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Discusión

Los experimentos actuales examinaron los efectos de la administración aguda del fármaco antiepiléptico levetiracetam (LEV) sobre el consumo de alcohol y sacarosa en dos procedimientos de acceso diferentes. En el primer experimento, utilizando un procedimiento modificado de «beber en la oscuridad» (DID), ratones separados bebieron alcohol o sacarosa de botellas individuales que se presentaron durante cuatro horas durante el pico circadiano de comer y beber cada día (Holstein et al., 2011). Con este procedimiento se consiguió una ingesta de alcohol moderadamente alta (aproximadamente 5 g/kg/4 horas) que se mantuvo estable a lo largo de los días de prueba consecutivos y fue similar entre los individuos. Después de la primera hora de beber, el pretratamiento con levetiracetam aumentó la ingesta de alcohol en relación con el pretratamiento con solución salina. Las dosis moderadas de LEV (3 – 30 mg/kg) tuvieron el mayor efecto, mientras que la dosis más alta probada (100 mg/kg) no aumentó la ingesta de alcohol. En el segundo experimento, utilizando un procedimiento de acceso intermitente (AI), ratones separados bebieron de dos botellas, una que contenía alcohol o sacarosa y la otra que contenía agua, colocadas en su jaula doméstica durante 24 h cada lunes, miércoles y viernes (Hwa et al., 2011). En contraste con los resultados del experimento DID, el LEV disminuyó la ingesta de alcohol en el procedimiento IA durante las primeras cuatro horas de acceso, así como durante todo el período de acceso de 24 horas. Tanto en el experimento DID como en el IA, el LEV no aumentó ni disminuyó sistemáticamente la ingesta de sacarosa, ni tampoco afectó a la ingesta de agua medida simultáneamente durante el procedimiento IA. Los resultados opuestos de los dos procedimientos experimentales destacan la importancia de comparar los efectos del fármaco en diferentes modelos de acceso e ingesta de alcohol.

Levetiracetam está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. para el tratamiento de la epilepsia, y tiene una farmacocinética favorable y un perfil de efectos secundarios modesto (Sirsi y Safdieh, 2007). Por ello, el LEV tiene una amplia ventana terapéutica y se pueden obtener niveles séricos elevados de forma segura. Las dosis de LEV elegidas para este estudio se aproximan al rango de dosis basadas en el peso que se utilizan para la prevención de las convulsiones en los seres humanos, normalmente 40-80 mg/kg/día. Los estudios clínicos de LEV en los trastornos por consumo de alcohol informan del uso de dosis orales de 500-4500 mg diarios (Mariani y Levin, 2008; Sarid-Segal et al., 2008; Muller et al., 2010; Muller et al., 2011), o 7-64 mg/kg/día en un adulto de 70 kg. El LEV prácticamente no se ve afectado por el metabolismo hepático (Perucca y Johannessen, 2003; Lacerda et al., 2006), y en el presente estudio una dosis de LEV de 10mg/kg i.p. no afectó a la tasa de alcoholemia tras la administración de 1,0 g/kg de alcohol p.g. por parte del experimentador, por lo que es poco probable que los cambios en la farmacocinética del alcohol puedan explicar nuestros resultados conductuales. El LEV atraviesa libremente la barrera hematoencefálica, con concentraciones séricas máximas que se alcanzan en los 30 minutos siguientes a la administración i.p. y una semivida sérica de entre 1 y 3 h en ratas y ratones (Doheny et al., 1999; Benedetti et al., 2004) y de 6 a 8 h en humanos, aunque la duración de su actividad anticonvulsiva en humanos es más larga de lo que podría predecirse por su farmacocinética (Perucca y Johannessen, 2003), posiblemente debido al secuestro del LEV en vesículas sinápticas recicladas, donde ejerce su efecto a través de la inhibición de la liberación de glutamato vesicular (Meehan et al., 2011).

