Efectos de la alteración de los niveles de allopregnanolona durante periodos críticos del neurodesarrollo en la vulnerabilidad al consumo de alcohol

Abstract

Los esteroides neuroactivos (NAS), como la allopregnanolona, desempeñan un papel crítico en la maduración del sistema nervioso e influyen en una gran variedad de comportamientos. En estudios previos se ha observado que, al manipular los niveles fisiológicos de NAS en etapas cruciales del neurodesarrollo, los animales presentan una alteración en la conducta exploratoria en ambientes nuevos, además de un mayor consumo inicial de alcohol, junto con una disminución de los niveles de dopamina y serotonina en el estriado ventral. El consumo inicial es clave en la vulnerabilidad al abuso de sustancias, así como los diferentes factores que lo precipitan. Este trabajo trata de aportar más información sobre cómo los niveles de NAS en etapas cruciales del neurodesarrollo podrían desempeñar un papel importante en la vulnerabilidad al consumo de drogas como el alcohol. Por ello, realizamos un primer experimento con la finalidad de estudiar el efecto de la manipulación neonatal y adolescente de los niveles de NAS sobre la sensibilidad a los efectos estimulantes motrices del alcohol en edad adulta, los cuales han sido relacionados con el riesgo al consumo y dependencia alcohólica. Los principales hallazgos indicaron que la administración neonatal de finasteride (inhibidor de la 5α-reductasa) durante los días postnatales 5 y 9 (PN5-PN9) reduce la sensibilidad a los efectos estimulantes motrices de dosis bajas de alcohol (0.5g/kg) en comparación con el resto de los grupos. Además, esta diferencia no se observó en aquellas ratas que habían sido tratadas con progesterona, principal precursor de la allopregnanolona, durante la adolescencia temprana (PN30). Por otro lado, en un segundo experimento, se evaluó si la manipulación neonatal de los niveles de NAS modulaba la preferencia por la novedad (relacionada con la vulnerabilidad al uso y abuso de drogas) y/o el efecto del antagonista del receptor 5-HT3 ondansetron sobre el consumo voluntario de alcohol, además de provocar una alteración en la expresión de este receptor serotoninérgico (implicado en la liberación de dopamina mesolímbica). En la primera fase de este experimento, los resultados indicaron que los animales tratados neonatalmente con finasteride (PN5-PN9) exhibían un aumento del índice de preferencia por la novedad comparado con el resto de los grupos, además de un aumento del consumo inicial de alcohol. Por otro lado, al administrar ondansetron (0.1mg/kg) durante los primeros días de consumo disminuyó la ingesta inicial de alcohol sólo en el grupo finasteride. En la segunda fase de este segundo experimento se analizó la expresión del receptor 5-HT3 mediante la técnica de western blot. Los resultados obtenidos en la etapa postnatal temprana mostraron un incremento en la expresión del receptor 5-HT3 mesencefálico en PN12 en aquellos animales tratados neonatalmente con vehículo. En cambio, los sujetos administrados con allopregnanolona durante el periodo postnatal temprano exhibieron un aumento en la expresión del receptor 5HT3 similar al grupo control, aunque produciéndose días antes (PN9). Por otro lado, los animales tratados neonatalmente con finasteride no presentaron diferencias en la expresión del receptor 5-HT3 entre los días de extracción de las muestras. No obstante, en los resultados obtenidos en edad adulta (estriado ventral), no se obtuvieron diferencias en la expresión del receptor 5-HT3. En conclusión, el presente trabajo expone como los niveles de NAS en etapas cruciales del neurodesarrollo juegan un papel importante en la vulnerabilidad al consumo de alcohol, a través de factores de riesgo como la sensibilidad a los efectos estimulantes motrices de esta droga, la preferencia por la novedad y el consumo inicial, además de poner de relieve la acción protectora que pueden ejercer los NAS durante la adolescencia temprana.

Neuroactive steroids (NAS), such as allopregnanolone, play a critical role in the maturation of the nervous system and influence a wide variety of behaviors. Previous experiments have shown that the manipulation of NAS levels during crucial stages of neurodevelopment can induce an alteration in new environments exploration behavior and a greater ethanol consumption together with a decrease in the dopamine and serotonin levels in the ventral striatum. The consumption in initial stages can play a key role in the vulnerability to drug abuse, as well as the different factors that precipitate it. This thesis tries to provide more information about the role which can play the levels of NAS in the crucial periods of neurodevelopment in the vulnerability to drug use such as alcohol. Therefore, we carried out a first experiment with the purpose of studying the effect of neonatal and adolescent manipulation of NAS levels on the sensitivity to the stimulant effects of alcohol in adulthood, which have been related to the risk of alcohol use and dependence. The main data indicated that neonatal administration of finasteride (5α-reductase inhibitor) during postnatal days 5 and 9 (PN5-PN9) reduced sensitivity to the stimulatory effects of low doses of alcohol (0.5g/kg) compared to the rest of the groups. Furthermore, this difference was not observed in those animals which had been treated with the main precursor of allopregnanolone (progesterone) during early adolescence (PN30). On the other hand, the modulation of neonatal NAS levels manipulation on the novelty preference (related to the vulnerability to drug use and abuse), as well as, on the effect of the 5-HT3 receptor antagonist ondansetron during alcohol intake was evaluated in a second experiment. In addition, the alteration in the expression of 5-HT3 receptor (involved in the release of mesolimbic dopamine) was analyzed in a second phase of this experiment. In the first phase, the results indicated that the animals treated neonatally with finasteride (PN5-PN9) shown an increase in the novelty preference, additionally to an increase in alcohol intake. On the other hand, the alcohol intake was decreased by the administration of ondansetron (0.1mg/kg) during the first days of consumption, but only in the finasteride group. In the second phase of this experiment, the results obtained of early postnatal midbrain tissue showed an increase in the expression of 5-HT3 receptor in the control group in PN12. In contrast, subjects administered with allopregnanolone during the early postnatal period exhibited an increase in the expression of this receptor like the control group, although it appeared days before (PN9). On the other hand, animals neonatally treated with finasteride didn’t show any difference in 5-HT3 receptor expression between days. However, any difference in the expression of 5-HT3 receptor in adult tissue samples (ventral striatum) were not observed. In conclusion, the present work exposes that NAS levels in the crucial stages of neurodevelopment can play an important role in vulnerability to alcohol use, through risk factors such as sensitivity to the stimulant effects of this drug, novelty preference and the initial stages of alcohol consumption. Moreover, this work shows the protective action that NAS could perform during early adolescence.