Η μεφεδρόνη (4-μεθυλομεθκαθηνόνη) είναι ένα διεγερτικό φάρμακο κατάχρησης β-κετοαμφεταμίνης με στενές δομικές και μηχανιστικές ομοιότητες με τη μεθαμφεταμίνη. Μία από τις πιο ισχυρές δράσεις που σχετίζονται με τη μεφεδρόνη είναι η ικανότητα να διεγείρει την απελευθέρωση ντοπαμίνης (DA) και να εμποδίζει την επαναπρόσληψή της μέσω της αλληλεπίδρασής της με τον μεταφορέα ντοπαμίνης (DAT). Παρόλο που η μεφεδρόνη δεν προκαλεί τοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA, η ικανότητά της να χρησιμεύει ως αναστολέας DAT θα μπορούσε να παρέχει προστασία από τη νευροτοξικότητα που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη, όπως και άλλοι αναστολείς DAT. Για να ελεγχθεί αυτή η πιθανότητα, τα ποντίκια έλαβαν θεραπεία με μεφεδρόνη (10, 20 ή 40 mg/kg) πριν από κάθε ένεση ενός νευροτοξικού σχήματος μεθαμφεταμίνης (4 ενέσεις 2,5 ή 5,0 mg/kg σε διαστήματα 2 ωρών). Η ακεραιότητα των νευρικών απολήξεων DA του ραβδωτού σώματος αξιολογήθηκε μέσω μετρήσεων των επιπέδων DA, DAT και υδροξυλάσης τυροσίνης. Η μέτρια έως σοβαρή τοξικότητα DA που σχετίζεται με τις διάφορες δόσεις μεθαμφεταμίνης δεν αποτράπηκε από καμία δόση μεφεδρόνης αλλά, στην πραγματικότητα, ενισχύθηκε σημαντικά. Η υπερθερμία που προκλήθηκε από τη συνδυασμένη θεραπεία με μεφεδρόνη και μεθαμφεταμίνη ήταν η ίδια με αυτή που παρατηρήθηκε μετά από κάθε φάρμακο μόνο του. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε επίσης τις νευροτοξικές επιδράσεις της αμφεταμίνης και του MDMA στις νευρικές απολήξεις DA. Αντίθετα, η νομιφενσίνη προστάτευσε από τη νευροτοξικότητα που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη. Επειδή η μεφεδρόνη αυξάνει τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης, τα παρόντα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι αλληλεπιδρά με το DAT με τρόπο διαφορετικό από αυτόν άλλων τυπικών αναστολέων του DAT. Οι σχετικά αβλαβείς επιδράσεις της μεφεδρόνης από μόνες τους στις νευρικές απολήξεις DA καλύπτουν μια δυνητικά επικίνδυνη αλληλεπίδραση με φάρμακα που συχνά συν-καταναλώνονται με αυτήν, οδηγώντας σε αυξημένη νευροτοξικότητα.
Η μεφεδρόνη (4-μεθυλομεθακινόνη) είναι παράγωγο της καθινόνης και δομικό ανάλογο της μεθαμφεταμίνης και της 3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνης (MDMA). Η μεφεδρόνη είναι ένα από τα ψυχοδραστικά συστατικά των "αλάτων μπάνιου" μαζί με άλλες ενώσεις όπως η μεθυλόνη, η βουτυλόνη και η 3, 4-μεθυλενοδιοξυπυροβαλερόνη (MDPV). Οι β-κετοαμφεταμίνες καταχράζονται με αυξανόμενους ρυθμούς, γεγονός που οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην εξαιρετικά περιορισμένη διαθεσιμότητα των πρόδρομων ουσιών που απαιτούνται για τη σύνθεση της μεθαμφεταμίνης και της MDMA σε παράνομα εργαστήρια και στην αντίστοιχη μείωση της καθαρότητάς τους (Winstock et al. 2011b, Brunt et al. 2011). Καθώς η κατάχρηση β-κετοαμφεταμινών συνεχίζει να αυξάνεται, ο κατάλογος των ανεπιθύμητων ενεργειών τους έχει αυξηθεί και περιλαμβάνει καρδιαγγειακές επιπλοκές, διέγερση, αϋπνία, ψύχωση και κατάθλιψη (Schifano et al. 2011, Prosser and Nelson 2012).
Ως χημικά συγγενικά προϊόντα της μεθαμφεταμίνης και του MDMA, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι β-κετοαμφεταμίνες έχουν πολλές από τις ίδιες επιδράσεις με αυτά τα πρώτα ναρκωτικά στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Για παράδειγμα, τα φάρμακα αυτά μπλοκάρουν τους μεταφορείς ντοπαμίνης (DA) και σεροτονίνης (5-HT) (DAT και SERT, αντίστοιχα) (Cozzi et al. 1999, Rothman et al. 2003, Fleckenstein et al. 2000, Lopez-Arnau et al. 2012) και διεγείρουν την απελευθέρωση μονοαμινών in vitro (Kalix and Glennon 1986, Gygi et al. 1997, Rothman et al. 2003) και in vivo (Gygi et al. 1997, Kehr et al. 2011). Η μεθακινόνη προκαλεί επίμονες μειώσεις της δραστικότητας της υδροξυλάσης της τρυπτοφάνης και της υδροξυλάσης της τυροσίνης (TH) και εξάντληση της DA και της 5-HT (Gygi et al. 1997, Gygi et al. 1996, Sparago et al. 1996). Μελέτες απεικόνισης με ΡΕΤ σε εγκρατείς χρήστες μεθακινόνης αποκάλυψαν μειωμένη πυκνότητα DAT στο ραβδωτό σώμα, γεγονός που υποδηλώνει απώλεια τερματικών DA (McCann et al. 1998). Η ταυτόχρονη διέγερση της απελευθέρωσης DA και η αναστολή της πρόσληψής της αντικατοπτρίζουν τα κρίσιμα στοιχεία που διέπουν τη νευροτοξικότητα που σχετίζεται με τη μεθαμφεταμίνη (Kuhn et al. 2008, Yamamoto and Bankson 2005, Cadet et al. 2007, Fleckenstein et al. 2007).
Εμείς (Angoa-Perez et al. 2012) και άλλοι (Baumann et al. 2012, Hadlock et al. 2011) διερευνήσαμε πρόσφατα την πιθανότητα η μεφεδρόνη να προκαλεί νευροτοξικότητα όπως η μεθαμφεταμίνη και το MDMA. Παραδόξως, η μεφεδρόνη δεν ήταν τοξική για τις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος (Hadlock et al. 2011, Baumann et al. 2012, Angoa-Perez et al. 2012). Το ζήτημα του κατά πόσον η μεφεδρόνη βλάπτει τις νευρικές απολήξεις 5-HT παραμένει αδιευκρίνιστο, καθώς μια μελέτη τεκμηρίωσε θετικές επιδράσεις (Hadlock et al. 2011), ενώ μια άλλη ήταν αρνητική (Baumann et al. 2012). Υπό το πρίσμα της σχετικά καλοήθους επίδρασης της μεφεδρόνης στις νευρικές απολήξεις DA και λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιότητές της ως αναστολέα DAT, υποθέσαμε ότι θα μπορούσε στην πραγματικότητα να προστατεύσει το νευρωνικό σύστημα DA από τις νευροτοξικές επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης, όπως είναι γνωστό ότι συμβαίνει με άλλους αναστολείς DAT όπως το αμφονελικό οξύ (Pu et al. 1994, Schmidt and Gibb 1985, Marek et al. 1990) και η νομιφενσίνη (Poth et al. 2012). Αναφέρουμε επί του παρόντος ότι η μεφεδρόνη ενισχύει σημαντικά τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης. Η επίδραση αυτή επεκτείνεται στην αμφεταμίνη και το MDMA, ναρκωτικά που συχνά συν-καταναλώνονται με τη μεφεδρόνη (Feyissa and Kelly 2008, Schifano et al. 2011). Αυτά τα εκπληκτικά αποτελέσματα θέτουν την κατάχρηση της μεφεδρόνης υπό νέο πρίσμα και προσθέτουν επείγουσα ανάγκη αναγνώρισης αυτής της λεπτής και επικίνδυνης ιδιότητας αυτής της β-κετοαμφεταμίνης.
Υλικά και μέθοδοι
Φάρμακα και αντιδραστήρια
Η υδροχλωρική μεφεδρόνη και η 3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνη (MDMA) ελήφθησαν από το πρόγραμμα προμήθειας ναρκωτικών της NIDA Research Resources. (+) Η υδροχλωρική μεθαμφεταμίνη, η μηλεϊνική νομιφενσίνη, η θειική d-αμφεταμίνη, η πεντοβαρβιτάλη, η DA και όλα τα ρυθμιστικά διαλύματα και τα αντιδραστήρια HPLC αγοράστηκαν από την Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, ΗΠΑ). Τα κιτ δοκιμασίας πρωτεϊνών με δικινσονικό οξύ ελήφθησαν από την Pierce (Rockford, IL, ΗΠΑ). Τα πολυκλωνικά αντισώματα έναντι του TH αρουραίου παράχθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Kuhn and Billingsley 1987). Τα μονοκλωνικά αντισώματα κατά της DAT αρουραίου παραχωρήθηκαν ευγενικά από τη Δρ Roxanne A. Vaughan (Πανεπιστήμιο της Βόρειας Ντακότα, Grand Forks, ND, ΗΠΑ). Τα δευτερογενή αντισώματα anti-IgG με σύζευξη HRP παρασχέθηκαν από την Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc. (West Grove, PA, ΗΠΑ).
Ζώα
Θηλυκά ποντίκια C57BL/6 (Harlan, Indianapolis, IN, USA) βάρους 20-25 g κατά τη στιγμή του πειράματος στεγάστηκαν 5 ανά κλουβί σε μεγάλα κλουβιά με παπουτσάκια σε δωμάτιο με ελεγχόμενη φωτεινότητα (12 ώρες φως/σκοτάδι) και θερμοκρασία. Χρησιμοποιήθηκαν θηλυκά ποντίκια επειδή είναι γνωστό ότι είναι πολύ ευαίσθητα στη νευρωνική βλάβη από τις νευροτοξικές αμφεταμίνες και για να διατηρηθεί η συνοχή με τις προηγούμενες μελέτες μας για τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης (Thomas et al. 2010, Thomas et al. 2008, Thomas et al. 2009). Τα ποντίκια είχαν ελεύθερη πρόσβαση σε τροφή και νερό. Η Επιτροπή Θεσμικής Φροντίδας και Χρήσης του Κρατικού Πανεπιστημίου Wayne ενέκρινε τη φροντίδα των ζώων και τις πειραματικές διαδικασίες. Όλες οι διαδικασίες ήταν επίσης σύμφωνες με τον Οδηγό του NIH για τη φροντίδα και τη χρήση των εργαστηριακών ζώων.
Φαρμακολογικές, φυσιολογικές και συμπεριφορικές διαδικασίες
Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με μεφεδρόνη χρησιμοποιώντας ένα σχήμα που μοιάζει με κραιπάλη και αποτελείται από 4 ενέσεις των 10, 20 ή 40 mg/kg με διάστημα 2 ωρών μεταξύ κάθε ένεσης. Αυτό το σχήμα θεραπείας με κραιπάλη, όταν χρησιμοποιείται για την έγχυση υποκατεστημένων αμφεταμινών και παραγώγων της καθινόνης, οδηγεί σε εκτεταμένη βλάβη της απόληξης του νεύρου DA. Οι δόσεις της μεφεδρόνης που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος είχαν προηγουμένως αποδειχθεί μη τοξικές για τις νευρικές απολήξεις DA (Angoa-Perez et al. 2012). Στα ποντίκια χορηγήθηκε μεθαμφεταμίνη (4X 2,5 ή 5 mg/kg), αμφεταμίνη (4X 5 mg/kg) ή MDMA (4X 20 mg/kg) μόνη της ή σε συνδυασμό με μεφεδρόνη. Όταν έλαβαν θεραπεία με δύο φάρμακα, τα ποντίκια έλαβαν ένεση μεφεδρόνης 30 λεπτά πριν από κάθε μία από τις 4 ενέσεις μεθαμφεταμίνης, αμφεταμίνης ή MDMA. Οι μάρτυρες έλαβαν ενέσεις φυσιολογικού φυσιολογικού ορού με το ίδιο πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για τη μεφεδρόνη μόνη της ή σε συνδυασμό με άλλες αμφεταμίνες. Ως έλεγχος για τις επιδράσεις ενός αναστολέα DAT στην τοξικότητα της μεθαμφεταμίνης, τα ποντίκια έλαβαν νομιφενσίνη (4X 5 mg/kg) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση μεθαμφεταμίνης (4X 5 mg/kg). Όλες οι ενέσεις χορηγήθηκαν μέσω της i.p. οδού. Τα ποντίκια θυσιάστηκαν 2 ημέρες μετά την τελευταία φαρμακευτική αγωγή, όταν η νευροτοξικότητα που σχετίζεται με την αμφεταμίνη είχε φθάσει στο μέγιστο. Η θερμοκρασία του σώματος παρακολουθήθηκε με τηλεμετρία χρησιμοποιώντας εμφυτεύσιμους αναμεταδότες θερμοκρασίας IPTT-300 της Bio Medic Data Systems, Inc. (Seaford, DE, ΗΠΑ). Οι θερμοκρασίες καταγράφονταν μη επεμβατικά κάθε 20 λεπτά, ξεκινώντας 60 λεπτά πριν από την πρώτη ένεση METH και συνεχίζοντας για 9 ώρες μετά, χρησιμοποιώντας το σύστημα κονσόλας DAS-5001 της Bio Medic.
