Establecimiento de los paradigmas de consumo voluntario de alcohol IA2BC y DID en ratas Sprague-Dawley

Abstract

Los modelos animales confiables y reproducibles son esenciales para la investigación farmacológica sobre el alcoholismo. Dado que en algunos modelos el alto consumo de alcohol está asociado con su naturaleza endogámica, evaluamos si dos paradigmas ampliamente utilizados, el acceso intermitente de dos botellas (IA2BC, por sus siglas en inglés) y Acceso en fase oscura (DID, por sus siglas en inglés), producen un consumo voluntario robusto de alcohol en ratas exogámicas Sprague-Dawley, y además examinamos la función hepática y los marcadores de recompensa cerebral (ΔFosB). Dos grupos separados de ratas Sprague-Dawley fueron entrenados con los paradigmas IA2BC y DID. Para IA2BC, 14 ratas (7 hembras, 7 machos) tuvieron acceso durante 24 horas, los lunes, miércoles y viernes, durante 5 semanas, a tres botellas: agua y dos soluciones de etanol (10 % y 20% v/v). Seis controles naïve (3 hembras, 3 machos) recibieron únicamente agua. Para DID, 14 ratas (7 hembras, 7 machos) tuvieron acceso durante 12 horas al etanol (10 % y 20% v/v) en la fase oscura (7 pm–7 am), de lunes a viernes, durante 4 semanas, junto con agua. Tras la última semana crónica de cada paradigma (semana 5 para IA2BC; semana 4 para DID), todas las ratas pasaron por una semana de abstinencia durante la cual se les retiró el acceso al etanol. Durante el periodo de abstinencia, se analizaron videos de 10 minutos del último día para evaluar conductas similares a las de abstinencia. Posteriormente, se reintrodujo el etanol siguiendo el mismo esquema de cada paradigma durante una semana para monitorear un consumo similar al de la recaída (ADE). Se tomaron muestras de sangre de la cola para medir los niveles de alcohol en sangre (BEC) al final de la última semana de consumo y al primer día de la reintroducción. Asimismo, se evaluaron la histología y las enzimas hepáticas, así como la expresión de ΔFosB en el cerebro, tanto en los grupos de consumidores como en los controles sin acceso al alcohol. IA2BC mostró un mayor consumo en hembras que en machos: hacia la semana 5, las hembras alcanzaron 2.6 g/kg y los machos, 0.79 g/kg; tras la reintroducción, el consumo se estabilizó en torno a 1.9 g/kg y 1.0 g/kg, respectivamente. DID generó consumos crónicos promedio de 2.26 g/kg (hembras) y 0.27 g/kg (machos); después de la abstinencia, el consumo en hembras retornó al nivel basal, mientras que en machos aumentó hasta ~0.79 g/kg. En ambos paradigmas, la abstinencia incrementó el consumo, aunque los niveles regresaron rápidamente a la línea base. Los niveles de BEC no fueron detectables en la mayoría de los animales; la morfología y la actividad enzimática hepática se mantuvieron similares a los controles y los niveles de ΔFosB no mostraron cambios significativos entre los grupos consumidores y los controles. En conjunto, los resultados demuestran que el paradigma IA2BC fue superior a DID para inducir un consumo voluntario y estable de alcohol en ratas Sprague-Dawley, con marcadas diferencias entre sexos, sin causar alteraciones fisiológicas hepáticas ni acumulación del marcador ΔFosB en zonas de interés de la vía mesocorticolímbica.

Reliable and reproducible animal models are essential for pharmacological research on alcoholism. Because high alcohol intake in some models is tied to inbred status, we evaluated whether two widely used paradigms, intermittent access two-bottle choice (IA2BC) and drinking in the dark (DID), produce robust voluntary alcohol consumption in readily available outbred Sprague Dawley rats and assessed hepatic function and brain reward markers (ΔFosB). Two separate groups of Sprague-Dawley rats were trained using the paradigms IA2BC and DID. For IA2BC, 14 rats (7 females, 7 males) had 24-h access to three bottles on Mondays, Wednesdays, and Fridays for 5 weeks: water plus 10% and 20% ethanol (v/v). Six naïve controls (3 females, 3 males) received water only. For DID, 14 rats (7 females, 7 males) received 12-h access to ethanol (10% and 20% v/v) during the dark phase (7 pm–7 am), Monday to Friday, for 4 weeks, alongside water. After each paradigm’s final chronic week (week 5 for IA2BC; week 4 for DID), all rats underwent 1 week of abstinence where ethanol access was denied. During the abstinence period, 10-minute videos on the last day were screened for withdrawal-like behaviors. Ethanol was then reintroduced in the same paradigm pattern for a week to monitor relapse-like intake (ADE). Blood samples were taken from the tail and used to measure blood alcohol levels (BEC) at the end of the final drinking week and on the first day of reintroduction. Liver histology and enzymes, as well as brain ΔFosB, were evaluated in the drinking and naïve groups. IA2BC produced higher intakes in females than in males: by week 5, females reached 2.6 g/kg, and males 0.79 g/kg; upon reintroduction, intake stabilized at approximately 1.9 g/kg and 1.0 g/kg, respectively. DID yielded mean chronic intakes of 2.26 g/kg (females) and 0.27 g/kg (males); after abstinence, female intake returned to baseline while male intake increased to ~0.79 g/kg. In both paradigms, abstinence elevated consumption, but levels returned to baseline quickly. BEC levels were not detectable for most animals; the hepatic morphology and enzyme activity levels remained naïve-like, and ΔFosB levels did not change significantly between drinking and naïve controls. In conjunction, the results show that the IA2BC paradigm was superior to the DID paradigm for voluntary and stable alcohol intake in Sprague-Dawley rats, with a noticeable difference between sexes and without causing hepatic alterations or accumulation of the activity marker ΔFosB in the zones of interest of the mesocorticolimbic pathway.