PMC

Discussion

A jelenlegi kísérletek a levetiracetam (LEV) antiepileptikus gyógyszer akut beadásának hatását vizsgálták az alkohol- és szacharózivásra két különböző hozzáférési eljárással. Az első kísérletben, egy módosított “ivás a sötétben” (DID) eljárást alkalmazva, különálló egerek ittak alkoholt vagy szacharózt egyetlen üvegből, amelyet négy órán keresztül mutattak be az evés és ivás cirkadián csúcspontja alatt minden másnap (Holstein et al., 2011). Ezzel az eljárással mérsékelten magas alkoholfogyasztást értek el (körülbelül 5 g/kg/4 óra), amely stabil volt az egymást követő tesztnapokon és hasonló volt az egyes egyedek között. Az ivás első órája után a levetiracetam előkezelés növelte az alkoholfogyasztást a sóoldatos előkezeléshez képest. A mérsékelt LEV-dózisok (3-30 mg/kg) gyakorolták a legnagyobb hatást, míg a legnagyobb vizsgált dózis (100 mg/kg) nem növelte az alkoholfogyasztást. A második kísérletben, intermittáló hozzáférési (IA) eljárást alkalmazva, különálló egerek ittak két palackból, az egyik alkoholt vagy szacharózt, a másik vizet tartalmazott, amelyeket 24 órán keresztül minden hétfőn, szerdán és pénteken helyeztek el az otthoni ketrecükben (Hwa et al., 2011). A DID-kísérlet eredményeivel ellentétben az IA-eljárásban a LEV csökkentette az alkoholfogyasztást a hozzáférés első négy órájában, valamint a teljes 24 órás hozzáférési időszak alatt. Mind a DID, mind az IA kísérletben a LEV nem növelte vagy csökkentette következetesen a szacharóz bevitelét, és a LEV nem befolyásolta az IA eljárás során egyidejűleg mért vízfelvételt sem. A két kísérleti eljárás ellentétes eredményei kiemelik a gyógyszerhatások összehasonlításának fontosságát az alkoholhoz való hozzáférés és a bevitel különböző modelljeire.

A Levetiracetamot az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala engedélyezte az epilepszia kezelésére, és kedvező farmakokinetikával és szerény mellékhatásprofillal rendelkezik (Sirsi és Safdieh, 2007). Emiatt a LEV széles terápiás ablakkal rendelkezik, és magas szérumszintek biztonságosan elérhetők. A LEV e vizsgálathoz választott dózisai megközelítik az emberekben a rohammegelőzésre használt, testsúlyalapú dózisok tartományát, jellemzően 40-80 mg/kg/nap. A LEV-nek az alkoholfogyasztás zavaraiban végzett klinikai vizsgálatok napi 500-4500 mg-os orális dózisokról számolnak be (Mariani és Levin, 2008; Sarid-Segal és mtsai., 2008; Muller és mtsai., 2010; Muller és mtsai., 2011), vagy 7-64 mg/kg/nap egy 70 kg-os felnőtt esetében. A LEV-et gyakorlatilag nem befolyásolja a máj metabolizmusa (Perucca és Johannessen, 2003; Lacerda et al., 2006), és a jelenlegi vizsgálatban a 10 mg / kg i.p. LEV adag nem befolyásolta a BAC-ot a kísérletező által beadott 1,0 g / kg alkohol p.g. után, így nem valószínű, hogy az alkohol farmakokinetikájának változásai magyarázzák viselkedési eredményeinket. A LEV szabadon átjut a vér-agy gáton, a szérum csúcskoncentrációját az i.p. beadást követő 30 percen belül éri el, a szérum felezési ideje pedig 1 és 3 óra között van patkányokban és egerekben (Doheny et al., 1999; Benedetti et al., 2004) és 6-8 óra emberben, bár görcsoldó hatásának időtartama emberben hosszabb, mint amit farmakokinetikája előre jelezne (Perucca és Johannessen, 2003), valószínűleg a LEV újrahasznosított szinaptikus vezikulákban történő szekvesztrációja miatt, ahol a vesikuláris glutamát felszabadulás gátlásán keresztül fejti ki hatását (Meehan et al., 2011).

