Efeitos da N-acetilcisteína sobre parâmetros comportamentais, neuroinflamatórios e bioquímicos durante abstinência de álcool em ratos

Abstract

O transtorno por uso de álcool (TUA) é um transtorno crônico e recorrente, caracterizado pelo uso frequente, perda do controle sobre o uso e sintomas de abstinência quando ocorre a retirada, sendo este processo crítico para a recaída. Durante a síndrome de abstinência de álcool se observam, além de alterações comportamentais, alterações no sistema glutamatérgico, hormônios, neuroinflamação e estresse oxidativo. A N-acetilcisteína (NAC), um modulador do sistema glutamatérgico com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, vem sendo considerado um fármaco com potencial efeito sobre a adição a algumas drogas de abuso. Entretanto, seus efeitos sobre a abstinência de álcool são pouco explorados. Desta forma, o objetivo principal desta tese foi avaliar os efeitos do tratamento de curto prazo com NAC sobre o comportamento de ratos abstinentes, bem como sobre alterações na concentração de corticosterona e leptina sérica, citocinas inflamatórias e glutationa além da atividade da enzima glutamina sintetase no tecido encefálico durante a abstinência de álcool em ratos. Para isso, se utilizou dois modelos de exposição crônica ao álcool, com diferentes tempos de abstinência e regimes de administração com NAC. No primeiro experimento, ratos Wistar machos adultos foram administrados com 2 g/kg de álcool ou solução glicosada durante 30 dias, 2 vezes ao dia, via gavagem e tratados com NAC (60 e 90 mg/kg), via intraperitoneal (i.p) ou solução salina (n=10/grupo) durante 4 dias após a cessação das administrações de álcool. Após 24 horas da última administração de NAC ou salina (5 dias de abstinência) os animais foram testados no campo aberto por 5 min, logo após eutanasiados e o sangue coletado para a análise de corticosterona e leptina. Em um segundo experimento, foi executado o mesmo protocolo de tratamento do primeiro experimento, entretanto, após a eutanásia foram coletadas estruturas encefálicas para a análise de citocinas inflamatórias, glutationa e atividade da glutamina sintetase. No terceiro experimento, utilizou-se modelo de administração crônica intermitente, sendo os ratos administrados com 2 g/kg de álcool ou salina, via gavagem, 2 vezes ao dia, 5 dias por semana, durante 3 semanas. Quatro dias antes da retirada do álcool os ratos foram tratados com NAC (60 e 90 mg/kg, i.p) ou salina concomitantemente com álcool ou solução glicosada (n=10/grupo). Vinte quatro horas após a última administração de NAC (1 dia de abstinência) os animais foram testados no campo aberto e após eutanasiados para a análise de corticosterona e leptina. Nossos resultados mostraram que o tratamento com NAC instituído após ou prévio ao início da abstinência preveniu hipolocomoção (5 dias de abstinência) ou ansiedade (24 horas de abstinência) em ratos. NAC também preveniu aumento de costicosterona e leptina após abstinência em ratos independentemente do modelo de exposição crônica utilizado. Adicionalmente, NAC preveniu aumento de citocinas inflamatórias no hipocampo e no córtex frontal de ratos abstinentes, além de prevenir a diminuição da atividade da glutamina sintetase no hipocampo durante a abstinência. O presente estudo mostrou que o os modelos de administração crônico-moderados de álcool induziram sinais e sintomas de abstinência em ratos compatíveis com os observados em humanos e, ambos os esquemas de tratamento com NAC, foram eficazes na prevenção de alterações produzidas pela abstinência de álcool. Tais resultados sugerem a indicação da NAC como um adjuvante na terapia para retirada do álcool e consequente prevenção de recaída.

Alcohol use disorder (AUD) is a chronic and recurrent disorder characterized by frequent use, loss of control of drug intake and the withdrawal symptoms when alcohol is withdrawn, being this process critical for relapse. During alcohol withdrawal syndrome behavioral changes, as well as changes in the glutamatergic system, hormones levels, neuroinflammation and oxidative stress are observed. N-acetylcysteine (NAC), a glutamate-modulating agent, with antioxidant and anti-inflammatory properties has been considered a putative anti-addictive drug. However, its effects on alcohol withdrawal are poorly understood. Thus, the aim of this thesis was to evaluate the short-term effects of NAC treatment on behaviors, leptin and corticosterone serum levels, as well as brain levels of pro-inflammatory cytokines, glutathione and glutamine synthetase activity during alcohol withdrawal in rats. Two different models of chronic alcohol exposure were used. In the first experiment, male Wistar rats were administered with 2 g/kg of alcohol, or glucose solution, during 30 days, twice daily, by gavage and treated with NAC (60 and 90 mg/kg, ip) or saline for 4 days after alcohol cessation. Twenty-four hours after the last NAC administration animals were tested in the open field test and euthanized for later corticosterone and leptin. In the second experiment, we used the same protocol of treatment as the first experiment, however, after euthanasia, brain structures were dissected for inflammatory cytokines, glutathione and glutamine synthetase activity analysis. In the third experiment, we used a model of chronic intermittent administration. Rats were administered with 2 g/kg of alcohol, by gavage, twice daily, 5 days/week, for 3 weeks. Four days before alcohol cessation rats were concomitantly treated with NAC (60 and 90 mg/kg, ip) or saline and alcohol or glucose solution. Twenty four hours after the last administration with NAC rats were tested in the open field test and euthanized for serum corticosterone and leptin analyses. Treatment with NAC during alcohol withdrawal prevented hypolocomotion and the increases of leptin and corticosterone serum levels in abstinent rats. The same treatment also prevented changes of frontal and hippocampal levels of inflammatory cytokines and hipocampal glutamine synthetase activity during withdrawal. When administered prior to alcohol withdrawal, treatment with NAC prevented anxiety and again prevented increases in leptin and corticosterone serum levels during early withdrawal. The present thesis showed that the model of moderate chronic alcohol administration induced alcohol withdrawal signs and symptoms in rats consistent with those observed in humans. and NAC treatment, in two different regimens, was effective in preventing these alcohol withdrawal-related alterations. These results suggest the indication of NAC as an adjuvant therapy for alcohol withdrawal and relapse.