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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.9.2016.tde-26092016-151833
Document
Author
Full name
Tatiana Costa Andrióli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Marcourakis, Tania (President)
Cruz, Fábio Cardoso
Munhoz, Carolina Demarchi
Quadros, Isabel Marian Hartmann de
Title in Portuguese
Exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal: predisposição à dependência de drogas de abuso na adolescência
Keywords in Portuguese
Cocaína
Drogas de abuso
Nicotina
Poluição tabagística ambiental
Predisposição
Abstract in Portuguese
O desenvolvimento encefálico representa um período de grande vulnerabilidade. Embora diversos trabalhos mostrem que a exposição ao fumo passivo pode levar ao desenvolvimento de sintomas psicocomportamentais da farmacodependência, ainda não está claro se a exposição à poluição tabagística ambiental (PTA) na fase inicial de formação do SNC pode levar à predisposição ao uso de drogas de abuso na adolescência. Assim, o foco deste estudo foi avaliar se a exposição à PTA no início do período pós-natal (P) contribui para a sensibilização comportamental e efeitos recompensadores ao etanol e à cocaína durante a adolescência. Camundongos machos Swiss-Webster foram expostos do 3º (P3) ao 15º (P15) dia de vida pós-natal, duas vezes por dia, à mistura da fumaça central e lateral de cigarros referência (3R4F). Na adolescência (P34-P45), foram avaliados os efeitos do tratamento repetido de etanol e cocaína (primeiro protocolo) como também o efeito do tratamento agudo com cocaína (segundo protocolo). No primeiro protocolo os animais foram desafiados com cocaína (i.p) ou etanol (i.p), para a avaliação da sensibilização comportamental (P34-P35) (n=6) e da preferência condicionada por lugar (CPP) (P36-P45) (n=6). A quantificação por Western Blotting (n=6) das proteínas marcadoras de plasticidade, como os receptores dopaminérgicos D1R e D2R, c-Fos, FRA1 e Rac1, no estriado e no córtex pré-frontal (CPF) foi realizada imediatamente após o dia do teste da CPP no P45. Já para o segundo protocolo, os animais foram desafiados com cocaína (i.p) para a avaliação da sensibilização comportamental (P34-P35) (n=12), da CPP (n=10) e a quantificação dos mesmos marcadores bioquímicos (n=6) além da dinorfina-A, nas mesmas estruturas encefálicas que no primeiro protocolo. Essas análises foram realizadas duas horas após a expressão da sensibilização comportamental (P36). O primeiro protocolo avaliou a exposição repetida ao etanol e a cocaína na adolescência na predisposição à dependência enquanto o segundo se a exposição aguda a cocaína seria capaz de levar ao mesmo efeito. No primeiro protocolo observamos sensibilização cruzada pela PTA e quanto ao teste da CPP não foi observada diferença estatística nem para o tratamento com etanol, nem para o com cocaína. Nossos resultados indicam que houve efeito estimulatório nos grupos tratados com cocaína no segundo protocolo deste estudo, representado pelo aumento da atividade locomotora após administração da droga. Por outro lado, não observamos sensibilização cruzada pela PTA, a qual foi obtida no primeiro protocolo. Já para o segundo protocolo, foi observado o condicionamento pela cocaína. Com relação à quantificação das proteínas, nosso estudo mostrou diminuição na concentração de receptores DR1 no estriado no grupo exposto à PTA e tratado com etanol em relação ao grupo controle tratado com etanol no primeiro protocolo deste estudo e sugerem que a exposição repetida ao etanol é capaz de induzir alterações nos receptores de dopamina. No segundo protocolo deste estudo observamos aumento de c-Fos no estriado e no CPF no grupo tratado com cocaína em relação ao seu controle e que a exposição aguda à cocaína é capaz de induzir aumento da dinorfina no CPF, enquanto à exposição prévia à PTA previne este aumento. Vale ressaltar que esse trabalho é inovador uma vez que avaliamos a exposição à PTA na infância e se esta poderia levar a sensibilização cruzada com a cocaína e à alterações em vias envolvidas nesse comportamento na adolescência. Em conjunto, nossos resultados sugerem que a exposição à fumaça do cigarro, mesmo gerando baixas concentrações plasmáticas de nicotina e cotinina, foi capaz de produzir alterações na expressão da sensibilização comportamental, na CPP e alterações bioquímicas, tanto no tratamento repetido de etanol e cocaína quanto na vigência da cocaína.