En el primer experimento, la administración aguda de LEV aumentó la ingesta de alcohol pero no afectó a la ingesta de sacarosa en un procedimiento DID. La mayoría de los tratamientos farmacológicos que se han investigado suprimen el consumo de alcohol en forma de atracón en ratones C57 (Sprow y Thiele, 2012) y sólo unos pocos, entre ellos el agonista del receptor GABAB baclofeno, el agonista del receptor de la histamina H3 immepip y el agonista cannabinoide WIN 55-212,2 han demostrado aumentar la ingesta de alcohol en procedimientos similares (Moore et al., 2007; Linsenbardt y Boehm, 2009; Nuutinen et al., 2011). Se ha demostrado que tanto la histamina H3 (Osorio-Espinoza et al., 2011) como los receptores cannabinoides CB1 (Huang et al., 2001) actúan como heterorreceptores presinápticos que inhiben la liberación de glutamato en los ganglios basales, lo que sugiere que el LEV, que también inhibe la neurotransmisión excitatoria en los circuitos motores límbicos (Robinson et al., 2013), puede estar actuando de manera similar para aumentar la ingesta de alcohol bajo el programa de acceso DID. El aumento del consumo de alcohol tras el tratamiento con LEV en ratones C57 también coincide con el hallazgo en humanos de que los bebedores moderados de alcohol aumentaron su ingesta mientras recibían LEV (Mitchell et al., 2012).

Las cantidades de alcohol consumidas en el actual procedimiento de DID cada dos días (aproximadamente 1,25 g/kg/h) fueron ligeramente inferiores a las reportadas para otras variaciones del procedimiento DID, que suelen estar en el rango de 1,75 g/kg/h (Rhodes et al., 2005; Sparta et al., 2008; Holstein et al., 2011). La manipulación repetida y las inyecciones necesarias para la comparación dentro de los sujetos podrían haber causado este nivel de ingesta algo más bajo, ya que la ingesta de alcohol era mayor antes de la manipulación diaria y de las inyecciones cada dos días. No obstante, los niveles de alcohol en sangre se aproximaron a los 80 mg/dl en dos horas, lo que indica que este procedimiento produjo niveles farmacológicamente relevantes de ingesta de alcohol.

Es posible que el LEV aumentara la ingesta de alcohol en nuestros experimentos DID al atenuar los efectos supresivos de los estresores de manipulación e inyección. Se ha demostrado que el LEV reduce el comportamiento de ansiedad en el laberinto elevado y la prueba de conflicto de Vogel (Lamberty et al., 2002; Gower et al., 2003) y que otros compuestos con efectos ansiolíticos pueden aumentar la ingesta de alcohol (Boyle et al., 1993; Sinnott et al., 2002). Sin embargo, debido a que el LEV no afectó la ingesta de alcohol en la primera hora de consumo, el momento más cercano al estresor de la inyección, es más probable que el LEV afecte la ingesta de alcohol a través de un mecanismo distinto a la reducción de la ansiedad.

El efecto del LEV para aumentar la ingesta de alcohol en el procedimiento DID no fue inmediato. Más bien, el LEV parecía tener un mayor efecto a medida que los ratones bebían más alcohol en las últimas etapas de la sesión de bebida de 4 horas. Es poco probable que este curso temporal sea simplemente el resultado de un inicio de acción lento, ya que se ha demostrado que el LEV tiene efectos rápidos tanto en los umbrales de convulsiones en roedores con convulsiones (Gower et al., 1992) como en los efectos conductuales del alcohol y la cocaína administrados por el experimentador (Robinson et al., 2013). El curso temporal más largo que observamos en el DID puede estar relacionado con el hecho de que la farmacodinámica del LEV puede depender de la actividad. El LEV atraviesa rápidamente la barrera hematoencefálica (Tong y Patsalos, 2001), pero su acceso al sitio de unión del SV2A intravesicular está limitado por la frecuencia y la duración de la apertura vesicular en los terminales presinápticos de las neuronas activadas por encima de los niveles de disparo basales (Yang y Rothman, 2009; Meehan et al., 2011). El hecho de que el LEV aumentara la ingesta de alcohol sólo después de la primera hora de consumo sugiere que el aumento de los niveles de alcohol en sangre podría haber estimulado una actividad suficiente en los circuitos motores límbicos para permitir que el LEV accediera a su sitio de unión, afectando así a la neurotransmisión y cambiando el comportamiento. Anteriormente hemos demostrado que concentraciones absolutas de alcohol en sangre similares durante la fase ascendente, pero no la descendente, potencian la recompensa por estimulación eléctrica del cerebro (BSR) en ratones C57BL/6J (Fish et al., 2010).

