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O Impacto do Consumo Excessivo de Álcool no Desenvolvimento do Cérebro

Beber em excesso na adolescência afeta a aprendizagem e as respostas emocionais.

Cristina Velazquez-Marrero, K. M. Cardona-Jordan, X. X. Lay-Rivera, D. Bracho-Rincon, R. Gonzalez-Bermejo, G. L. Alvarado-Monefeldt, J. P. Gonzales-del Toro, C. Esquillin-Rodriguez, M. E. Lloret-Torres

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Índice

A adolescência é um período chave para o desenvolvimento. Nessa fase, o estresse pode aumentar o risco de problemas de saúde mental, como o uso abusivo de álcool e transtornos de ansiedade. Muitos jovens praticam binge drinking, que significa consumir muito álcool em um curto espaço de tempo. O Instituto Nacional de Abuso de Álcool e Alcoolismo define binge drinking como beber o suficiente para elevar a concentração de álcool no sangue a 0,08% ou mais. Para os meninos, isso geralmente significa cinco ou mais drinques de uma vez, enquanto para as meninas, são quatro ou mais. Pesquisas mostram que o binge drinking repetido pode prejudicar o desenvolvimento do cérebro, afetando habilidades sociais, atenção, memória e outras funções importantes. Durante essa fase, a exposição ao álcool pode impactar significativamente o crescimento cognitivo, emocional e social.

Estudos também ligaram o estresse na infância a taxas mais altas de transtornos por uso de álcool e transtorno de estresse pós-traumático (TEPT). Embora o binge drinking seja comum entre adolescentes, pouco se sabe sobre como uma única episódio de binge afeta o processo de aprendizado relacionado à extinção do medo, que é o processo de desaprender uma resposta de medo.

O Impacto do Binge Drinking no Cérebro

O binge drinking pode prejudicar áreas importantes do cérebro, como o hipocampo, córtex pré-frontal, lobo frontal e amígdala. Essas áreas têm papéis vitais na memória e no aprendizado. O uso crônico de álcool está ligado a problemas com memória, aprendizado, controle de impulsos e ao equilíbrio entre pensamento lógico e reações emocionais. O TEPT é uma condição que muitas vezes aparece junto com o transtorno por uso de álcool. Ele envolve reviver eventos traumáticos e causa sentimentos intensos de medo, raiva, estresse e ansiedade, muitas vezes desencadeados por lembretes do trauma.

Estudos mostram uma conexão entre a persistência de memórias traumáticas e dificuldades em aprender a extinção do medo. Pesquisas indicam que o transtorno por uso de álcool está associado a memórias de medo. Isso significa que sob a influência do álcool, o cérebro tem dificuldade em aprender novas informações que ajudariam a reduzir as respostas de medo. Como resultado, as respostas de medo se tornam mais fortes e duram mais.

Isso destaca a importância de estudar como o binge drinking afeta o aprendizado de extinção do medo.

Pesquisa sobre Binge Drinking e Desenvolvimento do Cérebro

A ativação de Wnt/β-Catenina é um processo que afeta certas funções cerebrais. Mostra-se que reduz a expressão na superfície de canais de potássio específicos, que são importantes para alterar a atividade cerebral necessária para o aprendizado de extinção do medo. Esta pesquisa analisou a expressão de β-catenina após os animais passarem por testes de extinção do medo. Também examinou o FKBP5, um gene envolvido na resposta ao estresse. O FKBP5 ajuda a regular como o corpo reage ao estresse por meio da sua interação com outras proteínas. Alterações no FKBP5 podem levar a problemas na gestão do estresse e estão ligadas a vários transtornos relacionados ao estresse, incluindo o uso de álcool e a abstinência.

Estudos mostraram que os níveis de expressão de FKBP5 estão relacionados ao TEPT e memórias de medo. Aumento dos níveis de FKBP5 pode ocorrer em resposta a exposições iniciais ao estresse e ao álcool. Portanto, direcionar essas mudanças genéticas pode ajudar a prevenir o TEPT, oferecendo uma perspectiva promissora para lidar com questões relacionadas ao uso abusivo de álcool e respostas ao trauma em adolescentes.

