alteracions comportamentals i moleculars del consum d ... · atp-sintasa subunitat α 1.44 1.87...

Alteracions comportamentals i moleculars del consum d'alcohol i

MDMA

Clara Ros Simó

Grup de Recerca de Neurobiologia del Comportament

Universitat Pompeu Fabra

23 Maig 2011

2

CONSUM MULTIPLE

Introducció

Introducció

Procès d’adicció

Fase d’intoxicació (aguda)/Reforç positiu

Fase de retirada/Reforç negatiu

Fase d’obsessió/Ànsia (desordre crònic)

Koob and Volkow, 2010

dopamina

Receptor μ

receptor nicotínic

Receptor CB1

receptor GABAA

cannabis

opiacis

etanol

nicotina

psicoestimulants

Introducció

DAT/SERT 4

Reforç positiu

glutamat

dopamina

Introducció

Reforç positu: via mesolímbica

5

Reforçament: via mesolímbicacortical

etanol

MDMA

dopamina

Introducció

DAT/SERTreceptor GABAA

6

7

SERTDAT

5-HTDA

3,4-metilendioximetamfetamina (MDMA, èxtasi)

Augment de monoamines al NAcc

Introducció

8

5-HTDA

- Ansietat

- Depressió

-Alteracions en memòria i aprenentatge

Introducció

Efectes del MDMA

Efectes aguts Efectes a llarg plaç

- Empatia

- Eufòria

- Desinhibició

- Hiperlocomoció

- Hipertèrmia

MDMA

METABÒLITS TÒXICS

QUINONES

RADICALS LLIURES

DANY NEURONAL

DESTRUCCIÓ TERMINALS

ACTIVACIÓ GLIAL

Introducció

9

10

SERTDAT

VTA

NAcc xInterneurona GABAèrgica

Etanol

-

L’etanol provoca la desinhibició de la via dopaminèrgica mesolímbica gràcies a la inhibició de les interneurones gabaèrgiques provocant un augment de dopamina al NAcc

Mecanisme de recompensa de l’etanol

Introducció

11

Efectes de l’etanol

Dosis baixes

- Eufòria

- Desinhibició

- Impulsivitat

- Activació psicomotora

Dosis moderades/altes

-Disfunció de la coordinació motora

- Sedació

- Alteracions cognitives

- Intoxicació

Efectes a llarg plaç: - Desordres emocionals

- Hepatotoxicitat

- Neurotoxicitat

Introducció

12

Introducció

OBJECTIU: estudiar els efectes del consum d’acohol en combinació amb MDMA

1. Estudi d’alteracions a nivell fisiològic i comportamental

- temperatura corporal

- coordinació motora

- alteracions emocionals: ansietat, desesperació

2. Estudi de la neurotoxicitat

- neuroimflamació

immunohistoquímica: GFAP, anti Iba 1

- anàlisis de modificacions oxidatives en proteïnes

gels bidimensionals: detecció de carbonils (marcador de lesió oxidativa)

Materials i mètodes

DRINKING IN THE DARK TEST (DID TEST)

- Protocol d’intoxicació alcohòlica

- Solució d’etanol al 20%

- Accès limitat a l’etanol (2 hores/dia) durant la fase fosca

- 4 dies a la setmana i durant 2 setmanes

Rhodes et al. 2005

14

D1 D2 D3 D4

DID TEST 2

D1 D2 D3 D4

Salí (0.1 ml/10g i.p)

DID TEST 1


Tª rectal MDMA 20 mg/kg o salí i.p DID TEST MDMA 20 mg/kg

o salí i.pDID TESTTª rectal

7 dies

48h72h

Paradigmes comportamentals

Neurotoxicitat

15


Ratolins CD1 adolescents (35-40 dies)