Se supone que el disfrute de los efectos farmacológicos del alcohol motiva el consumo de alcohol en los seres humanos (Seevers, 1968), al menos inicialmente. Se ha demostrado que los niveles de alcohol consumidos en los experimentos actuales activan los circuitos neuronales mesocorticolímbicos que median la recompensa y el refuerzo (Imperato y Di Chiara, 1986; Williams-Hemby y Porrino, 1997), y que aumentan la sensibilidad de estas vías cerebrales de recompensa a la estimulación cerebral (Fish et al., 2010). Recientes experimentos preclínicos han demostrado que el LEV puede bloquear los efectos potenciadores del alcohol sobre la autoestimulación intracraneal y reducir la actividad motora estimulada por el alcohol, lo que sugiere que el LEV puede impedir que el alcohol active estos circuitos motores límbicos (Robinson et al., 2013). Por lo tanto, en el procedimiento DID, los ratones pueden haber aumentado su consumo de alcohol para superar el bloqueo farmacológico de la recompensa del alcohol y establecer el estado esperado de aumento de la recompensa. Esta hipótesis está respaldada por un subconjunto de individuos que bebían menos en el estudio de Mitchell et al. (2012), que declararon haber bebido más alcohol porque se sentían menos intoxicados. Esta posibilidad sugiere precaución para la farmacoterapia diseñada para bloquear los efectos placenteros del alcohol en bebedores moderados. Además, subraya la necesidad de realizar estudios tanto preclínicos como clínicos para comparar los tratamientos farmacológicos a través de diferentes patrones de consumo de alcohol.

Los altos niveles de consumo de alcohol alcanzados durante el programa de 24 horas de AI son consistentes con los de Hwa et al. (2011), y se observó una escalada después de la segunda semana en la concentración de alcohol del 20%, replicando también los hallazgos de Meléndez (2011) con el acceso cada dos días al 15% de alcohol. En contraste con sus efectos potenciadores sobre el DID, el LEV disminuyó la ingesta de alcohol en los ratones IA. Las dosis más bajas (0,3, 3 y 10 mg/kg) disminuyeron la ingesta acumulada de alcohol en las primeras cuatro horas, mientras que las dosis más altas (30 y 100 mg/kg) no tuvieron efectos significativos. En relación con la inyección con vehículo salino, ninguna de estas dosis afectó significativamente a la ingesta de sacarosa o de agua medida simultáneamente, lo que indica un efecto específico sobre el consumo de alcohol. La reducción de la ingesta de alcohol fue evidente al principio de la sesión de 24 horas, lo que sugiere que la actividad neural dentro del circuito de recompensa mesolímbico puede haber sido suficiente antes del momento de la presentación del alcohol para que el LEV acceda a los sitios de unión del SV2A. Esta idea se ve respaldada por un estudio reciente en el que se encontró una elevada activación de las células basales en el núcleo accumbens de ratas que bebían alcohol de forma intermitente en lugar de continua (Hopf et al., 2011).