Προσδιορισμός της περιεκτικότητας DA στο ραβδωτό σώμα
Ο ραβδωτός ιστός αποκόπηκε αμφίπλευρα από τον εγκέφαλο μετά τη θεραπεία και αποθηκεύτηκε στους -80°C. Οι κατεψυγμένοι ιστοί ζυγίστηκαν και ηχοβολήθηκαν σε 10 όγκους 0,16 N υπερχλωρικού οξέος στους 4°C. Η αδιάλυτη πρωτεΐνη απομακρύνθηκε με φυγοκέντρηση και η DA προσδιορίστηκε με HPLC με ηλεκτροχημική ανίχνευση όπως περιγράφηκε προηγουμένως για τη μεθαμφεταμίνη (Thomas et al. 2010, Thomas et al, 2009).
Προσδιορισμός των πρωτεϊνικών επιπέδων TH και DAT με ανοσοαποτύπωση
Οι επιδράσεις των φαρμακευτικών θεραπειών στα επίπεδα TH και DAT του ραβδωτού σώματος προσδιορίστηκαν με ανοσοαποτύπωση ως δείκτης τοξικότητας στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος. Τα ποντίκια θυσιάστηκαν με αποκεφαλισμό μετά τη θεραπεία και το ραβδωτό σώμα τεμαχίστηκε αμφίπλευρα. Ο ιστός αποθηκεύτηκε στους -80°C. Ο κατεψυγμένος ιστός διαλύθηκε με ηχομόνωση σε 1% SDS στους 95°C και το αδιάλυτο υλικό καθιζάνονταν με φυγοκέντρηση. Η πρωτεΐνη προσδιορίστηκε με τη μέθοδο του δικινσονικού οξέος και ίσες ποσότητες πρωτεΐνης (70 μg/επίπεδο) διαλύθηκαν με ηλεκτροφόρηση σε πηκτή SDS-πολυακρυλαμιδίου και στη συνέχεια με ηλεκτρομπογιά σε νιτροκυτταρίνη. Οι κηλίδες μπλοκαρίστηκαν σε ρυθμιστικό αλατούχο διάλυμα Tris που περιείχε Tween 20 (0,1% v/v) και 5% μη λιπαρό ξηρό γάλα για 1 ώρα σε θερμοκρασία δωματίου. Πρωτογενή αντισώματα έναντι TH (1:1000) ή DAT (1:1000) προστέθηκαν στις κηλίδες και αφέθηκαν να επωαστούν για 16 ώρες στους 4°C. Οι κηλίδες πλύθηκαν 3X σε ρυθμιστικό αλατούχο διάλυμα Tris για την απομάκρυνση των αντισωμάτων που δεν αντέδρασαν και στη συνέχεια επωάστηκαν με δευτερογενές αντίσωμα αντι-IgG συνδεδεμένο με HRP (1:4000) για 1 h σε θερμοκρασία δωματίου. Οι ανοσοδραστικές ζώνες απεικονίστηκαν με ενισχυμένη χημειοφωταύγεια και οι σχετικές πυκνότητες των ζωνών που αντιδρούν με TH και DAT προσδιορίστηκαν με απεικόνιση με Kodak Image Station (Carestream Molecular Systems, Rochester, NY, USA) και ποσοτικοποιήθηκαν με χρήση του λογισμικού ImageJ (NIH).
Ανάλυση δεδομένων
Πραγματοποιήθηκαν αμφίδρομες ANOVAs για την ανάλυση των επιδράσεων της δόσης της μεθαμφεταμίνης έναντι της μεφεδρόνης στην DA, DAT και TH. Οι επιδράσεις των φαρμακευτικών θεραπειών στην περιεκτικότητα DA, TH και DAT του ραβδωτού σώματος ελέγχθηκαν για τη σημαντικότητα με ANOVA μονής κατεύθυνσης ακολουθούμενη από τη δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης του Tukey. Τα αποτελέσματα των φαρμακευτικών θεραπειών στη θερμοκρασία του πυρήνα του σώματος με την πάροδο του χρόνου αναλύθηκαν με τη χρήση αμφίδρομης ANOVA ακολουθούμενης από δοκιμή Bonferroni για τον προσδιορισμό της σημαντικότητας των διαφορών στη θερμοκρασία σε μεμονωμένες χρονικές στιγμές μετά τη θεραπεία. Οι διαφορές θεωρήθηκαν σημαντικές εάν p < 0,05. Όλες οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του GraphPad Prism έκδοση 5.02 για Windows (GraphPad Software, San Diego, CA, USA, www.graphpad.com).
Πηγαίνετε στο:
Αποτελέσματα
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από μεθαμφεταμίνη νευροτοξικότητα
Η μεφεδρόνη, σε δόσεις (10, 20 ή 40 mg/kg) που είναι γνωστό ότι δεν προκαλούν τοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA (Angoa-Perez et al. 2012) χορηγήθηκε 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση μεθαμφεταμίνης. Η μεθαμφεταμίνη χορηγήθηκε σε δόσεις που προκαλούν μέτρια (4Χ 2,5 mg/kg) ή σοβαρή (4Χ 5 mg/kg) βλάβη στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος (Thomas et al. 2004, Thomas et al. 2010). Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στο Σχήμα 1 δείχνουν ότι οι κύριες επιδράσεις της δόσης της μεθαμφεταμίνης (F1,40 = 66,60, p < 0,0001) και της δόσης της μεφεδρόνης (F4,40 = 131,3, p < 0,0001) στα επίπεδα DA στο ραβδωτό σώμα ήταν εξαιρετικά σημαντικές με τη μέθοδο ANOVA δύο κατευθύνσεων. Η κύρια επίδραση της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με 2,5 mg/kg (F4,22 = 35,96, p < 0,001) είτε με 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (F4,17 = 953,9, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνη προκάλεσαν σημαντικά μεγαλύτερες μειώσεις της DA σε σύγκριση με τον αντίστοιχο έλεγχο (p < 0,0001 για όλα). Το Σχήμα 1 δείχνει επίσης ότι οι δόσεις μεφεδρόνης 20 (p < 0,01) και 40 mg/kg (p < 0,001) αύξησαν σημαντικά τις εξαντλητικές επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 2,5 mg/kg στην DA, ενώ όλες οι δόσεις μεφεδρόνης αύξησαν σημαντικά τις επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 5,0 mg/kg στα επίπεδα DA (p < 0,0001 για όλες).
Σχ.1
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις της ραβδωτής DA. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις υποδεικνυόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση 2,5 (-) ή 5,0 mg / kg (■) μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων DA με HPLC. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 5-7 ποντίκια ανά ομάδα. Ορισμένες μπάρες σφάλματος ήταν πολύ μικρές για να υπερβούν το μέγεθος των συμβόλων και δεν εμφανίζονται ορατές. ***p < 0,001 έναντι των ελέγχων και #p < 0,01, ##p < 0,001 ή ###p < 0,0001 έναντι της αντίστοιχης δόσης μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλών συγκρίσεων Tukey).
Το Σχ. 2α δείχνει ότι η μεφεδρόνη αύξησε σημαντικά τις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις των επιπέδων DAT, όπως προσδιορίστηκε με ανοσοαποτύπωση. Οι ανοσοαποτυπώσεις ποσοτικοποιήθηκαν και σε συμφωνία με τα αποτελέσματα για την DA, οι κύριες επιδράσεις της δόσης της μεθαμφεταμίνης (F1,92 = 9,48, p < 0,001) και της δόσης της μεφεδρόνης (F4,92 = 37,56, p < 0,0001) στα επίπεδα DAT στο ραβδωτό σώμα ήταν ιδιαίτερα σημαντικές με την ανάλυση ANOVA δύο κατευθύνσεων (Σχ. 2b). Η κύρια επίδραση της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με 2,5 mg/kg (F4,56 = 15,55, p < 0,0001) είτε με 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (F4,39 = 24,84, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνη προκάλεσαν σημαντικά μεγαλύτερες μειώσεις στο DAT σε σύγκριση με τον αντίστοιχο έλεγχο (p < 0,01 για 2,5 mg/kg μεθαμφεταμίνης μόνο- p < 0,0001 για όλες τις άλλες θεραπείες). Το Σχήμα 2β δείχνει επίσης ότι οι δόσεις μεφεδρόνης 20 mg/kg (p < 0,01) και 40 mg/kg (p < 0,001) αύξησαν σημαντικά τις μειώσεις της DAT που προκλήθηκαν από 2,5 mg/kg μεθαμφεταμίνης, ενώ μόνο η δόση μεφεδρόνης 40 mg/kg αύξησε σημαντικά (p < 0,01) τις επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 5,0 mg/kg στις μειώσεις της DAT.
Σχ.2
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις της ραβδωτής DAT. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις υποδεικνυόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση 2,5 (●) ή 5,0 mg / kg (■) μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων DAT με ανοσοαποτύπωση (α). Οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ και τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 10-12 ποντίκια ανά ομάδα (β). *p < 0,01 ή ***p < 0,0001 έναντι ελέγχου (C) και #p < 0,01 ή ##p < 0,001 έναντι της αντίστοιχης δόσης μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Το Σχ. 3α δείχνει ότι η μεφεδρόνη αύξησε σημαντικά τις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις των επιπέδων TH, όπως προσδιορίστηκε με ανοσοαποτύπωση. Οι ανοσοαπορροφήσεις ποσοτικοποιήθηκαν και σε συμφωνία με τα αποτελέσματα που προαναφέρθηκαν για την DA και την DAT, οι κύριες επιδράσεις της δόσης μεθαμφεταμίνης (F1,81 = 47,89, p < 0,0001) και της δόσης μεφεδρόνης (F4,81 = 63,57, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντικές με την αμφίδρομη ANOVA (Σχ. 3β). Η κύρια επίδραση της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με 2,5 mg/kg (F4,34 = 12,98, p < 0,0001) είτε με 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (F4,49 = 99,16, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντική με τη μέθοδο ANOVA μονής κατεύθυνσης. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνης προκάλεσαν σημαντικά μεγαλύτερες μειώσεις της TH σε σύγκριση με τον αντίστοιχο έλεγχο (p < 0,001 για 2,5 mg/kg μεθαμφεταμίνης + 10 mg/kg μεφεδρόνης- p < 0,0001 για όλους τους άλλους συνδυασμούς), με εξαίρεση τη μεθαμφεταμίνη 2,5 mg/kg μόνο, η οποία δεν άλλαξε σημαντικά τα επίπεδα TH (δηλαδή, καμία τοξικότητα). Το Σχήμα 3β δείχνει επίσης ότι οι δόσεις μεφεδρόνης 20 mg/kg (p < 0,01) και 40 mg/kg (p < 0,001) ενίσχυαν σημαντικά τις μειώσεις της TH που προκαλούσε η μεθαμφεταμίνη 2,5 mg/kg και και οι τρεις δόσεις μεφεδρόνης ενίσχυαν σημαντικά (p < 0,0001) τις επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 5,0 mg/kg στη μείωση της TH.