Title in English
Exposure to environmental tobacco smoke in the early postnatal period: predisposition to addiction to drugs of abuse in adolescence.
Keywords in English
Cocaine
Drug abuse
Environmental tobacco smoke
Nicotine
Predisposition
Abstract in English
The brain development represents a very vulnerable period. Although multiples studies showed that exposure to secondhand smoke during the early post-natal period induces impairment in cognitive functions and predisposition to substance dependence psychobehavioral symptoms in adolescents, there is no definitive evidences that exposure to the environmental tobacco smoke (ETS) can lead to the use of drugs of abuse. We aimed to evaluate if the exposure to ETS in the early postnatal period (P) can contribute to the behavioral sensitization and rewarding effects of ethanol and cocaine during adolescence. Using reference cigarettes (3R4F), Swiss-Webster male mice were exposed from the 3rd (P3) to 15th (P15) day of age, twice a day, to the mixture of the cigarettes' sidestream and mainstream. In adolescence (P34-P45), we evaluated the effects of repeated treatment with ethanol or cocaine (first protocol) and also the effect of acute treatment with cocaine (second protocol). On first protocol, animals were then challenged with cocaine or ethanol to evaluate evidence of behavioral sensitization (P34-P35) (n=6) and conditioned place preference (CPP) (P36-P45) (n=6). Based on Western Blotting analysis, we also quantified proteins markers of plasticity immediately after the day of CPP test (P45), in the prefrontal cortex (PFC) and striatum (dopamine receptors D1R and D2R, c-Fos, FRA1 and Rac1). On second protocol, animals were challenged with cocaine to evaluate evidence of behavioral sensitization (P34-P35) (n=12) and CPP (P36-P45) (n=10). Quantification of those markers of plasticity (n=6), plus dynorphin-A was evaluated two hours after the day of behavioral sensitization expression in P36 in PFC and striatum. The first protocol evaluated the repeated exposure to ethanol and cocaine during adolescence in the predisposition to addiction while the second protocol using acute exposure to cocaine would be able to lead to the same effect. In the first protocol we observed cross-sensitization by ETS and for CPP test, no significant difference for the treatment with ethanol and cocaine were observed. Our results indicated a stimulatory effect in animals challenged with cocaine on second protocol, represented by the increase in locomotors activity after drug administration. On the other hand, we found no cross-sensitization by ETS, which was obtained in the first protocol. As for the second protocol, it was possible to observe the conditioning for cocaine. Regarding our Western Blotting assays, we observed that the group exposed to ETS and challenged with ethanol had decreased D1R in the first protocol of this study. These results suggest that repeated exposure to ethanol could induce changes in dopamine receptors. In the second protocol was an increase of c-Fos in the striatum and the PFC compared to control and that acute exposure to cocaine can induce increase of dynoprhin-A while the prior exposure to ETS prevents this increase on PFC. It is noteworthy that this present study is innovative since it evaluated the exposure to ETS in childhood and this could lead to cross-sensitization with cocaine and changes in pathways involved in this behavior in adolescence. Taken together, our results suggest that exposure to ETS, even findings low levels of nicotine and cotinine plasmatic was able to produce changes in the expression of behavioral sensitization in the CPP and biochemical changes in both the repeated treatment of ethanol and cocaine as in the acute treatment of cocaine.
 
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Publishing Date
2016-10-14
 
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