Az első kísérletben az akut LEV beadása növelte az alkoholfogyasztást, de nem befolyásolta a szacharóz bevitelét egy DID eljárás során. A legtöbb vizsgált farmakológiai kezelés elnyomja a binge-szerű alkoholfogyasztást C57 egerekben (Sprow és Thiele, 2012), és csak néhány, köztük a GABAB receptor agonista baclofen, a hisztamin H3 receptor agonista immepip és a kannabinoid agonista WIN 55-212,2 hasonló eljárásokban növelte az alkoholfogyasztást (Moore et al., 2007; Linsenbardt és Boehm, 2009; Nuutinen et al., 2011). Mind a hisztamin H3 (Osorio-Espinoza et al., 2011), mind a kannabinoid CB1 receptorok (Huang et al., 2001) kimutatták, hogy preszinaptikus heteroreceptorként működnek, amelyek gátolják a glutamát felszabadulását a bazális ganglionokban, ami arra utal, hogy a LEV, amely szintén gátolja a limbikus motoros áramkörök gerjesztő neurotranszmisszióját (Robinson et al., 2013), hasonló módon hathat az alkoholbevitel növelésére a DID hozzáférési ütemtervben. A C57 egerekben a LEV-kezelést követően megnövekedett alkoholfogyasztás összhangban van azzal az emberekben végzett megállapítással is, hogy a mérsékelt alkoholfogyasztók megnövelték a fogyasztásukat, miközben LEV-t kaptak (Mitchell et al., 2012).

A jelenlegi minden másnapos DID-eljárás során elfogyasztott alkoholmennyiség (körülbelül 1,25 g/kg/h) valamivel kevesebb volt, mint a DID-eljárás más változatai esetében jelentett mennyiségek, amelyek jellemzően 1,75 g/kg/h tartományban vannak (Rhodes et al., 2005; Sparta et al., 2008; Holstein et al., 2011). Az alanyokon belüli összehasonlításhoz szükséges ismételt kezelés és injekciók okozhatták ezt a valamivel alacsonyabb beviteli szintet, mivel a napi kezelés és a minden másnapi injekciók megkezdése előtt magasabb volt az alkoholfogyasztás. Ennek ellenére a vér alkoholszintje két óra alatt megközelítette a 80 mg/dl-t, ami azt jelzi, hogy ez az eljárás farmakológiailag releváns szintű alkoholfogyasztást eredményezett.

Lehetséges, hogy a LEV a DID-kísérleteinkben a kezelési és injekciós stresszorok elnyomó hatásának csillapításával növelte az alkoholfogyasztást. A LEV bizonyítottan csökkenti a szorongásszerű viselkedést az emelt plusz labirintusban és a Vogel konfliktus tesztben (Lamberty et al., 2002; Gower et al., 2003), és más anxiolitikus hatású vegyületek növelhetik az alkoholfogyasztást (Boyle et al., 1993; Sinnott et al., 2002). Mivel azonban a LEV nem befolyásolta az alkoholfogyasztást az ivás első órájában, az injekciós stresszorhoz legközelebbi időben, valószínűbb, hogy a LEV a szorongás csökkentésétől eltérő mechanizmuson keresztül befolyásolja az ivást.

A LEV alkoholfogyasztást növelő hatása a DID-eljárásban nem volt azonnali. Inkább úgy tűnt, hogy a LEV-nek nagyobb hatása volt, ahogy az egerek több alkoholt ittak a 4 órás ivás későbbi szakaszaiban. Nem valószínű, hogy ez az időbeli lefolyás egyszerűen a lassú hatáskezdet eredménye, mivel a LEV gyors hatást mutatott mind a rohamküszöbökre rohamot kiváltó rágcsálókban (Gower et al., 1992), mind pedig a kísérletező által beadott alkohol és kokain viselkedési hatásaira (Robinson et al., 2013). A DID-nél megfigyelt hosszabb időbeli lefolyás összefügghet azzal, hogy a LEV farmakodinamikája aktivitásfüggő lehet. A LEV gyorsan átjut a vér-agy gáton (Tong és Patsalos, 2001), de az intravezikuláris SV2A kötőhelyhez való hozzáférését korlátozza a vesikuláris nyitás gyakorisága és időtartama a bazális tüzelési szint felett aktivált neuronok preszinaptikus termináljain (Yang és Rothman, 2009; Meehan et al., 2011). Az a tény, hogy a LEV csak az ivás első órája után növelte az alkoholfogyasztást, arra utal, hogy az emelkedő véralkoholszint elegendő aktivitást stimulálhatott a limbikus motoros áramkörökben ahhoz, hogy a LEV hozzáférjen a kötőhelyéhez, ezáltal befolyásolva a neurotranszmissziót és megváltoztatva a viselkedést. Korábban kimutattuk, hogy a hasonló abszolút véralkohol-koncentrációk az emelkedő, de nem a csökkenő fázisban potenciálják az elektromos agyi stimulációs jutalmat (BSR) C57BL/6J egerekben (Fish et al., 2010).