Σχ. 3
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις της ραβδωτής TH. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις υποδεικνυόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση 2,5 (●) ή 5,0 mg / kg (■) μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων TH με ανοσοαποτύπωση (α). Οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ και τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 10-12 ποντίκια ανά ομάδα (b). Ορισμένες μπάρες σφάλματος ήταν πολύ μικρές για να υπερβούν το μέγεθος των συμβόλων και δεν εμφανίζονται ορατές. **p < 0,001 ή ***p < 0,0001 έναντι του ελέγχου (C) και #p < 0,01, ##p < 0,001 ή ###p < 0,0001) έναντι της αντίστοιχης δόσης μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από μεθαμφεταμίνη υπερθερμία
Η μεφεδρόνη, όπως και η μεθαμφεταμίνη, προκαλεί σημαντική υπερθερμία (Hadlock et al. 2011, Baumann et al. 2012, Angoa-Perez et al. 2012). Όταν η μεφεδρόνη χορηγήθηκε 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση μεθαμφεταμίνης, φαίνεται στο Σχ. 4 ότι οι κύριες επιδράσεις των δόσεων μεθαμφεταμίνης και μεφεδρόνης (F1,300 = 11,99, p < 0,0001) με την πάροδο του χρόνου (F4,300 = 51,73, p < 0,0001) ήταν ιδιαίτερα σημαντικές με την ανάλυση δύο κατευθύνσεων ANOVA. Οι κύριες επιδράσεις της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με μεθαμφεταμίνη 2,5 mg/kg (F4,120 = 41,44, p < 0,0001, πίνακας α) με την πάροδο του χρόνου (F30,120 = 3,84, p < 0,0001) είτε με μεθαμφεταμίνη 5,0 mg/kg (F4,120 = 78,09, p < 0,0001, πίνακας β) με την πάροδο του χρόνου (F30,120 = 9,98, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντικές με αμφίδρομη ANOVA. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνης διέφεραν σημαντικά από τους αντίστοιχους ελέγχους (p < 0,0001 για όλες τις θεραπείες).
Σχ. 4
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από τη μεθαμφεταμίνη υπερθερμία. Στα ποντίκια χορηγήθηκαν οι αναφερόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση 2,5 (α) ή 5,0 mg/kg (β) μεθαμφεταμίνης (METH). Οι θερμοκρασίες πυρήνα μετρήθηκαν σε διαστήματα 20 λεπτών με τηλεμετρία ξεκινώντας 60 λεπτά πριν από την πρώτη έγχυση μεθαμφεταμίνης. Οι 4 ενέσεις μεθαμφεταμίνης υποδεικνύονται με τα βέλη που ακουμπούν στον άξονα x. Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση θερμοκρασία σώματος 6-8 ποντικών ανά ομάδα. Τα SEM ήταν πάντα < 10% του μέσου όρου και παραλείπονται για λόγους σαφήνειας.
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από αμφεταμίνη και MDMA νευροτοξικότητα
Προκειμένου να εξεταστεί εάν οι ενισχυτικές επιδράσεις της μεφεδρόνης στη μεθαμφεταμίνη θα μπορούσαν να επεκταθούν και σε άλλες νευροτοξικές αμφεταμίνες, τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με αυτή τη β-κετοαμφεταμίνη (20 mg/kg) συν αμφεταμίνη (4X 5 mg/kg) ή MDMA (4X 20 mg/kg) και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Σχήμα 5. Υπενθυμίζεται ότι η ίδια η μεφεδρόνη δεν μειώνει τη ραβδωτή DA, DAT ή TH (Angoa-Perez et al. 2012). Η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F5,27 = 27,18, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA για τις μειώσεις DA (Σχ. 5α). Φαίνεται επίσης στο Σχ. 5a ότι όλες οι θεραπείες με αμφεταμίνη (p < 0,001) ή MDMA (p < 0,001) μόνο ή σε συνδυασμό με μεφεδρόνη (p < 0,0001 και για τα δύο φάρμακα) μείωσαν σημαντικά τα επίπεδα DA από τον έλεγχο. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε σημαντικά τις μειώσεις DA που προκλήθηκαν από αμφεταμίνη (p < 0,01) ή MDMA (p < 0,01). Το Σχ. 5b δείχνει παρόμοιες επιδράσεις των θεραπειών συνδυασμού φαρμάκων στα επίπεδα DAT στο ραβδωτό σώμα. Η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F4,49 = 42,63, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντική με την ανάλυση ενός τρόπου ANOVA για το DAT. Φαίνεται επίσης στο Σχήμα 5β ότι όλες οι θεραπείες με αμφεταμίνη ή MDMA ήταν σημαντικά (p < 0,0001 για όλα) χαμηλότερες σε σύγκριση με τον έλεγχο. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε επίσης σημαντικά τις μειώσεις DAT που προκλήθηκαν είτε από αμφεταμίνη είτε από MDMA (p < 0,0001 και στις δύο περιπτώσεις). Τέλος, το Σχήμα 5c δείχνει ότι η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F4,50 = 75,06, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντική με την ανάλυση ενός τρόπου ANOVA για τις μειώσεις στο TH. Από το Σχ. 5c φαίνεται επίσης ότι όλες οι θεραπείες με αμφεταμίνη ή MDMA ήταν σημαντικά (p < 0,0001 για όλες) χαμηλότερες σε σύγκριση με τον έλεγχο. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε επίσης σημαντικά τις μειώσεις TH που προκλήθηκαν είτε από αμφεταμίνη είτε από MDMA (p < 0,0001 και στις δύο περιπτώσεις)
Σχ. 5
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στη νευροτοξικότητα των νευρικών απολήξεων DA που προκαλείται από αμφεταμίνη ή MDMA. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 20 mg/kg μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση 5,0 mg/kg αμφεταμίνης (AMPH) ή 20 mg/kg MDMA και θυσιάστηκαν 2d μετά τη θεραπεία για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων (α) DA με HPLC. (β) DAT και (γ) TH προσδιορίστηκαν με ανοσοαποτύπωση και οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ. Αντιπροσωπευτικές ανοσοαποτυπώσεις για DAT και TH περιλαμβάνονται ως ένθετα στα πλαίσια (β) και (γ) αντίστοιχα και οι θεραπείες και για τα δύο πλαίσια υποδεικνύονται με 1,5: έλεγχος- 2,6: MEPH- 3: AMPH- 4: AMPH + MEPH- 7: MDMA- και 8: MDMA + MEPH. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 5-12 ποντίκια σε κάθε ομάδα. **p < 0,001 ή ***p < 0,0001 έναντι ελέγχου και #p < 0,01 ή ###p < 0,0001 έναντι AMPH ή MDMA (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Επιδράσεις της νομιφενσίνης στην επαγόμενη από μεθαμφεταμίνη νευροτοξικότητα
Η νομιφενσίνη, ένας ισχυρός αναστολέας DAT χωρίς γνωστό δυναμικό κατάχρησης ή νευροτοξικότητας, δοκιμάστηκε για την ικανότητά της να προστατεύει από τη νευροτοξικότητα που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη και για την αντίθεση με τις δράσεις της μεφεδρόνης στην τοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη, την αμφεταμίνη και το MDMA. Τα αποτελέσματα στο Σχήμα 6α δείχνουν ότι η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F3,16 = 63,39, p < 0,0001) στα επίπεδα DA ήταν εξαιρετικά σημαντική με τη μέθοδο one-way ANOVA. Η νομιφενσίνη από μόνη της δεν άλλαξε τα επίπεδα DA, αλλά η μείωση που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη (p < 0,0001) αντιστράφηκε ελαφρώς αλλά σημαντικά από τη νομιφενσίνη (p < 0,01). Η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F3,20 = 16,78, p < 0,0001) στα επίπεδα DAT ήταν εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA, όπως φαίνεται στο Σχήμα 6b. Η νομιφενσίνη δεν άλλαξε τα επίπεδα DAT, αλλά παρείχε σημαντική προστασία (p < 0,001) έναντι της μείωσης της ραβδωτής DAT που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη (p < 0,0001) σε σύγκριση με τον έλεγχο. Τέλος, το Σχήμα 6c δείχνει ότι η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F3,15 = 14,10, p < 0,0001) στα επίπεδα TH ήταν εξαιρετικά σημαντική με τη μονόδρομη ANOVA. Όπως παρατηρήθηκε για την DA και την DAT, η μείωση της TH που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη (p < 0,0001) αποτράπηκε ελαφρώς αλλά σημαντικά από τη νομιφενσίνη (p < 0,01).
Σχ. 6
Επιδράσεις της νομιφενσίνης στην επαγόμενη από τη μεθαμφεταμίνη νευροτοξικότητα των νευρικών απολήξεων DA. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 5,0 mg/kg νομιφενσίνης (NOM) 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων (α) DA με HPLC. (β) DAT και (γ) TH προσδιορίστηκαν με ανοσοαποτύπωση και οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ. Αντιπροσωπευτικές ανοσοαποτυπώσεις για DAT και TH περιλαμβάνονται ως ένθετα στους πίνακες (β) και (γ) αντίστοιχα. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος συν SEM για 5-7 ποντίκια ανά ομάδα. ***p < 0,0001 έναντι του ελέγχου (C) και #p < 0,01 ή ##p < 0,001 έναντι μόνο της μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Συζήτηση
Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να προσδιοριστεί εάν η μεφεδρόνη θα εμπόδιζε την τοξικότητα των νευρικών απολήξεων DA που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη. Με βάση τη χημική της ομοιότητα με τη μεθαμφεταμίνη και το MDMA, αρχικά αναμενόταν ότι η μεφεδρόνη θα ασκούσε βλαπτικές επιδράσεις στο νευρωνικό σύστημα DA. Ωστόσο, διάφορες μελέτες διαπίστωσαν σχεδόν ταυτόχρονα ότι η μεφεδρόνη δεν ήταν τοξική για τις νευρικές απολήξεις DA (Angoa-Perez et al. 2012, Baumann et al. 2012, Hadlock et al. 2011). Το ερώτημα αν το φάρμακο αυτό προκαλεί βλάβη στο νευρωνικό σύστημα 5-HT παραμένει ανοικτό. Μια μελέτη ανέφερε επίμονες μειώσεις στη λειτουργία των νευρικών απολήξεων 5-HT (Hadlock et al. 2011), ενώ μια άλλη διαπίστωσε ότι η μεφεδρόνη δεν προκαλεί βλάβη (Baumann et al. 2012). Η μεφεδρόνη αλληλεπιδρά με τη νευρική απόληξη DA με τρόπο που υποδηλώνει ότι πράγματι διεγείρει την απελευθέρωση και εμποδίζει την επαναπρόσληψη DA μέσω των αλληλεπιδράσεών της με το DAT. Μια βασική πτυχή του νευροτοξικού μηχανισμού δράσης της μεθαμφεταμίνης είναι η ικανότητά της να αποκτά πρόσβαση στις νευρικές απολήξεις DA μέσω της DAT και να διαταράσσει την ομοιόσταση της DA (Sulzer 2011). Εάν αυτό το πρώιμο στάδιο του νευροτοξικού καταρράκτη της μεθαμφεταμίνης αποτραπεί με την αναστολή της DAT, η τοξικότητα αποτρέπεται (Pu et al. 1994, Poth et al. 2012, Marek et al. 1990, Schmidt and Gibb 1985). Συλλογιστήκαμε ότι η μεφεδρόνη θα μπορούσε να έχει αυτή την ίδια προστατευτική ιδιότητα με άλλους αναστολείς της DAT, αλλά αντιθέτως παρατηρήσαμε σημαντική ενίσχυση της τοξικότητας. Αυτή η αλληλεπίδραση παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές δόσεις μεθαμφεταμίνης που προκαλούν μέτρια ή σοβαρή βλάβη στις νευρικές απολήξεις DA (4X 2,5 ή 5,0 mg/kg, αντίστοιχα). Αυτή η ενισχυτική επίδραση της μεφεδρόνης δεν περιορίστηκε στη μεθαμφεταμίνη και επεκτάθηκε στην αμφεταμίνη και το MDMA, δύο φάρμακα που συχνά χρησιμοποιούνται μαζί με τη μεφεδρόνη και άλλες β-κετοαμφεταμίνες (Feyissa and Kelly 2008, Schifano et al. 2011, Kelly 2011). Επομένως, παρά το γεγονός ότι η μεφεδρόνη δεν προκαλεί τοξικότητα τουλάχιστον στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος, ενισχύει τις νευροτοξικές επιδράσεις άλλων ναρκωτικών κατάχρησης. Αυτή η νέα διαπίστωση θα πρέπει να θέσει την κατάχρηση μεφεδρόνης σε ακόμη πιο αυστηρούς όρους, επειδή η έλλειψη εγγενούς νευροτοξικότητας μπορεί να την κάνει να φαίνεται αθώα.