Desenho Experimental

Neste estudo, camundongos machos e fêmeas jovens foram usados para explorar os efeitos do binge drinking. Os camundongos foram alojados em condições adequadas que atendiam às diretrizes éticas para cuidados com animais.

Exposição a Etanol em Episódio Único (SEE)

Os camundongos foram divididos em dois grupos com base em seu peso e comportamento antes da exposição ao álcool. Como os camundongos geralmente não consomem álcool suficiente apenas bebendo para alcançar os níveis necessários de álcool no sangue, eles receberam injeções de uma solução salina misturada com álcool. As injeções foram administradas em intervalos espaçados ao longo de seis horas após os camundongos passarem por testes de condicionamento do medo.

Condicionamento de Medo Contextual e Paradigma de Extinção

Os testes de condicionamento e extinção do medo foram realizados em ambientes controlados para garantir consistência. O comportamento dos camundongos foi registrado usando câmeras de vídeo para acompanhar seus movimentos e comportamentos de congelamento.

Condicionamento de Medo Contextual

Durante a fase de condicionamento, os camundongos foram colocados em uma gaiola específica e receberam um choque leve. Esse processo tinha como objetivo associar um certo contexto a uma resposta de medo. Após o condicionamento, os camundongos foram devolvidos ao seu alojamento, onde tinham acesso a comida e água.

Extinção do Medo Contextual

Os testes de extinção ocorreram na mesma gaiola, sem aplicar choques. Os camundongos também foram testados em uma nova gaiola com uma aparência diferente. O tempo que passaram em cada gaiola foi registrado para avaliar suas respostas de medo.

Avaliação de Ansiedade e Comportamento

Para entender melhor os níveis de ansiedade dos camundongos, os pesquisadores mediram o tempo gasto em diferentes zonas das câmaras de teste durante os testes. Os dados coletados mostraram diferenças entre os grupos de tratamento com base em seu comportamento durante os testes de condicionamento e extinção.

Resultados dos Testes de Condicionamento

Os resultados não revelaram diferenças significativas no comportamento de congelamento entre machos e fêmeas, indicando que ambos os grupos tinham habilidades semelhantes para aprender as associações durante o condicionamento do medo. No entanto, os machos mostraram déficits claros de extinção após a exposição ao álcool parecida com binge.

Curiosamente, as camundongas mantiveram uma diminuição significativa no comportamento de congelamento ao longo dos testes, sugerindo que enquanto os machos tinham dificuldade em desaprender a resposta de medo, as fêmeas foram menos afetadas pela exposição ao álcool.

Diferenças de Gênero nas Respostas de Ansiedade

A ansiedade foi medida observando o tempo gasto no centro versus na periferia das câmaras. Os camundongos machos tratados com álcool ou salina passaram mais tempo no centro, indicando níveis de ansiedade mais baixos. Em contraste, as camundongas tratadas com ambas as substâncias mostraram uma tendência a passar mais tempo na periferia, sugerindo ansiedade elevada.

Investigando Mais os Efeitos do Álcool

Para entender se os efeitos da exposição ao álcool podiam ser vistos em diferentes contextos, testes adicionais foram realizados onde os camundongos foram condicionados em um ambiente e expostos a outro para extinção. Os resultados indicaram que os camundongos machos expostos ao álcool não conseguiram recordar sua resposta de medo em um contexto novo.

Explorando Mudanças na Expressão de Proteínas

Após completar os testes comportamentais, o tecido cerebral dos camundongos foi examinado quanto à expressão de proteínas FKBP5, β-catenina e GSK-3β, que estão ligadas a respostas ao estresse e aprendizado de extinção do medo. Nos camundongos expostos ao álcool, essas proteínas mostraram uma diminuição significativa na expressão. As descobertas alinhadas com pesquisas existentes sugerem que alterações nos níveis de proteínas estão associadas a uma maior probabilidade de TEPT e dificuldades com a extinção do medo.

Exposição ao Álcool e Extinção do Medo

O estudo indicou que a exposição ao álcool de forma semelhante ao binge prejudica a capacidade de desaprender respostas de medo. Essa observação é crucial para entender como comportamentos de consumo entre jovens adultos podem levar ao desenvolvimento de transtornos relacionados ao estresse.