- Aigua + Salí

- Aigua + MDMA

- Etanol + Salí

- Etanol + MDMA

Resultats: COMPORTAMENTALSvo

l(m

l)ai

gua

0

1

2

3

1 2 3 4Dies

Aigua+Salí Aigua+MDMA

0

1

2

3

1 2 3 4

0

5

10

15

1 2 3 4Dies

Ethanol+Saline EthanolEtanol +Salí Etanol +MDMA

kgm

g EtO

H /Consum aigua/etanol Temperatura

Salí

MDMA

-1,5

-1

- 0,5

0

0,5

1

Δ te

mpe

ratu

ra c

orpo

ral

EtanolAigua

16D1 D2 D3 D4 D1 D2 D3 D4Primer DID TEST Segon DID TEST

p < 0.001 vs respectiu salíp < 0.001 vs respectiu aigua

Resultats: COMPORTAMENTALS

05

1015202530

SALÍ MDMA SALÍ MDMA

r.p.m

0

5101520

2530


r.p.m

0

51015202530


r.p.m

AIGUA ETANOL

AIGUA ETANOL

AIGUA ETANOL

Coordinació motora

Rota-rod

17

48h

72h

7 dies

p < 0.05 vs respectiu salí

p < 0.001 vs respectiu aiguap < 0.05 vs respectiu aigua


% te

mps

com

part

bla

nc

05

1015202530354045

% te

mps

com

part

bla

nc


MDMA 05

1015202530354045

% te

mps

com

part

bla

nc

SALÍ SALÍ MDMA

MDMA05

1015202530354045

Saline MDMA Saline MDMASALÍ MDMA SALÍ MDMAAIGUA ETANOL

AIGUA ETANOL

AIGUA ETANOL

Test d’ansietat

Dark-light box

18

48h

72h

7 dies


p < 0.001 vs respectiu aiguap < 0.05 vs respectiu aigua



0

20

40

60

80

100

120

140

SALINE MDMA SALINE MDMA

Imm

obili

ty (s

)

Saline MDMA Saline MDMA0

20406080

100120140


Imm

obili

tat (

s)



20406080

100120140


Imm

obili

tat (

s)



20406080

100120140


Imm

obili

tat (

s)


AIGUA ETANOL

AIGUA ETANOL

AIGUA ETANOL

“Depressive-like behavior”

Test de suspensió de la cua

19

48h

72h

7 dies

p < 0.05 vs respectiu aigua

Resultats: NEUROINFLAMACIÓ ESTRIAT

Reactivitat astrocítica (GFAP)

Control MDMA Etanol Etanol + MDMA

48h

72h

7 dies

48h

72h

7 dies

Microglia (anti Iba 1)

20

Control MDMA Etanol Etanol + MDMA

Són útils perquè les conseqüències fisiològiques poden ser degut a l’especificitat de les funcions

- L’estrès oxidatiu resultant del metabolisme del MDMA provoca oxidació de proteïnes?- Quin paper té la preexposició a etanol en aquesta oxidació?

O

CH CH CH

*OHCH2

NH2

ReaccióDe Fenton

Grup carbonil

“oxiproteoma”

Reactiufluorescent

Proteïna activa

Pèrdua de funció

O

CHCH2

NH2

Detecció dels grups carbonil per derivatització amb Hidrazides fluorescents

grupcarbonil

Modificació oxidativa

Resultats: OXIPROTEOMA

Marcatgemodificació

oxidativa

Estriat HipocampCòrtex PF


22

Hipocamp pH 5-8

1 23

45 6

7

109

11 12

14 15

13

5 Punt isoelectric 8 7 Punt isoelectric 1020

30

45

66

Pes

mol

ecul

ar (k

Da)