Η υπερθερμία είναι μια συχνά αναφερόμενη οξεία ανεπιθύμητη ενέργεια της λήψης μεθαμφεταμίνης (Greene et al. 2008) και β-κετοαμφεταμίνης στον άνθρωπο (Borek and Holstege 2012, Prosser and Nelson 2012). Όπως και η μεθαμφεταμίνη, πολλά από τα φάρμακα β-κετοαμφεταμίνης προκαλούν επίσης σημαντικές αυξήσεις της θερμοκρασίας πυρήνα στα τρωκτικά (Angoa-Perez et al. 2012, Hadlock et al. 2011, Baumann et al. 2012, Rockhold et al. 1997). Ενώ η υπερθερμία που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη θα μπορούσε να συμβάλει στις μορφολογικές και νευρωνικές βλαπτικές επιδράσεις της, δεν είναι απαραίτητο ότι η υπερθερμία είναι η άμεση αιτία αυτών των επιδράσεων (Kiyatkin and Sharma 2009). Καταγράψαμε τις θερμοκρασίες πυρήνα του σώματος σε ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με μεφεδρόνη και μεθαμφεταμίνη και παρατηρήσαμε ότι η συνδυασμένη θεραπεία δεν αύξησε τις θερμοκρασίες πέρα από τις μέγιστες αυξήσεις που παρατηρήθηκαν μετά από κάθε φάρμακο μόνο του. Η μεθαμφεταμίνη προκάλεσε αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος που σχετιζόταν με τη δόση και αυτή η υπερθερμία ήταν αμετάβλητη σε όλο το δοσολογικό εύρος της μεφεδρόνης που εξετάστηκε. Στην πραγματικότητα, η πτώση της θερμοκρασίας του σώματος μετά την έγχυση που παρατηρήθηκε μετά τη θεραπεία μεφεδρόνης (Angoa-Perez et al. 2012) διατηρήθηκε σε υψηλότερες δόσεις μεφεδρόνης συν μεθαμφεταμίνη. Παρόλο που η υπερθερμία που προκλήθηκε από το φάρμακο δεν ενισχύθηκε από τη συνδυασμένη φαρμακευτική αγωγή, οι νευροτοξικές επιδράσεις ήταν προσθετικές. Επομένως, τουλάχιστον στην παρούσα περίπτωση, φαίνεται ότι οι νευροτοξικές επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης μπορούν να ενισχυθούν από τη μεφεδρόνη με τρόπο ανεξάρτητο από την υπερθερμία.
Η μεφεδρόνη αναστέλλει σαφώς τη λειτουργία DAT και εμποδίζει την επαναπρόσληψη DA in vitro (Lopez-Arnau et al. 2012, Hadlock et al. 2011, Kehr et al. 2011, Martinez-Clemente et al. 2012, Cozzi et al. 1999). Η μεφεδρόνη εκτοπίζει το WIN-35,428 από τη θέση πρόσδεσής του στο DAT, γεγονός που υποδηλώνει ότι είναι ανταγωνιστικός αναστολέας της πρόσληψης DA (Martinez-Clemente et al. 2012, Lopez-Arnau et al. 2012). Η ισχύς της μεφεδρόνης από αυτή την άποψη είναι πολύ παρόμοια με εκείνη της μεθαμφεταμίνης (Cozzi et al. 1999) και του MDMA (Escubedo et al. 2011). Δεν είναι γνωστό αν η μεφεδρόνη μεταφέρεται από το DAT, αλλά η μεθακινόνη μεταφέρεται (Cozzi και Foley 2003). Η νομιφενσίνη και το αμφονελικό οξύ, τα οποία δεσμεύονται στο DAT και αναστέλλουν την πρόσληψη DA, παρέχουν σημαντική προστασία έναντι της νευροτοξικότητας που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη (Pu et al. 1994, Marek et al. 1990, Schmidt and Gibb 1985, Poth et al. 2012) και τα ποντίκια που στερούνται το DAT είναι ανθεκτικά στη νευρωνική τοξικότητα της μεθαμφεταμίνης (Fumagalli et al. 1998). Η γνώση ότι η μεφεδρόνη είναι μη νευροτοξική και ένας αναστολέας της DAT οδηγεί στην πρόβλεψη ότι θα πρέπει να αποτρέπει την τοξικότητα. Δοκιμάσαμε τη νομιφενσίνη από αυτή την άποψη ως θετικό έλεγχο και επιβεβαιώσαμε ότι προστατεύει από την επαγόμενη από τη μεθαμφεταμίνη εξάντληση των DA, DAT και TH. Η νομιφενσίνη αναστέλλει επίσης τον μεταφορέα νορεπινεφρίνης (Brogden et al. 1979), αλλά αυτή η ιδιότητα δεν μπορεί να εξηγήσει τα παρόντα αποτελέσματα, διότι οι περισσότερες β-κετοαμφεταμίνες, συμπεριλαμβανομένης της μεφεδρόνης, αναστέλλουν τον μεταφορέα νορεπινεφρίνης και εμποδίζουν την πρόσληψη νορεπινεφρίνης (Kelly 2011, Rothman et al. 2003, Cozzi et al. 1999, Sogawa et al. 2011, Lopez-Arnau et al. 2012). Ο ρόλος του νευρωνικού συστήματος 5-HT σε ορισμένες από τις φαρμακολογικές δράσεις της μεφεδρόνης είναι πιθανός υπό το πρίσμα της ικανότητας αυτού του φαρμάκου, όπως και του MDMA (Yamamoto et al. 1995), να προκαλεί εκροή ραβδωτής DA μέσω των αλληλεπιδράσεών του με τους υποδοχείς 5-HT2A (Lopez-Arnau et al. 2012, Martinez-Clemente et al. 2012). Η υπερκινητικότητα που προκαλείται από τη μεφεδρόνη εξαρτάται από την ενδογενή 5-HT (Lopez-Arnau et al. 2012) και το φάρμακο αυτό διεγείρει επίσης την απελευθέρωση της 5-HT και αναστέλλει την πρόσληψή της in vitro (Sogawa et al. 2011, Cozzi et al. 1999, Nagai et al. 2007, Hadlock et al. 2011, Lopez-Arnau et al. 2012, Martinez-Clemente et al. 2012) και in vivo (Baumann et al. 2012, Kehr et al. 2011). Ωστόσο, μπορούμε να αποκλείσουμε έναν ρόλο της ενδογενούς 5-HT στη νευροτοξικότητα DA τουλάχιστον της μεθαμφεταμίνης, δείχνοντας ότι ποντίκια γενετικά εξαντλημένα σε 5-HT διατηρούν την ευαισθησία τους στη νευροτοξικότητα (Thomas et al. 2010).
Η μεφεδρόνη θα μπορούσε να ενισχύσει τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης με διάφορους πιθανούς μηχανισμούς. Πρώτον, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει με το VMAT για να προκαλέσει διαρροή DA στο κυτταρόπλασμα της προσυναπτικής νευρικής απόληξης. Οι θεραπείες που αυξάνουν την κυτταροπλασματική δεξαμενή (δηλ. την ελεύθερη από το φάρμακο) DA αυξάνουν τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης (Thomas et al. 2008, Thomas et al. 2009, Schmidt et al. 1985). Αυτός ο μηχανισμός δεν είναι πιθανός επειδή η μεθαμφεταμίνη αλληλεπιδρά μόνο ασθενώς με το VMAT (Cozzi et al. 1999). Δεύτερον, ο συνδυασμός μεφεδρόνης και μεθαμφεταμίνης θα μπορούσε να έχει συνεργιστική επίδραση στη μη κυψελιδική απελευθέρωση DA, αλλά αυτή η πιθανότητα φαίνεται επίσης απίθανη υπό το πρίσμα των αποτελεσμάτων που δείχνουν ότι η επεξεργασία κυττάρων CHO που εκφράζουν DAT ή SERT με μεφεδρόνη και μεθαμφεταμίνη δεν έχει προσθετική επίδραση στην απελευθέρωση DA ή 5-HT (Sogawa et al. 2011). Τρίτον, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει με το DAT με έναν νέο τρόπο που συμβάλλει στην πρόσθετη τοξικότητα. Έχει αποδειχθεί ότι η μεδεφρόνη σε συνδυασμό με τη μεθαμφεταμίνη προκαλεί συνεργιστική κυτταροτοξικότητα σε κύτταρα CHO που εκφράζουν τον DAT ή τον SERT, αλλά όχι σε κύτταρα CHO άγριου τύπου που στερούνται τους μεταφορείς (Sogawa et al. 2011). Η κυτταροτοξικότητα που παρατηρείται σε καλλιεργημένα κύτταρα σε αυτές τις μελέτες (δηλαδή η απελευθέρωση LDH) είναι πολύ διαφορετική από τη βλάβη στις νευρικές απολήξεις DA που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη, αλλά αυτός ο μηχανισμός υποδηλώνει έναν ενδιαφέροντα αλλά απροσδιόριστο ρόλο για το DAT στην αυξημένη κυτταροτοξικότητα. Τέλος, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να αλλάξει τον μεταβολισμό της μεθαμφεταμίνης. Η μεφεδρόνη μεταβολίζεται κατά κύριο λόγο με Ν-δεμεθυλίωση (Meyer and Maurer 2010), όπως η μεθαμφεταμίνη και το MDMA (Caldwell 1976). Η υποστήριξη αυτού του μηχανισμού προέρχεται από την απόδειξη ότι η μεθαμφεταμίνη και το MDMA αναστέλλουν αμοιβαία την παραγωγή των αντίστοιχων πρωτογενών μεταβολιτών τους και αυξάνουν τα επίπεδα του φαρμάκου στο πλάσμα πάνω από εκείνα που παρατηρούνται μετά τη χορήγηση ενός από τα δύο φάρμακα από μόνα τους (Kuwayama et al. 2012). Οι δόσεις της μεφεδρόνης που χρησιμοποιήθηκαν σήμερα και στην προηγούμενη μελέτη μας (Angoa-Perez et al. 2012), αν και υψηλές, δεν είναι νευροτοξικές και εμπίπτουν στο εύρος που καταχράται ο άνθρωπος (McErath and O'Neill 2011). Επομένως, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να δρα όπως το MDMA για να αυξήσει τα επίπεδα της μεθαμφεταμίνης στο πλάσμα αναστέλλοντας τον μεταβολισμό της. Για να επιβεβαιωθεί αυτή η τελευταία πιθανότητα θα απαιτηθεί εμπεριστατωμένη φαρμακοκινητική ανάλυση.
Η κατάχρηση των β-κετοαμφεταμινών αυξάνεται με ανησυχητικό ρυθμό και η μεφεδρόνη είναι πλέον ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ναρκωτικά μετά την κάνναβη, το MDMA και την κοκαΐνη (Morris 2010, Winstock et al. 2011b). Επιπλέον, η μεφεδρόνη προκαλεί ισχυρότερο αίσθημα λαχτάρας στους ανθρώπους σε σύγκριση με το MDMA (Brunt et al. 2011) και οι χρήστες που σνιφάρουν μεφεδρόνη την αξιολογούν ως πιο εθιστική από την κοκαΐνη (Winstock et al. 2011b). Η μεφεδρόνη καταναλώνεται από τους ανθρώπους με τρόπο που μοιάζει με κραιπάλη (δηλ. "στοίβαγμα") και συχνά λαμβάνεται μαζί με άλλα ναρκωτικά όπως η κάνναβη και τα ψυχοδιεγερτικά αμφεταμίνης (Schifano et al. 2011, Fass et al. 2012, Winstock et al. 2011a, Kelly 2011, Torrance and Cooper 2010). Η μεφεδρόνη βρίσκεται όλο και περισσότερο σε δισκία που πωλούνται ως MDMA (Brunt et al. 2011) και η χρήση της θα ξεπεράσει πιθανότατα εκείνη του MDMA, καθώς η καθαρότητα του τελευταίου αυτού ναρκωτικού συνεχίζει να μειώνεται (Brunt et al. 2011, Tanner-Smith 2006, Teng et al. 2006). Με βάση τα κοινά πρότυπα κατάχρησης της μεφεδρόνης και άλλων συστατικών των "αλάτων μπάνιου", είναι σημαντικό να εξεταστεί αν προκύπτουν πρόσθετοι κίνδυνοι για την υγεία των ανθρώπων όταν τα ναρκωτικά αυτά συνδυάζονται με τις αμφεταμίνες σκόπιμα ή άθελά τους. Τα αποτελέσματά μας που δείχνουν ότι τουλάχιστον η μεφεδρόνη ενισχύει σημαντικά τη νευροτοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος που προκαλούν η μεθαμφεταμίνη, η αμφεταμίνη και το MDMA αποκαλύπτουν μια ιδιαίτερα επικίνδυνη και απροσδόκητη ιδιότητα αυτής της β-κετοαμφεταμίνης.
