Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Ventraalisen pallidumin opioidireseptorien merkitys alkoholiriippuvuudessa

Show full item record

Files in this item

Files Size Format View

Full-text will be available: 2015

Use this URL to link or cite this item: http://hdl.handle.net/10138/18452
Vie RefWorksiin
Title: Ventraalisen pallidumin opioidireseptorien merkitys alkoholiriippuvuudessa
Author: Suo-Yrjö, Ville
Abstract: Lähes kaikki päihteenä käytetyt aineet lisäävät dopamiinin vapautumista mesolimbisen dopamiiniradan päätepisteenä olevassa accumbens-tumakkeessa. Tämän takia niiden vaikutukset on liitetty tiiviisti dopaminergisen järjestelmän toimintaan. Mesolimbisen dopamiiniradan toiminta näyttää olevan välttämätön esimerkiksi kokaiinin ja amfetamiinin palkitsevien vaikutusten osalta. Etanolin kohdalla palkitsevat vaikutukset näyttäisivät kuitenkin välittyvän mesolimbisesta dopamiiniradasta poikkeavia neuronaalisia reittejä pitkin. Tätä puoltaa havainto jonka mukaan mesolimbisen dopamiiniradan hermoyhteyksien tuhoaminen accumbens-tumakkeessa ei vaikuta etanolin kulutukseen rotilla. Etanolin mahdollinen vaikutuskohta mielihyväjärjestelmässä saattaa siten olla accumbens-tumakkeen suoran stimulaation lisäksi, siitä ventraalinen pallidumiin projisoituvat GABA- ja opioidergiset haarakesolut, sekä ventraalisen pallidumin GABA- ja opioidergiset reseptorit. Ventraalinen pallidum on aivojen rakenne jota pidetään mielihyväradan viimeisenä rakenteena ja sen on todettu välittävän luonnollisen mielihyvään ja päihteisiin liittyvää vahvistumista.

Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää ventraalisen pallidumin opioidergisten reseptorien toiminnan merkitystä etanolin kulutuksessa. Tutkimusmenetelmänä oli ventraaliseen pallidumiin mikroinjektiolla annosteltujen opioidergisten (μ-, δ-, κ-agonistien ja antagonistien) lääkeaineiden vaikutuksen tutkiminen AA-rottien vapaaehtoiseen etanolin kulutukseen. Tutkimuksen hypoteesina oli, että opioidireseptorien aktivaatio ventraalisessa pallidumissa saa aikaan etanolin kulutuksen vähenemisen ja näiden reseptorien inkativaatio etanolin kulutuksen lisääntymisen. Tutkimus suoritettiin Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksella (THL), Päihteet ja riippuvuus osastossa, Kalervo Kiianmaan tutkimusryhmässä. Tutkimuksessa käytettiin etanolia suosivaa AA-rottakantaa joille annosteltiin opioidergiseen järjestelmään vaikuttavia lääkeaineita mikroinjektion avulla ventraaliseen pallidumiin. Kokeessa oli yhteensä 72 uros AA-rottaa sukupolvesta F99. Kokeessa oli 6 ryhmää joissa kaikissa oli 12 rottaa. Ennen varsinaisen kokeen alkamista rotat opetettiin juomaan 10 % etanoli/vesi-liuosta vapaaehtoisesti. Leikkaus ja ohjauskanyylien asennus suoritettiin stereotaktisen laitteen avulla. Ohjauskanyylit laskettiin aivoihin bilateraalisesti ventraalisen pallidumin kohdalle. Jokaista lääkeainetta annettiin kolmena eri suuruisena annoksena jonka lisäksi annettiin kontrollina ringerin liuosta. Injektiotilavuus oli jokaisen lääkeaineen sekä ringerin kohdalla 0,3 μl ja injektio tapahtui nopeudella 0,3 μl/min. Koepäiviä oli yhteensä neljä (kolme lääkeainetta ja kontrolli). Injektiot annettiin sekoitetussa järjestyksessä. Injektion jälkeen rotat siirrettiin välittömästi omaan kotihäkkiinsä ja niille annettiin etanolijuomaputki. Etanolin kulutusta seurattiin ajanhetkillä 0, 10, 20, 30, 50, 70 ja 90 minuuttia. Kokeiden jälkeen rotat dekapitoitiin ja mikroinjektioiden osuminen tarkistettiin thioniinilla värjätyistä aivoleikkeistä. Tulokset analysoitiin toistettujen mittausten varianssianalyysillä ja jos ryhmien välillä havaittiin merkitsevä ero, suoritettiin jatkotesti Dunnett’in testillä. Jos tilastollinen ero havaittiin toistettujen mittausten varianssianalyysillä, tarkasteltiin tuloksia vielä tietyn aikapisteen osalta yksisuuntaisen varianssi-analyysin avulla käyttäen jatkotestinä Dunnett’in testiä.

