Characterization of D1, D2 and NMDA receptors expression in the brain of a rat model of alcohol addiction:

Abstract

O álcool é uma das bebidas mais consumidas no mundo, sendo que a Europa é a região cujo consumo é mais elevado, de acordo com o “Global Status Report on Alcohol and Health” da WHO (2018). Este consumo não só resulta em custos para a sociedade, como também é um grave problema de saúde dado que as poucas opções terapêuticas que existem no mercado para tratar a dependência do álcool não apresentam elevada eficácia terapêutica. Por estes motivos, é importante investigar o desenvolvimento da dependência do álcool. Neste projeto foi avaliada a influência da exposição prolongada ao álcool nos níveis de recetores de dopamina e glutamato (recetores D1, D2 e NMDA respetivamente) em três regiões do cérebro de um modelo animal (ratos Wistar) sujeito a exposição prolongada intermitente. Os recetores NMDA foram analisados no hippocampus, enquanto que os recetores D1 e D2 foram analisados no corpo estriado dorsal e no “córtex”, uma região inicialmente utilizada como controlo. A técnica utilizada para efetuar estas análises designa-se ensaio de radioligandos, baseia-se na ligação de um radioligando ao recetor de interesse e consequente determinação da radioatividade na amostra como medida dos níveis do recetor de interesse. Os resultados obtidos mostram que, apesar de os ratos demonstrarem sintomas de abstinência relacionados com um estado hiperglutamatérgico após exposição prolongada ao álcool, os níveis do recetor NMDA não se alteraram significativamente em relação ao grupo de controlo, o que significa que pode existir outro mecanismo que conduz ao estado hiperglutamatérgico. No corpo estriado dorsal, os níveis dos recetores D1 e D2 não sofreram alterações estatisticamente significativas, contudo, os níveis do recetor D2 mostraram uma clara tendência de diminuição (quase estatisticamente significativa), o que pode traduzir um incremento tempo-dependente da influência do corpo estriado dorsal no processo de dependência do álcool. Por fim, os resultados na região do “córtex” foram surpreendentes, dado que como se tratava de uma região de controlo, não eram esperadas alterações. No entanto, os níveis do recetor D2 diminuíram após exposição ao álcool, o que sugere que esta região pode ter mais importância no desenvolvimento da dependência do que o esperado.

Alcohol is one of the most consumed beverages in the world, namely in Europe, which is the region of the world that has the highest consumption, according to the “Global Status Report on Alcohol and Health” from WHO (2018). This consumption not only results in high costs to the society, but it is also a serious health problem, because the few therapeutic options that exist to treat Alcohol Use Disorder have very limited effectiveness. For these reasons, it is important to study and to better understand the alcohol addiction process. In our project, we analysed the influence of prolonged ethanol exposure (through prolonged intermittent exposure) on the levels of dopamine and glutamate receptors (D1, D2 and NMDA receptors respectively) in three brain regions of an animal model (Wistar rats). The NMDA receptor was analysed in the hippocampus and the D1R and D2R were analysed in the dorsal striatum and in the “cortex”, a region initially used as a control. To accomplish this, we used a technique designated radioligand binding assay, which is based on the connection between a radioactive ligand and the receptor of interest and the consequent determination of the radioactivity in the sample to determine the receptor levels. Our results show that upon prolonged alcohol exposure, although the rats still displayed hyperglutamatergic-related withdrawal symptoms, NMDAR levels remained unaltered in the hippocampus, which suggest that there might be other mechanisms that lead to enhanced glutamatergic activity. In the dorsal striatum, D1R and D2R levels were not different from control, however D2R levels were almost statistically decreased, which might reflect an increased influence of this region in the addiction process as the consumption is prolonged over time. Finally, in the “cortex”, D2R levels decreased with ethanol exposure. This result was surprising since we expected that both D1R and D2R levels remained unchanged. These findings suggest that regions thought not to play a role in the addiction process might actually be important.