Χρησιμοποιούμενες συντομογραφίες
5-HT σεροτονίνη
DA ντοπαμίνη
DAT Μεταφορέας DA
MDMA 3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνη
TH υδροξυλάση της τυροσίνης
VMAT κυψελιδικός μεταφορέας μονοαμίνης
Η μεφεδρόνη (4-μεθυλομεθακινόνη) είναι παράγωγο της καθινόνης και δομικό ανάλογο της μεθαμφεταμίνης και της 3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνης (MDMA). Η μεφεδρόνη είναι ένα από τα ψυχοδραστικά συστατικά των "αλάτων μπάνιου" μαζί με άλλες ενώσεις όπως η μεθυλόνη, η βουτυλόνη και η 3, 4-μεθυλενοδιοξυπυροβαλερόνη (MDPV). Οι β-κετοαμφεταμίνες καταχράζονται με αυξανόμενους ρυθμούς, γεγονός που οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην εξαιρετικά περιορισμένη διαθεσιμότητα των πρόδρομων ουσιών που απαιτούνται για τη σύνθεση της μεθαμφεταμίνης και της MDMA σε παράνομα εργαστήρια και στην αντίστοιχη μείωση της καθαρότητάς τους (Winstock et al. 2011b, Brunt et al. 2011). Καθώς η κατάχρηση β-κετοαμφεταμινών συνεχίζει να αυξάνεται, ο κατάλογος των ανεπιθύμητων ενεργειών τους έχει αυξηθεί και περιλαμβάνει καρδιαγγειακές επιπλοκές, διέγερση, αϋπνία, ψύχωση και κατάθλιψη (Schifano et al. 2011, Prosser and Nelson 2012).
Ως χημικά συγγενικά προϊόντα της μεθαμφεταμίνης και του MDMA, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι β-κετοαμφεταμίνες έχουν πολλές από τις ίδιες επιδράσεις με αυτά τα πρώτα ναρκωτικά στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Για παράδειγμα, τα φάρμακα αυτά μπλοκάρουν τους μεταφορείς ντοπαμίνης (DA) και σεροτονίνης (5-HT) (DAT και SERT, αντίστοιχα) (Cozzi et al. 1999, Rothman et al. 2003, Fleckenstein et al. 2000, Lopez-Arnau et al. 2012) και διεγείρουν την απελευθέρωση μονοαμινών in vitro (Kalix and Glennon 1986, Gygi et al. 1997, Rothman et al. 2003) και in vivo (Gygi et al. 1997, Kehr et al. 2011). Η μεθακινόνη προκαλεί επίμονες μειώσεις της δραστικότητας της υδροξυλάσης της τρυπτοφάνης και της υδροξυλάσης της τυροσίνης (TH) και εξάντληση της DA και της 5-HT (Gygi et al. 1997, Gygi et al. 1996, Sparago et al. 1996). Μελέτες απεικόνισης με ΡΕΤ σε εγκρατείς χρήστες μεθακινόνης αποκάλυψαν μειωμένη πυκνότητα DAT στο ραβδωτό σώμα, γεγονός που υποδηλώνει απώλεια τερματικών DA (McCann et al. 1998). Η ταυτόχρονη διέγερση της απελευθέρωσης DA και η αναστολή της πρόσληψής της αντικατοπτρίζουν τα κρίσιμα στοιχεία που διέπουν τη νευροτοξικότητα που σχετίζεται με τη μεθαμφεταμίνη (Kuhn et al. 2008, Yamamoto and Bankson 2005, Cadet et al. 2007, Fleckenstein et al. 2007).
Εμείς (Angoa-Perez et al. 2012) και άλλοι (Baumann et al. 2012, Hadlock et al. 2011) διερευνήσαμε πρόσφατα την πιθανότητα η μεφεδρόνη να προκαλεί νευροτοξικότητα όπως η μεθαμφεταμίνη και το MDMA. Παραδόξως, η μεφεδρόνη δεν ήταν τοξική για τις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος (Hadlock et al. 2011, Baumann et al. 2012, Angoa-Perez et al. 2012). Το ζήτημα του κατά πόσον η μεφεδρόνη βλάπτει τις νευρικές απολήξεις 5-HT παραμένει αδιευκρίνιστο, καθώς μια μελέτη τεκμηρίωσε θετικές επιδράσεις (Hadlock et al. 2011), ενώ μια άλλη ήταν αρνητική (Baumann et al. 2012). Υπό το πρίσμα της σχετικά καλοήθους επίδρασης της μεφεδρόνης στις νευρικές απολήξεις DA και λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιότητές της ως αναστολέα DAT, υποθέσαμε ότι θα μπορούσε στην πραγματικότητα να προστατεύσει το νευρωνικό σύστημα DA από τις νευροτοξικές επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης, όπως είναι γνωστό ότι συμβαίνει με άλλους αναστολείς DAT όπως το αμφονελικό οξύ (Pu et al. 1994, Schmidt and Gibb 1985, Marek et al. 1990) και η νομιφενσίνη (Poth et al. 2012). Αναφέρουμε επί του παρόντος ότι η μεφεδρόνη ενισχύει σημαντικά τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης. Η επίδραση αυτή επεκτείνεται στην αμφεταμίνη και το MDMA, ναρκωτικά που συχνά συν-καταναλώνονται με τη μεφεδρόνη (Feyissa and Kelly 2008, Schifano et al. 2011). Αυτά τα εκπληκτικά αποτελέσματα θέτουν την κατάχρηση της μεφεδρόνης υπό νέο πρίσμα και προσθέτουν επείγουσα ανάγκη αναγνώρισης αυτής της λεπτής και επικίνδυνης ιδιότητας αυτής της β-κετοαμφεταμίνης.
Υλικά και μέθοδοι
Φάρμακα και αντιδραστήρια
Η υδροχλωρική μεφεδρόνη και η 3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνη (MDMA) ελήφθησαν από το πρόγραμμα προμήθειας ναρκωτικών της NIDA Research Resources. (+) Η υδροχλωρική μεθαμφεταμίνη, η μηλεϊνική νομιφενσίνη, η θειική d-αμφεταμίνη, η πεντοβαρβιτάλη, η DA και όλα τα ρυθμιστικά διαλύματα και τα αντιδραστήρια HPLC αγοράστηκαν από την Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, ΗΠΑ). Τα κιτ δοκιμασίας πρωτεϊνών με δικινσονικό οξύ ελήφθησαν από την Pierce (Rockford, IL, ΗΠΑ). Τα πολυκλωνικά αντισώματα έναντι του TH αρουραίου παράχθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Kuhn and Billingsley 1987). Τα μονοκλωνικά αντισώματα κατά της DAT αρουραίου παραχωρήθηκαν ευγενικά από τη Δρ Roxanne A. Vaughan (Πανεπιστήμιο της Βόρειας Ντακότα, Grand Forks, ND, ΗΠΑ). Τα δευτερογενή αντισώματα anti-IgG με σύζευξη HRP παρασχέθηκαν από την Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc. (West Grove, PA, ΗΠΑ).
Ζώα
Θηλυκά ποντίκια C57BL/6 (Harlan, Indianapolis, IN, USA) βάρους 20-25 g κατά τη στιγμή του πειράματος στεγάστηκαν 5 ανά κλουβί σε μεγάλα κλουβιά με παπουτσάκια σε δωμάτιο με ελεγχόμενη φωτεινότητα (12 ώρες φως/σκοτάδι) και θερμοκρασία. Χρησιμοποιήθηκαν θηλυκά ποντίκια επειδή είναι γνωστό ότι είναι πολύ ευαίσθητα στη νευρωνική βλάβη από τις νευροτοξικές αμφεταμίνες και για να διατηρηθεί η συνοχή με τις προηγούμενες μελέτες μας για τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης (Thomas et al. 2010, Thomas et al. 2008, Thomas et al. 2009). Τα ποντίκια είχαν ελεύθερη πρόσβαση σε τροφή και νερό. Η Επιτροπή Θεσμικής Φροντίδας και Χρήσης του Κρατικού Πανεπιστημίου Wayne ενέκρινε τη φροντίδα των ζώων και τις πειραματικές διαδικασίες. Όλες οι διαδικασίες ήταν επίσης σύμφωνες με τον Οδηγό του NIH για τη φροντίδα και τη χρήση των εργαστηριακών ζώων.
Φαρμακολογικές, φυσιολογικές και συμπεριφορικές διαδικασίες
Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με μεφεδρόνη χρησιμοποιώντας ένα σχήμα που μοιάζει με κραιπάλη και αποτελείται από 4 ενέσεις των 10, 20 ή 40 mg/kg με διάστημα 2 ωρών μεταξύ κάθε ένεσης. Αυτό το σχήμα θεραπείας με κραιπάλη, όταν χρησιμοποιείται για την έγχυση υποκατεστημένων αμφεταμινών και παραγώγων της καθινόνης, οδηγεί σε εκτεταμένη βλάβη της απόληξης του νεύρου DA. Οι δόσεις της μεφεδρόνης που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος είχαν προηγουμένως αποδειχθεί μη τοξικές για τις νευρικές απολήξεις DA (Angoa-Perez et al. 2012). Στα ποντίκια χορηγήθηκε μεθαμφεταμίνη (4X 2,5 ή 5 mg/kg), αμφεταμίνη (4X 5 mg/kg) ή MDMA (4X 20 mg/kg) μόνη της ή σε συνδυασμό με μεφεδρόνη. Όταν έλαβαν θεραπεία με δύο φάρμακα, τα ποντίκια έλαβαν ένεση μεφεδρόνης 30 λεπτά πριν από κάθε μία από τις 4 ενέσεις μεθαμφεταμίνης, αμφεταμίνης ή MDMA. Οι μάρτυρες έλαβαν ενέσεις φυσιολογικού φυσιολογικού ορού με το ίδιο πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για τη μεφεδρόνη μόνη της ή σε συνδυασμό με άλλες αμφεταμίνες. Ως έλεγχος για τις επιδράσεις ενός αναστολέα DAT στην τοξικότητα της μεθαμφεταμίνης, τα ποντίκια έλαβαν νομιφενσίνη (4X 5 mg/kg) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση μεθαμφεταμίνης (4X 5 mg/kg). Όλες οι ενέσεις χορηγήθηκαν μέσω της i.p. οδού. Τα ποντίκια θυσιάστηκαν 2 ημέρες μετά την τελευταία φαρμακευτική αγωγή, όταν η νευροτοξικότητα που σχετίζεται με την αμφεταμίνη είχε φθάσει στο μέγιστο. Η θερμοκρασία του σώματος παρακολουθήθηκε με τηλεμετρία χρησιμοποιώντας εμφυτεύσιμους αναμεταδότες θερμοκρασίας IPTT-300 της Bio Medic Data Systems, Inc. (Seaford, DE, ΗΠΑ). Οι θερμοκρασίες καταγράφονταν μη επεμβατικά κάθε 20 λεπτά, ξεκινώντας 60 λεπτά πριν από την πρώτη ένεση METH και συνεχίζοντας για 9 ώρες μετά, χρησιμοποιώντας το σύστημα κονσόλας DAS-5001 της Bio Medic.
Προσδιορισμός της περιεκτικότητας DA στο ραβδωτό σώμα
Ο ραβδωτός ιστός αποκόπηκε αμφίπλευρα από τον εγκέφαλο μετά τη θεραπεία και αποθηκεύτηκε στους -80°C. Οι κατεψυγμένοι ιστοί ζυγίστηκαν και ηχοβολήθηκαν σε 10 όγκους 0,16 N υπερχλωρικού οξέος στους 4°C. Η αδιάλυτη πρωτεΐνη απομακρύνθηκε με φυγοκέντρηση και η DA προσδιορίστηκε με HPLC με ηλεκτροχημική ανίχνευση όπως περιγράφηκε προηγουμένως για τη μεθαμφεταμίνη (Thomas et al. 2010, Thomas et al, 2009).
