modalidade tese de doutorado 2º edital de premiação de pesquisadores e trabalhos científicos da...

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)

Teoria do reforço negativo

Teorias para explicação da dependência

Teoria do reforço positivo

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.

Resultados

# 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


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

)


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


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:

Análise de p-CREB e p-ERK por imunocitoquímica

p-CREB

p-ERK

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


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


pERK

p-CREB p-CREB

0

20

40

60

80

100

120

Salina Cocaína


pCREB

0

20

40

60

80

100

120

Salina CocaínaN

úcle

os im

unor

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os a

p-C

RE

B

Ambiente pareado

p-CREB

Pré-trat. salina

Pré-trat. cocaína

0

20

40

60

80

100

120


pERK

0

20

40

60

80

100

120

Salina Cocaína

Núc

leos

imun

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tivos

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-ER

K


pERK

0

20

40

60

80

100

120


pERK

0

20

40

60

80

100

120

Salina Cocaína

Núc

leos

imun

orea

tivos

a p-E

RK


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

Apoio

Faculdade de Ciências Farmacêuticas-UNESP-Araraquara

National Institute on Drug Abuse/NIH-USA

PPGCF-UFSCar/UNESP-Araraquara

FAPESP

CAPES

modalidade tese de doutorado 2º edital de premiação de pesquisadores e trabalhos científicos da...

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