al., 1986; Reid et al., 1996; Gardell et al., 1997), ou a falta de um critério BAL definido (por exemplo, Stewart e Grupp, 1984; Gill et al., 1986; Linseman, 1987; Sinclair et al., 1992). Embora manipulações genéticas tenham sido usadas para produzir animais que consomem de forma confiável e voluntária grandes quantidades de etanol (por exemplo, animais HARF, Lê et al., 2001; P rats, Murphy et al., 1986), a criação seletiva não é uma solução prática para a maioria dos laboratórios. Além disso, as linhas de ratos existentes são muito procuradas e podem ser difíceis de adquirir. O modelo aqui apresentado combina uma estratégia previamente utilizada para a indução do consumo de etanol com significado farmacológico em ratos com um procedimento de adoçamento (Valenstein et al., 1967) que parece otimizar o consumo de etanol por ratos não dependentes de álcool.

Utilizar um veículo aromatizado (ou seja, supersacarina) com propriedades positivas de reforço como procedimento de controle é uma vantagem do procedimento atual. A maioria dos estudos de auto-administração de etanol permite aos ratos a escolha entre uma solução de etanol não adoçado e água, onde a água é o único reforço alternativo disponível para as comparações de ingestão. Tal desenho experimental tem algumas limitações para testar a especificidade comportamental de manipulações farmacológicas subseqüentes porque a água tem pouco valor de reforço em ratos com ingestão de água. Ou seja, a baixa resposta à água pode produzir um efeito de piso e tornar difícil a discussão da especificidade comportamental dos efeitos das drogas. Além disso, a análise dos dados de resposta de acesso limitado à água é complicada pelo facto dos ratos terem acesso contínuo à água durante os períodos não experimentais, presumivelmente resultando num menor valor de reforço para a água durante as sessões experimentais; de facto, a disponibilidade de água tem efeitos complexos na resposta operante para uma variedade de reforços (Freed e Mendelson, 1977; Johnson et al., 1991). O modelo aqui utilizado é mais propício a manipulações farmacológicas que suprimem a ingestão de etanol porque os efeitos sobre a ingestão de etanol podem ser comparados com os efeitos sobre a ingestão de uma solução alternativa altamente reforçadora (i.e., veículo a etanol). Assim, os efeitos das manipulações farmacológicas sobre a ingestão de solução de etanol adoçado, na ausência de efeitos sobre a supersacarina, podem ser mais apropriadamente chamados de “comportamentais específicos”. Tratamentos que produzem efeitos supressivos generalizados no consumo carecem de especificidade para o etanol, embora tais mudanças comportamentais possam resultar de efeitos medicamentosos em um caminho de reforço comum tanto ao etanol quanto aos reforços naturais.

Outro ponto importante a ser tratado é a diferença nos níveis de ingestão entre o etanol adoçado e a supersacarina nesta investigação. Ratos consomem substancialmente mais supersacarinas sozinhos do que supersacarinas mais etanol. Este aspecto do procedimento, no entanto, também apresenta validade facial com a condição humana. Ratos e humanos, dada a escolha entre soluções doces que contêm e não contêm etanol, geralmente preferem soluções que não contêm etanol, pois o etanol tem propriedades gustativas aversivas em ambas as espécies (Myers e Ewing, 1980; Shoaib e Almeida, 1996). Isso, entretanto, não diminui a importância do consumo de etanol por esses mesmos humanos e ratos, especialmente quando o etanol está sendo consumido em um padrão de comportamento patológico (por exemplo, binge drinking). Ou seja, os padrões de consumo excessivo ou prejudicial de etanol adoçado não se tornam menos relevantes pelo fato de ratos e humanos consumirem menos volume total dessas soluções do que o consumo de soluções adoçadas que não contêm etanol.

Relacionado a este ponto, os ratos P exibem uma preferência maior por soluções de sacarina em relação às suas contrapartes não preferenciais e também em relação aos ratos Wistar de raça Wistar, dando suporte a uma correlação genética entre a preferência pelo etanol e a preferência pela sacarina (Sinclair et al, 1992). Da mesma forma, ratos criados seletivamente para alto consumo de sacarina consomem mais etanol não adoçado do que seus pares com baixo consumo de sacarina (Dess et al., 1998). Deve-se notar, no entanto, que ratos criados fora da raça que mostram uma preferência inicial baixa por etanol (em relação tanto à água quanto à sacarina), eventualmente, dado o acesso prolongado, quantidades de etanol idênticas às dos ratos Wistar que mostram uma preferência inicial alta por etanol (Kampov-Polevoy et al., 1990).

