Хронічний вплив етанолу під час підліткового віку у щурів викликає рухові порушення та кору головного мозку

Афілійована лабораторія функціональної та структурної біології, Інститут біологічних наук, Федеральний університет м. Пара, Белем-Пара, Бразилія

Афілійована лабораторія фармакології запалення та поведінки, Інститут наук про здоров'я, Федеральний університет м. Пара, Белем-Пара, Бразилія

Афіліації Лабораторна фармакологія запалення та поведінки, Інститут наук про здоров'я, Федеральний університет Пара, Белем-Пара, Бразилія, Лабораторія молекулярної фармакології, Інститут біологічних наук, Федеральний університет Пара, Белем-Пара, Бразилія

Афілійований відділ фармакології, Центр біологічних наук, Федеральний університет Санта-Катаріни, Флоріанополіс, Санта-Катаріна, Бразилія

Афілійована лабораторія молекулярної фармакології, Інститут біологічних наук, Федеральний університет м. Пара, Белем-Пара, Бразилія

Франциско Бруно Тейшейра,
Луана Назаре да Сільва Сантана,
Фернандо Ромуальдо Безерра,
Сабріна Де Карвальо,
Енеас Андраде Фонтес-Жуніор,
Руй Даніель Предігер,
Марія Олена Креспо-Лопес,
Крістіан Сокорро Ферраз Мая,
Рафаель Родрігес Ліма

Цифри

Анотація

Цитування: Teixeira FB, Santana LNdS, Bezerra FR, De Carvalho S, Fontes-Júnior EA, Prediger RD, et al. (2014) Хронічний вплив етанолу під час підліткового віку у щурів викликає рухові порушення та пошкодження кори головного мозку, пов’язані з окислювальним стресом. PLoS ONE 9 (6): e101074. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101074

Редактор: Вівіана Трецца, Університет Рома Тре, Італія

Отримано: 5 лютого 2014 р .; Прийнято: 3 червня 2014 р .; Опубліковано: 26 червня 2014 р

Фінансування: Франциско Бруно Тейшейра був підтриманий стипендією уряду Бразилії/Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Фернандо Ромуальдо Безерра був підтриманий стипендією уряду Бразилії/Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). R.D.P. підтримується науковою стипендією від CNPq. Автори висловлюють подяку PROPESP - UFPA за надання фінансової підтримки (PAPQ). Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), зловживання етанолом (EtOH) спричиняє понад 2,5 мільйона передчасних смертей на рік, і майже 4% усіх смертей у всьому світі пов’язані з алкоголем. Недавні прогнози показали, що споживання EtOH буде продовжувати зростати в найближчі десятиліття, і що молоді дорослі мають найвищий приріст у зростанні темпів споживання [1]. У цьому контексті останнє національне опитування щодо вживання алкоголю та наркотиків у Бразилії [2] показало, що споживання алкоголю збільшується, головним чином серед підлітків, стаючи серйозною проблемою для здоров'я.

Деякі ділянки мозку, такі як кора головного мозку, гіпокамп та мозочок, дуже вразливі до хронічного впливу EtOH, і серед алкоголіків було виявлено значне зменшення маси та обсягу мозку [3] - [5]. Однак слід підкреслити, що тяжкість пошкодження мозку залежить від багатьох змінних, включаючи профіль споживання EtOH (кількість, частота та тривалість), а також змінні суб'єкта (вік, стать тощо) [6] - [11].

Добре задокументовано, що вплив EtOH у підлітковому віці викликає нейро-поведінкові зміни, які відрізняються від тих, що спостерігаються у дорослих, і що індуковані EtOH структурні модифікації в конкретних регіонах мозку, включаючи кору головного мозку та гіпокампу, можуть лежати в основі цих когнітивних та афективних порушень [12] - [14]. EtOH є більш шкідливим для мозку в підлітковому віці, ймовірно, тому, що в цей період кілька структур ЦНС перебувають у стадії дозрівання, зі змінами від молекулярних компонентів до маси мозку [15]. Хоча точні молекулярні механізми, пов'язані з індукованим EtOH пошкодженням мозку, ще не з'ясовані, попередні дослідження продемонстрували роль нейрозапальних та окисних стресових процесів [12], [14], [16], [17].

Кілька досліджень повідомляють, що хронічна інтоксикація викликає посилення активації мікроглії та астроцитарну гіпертрофію, а також вивільнення прозапальних цитокінів [18] - [22] і що ці події можуть бути пов'язані з етанолом, викликаним нейродегенерацією [23].

Що стосується окисного стресу, то одним з основних активних видів азоту є оксид азоту (NO), що виробляється ферментом оксидом азоту синтазою, який індукується в таких патологічних ситуаціях, як хронічна інтоксикація EtOH [24].

Отже, у цьому дослідженні ми досліджували, чи може важкий хронічний вплив EtOH у підлітковому віці спричинити рухові порушення та гістологічні пошкодження в корі головного мозку щурів. Ми також розглянули можливу участь механізмів нейрозапального та окисного стресу в таких наслідках хронічного впливу EtOH у підлітковому віці.

Матеріали і методи

Тварини та експериментальні групи

Загалом 20 підлітків-самців щурів Wistar (віком 35 днів), отриманих від Федерального університету м. Пара (UFPA), утримувались у колективних клітках (по 5 тварин на клітку). Тварин утримували в кімнаті з контролем клімату з 12-годинним циклом світла/темряви (освітлення 7:00 ранку) та їжею та водою за бажанням. Усі процедури були затверджені Комітетом з етики експериментальних тварин Федерального університету м. Пара (номер ліцензії BIO-007–09) та відповідали рекомендаціям, запропонованим Керівництвом NIH з догляду та використання лабораторних тварин. Тварини отримували перорально (сольову) дистильовану воду або EtOH (6,5 г/кг/день, 22,5% мас./Об.) (N = 10 тварин) один раз на день, протягом 55 днів (тобто до 90-го дня життя), описаний раніше [14]. Поточний протокол введення EtOH базується на попередніх дослідженнях нашої групи [14], які показують, що інтоксикація EtOH (6,5 г/кг/добу) під час розвитку ЦНС може спричинити довготривалі порушення поведінки та гістохімічні зміни мозку у щурів.