Voluntary alcohol drinking: relation to corticosteroids and alcohol-mediated testosterone elevation

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-2709-9
Title: Voluntary alcohol drinking: relation to corticosteroids and alcohol-mediated testosterone elevation
Author: Etelälahti, Tiina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biosciences, Department of Biosciences
University of Helsinki, Hjelt Institute
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Alcohol dependence and alcoholism are modulated by environmental factors and genetic predisposition. Rat models have been invaluable in the investigation of several aspects of alcoholism in humans. The rodents exhibit a wide range of genetically determined alcohol-drinking preferences. Selective rat breeding programs with different alcohol preference has produced stable lines of rats that reliably exhibit high and low voluntary alcohol consumption (termed here AA and ANA, respectively). Alcohol consumption is also strongly dependent on environmental conditions. Stressful events evoke an extensive multisystem and integrative physiological response, where a major component is the activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. Testosterone has been implicated as mediator of the rewarding effect of alcohol, and the testosterone level is predictive of future alcohol consumption. The objective of the present thesis is to examine in greater detail the relations between alcohol, testosterone and neuroendocrine stress responses, and alcohol drinking. In the first study (I), the interrelations between endogenous and alcohol-mediated effects on testosterone and corticosterone levels and voluntary alcohol consumption were studied in a crossbred F2 generation of the original AA and ANA rat lines. The second study (II) was a reinvestigation of the effect of subchronic nandrolone decanoate treatment, which in an earlier study had been shown to increase alcohol consumption, and the relation of the effect on the HPA and hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axes. The third study (III) examined the possible role of benzyl alcohol, present as a preservative in the nandrolone product used in the earlier study, as a confounding factor that could explain differences between the results of the earlier study and the present one. In the fourth study (IV) the interrelations between the effect of corticosterone on alcohol-mediated testosterone changes and alcohol consumption in AA, ANA, F2 and Wistar rats were examined. The results of Study I shows connections between testosterone elevation and increased alcohol drinking, as well as between testosterone reduction and decreased alcohol drinking, which is in line with the original data of the AA and ANA lines. Elevated endogenous testosterone levels and higher frequencies of alcohol-induced testosterone increases were found in high consumption groups compared to low consumption groups. In Study II, subchronic nandrolone administration led to a reduction in alcohol-mediated testosterone levels, correlating with reduced voluntary alcohol consumption in the alcohol-preferring AA rat line. On the other hand, Study III showed that benzyl alcohol increases voluntary alcohol intake at least in the low-consumption rats, which may explain earlier discrepancies among studies. The results of Study IV were consistent with the hypothesis that corticosterone is involved in the regulation of alcohol-mediated testosterone changes. In conclusion, our present results suggests that corticosterone is a balancer, which regulates both the alcohol-mediated testosterone increase followed by reinforcement and increased voluntary alcohol drinking in high-drinking rats, and the alcohol-mediated testosterone reduction followed by disinforcement and reduced alcohol intake in low-drinking rats.Ympäristö ja geneettiset tekijät vaikuttavat alkoholiriippuvuuden ja alkoholismin kehittymiseen. Eläinmallit ovat tärkeitä välineitä ihmisen alkoholismiin liittyvien tekijöiden tutkimuksessa. Jyrsijöillä on perinnöllisiä ominaisuuksia, jotka yhdessä säätelevät mieltymystä alkoholin kulutukseen. Alkoholin kulutukseltaan toisistaan eroavia rottakantoja on jalostettu valikoimalla paljon ja vähän juovia yksilöitä erilleen sukupolvesta toiseen. Näin on saatu kehitettyä alkoholimieltymykseltään vakaat linjat fysiologista tutkimusta varten (tässä tutkimuksessa AA ja ANA rottakannat). Perintötekijöiden ohella alkoholin kulutus on myös vahvasti riippuvainen ympäristötekijöistä. Stressaavat tapahtumat käynnistävät moniulotteisen fysiologisen vastejärjestelmän kehossa. Hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaiskuoriakselin (HPA) aktivoituminen vastaa pääasiallisesti elimistön stressivasteen muodostumisesta. Tutkimukset ovat osoittaneet yhteyden testosteronin ja alkoholin kulutuksen välillä sekä testosteronin että palkitsemiseen liittyvien hermostollisten vasteiden välillä. Testosteronitaso voi olla myös ihmisen tulevaa alkoholin käyttöä ennakoiva tekijä. Tämän tutkimuksen kohteena oli tarkemmin selvittää alkoholin, testosteronin ja elimistön fysiologisen stressivasteen välisiä suhteita. Ensimmäisessä tutkimuksessa (I) selvitettiin sisäsyntyisen testosteroni- ja kortikosteronitason, alkoholiannoksen sekä vapaaehtoisen alkoholin kulutuksen aiheuttamien muutosten keskinäisiä yhteyksiä. Tutkimuksessa käytettiin alkoholin kulutukseltaan erilaisiksi jalostettujen rottakantojen F2-sukupolven yksilöitä. Toinen tutkimus (II) tehtiin aikaisempien löydösten perusteella, joissa oli havaittu nandrolon dekanoaatti-käsittelyn lisäävän alkoholin kulutusta. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten tämä vaikutus on yhteydessä HPA- ja HPG-akseleihin. Kolmannessa kokeessa (III) selvitettiin, oliko alkoholin kulutusta lisännyt aikaisemmassa tutkimuksessa säilöntäaineena käytetty bentsyylialkoholi, mikä selittäisi ristiriitaiset tulokset nykyiseen tutkimukseen verrattuna. Neljännen tutkimuksen (IV) tavoitteena oli selvittää tarkemmin kortikosteronin ja alkoholin aiheuttaman testosteronitason muutosten välisiä yhteyksiä AA, ANA, F2 ja Wistar rottakannoilla. Tutkimuksen I tulosten perusteella paljon ja vähän alkoholia kuluttavat rotat eroavat toisistaan testosteronin perustasojen suhteen kuten alkuperäiset AA ja ANA rottakannat. Paljon juovilla rotilla havaittiin korkeammat testosteronitasot ja enemmän alkoholin aiheuttamia testosteroninousuja kuin vähän alkoholia kuluttavilla rotilla. Tutkimuksen II tulosten perusteella havaittiin, että nandrolonikäsittely lievensi alkoholin aiheuttamaa testosteronitason nousujen määrää AA-rotilla ja vähensi alkoholin kulutusta kontrollieläimiin verrattuna. Tutkimus III osoitti, että bentsyylialkoholilla on alkoholin kulutusta lisäävä vaikutus ensisijaisesti vähän juovilla Wistar-rotilla. Tämä selittää ristiriitaa aikaisemman tutkimuksen ja nykyisen tutkimuksen II välillä. Bentsyylialkoholin vaikutusta stressivasteeseen ja testosteronitasojen nousuun ei kuitenkaan havaittu. Tutkimuksessa IV havaittiin kortikosteronin perustason olevan yhteydessä alkoholin aiheuttamaan testosteronitason muutokseen. Tutkimuksen tulosten perusteella voidaan esittää, että kortikosteroni on yhteydessä sekä alkoholin aiheuttamaan testosteronitason kohoamiseen, mikä voi lisätä alkoholin palkitsevaa vaikutusta paljon kuluttavalla rottakannalla että testosteronitason alenemiseen, mikä voi vähentää alkoholin palkitsevaa vaikutusta vähän kuluttavalla rottakannalla.
URI: URN:ISBN:978-951-51-2709-9
http://hdl.handle.net/10138/174274
Date: 2017-01-27
Subject: bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Voluntar.pdf 708.2Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record