Binge alcohol drinking pode ser considerado como uma fase no desenvolvimento do alcoolismo que precede a dependência física e psicológica do álcool (NIAAA, 2004) ou como uma entidade separada. Como resultado, os bebedores de binge alcohol muitas vezes não exibem sinais somáticos ou motivacionais de dependência do álcool. Uma abordagem para diferenciar os comportamentos e mecanismos neurais associados ao consumo excessivo de álcool e ao consumo induzido pela dependência é examinar um perfil de tratamento com diferentes agentes farmacológicos. Após a estabilização do comportamento de consumo de álcool por animais nos grupos binge e supersac controles, os grupos foram testados quanto aos efeitos de várias drogas no comportamento de consumo.

Duloxetina é uma SSNRI usada em humanos para tratar depressão grave, dor de neuropatia periférica diabética e incontinência urinária de esforço (Westanmo et al., 2005). Os inibidores seletivos de recaptação de serotonina suprimem o consumo não dependente de álcool em ratos (Gill and Amit, 1989) e o consumo em estágio inicial do problema em humanos (Naranjo and Sellers, 1989), mas não o consumo por alcoólatras humanos em estágio posterior (Kabel and Petty, 1996). Além disso, o baixo funcionamento da serotonina em humanos está há muito associado à impulsividade e à predisposição à dependência do álcool (Linnoila et al., 1994). Na investigação atual, a duloxetina apresentou efeitos diferenciais baseados no modelo de consumo: na situação de escolha de duas garrafas, a duloxetina, em uma situação em que a dose de duloxetina dependia do consumo excessivo de álcool, mas não afetava o consumo de supersac, enquanto em uma situação operante, a duloxetina era suprimida respondendo tanto pelo álcool quanto pelo supersac. Como alguns inibidores seletivos de recaptação de serotonina têm sido reportados como tendo ações anoréxicas em ratos (Gill and Amit, 1989), pode-se argumentar que a duloxetina reprimiu a ingestão de álcool devido ao seu valor calórico. A duloxetina, no entanto, não afetou a ingestão de supersac por bebedores de duas garrafas, indicando que seus efeitos provavelmente não são atribuíveis a nenhuma ação anoréxica potencial. Não está claro porque a duloxetina suprimiu o consumo de supersac em uma situação operante, e não em uma situação de escolha de duas garrafas, mas uma hipótese seria a necessidade de trabalho para a auto-administração operante. Esse efeito da necessidade de trabalho pode se manifestar devido às propriedades locomotoras ou motivacionais da droga, embora a explicação locomotora seja improvável, pois a duloxetina não parece afetar a atividade em ratos (Brocco et al., 2002).

Naltrexone é um antagonista opióide não seletivo usado clinicamente no tratamento do alcoolismo. A naltrexona é conhecida há muito tempo por suprimir o consumo de álcool por ratos (por exemplo, Altshuler et al., 1980; Reid e Hunter, 1984; Walker e Koob, 2007), e esse efeito é exagerado em ratos sardos com predadores de álcool seletivamente criados (sP Sabino et al., 2006 ratos. Na investigação atual, uma dose muito baixa (50 μg/kg) de naltrexona suprimiu o consumo excessivo de álcool, enquanto uma dose três vezes maior foi necessária para reduzir o consumo de supersac. Esses resultados são consistentes com achados passados que doses altas de naltrexona (5-10 mg/kg; Reid et al., 1996; Gardell et al., 1997) suprimem o consumo de uma solução alcoólica adoçada. O aumento da sensibilidade do consumo de álcool em forma de binge aos efeitos supressores da naltrexona é comparável à capacidade de uma dose muito baixa de naltrexona (50 μg/kg) de suprimir o consumo de álcool por ratos sP (Sabino et al., 2006). Uma dose baixa de naltrexona (100 μg/kg) também suprime a resposta operante ao álcool não adoçado por ratos Wistar não dependentes, mas a naltrexona é consideravelmente menos eficaz em ratos dependentes de álcool, já que uma dose consideravelmente maior (500 μg/kg) é necessária para suprimir a resposta operante ao álcool nesses ratos (Walker e Koob, 2007). Juntos, esses achados indicam que a naltrexona é mais eficaz na supressão do consumo excessivo de álcool em forma de binge do que o consumo excessivo relacionado à dependência do álcool.

A capacidade da naltrexona de suprimir o consumo de supersac na presente investigação está de acordo com outros relatos nos quais a naltrexona bloqueou o desenvolvimento da preferência por uma dieta de sacarose (Levine et al., 2002) e o consumo de solução de sacarina (Goodwin et al., 2001). Esses resultados são consistentes com a hipótese de que o bloqueio dos receptores opióides pela naltrexona em doses mais elevadas bloqueia os efeitos reforçadores positivos tanto dos reforços naturais quanto das drogas.