Προσδιορισμός των πρωτεϊνικών επιπέδων TH και DAT με ανοσοαποτύπωση
Οι επιδράσεις των φαρμακευτικών θεραπειών στα επίπεδα TH και DAT του ραβδωτού σώματος προσδιορίστηκαν με ανοσοαποτύπωση ως δείκτης τοξικότητας στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος. Τα ποντίκια θυσιάστηκαν με αποκεφαλισμό μετά τη θεραπεία και το ραβδωτό σώμα τεμαχίστηκε αμφίπλευρα. Ο ιστός αποθηκεύτηκε στους -80°C. Ο κατεψυγμένος ιστός διαλύθηκε με ηχομόνωση σε 1% SDS στους 95°C και το αδιάλυτο υλικό καθιζάνονταν με φυγοκέντρηση. Η πρωτεΐνη προσδιορίστηκε με τη μέθοδο του δικινσονικού οξέος και ίσες ποσότητες πρωτεΐνης (70 μg/επίπεδο) διαλύθηκαν με ηλεκτροφόρηση σε πηκτή SDS-πολυακρυλαμιδίου και στη συνέχεια με ηλεκτρομπογιά σε νιτροκυτταρίνη. Οι κηλίδες μπλοκαρίστηκαν σε ρυθμιστικό αλατούχο διάλυμα Tris που περιείχε Tween 20 (0,1% v/v) και 5% μη λιπαρό ξηρό γάλα για 1 ώρα σε θερμοκρασία δωματίου. Πρωτογενή αντισώματα έναντι TH (1:1000) ή DAT (1:1000) προστέθηκαν στις κηλίδες και αφέθηκαν να επωαστούν για 16 ώρες στους 4°C. Οι κηλίδες πλύθηκαν 3X σε ρυθμιστικό αλατούχο διάλυμα Tris για την απομάκρυνση των αντισωμάτων που δεν αντέδρασαν και στη συνέχεια επωάστηκαν με δευτερογενές αντίσωμα αντι-IgG συνδεδεμένο με HRP (1:4000) για 1 h σε θερμοκρασία δωματίου. Οι ανοσοδραστικές ζώνες απεικονίστηκαν με ενισχυμένη χημειοφωταύγεια και οι σχετικές πυκνότητες των ζωνών που αντιδρούν με TH και DAT προσδιορίστηκαν με απεικόνιση με Kodak Image Station (Carestream Molecular Systems, Rochester, NY, USA) και ποσοτικοποιήθηκαν με χρήση του λογισμικού ImageJ (NIH).
Ανάλυση δεδομένων
Πραγματοποιήθηκαν αμφίδρομες ANOVAs για την ανάλυση των επιδράσεων της δόσης της μεθαμφεταμίνης έναντι της μεφεδρόνης στην DA, DAT και TH. Οι επιδράσεις των φαρμακευτικών θεραπειών στην περιεκτικότητα DA, TH και DAT του ραβδωτού σώματος ελέγχθηκαν για τη σημαντικότητα με ANOVA μονής κατεύθυνσης ακολουθούμενη από τη δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης του Tukey. Τα αποτελέσματα των φαρμακευτικών θεραπειών στη θερμοκρασία του πυρήνα του σώματος με την πάροδο του χρόνου αναλύθηκαν με τη χρήση αμφίδρομης ANOVA ακολουθούμενης από δοκιμή Bonferroni για τον προσδιορισμό της σημαντικότητας των διαφορών στη θερμοκρασία σε μεμονωμένες χρονικές στιγμές μετά τη θεραπεία. Οι διαφορές θεωρήθηκαν σημαντικές εάν p < 0,05. Όλες οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του GraphPad Prism έκδοση 5.02 για Windows (GraphPad Software, San Diego, CA, USA, www.graphpad.com).
Πηγαίνετε στο:
Αποτελέσματα
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από μεθαμφεταμίνη νευροτοξικότητα
Η μεφεδρόνη, σε δόσεις (10, 20 ή 40 mg/kg) που είναι γνωστό ότι δεν προκαλούν τοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA (Angoa-Perez et al. 2012) χορηγήθηκε 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση μεθαμφεταμίνης. Η μεθαμφεταμίνη χορηγήθηκε σε δόσεις που προκαλούν μέτρια (4Χ 2,5 mg/kg) ή σοβαρή (4Χ 5 mg/kg) βλάβη στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος (Thomas et al. 2004, Thomas et al. 2010). Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στο Σχήμα 1 δείχνουν ότι οι κύριες επιδράσεις της δόσης της μεθαμφεταμίνης (F1,40 = 66,60, p < 0,0001) και της δόσης της μεφεδρόνης (F4,40 = 131,3, p < 0,0001) στα επίπεδα DA στο ραβδωτό σώμα ήταν εξαιρετικά σημαντικές με τη μέθοδο ANOVA δύο κατευθύνσεων. Η κύρια επίδραση της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με 2,5 mg/kg (F4,22 = 35,96, p < 0,001) είτε με 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (F4,17 = 953,9, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνη προκάλεσαν σημαντικά μεγαλύτερες μειώσεις της DA σε σύγκριση με τον αντίστοιχο έλεγχο (p < 0,0001 για όλα). Το Σχήμα 1 δείχνει επίσης ότι οι δόσεις μεφεδρόνης 20 (p < 0,01) και 40 mg/kg (p < 0,001) αύξησαν σημαντικά τις εξαντλητικές επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 2,5 mg/kg στην DA, ενώ όλες οι δόσεις μεφεδρόνης αύξησαν σημαντικά τις επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 5,0 mg/kg στα επίπεδα DA (p < 0,0001 για όλες).
http://bbzzzsvqcrqtki6umym6itiixfhni37ybtt7mkbjyxn2pgllzxf2qgyd.onion/index.php?attachments/sywobkqrnd-jpg.47/&hash=f31155ada4e59f22a35f9110aaa6a7e5
Σχ.1
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις της ραβδωτής DA. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις υποδεικνυόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση 2,5 (-) ή 5,0 mg / kg (■) μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων DA με HPLC. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 5-7 ποντίκια ανά ομάδα. Ορισμένες μπάρες σφάλματος ήταν πολύ μικρές για να υπερβούν το μέγεθος των συμβόλων και δεν εμφανίζονται ορατές. ***p < 0,001 έναντι των ελέγχων και #p < 0,01, ##p < 0,001 ή ###p < 0,0001 έναντι της αντίστοιχης δόσης μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλών συγκρίσεων Tukey).
Το Σχ. 2α δείχνει ότι η μεφεδρόνη αύξησε σημαντικά τις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις των επιπέδων DAT, όπως προσδιορίστηκε με ανοσοαποτύπωση. Οι ανοσοαποτυπώσεις ποσοτικοποιήθηκαν και σε συμφωνία με τα αποτελέσματα για την DA, οι κύριες επιδράσεις της δόσης της μεθαμφεταμίνης (F1,92 = 9,48, p < 0,001) και της δόσης της μεφεδρόνης (F4,92 = 37,56, p < 0,0001) στα επίπεδα DAT στο ραβδωτό σώμα ήταν ιδιαίτερα σημαντικές με την ανάλυση ANOVA δύο κατευθύνσεων (Σχ. 2b). Η κύρια επίδραση της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με 2,5 mg/kg (F4,56 = 15,55, p < 0,0001) είτε με 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (F4,39 = 24,84, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνη προκάλεσαν σημαντικά μεγαλύτερες μειώσεις στο DAT σε σύγκριση με τον αντίστοιχο έλεγχο (p < 0,01 για 2,5 mg/kg μεθαμφεταμίνης μόνο- p < 0,0001 για όλες τις άλλες θεραπείες). Το Σχήμα 2β δείχνει επίσης ότι οι δόσεις μεφεδρόνης 20 mg/kg (p < 0,01) και 40 mg/kg (p < 0,001) αύξησαν σημαντικά τις μειώσεις της DAT που προκλήθηκαν από 2,5 mg/kg μεθαμφεταμίνης, ενώ μόνο η δόση μεφεδρόνης 40 mg/kg αύξησε σημαντικά (p < 0,01) τις επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 5,0 mg/kg στις μειώσεις της DAT.
http://bbzzzsvqcrqtki6umym6itiixfhni37ybtt7mkbjyxn2pgllzxf2qgyd.onion/index.php?attachments/bfu3sx5dnr-jpg.4797/&hash=f31155ada4e59f22a35f9110aaa6a7e5
Σχ.2
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις της ραβδωτής DAT. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις υποδεικνυόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση 2,5 (●) ή 5,0 mg / kg (■) μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων DAT με ανοσοαποτύπωση (α). Οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ και τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 10-12 ποντίκια ανά ομάδα (β). *p < 0,01 ή ***p < 0,0001 έναντι ελέγχου (C) και #p < 0,01 ή ##p < 0,001 έναντι της αντίστοιχης δόσης μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Το Σχ. 3α δείχνει ότι η μεφεδρόνη αύξησε σημαντικά τις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις των επιπέδων TH, όπως προσδιορίστηκε με ανοσοαποτύπωση. Οι ανοσοαπορροφήσεις ποσοτικοποιήθηκαν και σε συμφωνία με τα αποτελέσματα που προαναφέρθηκαν για την DA και την DAT, οι κύριες επιδράσεις της δόσης μεθαμφεταμίνης (F1,81 = 47,89, p < 0,0001) και της δόσης μεφεδρόνης (F4,81 = 63,57, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντικές με την αμφίδρομη ANOVA (Σχ. 3β). Η κύρια επίδραση της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με 2,5 mg/kg (F4,34 = 12,98, p < 0,0001) είτε με 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (F4,49 = 99,16, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντική με τη μέθοδο ANOVA μονής κατεύθυνσης. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνης προκάλεσαν σημαντικά μεγαλύτερες μειώσεις της TH σε σύγκριση με τον αντίστοιχο έλεγχο (p < 0,001 για 2,5 mg/kg μεθαμφεταμίνης + 10 mg/kg μεφεδρόνης- p < 0,0001 για όλους τους άλλους συνδυασμούς), με εξαίρεση τη μεθαμφεταμίνη 2,5 mg/kg μόνο, η οποία δεν άλλαξε σημαντικά τα επίπεδα TH (δηλαδή, καμία τοξικότητα). Το Σχήμα 3β δείχνει επίσης ότι οι δόσεις μεφεδρόνης 20 mg/kg (p < 0,01) και 40 mg/kg (p < 0,001) ενίσχυαν σημαντικά τις μειώσεις της TH που προκαλούσε η μεθαμφεταμίνη 2,5 mg/kg και και οι τρεις δόσεις μεφεδρόνης ενίσχυαν σημαντικά (p < 0,0001) τις επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης 5,0 mg/kg στη μείωση της TH.
http://bbzzzsvqcrqtki6umym6itiixfhni37ybtt7mkbjyxn2pgllzxf2qgyd.onion/index.php?attachments/tggfrjpqru-jpg.4798/&hash=f31155ada4e59f22a35f9110aaa6a7e5
Σχ. 3
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στις επαγόμενες από τη μεθαμφεταμίνη μειώσεις της ραβδωτής TH. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις υποδεικνυόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε ένεση 2,5 (●) ή 5,0 mg / kg (■) μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων TH με ανοσοαποτύπωση (α). Οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ και τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 10-12 ποντίκια ανά ομάδα (b). Ορισμένες μπάρες σφάλματος ήταν πολύ μικρές για να υπερβούν το μέγεθος των συμβόλων και δεν εμφανίζονται ορατές. **p < 0,001 ή ***p < 0,0001 έναντι του ελέγχου (C) και #p < 0,01, ##p < 0,001 ή ###p < 0,0001) έναντι της αντίστοιχης δόσης μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από μεθαμφεταμίνη υπερθερμία
Η μεφεδρόνη, όπως και η μεθαμφεταμίνη, προκαλεί σημαντική υπερθερμία (Hadlock et al. 2011, Baumann et al. 2012, Angoa-Perez et al. 2012). Όταν η μεφεδρόνη χορηγήθηκε 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση μεθαμφεταμίνης, φαίνεται στο Σχ. 4 ότι οι κύριες επιδράσεις των δόσεων μεθαμφεταμίνης και μεφεδρόνης (F1,300 = 11,99, p < 0,0001) με την πάροδο του χρόνου (F4,300 = 51,73, p < 0,0001) ήταν ιδιαίτερα σημαντικές με την ανάλυση δύο κατευθύνσεων ANOVA. Οι κύριες επιδράσεις της μεφεδρόνης που χορηγήθηκε σε συνδυασμό είτε με μεθαμφεταμίνη 2,5 mg/kg (F4,120 = 41,44, p < 0,0001, πίνακας α) με την πάροδο του χρόνου (F30,120 = 3,84, p < 0,0001) είτε με μεθαμφεταμίνη 5,0 mg/kg (F4,120 = 78,09, p < 0,0001, πίνακας β) με την πάροδο του χρόνου (F30,120 = 9,98, p < 0,0001) ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντικές με αμφίδρομη ANOVA. Όλες οι θεραπείες με οποιαδήποτε δόση μεθαμφεταμίνης ± μεφεδρόνης διέφεραν σημαντικά από τους αντίστοιχους ελέγχους (p < 0,0001 για όλες τις θεραπείες).
http://bbzzzsvqcrqtki6umym6itiixfhni37ybtt7mkbjyxn2pgllzxf2qgyd.onion/index.php?attachments/x0ik9hdwsw-jpg.4799/&hash=f31155ada4e59f22a35f9110aaa6a7e5
Σχ. 4
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από τη μεθαμφεταμίνη υπερθερμία. Στα ποντίκια χορηγήθηκαν οι αναφερόμενες δόσεις μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση 2,5 (α) ή 5,0 mg/kg (β) μεθαμφεταμίνης (METH). Οι θερμοκρασίες πυρήνα μετρήθηκαν σε διαστήματα 20 λεπτών με τηλεμετρία ξεκινώντας 60 λεπτά πριν από την πρώτη έγχυση μεθαμφεταμίνης. Οι 4 ενέσεις μεθαμφεταμίνης υποδεικνύονται με τα βέλη που ακουμπούν στον άξονα x. Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση θερμοκρασία σώματος 6-8 ποντικών ανά ομάδα. Τα SEM ήταν πάντα < 10% του μέσου όρου και παραλείπονται για λόγους σαφήνειας.