Az alkohol farmakológiai hatásainak élvezete feltételezhetően motiválja az alkoholfogyasztást az emberekben (Seevers, 1968), legalábbis kezdetben. A jelenlegi kísérletekben elfogyasztott alkoholszintekről kimutatták, hogy aktiválják a jutalmazást és megerősítést közvetítő mezokortikolimbikus neurális áramköröket (Imperato és Di Chiara, 1986; Williams-Hemby és Porrino, 1997), és fokozzák ezeknek az agyi jutalomútvonalaknak az érzékenységét az agyi stimulációs jutalomra (Fish et al., 2010). A közelmúltban végzett preklinikai kísérletek azt mutatták, hogy a LEV képes blokkolni az alkohol intrakraniális önstimulációra gyakorolt potenciáló hatását, és csökkenti az alkohol által stimulált motoros aktivitást, ami arra utal, hogy a LEV megakadályozhatja, hogy az alkohol aktiválja ezeket a limbikus motoros áramköröket (Robinson et al., 2013). A DID-eljárásban az egerek ezért növelhették alkoholfogyasztásukat annak érdekében, hogy leküzdjék az alkohol jutalmazásának farmakológiai blokkolását és létrehozzák a fokozott jutalom várható állapotát. Ezt a hipotézist támogatja a Mitchell et al. vizsgálatban (2012) az alacsonyabb alkoholfogyasztású egyének egy alcsoportja, akik arról számoltak be, hogy több alkoholt fogyasztottak, mert kevésbé érezték magukat részegnek. Ez a lehetőség óvatosságot sugall az alkohol élvezeti hatásának blokkolására tervezett farmakoterápiával kapcsolatban a mérsékelt ivóknál. Ezenkívül hangsúlyozza mind a preklinikai, mind a klinikai vizsgálatok szükségességét a gyógyszeres kezelések összehasonlítására az alkoholfogyasztás különböző mintái között.

A 24 órás IA ütemterv során elért magas alkoholfogyasztási szintek összhangban vannak a Hwa és munkatársai (2011) eredményeivel, és a második hét után a 20%-os alkoholkoncentrációnál eszkaláció volt megfigyelhető, ami szintén megismétli Melendez (2011) eredményeit a 15%-os alkoholhoz való minden másnapi hozzáféréssel. A DID-re gyakorolt potenciáló hatásával ellentétben a LEV csökkentette az alkoholfogyasztást az IA egerekben. Az alacsonyabb dózisok (0,3, 3 és 10 mg/kg) csökkentették a kumulatív alkoholfogyasztást az első négy órában, míg a magasabb dózisok (30 és 100 mg/kg) nem mutattak jelentős hatást. A sóoldatos vivőanyag beadásához képest egyik dózis sem befolyásolta szignifikánsan a szacharóz vagy az egyidejűleg mért vízfelvételt, ami az alkoholfogyasztásra gyakorolt specifikus hatást jelzi. A csökkent alkoholfogyasztás a 24 órás munkamenet korai szakaszában volt nyilvánvaló, ami arra utal, hogy a mezolimbikus jutalmazási áramkörön belüli neurális aktivitás elegendő lehetett az alkohol bemutatásának időpontja előtt ahhoz, hogy a LEV hozzáférjen az SV2A kötőhelyekhez. Ezt az elképzelést alátámasztja egy nemrégiben végzett tanulmány, amely megemelkedett bazális sejtek tüzelését találta a nucleus accumbens-ben olyan patkányoknál, amelyek inkább szakaszosan, mint folyamatosan alkoholt fogyasztottak (Hopf et al., 2011).

Az alkoholfogyasztás és az alkoholpreferencia a teljes 24 órás ülés alatt elnyomott maradt, ami arra utal, hogy a LEV kiválasztásakor nem volt visszaesés az alkoholfogyasztásban, és hogy a LEV nem változtatta meg az általános folyadékbevitelt. Meglepő módon a LEV hatása a 24 órás alkoholfogyasztásra és az alkoholpreferenciára megközelítette a lépcsőfüggvényt, mivel minden LEV-dózis elérte vagy megközelítette a statisztikailag szignifikáns különbséget a sóoldatos vivőanyaghoz képest. Meg kell jegyezni, hogy bár az alkoholfogyasztást elnyomták, az egerek még mindig olyan mennyiségű alkoholt fogyasztottak (körülbelül 15 g/kg a 24 órás időszak alatt), amely inkább a folyamatos alkoholfogyasztású egerekre jellemző (Hwa et al., 2011; Melendez, 2011). Ezek az adatok arra utalnak, hogy a LEV megzavarhatja azokat az idegi mechanizmusokat és adaptációkat, amelyeket a 24 órás szakaszos alkoholhozzáférés előzményei foglalkoztatnak. Az, hogy a LEV másképp befolyásolta a DID-t, mint az IA-t, azt jelzi, hogy az alkoholhoz való hozzáférés időtartama (4 vs. 24 órás hozzáférés) fontos lehet annak meghatározásában, hogy a LEV hogyan befolyásolja az alkoholfogyasztást. A súlyos alkoholfogyasztás és a kényszerű absztinencia ciklusaiból eredő gyújtogatás és fokozott glutamatergikus aktivitás vonzó hipotetikus mechanizmus a 24 órás szakaszos hozzáférést követően megfigyelt hatásokhoz (Ballenger és Post, 1978; Kokka et al., 1993; Ulrichsen et al., 1995; Becker et al., 1997). Ebben a tekintetben a LEV úgy viselkedhet, mint más, a glutamátrendszert célzó vegyületek, például az acamprozát, amelyekről úgy gondolják, hogy csökkentik az alkoholfogyasztást az abnormálisan megnövekedett neurális aktivitás normalizálásával (Gass és Olive, 2008). Az agyi jutalmazási áramkörök megnövekedett ingerlékenysége a normál bazális aktivitás felett a 24 órás alkoholfogyasztás után (Hopf et al., 2011) olyan szubsztrátumot biztosíthat, amelyre a LEV úgy hathat, hogy gátolja ezeknek a limbikus motoros pályáknak az aktivitását korábban és erőteljesebben az ivás során, ami csökkent IA alkoholfogyasztást eredményez. Az SV2A-szintek szintén változnak a kiváltott rohamtevékenységgel és krónikus epilepsziában (van Vliet et al., 2009; Ohno et al., 2012), ami felveti annak lehetőségét, hogy a LEV farmakológiai célpontjának, az SV2A-nak az expressziója is változhat a több napon át tartó 24 órás intermittáló alkoholfogyasztás során.