Sistemas CRF extra-hipotalâmicos são considerados perturbados durante a transição para a dependência do álcool, e como um fator importante na recaída posterior do consumo de álcool (Koob, 2003). MPZP é um antagonista da CRF que efetivamente bloqueia os receptores CRF1 (George et al., 2007; Specio et al., 2007). Descobertas anteriores deste laboratório indicam que este análogo suprime o álcool operante em ratos Wistar dependentes, mas não não não dependentes (Richardson et al., 2007). Na investigação atual, o MPZP não afetou o consumo excessivo de álcool, mas houve uma tendência linear significativa de aumento da dose no consumo de álcool. Esse resultado é consistente com a hipótese de que a ativação de sistemas CRF extra-hipotálicos está mais envolvida no consumo de álcool motivada pelas propriedades de reforço negativo da droga (i.e., consumo induzido pela dependência), mas não pelo consumo motivado pelos efeitos positivos de reforço da droga (i.e., consumo binge-like de álcool e consumo não dependente de álcool; Koob, 2003). Consistente com essa noção, foram observados ratos nocauteadores não dependentes CRF1-receptor que bebem mais álcool que os controles do tipo selvagem (Sillaber et al., 2002), mas os ratos nocauteadores CRF1-receptor não exibem os aumentos induzidos pela dependência no consumo de álcool observados nos controles do tipo selvagem (Chu et al., 2007). Resta determinar se o consumo de álcool em um modelo como o utilizado aqui é capaz de eventualmente produzir os sintomas motivacionais associados à dependência do álcool.

É improvável que os efeitos de drogas observados na presente investigação sejam devidos a efeitos não específicos de drogas (por exemplo, atividade, sensibilidade gustativa, sede, fome). A naltrexona suprime a ingestão de água induzida pela injeção de angiotensina II em doses similares às utilizadas na presente investigação (Ruegg et al., 1994). A ausência de efeitos da naltrexona na ingestão de água por qualquer grupo na presente investigação, entretanto, indica que a supressão observada de soluções experimentais não foi devido a efeitos não específicos da sede. A naltrexona administrada sistematicamente também suprime a ingestão de alimentos (Hobbs et al., 1994), e os antagonistas opióides tipicamente suprimem a atividade locomotora (Leventhal et al., 1996), mas esses efeitos ocorrem em doses significativamente maiores do que as utilizadas na presente investigação. Duloxetina suprime a atividade locomotora (Bymaster et al., 2005) e a ingestão de alimentos (Jackson et al., 1997) em roedores, e também pode afetar a salivação (Katoh et al., 1995), mas esses efeitos ocorrem em doses muito maiores (30-200 mg/kg) do que as utilizadas na presente investigação. Em relação à naltrexona e à duloxetina, sabe-se menos sobre os efeitos comportamentais não específicos da MPZP. O MPZP suprime o comportamento de ansiedade e dependência induzida pelo consumo de álcool (Richardson et al., 2007). Os sistemas CRF do cérebro estão envolvidos no comportamento alimentar (Zorrilla et al., 2003), mas esses efeitos são provavelmente mediados pelos receptores CRF2 (Ohata et al., 2002; Cottone et al., 2007). Os antagonistas dos receptores CRF1 podem ser capazes de suprimir a atividade locomotora (Ohata et al., 2002), mas esse efeito provavelmente não alterou o comportamento neste estudo porque a MPZP produziu aumentos ou nenhum efeito sobre a bebida nos vários grupos binge.

Em resumo, na ausência de privação de alimento ou água, os ratos consumiram álcool voluntária e oralmente em quantidades suficientes para produzir BALs que definem o consumo binge de álcool em humanos. Este modelo binge-like é altamente sensível a compostos que suprimem o beber via mecanismos opioidérgicos (naltrexona) e serotonérgicos (duloxetina), mas não é sensível a compostos que suprimem o beber via diminuições na atividade de CRF. Modelos animais de consumo excessivo de álcool serão valiosos para avaliar os aspectos motivacionais e as consequências neurais do comportamento de consumo excessivo de álcool antes da dependência. Os diferentes perfis de compostos que afetam o consumo excessivo de álcool versus o consumo induzido pela dependência devem fazer avançar o esforço para desenvolver uma potencial farmacoterapêutica para subpopulações de abusadores de álcool e alcoólatras (Egli, 2005).