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στην επαγόμενη από αμφεταμίνη και MDMA νευροτοξικότητα
Προκειμένου να εξεταστεί εάν οι ενισχυτικές επιδράσεις της μεφεδρόνης στη μεθαμφεταμίνη θα μπορούσαν να επεκταθούν και σε άλλες νευροτοξικές αμφεταμίνες, τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με αυτή τη β-κετοαμφεταμίνη (20 mg/kg) συν αμφεταμίνη (4X 5 mg/kg) ή MDMA (4X 20 mg/kg) και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Σχήμα 5. Υπενθυμίζεται ότι η ίδια η μεφεδρόνη δεν μειώνει τη ραβδωτή DA, DAT ή TH (Angoa-Perez et al. 2012). Η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F5,27 = 27,18, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA για τις μειώσεις DA (Σχ. 5α). Φαίνεται επίσης στο Σχ. 5a ότι όλες οι θεραπείες με αμφεταμίνη (p < 0,001) ή MDMA (p < 0,001) μόνο ή σε συνδυασμό με μεφεδρόνη (p < 0,0001 και για τα δύο φάρμακα) μείωσαν σημαντικά τα επίπεδα DA από τον έλεγχο. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε σημαντικά τις μειώσεις DA που προκλήθηκαν από αμφεταμίνη (p < 0,01) ή MDMA (p < 0,01). Το Σχ. 5b δείχνει παρόμοιες επιδράσεις των θεραπειών συνδυασμού φαρμάκων στα επίπεδα DAT στο ραβδωτό σώμα. Η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F4,49 = 42,63, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντική με την ανάλυση ενός τρόπου ANOVA για το DAT. Φαίνεται επίσης στο Σχήμα 5β ότι όλες οι θεραπείες με αμφεταμίνη ή MDMA ήταν σημαντικά (p < 0,0001 για όλα) χαμηλότερες σε σύγκριση με τον έλεγχο. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε επίσης σημαντικά τις μειώσεις DAT που προκλήθηκαν είτε από αμφεταμίνη είτε από MDMA (p < 0,0001 και στις δύο περιπτώσεις). Τέλος, το Σχήμα 5c δείχνει ότι η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F4,50 = 75,06, p < 0,0001) ήταν εξαιρετικά σημαντική με την ανάλυση ενός τρόπου ANOVA για τις μειώσεις στο TH. Από το Σχ. 5c φαίνεται επίσης ότι όλες οι θεραπείες με αμφεταμίνη ή MDMA ήταν σημαντικά (p < 0,0001 για όλες) χαμηλότερες σε σύγκριση με τον έλεγχο. Η μεφεδρόνη ενίσχυσε επίσης σημαντικά τις μειώσεις TH που προκλήθηκαν είτε από αμφεταμίνη είτε από MDMA (p < 0,0001 και στις δύο περιπτώσεις)
http://bbzzzsvqcrqtki6umym6itiixfhni37ybtt7mkbjyxn2pgllzxf2qgyd.onion/index.php?attachments/onvypkgxvn-jpg.4800/&hash=f31155ada4e59f22a35f9110aaa6a7e5
Σχ. 5
Επιδράσεις της μεφεδρόνης στη νευροτοξικότητα των νευρικών απολήξεων DA που προκαλείται από αμφεταμίνη ή MDMA. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 20 mg/kg μεφεδρόνης (MEPH) 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση 5,0 mg/kg αμφεταμίνης (AMPH) ή 20 mg/kg MDMA και θυσιάστηκαν 2d μετά τη θεραπεία για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων (α) DA με HPLC. (β) DAT και (γ) TH προσδιορίστηκαν με ανοσοαποτύπωση και οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ. Αντιπροσωπευτικές ανοσοαποτυπώσεις για DAT και TH περιλαμβάνονται ως ένθετα στα πλαίσια (β) και (γ) αντίστοιχα και οι θεραπείες και για τα δύο πλαίσια υποδεικνύονται με 1,5: έλεγχος- 2,6: MEPH- 3: AMPH- 4: AMPH + MEPH- 7: MDMA- και 8: MDMA + MEPH. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος ± SEM για 5-12 ποντίκια σε κάθε ομάδα. **p < 0,001 ή ***p < 0,0001 έναντι ελέγχου και #p < 0,01 ή ###p < 0,0001 έναντι AMPH ή MDMA (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Επιδράσεις της νομιφενσίνης στην επαγόμενη από μεθαμφεταμίνη νευροτοξικότητα
Η νομιφενσίνη, ένας ισχυρός αναστολέας DAT χωρίς γνωστό δυναμικό κατάχρησης ή νευροτοξικότητας, δοκιμάστηκε για την ικανότητά της να προστατεύει από τη νευροτοξικότητα που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη και για την αντίθεση με τις δράσεις της μεφεδρόνης στην τοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη, την αμφεταμίνη και το MDMA. Τα αποτελέσματα στο Σχήμα 6α δείχνουν ότι η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F3,16 = 63,39, p < 0,0001) στα επίπεδα DA ήταν εξαιρετικά σημαντική με τη μέθοδο one-way ANOVA. Η νομιφενσίνη από μόνη της δεν άλλαξε τα επίπεδα DA, αλλά η μείωση που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη (p < 0,0001) αντιστράφηκε ελαφρώς αλλά σημαντικά από τη νομιφενσίνη (p < 0,01). Η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F3,20 = 16,78, p < 0,0001) στα επίπεδα DAT ήταν εξαιρετικά σημαντική με μονόδρομη ANOVA, όπως φαίνεται στο Σχήμα 6b. Η νομιφενσίνη δεν άλλαξε τα επίπεδα DAT, αλλά παρείχε σημαντική προστασία (p < 0,001) έναντι της μείωσης της ραβδωτής DAT που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη (p < 0,0001) σε σύγκριση με τον έλεγχο. Τέλος, το Σχήμα 6c δείχνει ότι η κύρια επίδραση του φαρμάκου (F3,15 = 14,10, p < 0,0001) στα επίπεδα TH ήταν εξαιρετικά σημαντική με τη μονόδρομη ANOVA. Όπως παρατηρήθηκε για την DA και την DAT, η μείωση της TH που προκλήθηκε από τη μεθαμφεταμίνη (p < 0,0001) αποτράπηκε ελαφρώς αλλά σημαντικά από τη νομιφενσίνη (p < 0,01).
http://bbzzzsvqcrqtki6umym6itiixfhni37ybtt7mkbjyxn2pgllzxf2qgyd.onion/index.php?attachments/daczg9cwfv-jpg.4801/&hash=f31155ada4e59f22a35f9110aaa6a7e5
Σχ. 6
Επιδράσεις της νομιφενσίνης στην επαγόμενη από τη μεθαμφεταμίνη νευροτοξικότητα των νευρικών απολήξεων DA. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 5,0 mg/kg νομιφενσίνης (NOM) 30 λεπτά πριν από κάθε έγχυση 5,0 mg/kg μεθαμφεταμίνης (METH) και θυσιάστηκαν 2d αργότερα για τον προσδιορισμό των ραβδωτών επιπέδων (α) DA με HPLC. (β) DAT και (γ) TH προσδιορίστηκαν με ανοσοαποτύπωση και οι κηλίδες ποσοτικοποιήθηκαν με τη χρήση του ImageJ. Αντιπροσωπευτικές ανοσοαποτυπώσεις για DAT και TH περιλαμβάνονται ως ένθετα στους πίνακες (β) και (γ) αντίστοιχα. Τα δεδομένα είναι ο μέσος όρος συν SEM για 5-7 ποντίκια ανά ομάδα. ***p < 0,0001 έναντι του ελέγχου (C) και #p < 0,01 ή ##p < 0,001 έναντι μόνο της μεθαμφεταμίνης (δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Tukey).
Συζήτηση
Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να προσδιοριστεί εάν η μεφεδρόνη θα εμπόδιζε την τοξικότητα των νευρικών απολήξεων DA που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη. Με βάση τη χημική της ομοιότητα με τη μεθαμφεταμίνη και το MDMA, αρχικά αναμενόταν ότι η μεφεδρόνη θα ασκούσε βλαπτικές επιδράσεις στο νευρωνικό σύστημα DA. Ωστόσο, διάφορες μελέτες διαπίστωσαν σχεδόν ταυτόχρονα ότι η μεφεδρόνη δεν ήταν τοξική για τις νευρικές απολήξεις DA (Angoa-Perez et al. 2012, Baumann et al. 2012, Hadlock et al. 2011). Το ερώτημα αν το φάρμακο αυτό προκαλεί βλάβη στο νευρωνικό σύστημα 5-HT παραμένει ανοικτό. Μια μελέτη ανέφερε επίμονες μειώσεις στη λειτουργία των νευρικών απολήξεων 5-HT (Hadlock et al. 2011), ενώ μια άλλη διαπίστωσε ότι η μεφεδρόνη δεν προκαλεί βλάβη (Baumann et al. 2012). Η μεφεδρόνη αλληλεπιδρά με τη νευρική απόληξη DA με τρόπο που υποδηλώνει ότι πράγματι διεγείρει την απελευθέρωση και εμποδίζει την επαναπρόσληψη DA μέσω των αλληλεπιδράσεών της με το DAT. Μια βασική πτυχή του νευροτοξικού μηχανισμού δράσης της μεθαμφεταμίνης είναι η ικανότητά της να αποκτά πρόσβαση στις νευρικές απολήξεις DA μέσω της DAT και να διαταράσσει την ομοιόσταση της DA (Sulzer 2011). Εάν αυτό το πρώιμο στάδιο του νευροτοξικού καταρράκτη της μεθαμφεταμίνης αποτραπεί με την αναστολή της DAT, η τοξικότητα αποτρέπεται (Pu et al. 1994, Poth et al. 2012, Marek et al. 1990, Schmidt and Gibb 1985). Συλλογιστήκαμε ότι η μεφεδρόνη θα μπορούσε να έχει αυτή την ίδια προστατευτική ιδιότητα με άλλους αναστολείς της DAT, αλλά αντιθέτως παρατηρήσαμε σημαντική ενίσχυση της τοξικότητας. Αυτή η αλληλεπίδραση παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές δόσεις μεθαμφεταμίνης που προκαλούν μέτρια ή σοβαρή βλάβη στις νευρικές απολήξεις DA (4X 2,5 ή 5,0 mg/kg, αντίστοιχα). Αυτή η ενισχυτική επίδραση της μεφεδρόνης δεν περιορίστηκε στη μεθαμφεταμίνη και επεκτάθηκε στην αμφεταμίνη και το MDMA, δύο φάρμακα που συχνά χρησιμοποιούνται μαζί με τη μεφεδρόνη και άλλες β-κετοαμφεταμίνες (Feyissa and Kelly 2008, Schifano et al. 2011, Kelly 2011). Επομένως, παρά το γεγονός ότι η μεφεδρόνη δεν προκαλεί τοξικότητα τουλάχιστον στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος, ενισχύει τις νευροτοξικές επιδράσεις άλλων ναρκωτικών κατάχρησης. Αυτή η νέα διαπίστωση θα πρέπει να θέσει την κατάχρηση μεφεδρόνης σε ακόμη πιο αυστηρούς όρους, επειδή η έλλειψη εγγενούς νευροτοξικότητας μπορεί να την κάνει να φαίνεται αθώα.