Tuloksista havaittiin, että ainoastaan μ-opioidireseptoriagonistilla (DAMGO) oli tilastollisesti merkitsevä vaikutus etanolin kulutukseen. Etanolin kulutuksen lasku oli annosriippuvainen ja laski kahdella suurimmalla annoksella. Selkein ero havaittiin ensimmäisen 50 minuutin aikana etanolin juomisen aloittamisesta. Muilla lääkeaineilla ei havaittu eroa etanolin kulutuksessa. μ-opioidireseptoriantagonistilla (CTOP) etanolin kulutuksen nousu oli lähellä merkitsevyyttä (p=0.08) toiseksi suurimmalla annoksella. Johtopäätöksenä oli, että μ-opioidireseptoriaktivaatio ventraalisessa pallidumissa vähentää etanolin juomiseen liittyvää vahvistumista AA-rotilla. μ-opioidireseptorin toiminnan estämisellä oli lievä etanolin kulutusta nostava vaikutus, mutta tätä ei voida pitää luotettavana vaan lisätutkimuksia tarvitaan. δ- ja κ-opioidireseptorien aktivaatiolla tai inaktivaatiolla ei ollut vaikutusta etanolin juomiseen kyseisellä rottakannalla. Tuloksista tehdyt johtopäätökset tukevat teoriaa ventraalisen pallidumin roolista mielihyväjärjestelmän osana. Vertailtaessa tuloksia ventraaliseen pallidumiin annosteltujen GABAergisten lääkeaineiden vaikutuksesta etanolin kulutukseen, huomioon ottaen kyseisten aineiden vaikutukset solujen kalvojännitteeseen, voidaan päätellä ventraalisen pallidumin toiminnan inhibitiolla olevan etanolin kulutukseen liittyviä palkitsemismekanismeja estävä vaikutus.Nearly all drugs that are abused release dopamine in the nucleus accumbens, the end point structure of mesolimbic dopamine pathway. This why effect of those drugs is closely attached to dopaminergic system. It seems that function of mesolimbic dopamine pathway is necessary for rewarding effects of drugs as cocaine and amphetamine. However rewarding effects of ethanol seems to mediate routes despite of mesolimbic dopamine pathway. This conclusion is a result of several studies that have showed that destruction of synapses of in nucleus accumbens have no effect on ethanol drinking of rats. So it might be that the possible place were effects of ethanol mediate beside of straight stimulation of nucleus accumbens, are GABA- and opioidergic medium spiny neurons that project from nucleus accumbens to ventral pallidum and also from ventral pallidum back to nucleus accumbens. Ventral pallidum is the structure of brain that is thought to be the last common pathway of brain reward circuitry. Ventral pallidum is also found to mediate reinforcement of pleasure of natural rewarders and also drugs that are abused.

Meaning of this study was to find how opioidreceptors in ventral pallidum control the drinking of ethanol. The method of study was observe how opioidergic drugs (μ-, δ-, κ-agonist and –antagonist) that are microinjected in brain of AA-rats mediate voluntary ethanol drinking of these animals. Hypothesis of this study was that activation of opioidreceptors in ventral pallidum leads to lower consumption of ethanol and inactivation of these receptors leads to higher consumption of ethanol. Study was performed in National institute for healt and welfare, Department of Alcohol, Drugs an Addiction, in research group of Kalervo Kiianmaa. There were used ethanol prefering AA-rats which were microinjected in ventral pallidum with opioidergic drugs. Study involved 72 male rats form generation F99. There were six groups and each had 12 rats. Before the actual trial rats were taught to drink 10 % ethanol/water-solution voluntary. Surgery and placement of canulaes were done with stereotactic device. Bilateral guide canulaes were placed above the ventral pallidum. Each drug was given in three different size doses and also ringer’s solution was given as a control. Volume on injections were in each drug and with the ringer’s solution 0,3 μl and rate of injection was 0,3 μl/min. Total trial involved four experiment days (three with the drugs and one with the ringer’s solution). Injections were given in mixed order. Immediately after injection rats were moved in their homecages and they were given drinking bottle which was filled with ethanol. The consumption of ethanol was observed in time of 10, 20, 30, 50, 70 and 90 minutes. After all experiment’s were done rats were decapitated and the places of injections were checked from brain slices that were stained with thionine. Results were analyzed with repeated measures ANOVA and if difference between groups were found the post hoc test were done with Dunnett’s test. If the statistical difference were found with repeated measures ANOVA the result were analyzed also in exact time point with ANOVA and Dunnett’s test.

The only significant result was found with μ-opioidreceptoragonist (DAMGO). It lowered the ethanol consumption significantly. The drop in ethanol consumption was dose dependent and was seen with two highest doses of DAMGO. Clearest difference was seen at the first 50 minutes after rats had started drinking ethanol. The second highest dose of μ-opioidreceptorantagonist (CTOP) had a little tendency to elevate ethanol consumption and was near to be a significant (p=0.08). There were found no effects with other drugs. The main conclusion of this study was that activation of μ-opioidreceptors in the ventral pallidum lowers consumption of ethanol in AA-rats. Inhibition the μ-opioidreceptors had a mild effect of elevating ethanol consumption but this could not be taken as reliable and more studies are needed to be done. δ- and κ-opioidreceptor activation or inhibition had no effect in ethanol consumption in these rats. Conclusions made by these results give support to the theory of role of ventral pallidum as a part of brain reward circuitry. When these results are compared to studies were GABAergic drugs are injected in ventral pallidum and ethanol consumption is observed and also with the knowledge of how these drugs affect the cell’s membrane potential, there can be made conclusion that inhibition the activity of ventral pallidum has effects that block pleasure mechanisms that interface with ethanol.
Description: Farmasian tiedekunta, farmakologia
URI: http://hdl.handle.net/10138/18452
Date: 2010
Full text embargoed until: 2015
This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account