O Papel dos Hormônios Femininos

Diferenças em como machos e fêmeas reagem ao estresse e à exposição ao álcool ressaltam a influência do sexo e dos hormônios. As fêmeas parecem mais propensas a desenvolver TEPT e transtornos por uso de álcool. Fatores como ciclos hormonais e propriedades intrínsecas do cérebro podem contribuir para essas diferenças, indicando a necessidade de mais pesquisas nessa área.

Implicações para Tratamento

A pesquisa destaca o potencial de direcionar proteínas específicas e mudanças genéticas para lidar com questões relacionadas ao TEPT e transtornos por uso de álcool. Estratégias focando no FKBP5 e na via Wnt/β-catenina podem oferecer novas opções de tratamento para apoiar o desenvolvimento saudável do cérebro durante a adolescência.

Conclusão

Em resumo, o estudo ilumina como um único episódio de consumo de álcool semelhante ao binge pode impactar significativamente o aprendizado de extinção do medo em adolescentes. Ao entender as conexões entre binge drinking, desenvolvimento cerebral e saúde mental, há um potencial maior para criar intervenções eficazes que podem melhorar os resultados para jovens enfrentando esses desafios. Abordar os riscos associados aos padrões de binge drinking é essencial para reduzir a probabilidade de desenvolver transtornos relacionados ao estresse e promover uma melhor saúde mental a longo prazo.

Fonte original

Título: Sex Differences in Contextual Extinction Learning After Single Binge-Like EtOH Exposure in Adolescent C57BL/6J Mice

Resumo: The relationship between chronic heavy drinking and post-traumatic stress disorder (PTSD) is well-documented; however, the impact of more common drinking patterns, such as a single episode leading to a blood alcohol concentration (BAC) of 0.09 g/dL (moderate intoxication), remains underexplored. Given the frequent co-occurrence of PTSD and alcohol misuse, it is essential to understand the biological and behavioral factors driving this comorbidity. We hypothesize that alcohols immediate sedative effects are coupled with the development of persistent molecular alcohol tolerance, which may disrupt fear extinction learning. To investigate this, we employed a Single Episode Ethanol (SEE) in-vivo exposure to mimic binge-like alcohol consumption over a 6-hour period, following contextual conditioning trials. Extinction trials were conducted 24 hours later to assess the effects on extinction learning. Our findings reveal a significant deficit in fear extinction learning in alcohol-treated adolescent male mice compared to saline-treated controls, with no such effects observed in female adolescent mice. These results suggest that even non-chronic alcohol exposure may contribute to the development of trauma- and stress-related disorders, such as PTSD, in males. Additionally, histological analysis revealed significant alterations in FKBP5, {beta}-catenin, and GSK-3{beta} levels in the hippocampus, striatum, and basolateral amygdala of alcohol-treated mice following extinction. The insights gained from this study could reshape our understanding of the risk factors for PTSD and open new avenues for prevention and treatment, targeting the molecular mechanisms that mediate alcohol tolerance. STATEMENT OF SIGNIFICANCEThis study investigates the impact of binge-like alcohol exposure on context extinction learning, aiming to identify previously unrecognized risks associated with this common drinking pattern and the development of trauma- and stress-related disorders, such as PTSD. Our findings reveal that binge-like alcohol exposure impairs extinction learning in male adolescent mice by disrupting molecular mechanisms within fear memory circuits, suggesting novel therapeutic and preventive targets. Dysregulated candidates include the canonical Wnt/{beta}-catenin signaling proteins, {beta}-catenin and GSK-3{beta}, along with FKBP5, a key player in glucocorticoid signaling and part of a gene network linked to PTSD. These alterations, found in the dorsal hippocampus (dHPC), basolateral amygdala (BLA), striatum, and nucleus accumbens (NAc) core and shell, may serve as promising targets for future pharmacological intervention.

Autores: Cristina Velazquez-Marrero, K. M. Cardona-Jordan, X. X. Lay-Rivera, D. Bracho-Rincon, R. Gonzalez-Bermejo, G. L. Alvarado-Monefeldt, J. P. Gonzales-del Toro, C. Esquillin-Rodriguez, M. E. Lloret-Torres

Última atualização: 2024-10-26 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620195

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620195.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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