O consumo excessivo de álcool no início da vida adulta tem impacto duradouro no envelhecimento do cérebro em ratos

O consumo excessivo de álcool nos primeiros adultos pode levar a uma desregulação cerebral duradoura e potencialmente permanente, de acordo com um novo estudo em ratos, liderado por pesquisadores da Penn State. Eles descobriram que os neurônios, células que transmitem informações no cérebro por meio de sinais elétricos e químicos, mostraram que as alterações após o consumo excessivo de álcool eram semelhantes em muitos aspectos às observadas no declínio cognitivo.

Essas descobertas, publicadas na revista Neurobiologia do Envelhecimentorevelam que o consumo excessivo de álcool no início da vida pode ter impactos duradouros que são preditivos de problemas de saúde futuros, como a doença de Alzheimer e demências relacionadas, disseram os pesquisadores.

O trabalho poderia informar o desenvolvimento de terapêuticas para ajudar a combater essas mudanças – particularmente em populações idosas que podem ter abandonado o álcool décadas antes, de acordo com Nikki Crowley, diretora do Penn State Neuroscience Institute em University Park, Huck Early Career Chair in Neurobiology e Engenharia Neural, professor assistente de biologia no Eberly College of Science e líder da equipe de pesquisa.

“Sabemos, por estudos anteriores, que existem efeitos imediatos do consumo excessivo de álcool no cérebro, mas não tínhamos a menor noção se essas mudanças eram duradouras ou reversíveis ao longo do tempo”, disse Crowley, que também é professor assistente. de engenharia biomédica e de farmacologia.

“Estávamos interessados ​​em compreender se o consumo excessivo de álcool durante o início da idade adulta pode ter consequências duradouras que só serão reveladas mais tarde na vida – mesmo que o consumo de álcool tenha sido interrompido por um período de tempo muito longo. Isto permite-nos considerar os efeitos do álcool na vida de um indivíduo. saúde holística, em termos de toda a sua história de vida”.

Neste estudo, os pesquisadores colocaram ratos em um regime voluntário de consumo excessivo de álcool que imita a exposição ao álcool de um bebedor excessivo humano padrão. Os ratos tiveram acesso ao álcool a cada quatro dias, com abstinência entre eles – um padrão paralelo ao modo como as pessoas tendem a beber em excesso, com consumo excessivo de álcool nos fins de semana seguido de dias de folga durante a semana.

Os ratos foram expostos ao álcool por um período de quatro semanas enquanto tinham entre 8 e 12 semanas de idade, o que se aproxima do início da idade adulta – semelhante a alguém na casa dos 20 anos – em humanos. Os ratos não receberam álcool até os 9 a 12 meses de idade, o equivalente à meia-idade, ou entre 30 e 40 anos, em humanos.

“Como os ratos têm uma vida útil mais curta do que os humanos, mas partilham muito da sua fisiologia, podemos usá-los como modelo para abordar questões importantes de saúde pública mais rapidamente do que nos humanos”, disse Crowley.

“Também podemos realizar experimentos em laboratório controlado que nos permitem explorar o que está acontecendo mecanicamente no nível celular e molecular, uma profundidade que não seria possível em estudos humanos. Nesse caso, podemos entender o que o álcool está fazendo para o cérebro isoladamente, sem todo o estresse social e fatores ambientais com os quais os humanos estão lidando.”

Após a interrupção do consumo de álcool, os pesquisadores realizaram estudos eletrofisiológicos para investigar o impacto do consumo excessivo de álcool nas propriedades elétricas das células cerebrais. A técnica, chamada eletrofisiologia patch-clamp de células inteiras, mede mudanças em dois tipos de neurônios – piramidais e GABAérgicos – bem como mudanças na forma como as moléculas de sinalização, chamadas neurotransmissores, conversam com esses neurônios.

“Os neurônios piramidais são neurônios excitatórios encontrados em todo o cérebro e principalmente no córtex pré-frontal; eles agem como o pedal do acelerador para o cérebro e estimulam a atividade, enquanto os neurônios GABAérgicos são neurônios inibitórios que agem como freios”, disse Crowley.

“É importante que o acelerador e os freios sejam equilibrados e flexíveis para executar tarefas cognitivas complicadas, e sabemos que esse equilíbrio pode ser prejudicado por vários motivos – inclusive em doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer e demências relacionadas. Queríamos saber se o consumo de álcool poderia ser uma causa potencial disso.

Eles descobriram que os efeitos do consumo excessivo de álcool no início da idade adulta ainda estavam presentes no cérebro, mesmo após um período de seis meses semelhante à abstinência nos ratos, com alterações duradouras nos neurônios piramidais e GABAérgicos.

“A excitabilidade intrínseca, um indicador da rapidez com que um neurônio pode falar com outros neurônios, dos neurônios piramidais foi alterada para que fosse mais difícil para eles se comunicarem”, disse Crowley. “Podemos pensar nisso como o quanto você precisa pressionar o pedal do acelerador para fazer o carro andar; beber altera esse limite para que seja necessária mais pressão. Não foi tão fácil para os neurônios piramidais se engajarem.”

Os neurônios GABAérgicos, entretanto, experimentaram um aumento em seu impulso excitatório. O glutamato – um importante neurotransmissor “go” – sinaliza com mais frequência para os neurônios GABAérgicos, descobriram os pesquisadores. Alterações semelhantes na transmissão do glutamato, conhecidas como hiperexcitabilidade, são observadas durante o declínio cognitivo relacionado com a demência, o que Crowley disse poder indicar uma ligação potencial entre o consumo de álcool durante o início da idade adulta e as alterações na cognição durante o envelhecimento.

“Em nosso estudo em ratos, descobrimos que mesmo após uma pausa de 6 meses no consumo de álcool, equivalente a aproximadamente algumas décadas em anos humanos, ainda poderíamos detectar os impactos negativos do consumo excessivo de álcool na regulação dos neurônios”, disse Crowley. “Embora algumas alterações nos neurônios voltem ao normal após a interrupção do consumo de álcool, existem vários efeitos duradouros do consumo excessivo de álcool na idade adulta jovem”.

No futuro, Crowley disse que sua equipe espera explorar opções de tratamento, incluindo o uso de somatostatina, uma proteína que ajuda a comunicação dos neurônios, para restaurar o declínio cognitivo devido ao uso de álcool.

“Existem muitos factores de risco por vezes inevitáveis ​​e inevitáveis ​​para o declínio cognitivo, mas o consumo excessivo de álcool na idade adulta jovem é algo que pode ser evitado ou moderado”, disse Crowley. “Conversar com um médico pode ajudar as pessoas a compreender seus fatores de risco pessoais e determinar o curso de ação que é melhor para elas e sua saúde a longo prazo”.