8

Hipocamp pH 7-10

23


16

11 12

ATP-sintasa subunitat α

5 5

ATP-sintasa subunitat β55

6 6

α-enolasa6 6

9 10Aconitat hidratasa

9 9 910 10 10


14Gliceraldehid-3-fosfat

deshidrogenasa

15 16

8 8

Lactat deshidrogenasa

11 11 1112 12 12

Control EtanolMDMA Etanol + MDMA

88

14 14 14

15 15 1516 16 1624

Dihidropirimidinasa

(DRP-2 o CRMP-2)3 3

4

α-internexina

3 3

13 13 13 13

Sinapsina-1

4 4 4

Actina

1 2 2 2 21 1 1

Heat Shock Protein 71

Control EtanolMDMA Etanol + MDMA

77 7 7


25

PROTEÏNA ETANOL MDMA ETANOL + MDMA

Metabolisme energètic

ATP-sintasa subunitat α 1.44 1.87 1.72

ATP-sintasa subunitat α 2.14 1.97 1.98

ATP-sintasa subunitat β 1.43 3.08 1.88

α-enloasa 1.97 1.71 2.12

Lactat deshidrogenasa 1.09 1.9 3.3

Gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa 1.16 1.65 4.12

Gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa 1.64 2.28 2.11

Aconitat hidratasa 1.36 3.17 1.18

Aconitat hidratasa 1.76 1.64 1.91

Plegament proteic

Heat shock cognate protein 71 2.19 2.19 5.52

Heat shock cognate protein 71 2.06 2.18 2.4

Estructura i funció neuronal

Dihidropirimidinasa 1.69 4.35 3.55

α-internexina 1.54 1.55 2.32

Actina 0.66 3.79 1.6

Sinapsina-1 2.9 2.6 1.9

Ratio oxidació > 1.8 vs salí Estadísticament significatiu


26

27

Conclusions

L’efecte hipertèrmic del MDMA queda anul·lat en el grup preexposat a etanol.Possible implicació en la reactivitat astrocítica.

Evidència que el coabús de les dues drogues augmenta les alteracionscomportamentals, especialment a llarg plaç (7 dies després del tractament).

Tot i no observar activació astrocítica en el grup tractat amb alcohol i MDMA, sís’observa una activació de la microglia igual que en el grup tractat només ambMDMA.

L’estrés oxidatiu provocat pel metabolisme del MDMA produeix dany oxidatiuespecífic en proteïnes implicades en metabolisme energètic i estructura i funcióneuronal, especialment en hipocamp.

El coabús de les dues drogues incrementa el grau d’oxidació i el número deproteïnes oxidades, per tant, el dany és major.

Grup de Recerca

1. Estudi de la implicació del sistema endocanabinoide (EC) i purinèrgic endògen en el substrat neurobiològic de l’addicció a drogues d’abús

2. Estudi d’un model de neurotoxicitat induït per MDMA i la interacció d’aquest psicoestimulant amb el sistema EC i purinèrgic endògen.

3. Efecte de l’enriquiment ambiental en l’etiologia de desordres psiquiàtrics com la depressió, l’esquizofrènia I la dependència alcohòlica.

28

Olga ValverdeJessica RuizClara RosNeus ToroNagham Salman

Figure 2. Redox cycling of quinones. Quinones may be reducedintracellularly to their corresponding semiquinone, e.g. by microsomal reductases. The semiquinone can either disproportionate to generate quinone and hydroquinone (not shown) or react with molecular oxygen to generate superoxide, thereby regenerating the quinone. NAD(P)H:quinone oxidoreductase-1 (NQOR) catalyses the divalent reduction to the hydroquinone at the expense of NADH or NADPH.

Fig. 5. Dual mechanisms of NADPH oxidase-mediated neurotoxicity. Here we depict the critical mechanisms through which microglial NADPH oxidase (PHOX) mediates neurotoxicity. Extracellular ROS produced as a consequence of PHOX activation is toxic to neurons. Additionally, the increase in intracellular ROS that occurs in microglia as a response to PHOX activation enhances the production of neurotoxic pro-inflammatory factors from microglia. (Block and Hong, 2005)

alteracions comportamentals i moleculars del consum d ... · atp-sintasa subunitat α 1.44 1.87...

Documents