A kísérletekben viszonylag alacsony szacharózkoncentrációt (0,5%) használtunk, hogy hasonló mennyiségű alkohol- és szacharózfogyasztást váltsunk ki. Bár a szacharózt ivó egerek több folyadékot fogyasztottak, mint az alkoholt ivó egerek (1,2 ml szacharóz vs. 0,83 ml alkohol), a szacharózfelvétel gyógyszer okozta növekedése és csökkenése egyaránt kimutatható lett volna. A jövőbeni, magasabb szacharóz-koncentrációval végzett vizsgálatok, mint például a korábbi vizsgálatokban használt 10%-os koncentrációk (Sparta és mtsai., 2008; Lowery és mtsai., 2010), közvetlenebbül tesztelhetik, hogy a LEV befolyásolja-e az édes oldatok iránti preferenciát. Azt, hogy a LEV megváltoztathatja-e a keserű ízzel szembeni toleranciát, szintén nem vizsgáltuk közvetlenül a jelenlegi kísérletekben. IA kísérletünk eredményei azonban az averzív ízzel szembeni tolerancia ellen szólnak, mivel a LEV-nek ellentétes hatása volt, nevezetesen, hogy csökkentette az alkoholfogyasztást.

A LEV-nek az alkoholfogyasztásra gyakorolt hatásosságára vonatkozó három kontrollált klinikai vizsgálat emberekben nem talált jelentős csökkenést az alkoholfogyasztásban, és a jelenlegi adataink, amelyek a DID ivás növekedését mutatják egy preklinikai modellben, összhangban vannak Mitchell et al. (2012) megállapításaival a súlyos szociális ivókban. Azonban a jelen adataink, amelyek a 24 órás IA ivási eljárás során csökkent alkoholfogyasztást mutatnak egy egérmodellben, nem állnak összhangban a Richter és munkatársai (2012) detoxikált alkoholistáknál vagy Fertig és munkatársai (2012) kezelésre szoruló, alkoholfüggő járóbetegeknél tett megállapításaival. A LEV alkoholfogyasztásra gyakorolt eltérő hatásai a két különböző alkoholfogyasztási eljárást alkalmazó egerekben azt sugallják, hogy a LEV emberi alkoholfogyasztásra gyakorolt hatásai is specifikusak lehetnek bizonyos ivási mintákat folytató egyénekre, és nem várható, hogy teljes absztinenciát eredményez egy aktívan, erősen ivó egyénnél. Ez segíthet megmagyarázni az akut alkoholmentesítéssel kapcsolatos klinikai vizsgálatok pozitív eredményeinek – amelyekben a LEV-nek még mindig szerepe lehet – és a hosszabb távú iváscsökkentéssel vagy a józanság fenntartásával kapcsolatos klinikai vizsgálatok negatív eredményeinek ellentmondását is. A preklinikai eredményeinket figyelembe véve ezért talán korai lenne a LEV-et az alkoholizmus sikertelen terápiájaként kategorizálni (Le Strat, 2012). A lehetséges gyógyszeres terápiák további preklinikai feltárása informálhatja a klinikai vizsgálatokat azáltal, hogy azonosítja az alkoholfogyasztási zavarokban szenvedő betegek altípusait, akiknél a különböző farmakoterápiáknak a legnagyobb esélyük lehet a sikerre.