El consumo de alcohol y la preferencia por el alcohol permanecieron suprimidos durante toda la sesión de 24 horas, lo que sugiere la ausencia de un rebote en el consumo de alcohol a medida que se excretaba el LEV y que éste no alteró la ingesta general de líquidos. Sorprendentemente, los efectos del LEV sobre el consumo de alcohol y la preferencia por el alcohol en 24 horas se aproximaron a una función escalonada, ya que todas las dosis de LEV alcanzaron o se aproximaron a diferencias estadísticamente significativas con respecto al vehículo salino. Cabe señalar que, aunque se suprimió el consumo de alcohol, los ratones siguieron consumiendo cantidades de alcohol (aproximadamente 15 g/kg durante el período de 24 horas) que son más típicas de los ratones que beben alcohol en un horario continuo (Hwa et al., 2011; Meléndez, 2011). Estos datos sugieren que el LEV podría interferir con los mecanismos neurales y las adaptaciones comprometidas por la historia del acceso intermitente al alcohol durante 24 horas. El hecho de que el LEV afectara al DID de forma diferente a la AI indica que la duración del acceso al alcohol (4 frente a 24 horas de acceso) puede ser importante para determinar cómo afecta el LEV al consumo de alcohol. La activación y el aumento de la actividad glutamatérgica resultante de los ciclos de consumo excesivo de alcohol y abstinencia forzada es un mecanismo hipotético atractivo para los efectos observados tras el acceso intermitente de 24 horas (Ballenger y Post, 1978; Kokka et al., 1993; Ulrichsen et al., 1995; Becker et al., 1997). En este sentido, el LEV puede actuar como otros compuestos dirigidos al sistema del glutamato, como el acamprosato, que se cree que reducen el consumo de alcohol al normalizar la actividad neuronal anormalmente elevada (Gass y Olive, 2008). El aumento de la excitabilidad de los circuitos cerebrales de recompensa por encima de la actividad basal normal después de beber alcohol durante 24 horas (Hopf et al., 2011) puede proporcionar un sustrato sobre el que el LEV puede actuar para inhibir la actividad de estas vías motoras límbicas antes y de forma más potente en la sesión de consumo de alcohol, lo que resulta en una disminución del consumo de alcohol en la IA. También se ha demostrado que los niveles de SV2A cambian con la actividad convulsiva y en la epilepsia crónica (van Vliet et al., 2009; Ohno et al., 2012), lo que plantea la posibilidad de que la expresión de SV2A, la diana farmacológica de la LEV, también pueda cambiar durante el consumo intermitente de alcohol de 24 horas a lo largo de varios días.

En estos experimentos se utilizó una concentración de sacarosa relativamente baja (0,5%) con el fin de provocar volúmenes comparables de consumo de alcohol y sacarosa. Aunque los ratones que bebieron sacarosa consumieron más líquido que los que bebieron alcohol (1,2 ml de sacarosa frente a 0,83 ml de alcohol), se pudieron detectar tanto aumentos como disminuciones de la ingesta de sacarosa inducidos por la droga. Futuras investigaciones con mayores concentraciones de sacarosa, como las concentraciones del 10% utilizadas en estudios anteriores (Sparta et al., 2008; Lowery et al., 2010), podrían probar más directamente si el LEV afecta a la preferencia por las soluciones dulces. En los experimentos actuales tampoco se comprobó directamente si el LEV podía alterar la tolerancia a un sabor amargo. Sin embargo, los hallazgos de nuestro experimento de IA argumentan en contra de la tolerancia a un sabor aversivo, ya que el LEV tuvo el efecto opuesto, es decir, disminuir la ingesta de alcohol.

Tres ensayos clínicos controlados sobre la eficacia del LEV para afectar el consumo de alcohol en los seres humanos no han encontrado reducciones significativas en la ingesta de alcohol, y nuestros datos actuales que muestran un aumento en el consumo de DID en un modelo preclínico son consistentes con los hallazgos de Mitchell et al. (2012) en bebedores sociales pesados. Sin embargo, nuestros datos actuales, que muestran una disminución del consumo de alcohol en el procedimiento de consumo de 24 horas de AI en un modelo de ratón, no son consistentes con los hallazgos de Richter et al. (2012) en alcohólicos desintoxicados o de Fertig et al. (2012) en pacientes ambulatorios dependientes del alcohol que buscan tratamiento. Los efectos diferenciales de la LEV sobre el consumo de alcohol en ratones utilizando los dos procedimientos diferentes de consumo de alcohol sugieren que los efectos de la LEV sobre el consumo de alcohol en humanos también podrían ser específicos para los individuos que se dedican a ciertos patrones de consumo de alcohol, y no se puede esperar que produzcan una abstinencia completa en un individuo activo y muy bebedor. También puede ayudar a explicar la discrepancia entre los resultados positivos de los estudios clínicos de desintoxicación aguda del alcohol, en los que el LEV puede seguir teniendo un papel, y los resultados negativos de los estudios clínicos sobre la reducción del consumo de alcohol a largo plazo o el mantenimiento de la sobriedad. Por lo tanto, teniendo en cuenta nuestros resultados preclínicos, puede ser prematuro categorizar la LEV como una terapia fallida para el alcoholismo (Le Strat, 2012). La continuación de la exploración preclínica de posibles terapias farmacológicas puede servir de base para los estudios clínicos al identificar subtipos de pacientes con trastornos por abuso de alcohol en los que las diferentes farmacoterapias pueden tener mayores probabilidades de éxito.