Η υπερθερμία είναι μια συχνά αναφερόμενη οξεία ανεπιθύμητη ενέργεια της λήψης μεθαμφεταμίνης (Greene et al. 2008) και β-κετοαμφεταμίνης στον άνθρωπο (Borek and Holstege 2012, Prosser and Nelson 2012). Όπως και η μεθαμφεταμίνη, πολλά από τα φάρμακα β-κετοαμφεταμίνης προκαλούν επίσης σημαντικές αυξήσεις της θερμοκρασίας πυρήνα στα τρωκτικά (Angoa-Perez et al. 2012, Hadlock et al. 2011, Baumann et al. 2012, Rockhold et al. 1997). Ενώ η υπερθερμία που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη θα μπορούσε να συμβάλει στις μορφολογικές και νευρωνικές βλαπτικές επιδράσεις της, δεν είναι απαραίτητο ότι η υπερθερμία είναι η άμεση αιτία αυτών των επιδράσεων (Kiyatkin and Sharma 2009). Καταγράψαμε τις θερμοκρασίες πυρήνα του σώματος σε ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με μεφεδρόνη και μεθαμφεταμίνη και παρατηρήσαμε ότι η συνδυασμένη θεραπεία δεν αύξησε τις θερμοκρασίες πέρα από τις μέγιστες αυξήσεις που παρατηρήθηκαν μετά από κάθε φάρμακο μόνο του. Η μεθαμφεταμίνη προκάλεσε αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος που σχετιζόταν με τη δόση και αυτή η υπερθερμία ήταν αμετάβλητη σε όλο το δοσολογικό εύρος της μεφεδρόνης που εξετάστηκε. Στην πραγματικότητα, η πτώση της θερμοκρασίας του σώματος μετά την έγχυση που παρατηρήθηκε μετά τη θεραπεία μεφεδρόνης (Angoa-Perez et al. 2012) διατηρήθηκε σε υψηλότερες δόσεις μεφεδρόνης συν μεθαμφεταμίνη. Παρόλο που η υπερθερμία που προκλήθηκε από το φάρμακο δεν ενισχύθηκε από τη συνδυασμένη φαρμακευτική αγωγή, οι νευροτοξικές επιδράσεις ήταν προσθετικές. Επομένως, τουλάχιστον στην παρούσα περίπτωση, φαίνεται ότι οι νευροτοξικές επιδράσεις της μεθαμφεταμίνης μπορούν να ενισχυθούν από τη μεφεδρόνη με τρόπο ανεξάρτητο από την υπερθερμία.
Η μεφεδρόνη αναστέλλει σαφώς τη λειτουργία DAT και εμποδίζει την επαναπρόσληψη DA in vitro (Lopez-Arnau et al. 2012, Hadlock et al. 2011, Kehr et al. 2011, Martinez-Clemente et al. 2012, Cozzi et al. 1999). Η μεφεδρόνη εκτοπίζει το WIN-35,428 από τη θέση πρόσδεσής του στο DAT, γεγονός που υποδηλώνει ότι είναι ανταγωνιστικός αναστολέας της πρόσληψης DA (Martinez-Clemente et al. 2012, Lopez-Arnau et al. 2012). Η ισχύς της μεφεδρόνης από αυτή την άποψη είναι πολύ παρόμοια με εκείνη της μεθαμφεταμίνης (Cozzi et al. 1999) και του MDMA (Escubedo et al. 2011). Δεν είναι γνωστό αν η μεφεδρόνη μεταφέρεται από το DAT, αλλά η μεθακινόνη μεταφέρεται (Cozzi και Foley 2003). Η νομιφενσίνη και το αμφονελικό οξύ, τα οποία δεσμεύονται στο DAT και αναστέλλουν την πρόσληψη DA, παρέχουν σημαντική προστασία έναντι της νευροτοξικότητας που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη (Pu et al. 1994, Marek et al. 1990, Schmidt and Gibb 1985, Poth et al. 2012) και τα ποντίκια που στερούνται το DAT είναι ανθεκτικά στη νευρωνική τοξικότητα της μεθαμφεταμίνης (Fumagalli et al. 1998). Η γνώση ότι η μεφεδρόνη είναι μη νευροτοξική και ένας αναστολέας της DAT οδηγεί στην πρόβλεψη ότι θα πρέπει να αποτρέπει την τοξικότητα. Δοκιμάσαμε τη νομιφενσίνη από αυτή την άποψη ως θετικό έλεγχο και επιβεβαιώσαμε ότι προστατεύει από την επαγόμενη από τη μεθαμφεταμίνη εξάντληση των DA, DAT και TH. Η νομιφενσίνη αναστέλλει επίσης τον μεταφορέα νορεπινεφρίνης (Brogden et al. 1979), αλλά αυτή η ιδιότητα δεν μπορεί να εξηγήσει τα παρόντα αποτελέσματα, διότι οι περισσότερες β-κετοαμφεταμίνες, συμπεριλαμβανομένης της μεφεδρόνης, αναστέλλουν τον μεταφορέα νορεπινεφρίνης και εμποδίζουν την πρόσληψη νορεπινεφρίνης (Kelly 2011, Rothman et al. 2003, Cozzi et al. 1999, Sogawa et al. 2011, Lopez-Arnau et al. 2012). Ο ρόλος του νευρωνικού συστήματος 5-HT σε ορισμένες από τις φαρμακολογικές δράσεις της μεφεδρόνης είναι πιθανός υπό το πρίσμα της ικανότητας αυτού του φαρμάκου, όπως και του MDMA (Yamamoto et al. 1995), να προκαλεί εκροή ραβδωτής DA μέσω των αλληλεπιδράσεών του με τους υποδοχείς 5-HT2A (Lopez-Arnau et al. 2012, Martinez-Clemente et al. 2012). Η υπερκινητικότητα που προκαλείται από τη μεφεδρόνη εξαρτάται από την ενδογενή 5-HT (Lopez-Arnau et al. 2012) και το φάρμακο αυτό διεγείρει επίσης την απελευθέρωση της 5-HT και αναστέλλει την πρόσληψή της in vitro (Sogawa et al. 2011, Cozzi et al. 1999, Nagai et al. 2007, Hadlock et al. 2011, Lopez-Arnau et al. 2012, Martinez-Clemente et al. 2012) και in vivo (Baumann et al. 2012, Kehr et al. 2011). Ωστόσο, μπορούμε να αποκλείσουμε έναν ρόλο της ενδογενούς 5-HT στη νευροτοξικότητα DA τουλάχιστον της μεθαμφεταμίνης, δείχνοντας ότι ποντίκια γενετικά εξαντλημένα σε 5-HT διατηρούν την ευαισθησία τους στη νευροτοξικότητα (Thomas et al. 2010).
Η μεφεδρόνη θα μπορούσε να ενισχύσει τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης με διάφορους πιθανούς μηχανισμούς. Πρώτον, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει με το VMAT για να προκαλέσει διαρροή DA στο κυτταρόπλασμα της προσυναπτικής νευρικής απόληξης. Οι θεραπείες που αυξάνουν την κυτταροπλασματική δεξαμενή (δηλ. την ελεύθερη από το φάρμακο) DA αυξάνουν τη νευροτοξικότητα της μεθαμφεταμίνης (Thomas et al. 2008, Thomas et al. 2009, Schmidt et al. 1985). Αυτός ο μηχανισμός δεν είναι πιθανός επειδή η μεθαμφεταμίνη αλληλεπιδρά μόνο ασθενώς με το VMAT (Cozzi et al. 1999). Δεύτερον, ο συνδυασμός μεφεδρόνης και μεθαμφεταμίνης θα μπορούσε να έχει συνεργιστική επίδραση στη μη κυψελιδική απελευθέρωση DA, αλλά αυτή η πιθανότητα φαίνεται επίσης απίθανη υπό το πρίσμα των αποτελεσμάτων που δείχνουν ότι η επεξεργασία κυττάρων CHO που εκφράζουν DAT ή SERT με μεφεδρόνη και μεθαμφεταμίνη δεν έχει προσθετική επίδραση στην απελευθέρωση DA ή 5-HT (Sogawa et al. 2011). Τρίτον, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει με το DAT με έναν νέο τρόπο που συμβάλλει στην πρόσθετη τοξικότητα. Έχει αποδειχθεί ότι η μεδεφρόνη σε συνδυασμό με τη μεθαμφεταμίνη προκαλεί συνεργιστική κυτταροτοξικότητα σε κύτταρα CHO που εκφράζουν τον DAT ή τον SERT, αλλά όχι σε κύτταρα CHO άγριου τύπου που στερούνται τους μεταφορείς (Sogawa et al. 2011). Η κυτταροτοξικότητα που παρατηρείται σε καλλιεργημένα κύτταρα σε αυτές τις μελέτες (δηλαδή η απελευθέρωση LDH) είναι πολύ διαφορετική από τη βλάβη στις νευρικές απολήξεις DA που προκαλείται από τη μεθαμφεταμίνη, αλλά αυτός ο μηχανισμός υποδηλώνει έναν ενδιαφέροντα αλλά απροσδιόριστο ρόλο για το DAT στην αυξημένη κυτταροτοξικότητα. Τέλος, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να αλλάξει τον μεταβολισμό της μεθαμφεταμίνης. Η μεφεδρόνη μεταβολίζεται κατά κύριο λόγο με Ν-δεμεθυλίωση (Meyer and Maurer 2010), όπως η μεθαμφεταμίνη και το MDMA (Caldwell 1976). Η υποστήριξη αυτού του μηχανισμού προέρχεται από την απόδειξη ότι η μεθαμφεταμίνη και το MDMA αναστέλλουν αμοιβαία την παραγωγή των αντίστοιχων πρωτογενών μεταβολιτών τους και αυξάνουν τα επίπεδα του φαρμάκου στο πλάσμα πάνω από εκείνα που παρατηρούνται μετά τη χορήγηση ενός από τα δύο φάρμακα από μόνα τους (Kuwayama et al. 2012). Οι δόσεις της μεφεδρόνης που χρησιμοποιήθηκαν σήμερα και στην προηγούμενη μελέτη μας (Angoa-Perez et al. 2012), αν και υψηλές, δεν είναι νευροτοξικές και εμπίπτουν στο εύρος που καταχράται ο άνθρωπος (McErath and O'Neill 2011). Επομένως, η μεφεδρόνη θα μπορούσε να δρα όπως το MDMA για να αυξήσει τα επίπεδα της μεθαμφεταμίνης στο πλάσμα αναστέλλοντας τον μεταβολισμό της. Για να επιβεβαιωθεί αυτή η τελευταία πιθανότητα θα απαιτηθεί εμπεριστατωμένη φαρμακοκινητική ανάλυση.
Η κατάχρηση των β-κετοαμφεταμινών αυξάνεται με ανησυχητικό ρυθμό και η μεφεδρόνη είναι πλέον ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ναρκωτικά μετά την κάνναβη, το MDMA και την κοκαΐνη (Morris 2010, Winstock et al. 2011b). Επιπλέον, η μεφεδρόνη προκαλεί ισχυρότερο αίσθημα λαχτάρας στους ανθρώπους σε σύγκριση με το MDMA (Brunt et al. 2011) και οι χρήστες που σνιφάρουν μεφεδρόνη την αξιολογούν ως πιο εθιστική από την κοκαΐνη (Winstock et al. 2011b). Η μεφεδρόνη καταναλώνεται από τους ανθρώπους με τρόπο που μοιάζει με κραιπάλη (δηλ. "στοίβαγμα") και συχνά λαμβάνεται μαζί με άλλα ναρκωτικά όπως η κάνναβη και τα ψυχοδιεγερτικά αμφεταμίνης (Schifano et al. 2011, Fass et al. 2012, Winstock et al. 2011a, Kelly 2011, Torrance and Cooper 2010). Η μεφεδρόνη βρίσκεται όλο και περισσότερο σε δισκία που πωλούνται ως MDMA (Brunt et al. 2011) και η χρήση της θα ξεπεράσει πιθανότατα εκείνη του MDMA, καθώς η καθαρότητα του τελευταίου αυτού ναρκωτικού συνεχίζει να μειώνεται (Brunt et al. 2011, Tanner-Smith 2006, Teng et al. 2006). Με βάση τα κοινά πρότυπα κατάχρησης της μεφεδρόνης και άλλων συστατικών των "αλάτων μπάνιου", είναι σημαντικό να εξεταστεί αν προκύπτουν πρόσθετοι κίνδυνοι για την υγεία των ανθρώπων όταν τα ναρκωτικά αυτά συνδυάζονται με τις αμφεταμίνες σκόπιμα ή άθελά τους. Τα αποτελέσματά μας που δείχνουν ότι τουλάχιστον η μεφεδρόνη ενισχύει σημαντικά τη νευροτοξικότητα στις νευρικές απολήξεις DA του ραβδωτού σώματος που προκαλούν η μεθαμφεταμίνη, η αμφεταμίνη και το MDMA αποκαλύπτουν μια ιδιαίτερα επικίνδυνη και απροσδόκητη ιδιότητα αυτής της β-κετοαμφεταμίνης.
Χρησιμοποιούμενες συντομογραφίες
5-HT σεροτονίνη
DA ντοπαμίνη
DAT Μεταφορέας DA
MDMA 3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνη
TH υδροξυλάση της τυροσίνης
VMAT κυψελιδικός μεταφορέας μονοαμίνης
