Resumen

La ingesta de alcohol altera la secreción de melatonina tanto en voluntarios sanos como en alcohólicos en una variedad de situaciones diferentes (mientras beben, durante o después de la abstinencia, y con complicaciones neurológicas). Esta alteración puede reducir la secreción o afectar su ritmo circadiano, causando secreción diurna en algunos alcohólicos. Buscamos determinar si la secreción diurna de melatonina es causada directamente por el consumo agudo de alcohol o si, en cambio, indica un cambio en la sincronización circadiana. Debido a que el consumo de alcohol como ocurre en los alcohólicos (consumo continuo de grandes cantidades) nunca se ha examinado en voluntarios sanos, expusimos a 11 voluntarios sanos a 256 g de alcohol durante 24 h para estudiar los perfiles circadianos de secreción de melatonina. Nuestros resultados demuestran una falta de secreción diurna en nuestros sujetos. Esto sugiere que la secreción circadiana desordenada de melatonina observada en los alcohólicos indica un cambio en la secreción de melatonina en lugar de un efecto agudo del alcohol en esta secreción, o alternativamente, que es un efecto directo de la exposición crónica en lugar de aguda a niveles altos de alcohol en la sangre.

(Recibido el 4 de enero de 2006; primera revisión notificada el 14 de febrero de 2006; en forma revisada el 24 de marzo de 2006; aceptada el 30 de marzo de 2006)

INTRODUCCIÓN

La alteración de los ritmos circadianos (Danel et al., 2001) puede explicar en parte algunos trastornos mentales secundarios al consumo de alcohol. El examen de esta hipótesis requiere un estudio de los cambios en la secreción de melatonina que pueden deberse al consumo de alcohol.

Dos hallazgos principales surgen de los estudios de melatonina y consumo de alcohol en voluntarios sanos y en bebedores crónicos dependientes del alcohol en diferentes situaciones (revisión en Danel y Touitou, 2004). La primera es que tanto el consumo agudo como el crónico de alcohol inhiben la secreción de melatonina. Estudios experimentales en voluntarios sanos (Ekman et al., 1993; Rojdmark et al., 1993), en la población general (Stevens et al., 2000), y en individuos dependientes del alcohol en la población general (Touitou et al., 1985; Wetterberg et al., 1992) muestran esto, al igual que los estudios durante el tratamiento de sujetos dependientes del alcohol, tanto durante la abstinencia (Schmitz et al., 1996) y con síndrome de Wernicke (Wikner et al., 1995).

El segundo hallazgo importante es que el ritmo citemeral de la secreción de melatonina se interrumpe en algunos individuos dependientes del alcohol. La melatonina normalmente se secreta solo por la noche, pero se ha observado secreción diurna durante las primeras 24 h de abstinencia o cuando se produce una intoxicación alcohólica continua en sujetos dependientes del alcohol (Majumdar y Miles, 1987; Murialdo et al., 1991; Fonzi et al., 1992, 1994; Mukai et al., 1998). No está claro, sin embargo, si la secreción diurna de la hormona es causada directamente por el consumo agudo de alcohol o en su lugar indica un cambio en la sincronización circadiana del alcohólico. Los estudios realizados en voluntarios sanos podrían responder a esta pregunta, pero no se reportan tales estudios. Los ensayos entre voluntarios sanos generalmente han implicado la administración aguda de alcohol a una hora del día (noche) y en cantidades (de 10 a 100 g) generalmente asociadas con el consumo social (Ekman et al., 1993; Rojdmark et al., 1993; Stevens et al., 2000). El consumo de alcohol en bebedores pesados, por otro lado, a menudo ocurre durante una porción mucho más larga del día e implica cantidades más altas. Para aumentar nuestra comprensión de la acción del alcohol sobre la secreción de melatonina y, en particular, para determinar si el alcohol aumenta la secreción de melatonina durante las horas del día, realizamos un estudio cruzado ciego durante un período de 26 horas (circadiano). En una sesión se administró alcohol de forma regular y repetida, y en la otra, se administró un placebo. Por lo tanto, los voluntarios sanos actuaron como sus propios controles, y controlamos los efectos de enmascaramiento en ambas sesiones. La dosis total administrada representaba una cantidad generalmente consumida diariamente por sujetos alcohólicos, p. ej. 256 g al día (equivalente a 2 2,5 l de vino al 12%, 700 ml de whisky al 40% o 6 l de cerveza al 4,5%) administrados a intervalos regulares durante toda la sesión. Las secreciones de melatonina sérica se midieron a lo largo del ciclo circadiano en 29 puntos de tiempo de la sesión de consumo de alcohol de 26 horas y la sesión de control de 26 horas.

SUJETOS Y MÉTODOS

Se incluyeron once voluntarios varones sanos de edades comprendidas entre los 18 y los 30 años (23,3 + 2,9 años) después de haber dado su consentimiento informado por escrito. Ninguno tenía un diagnóstico actual o pasado de abuso o dependencia de alcohol, tabaco u otras sustancias. Ningún sujeto estaba tomando medicamentos o trabajando en turnos rotativos, y ninguno había volado en vuelos transmeridianos en los últimos 2 meses. Todos estaban sincronizados con la actividad diurna y el descanso nocturno. Ninguno tenía un diagnóstico actual de fase tardía o avanzada o síndrome hipernycthemeral. Las puntuaciones de Horne y Ostberg (1976) oscilaron entre 39 y 59 (media de 49,5 + 6,8). Este criterio excluyó a los sujetos que eran claramente de tipo «matutino» o «vespertino». Ningún sujeto tenía antecedentes actuales o pasados de trastorno depresivo o psicosis. Las puntuaciones de la escala de clasificación de depresión de Montgomery y Asberg (1979), debido a que eran menores de 18, descartaron cualquier trastorno depresivo actual. Los sujetos no presentaban anomalías físicas en el momento del examen y no habían tenido infección u otra enfermedad durante al menos 1 mes antes de las sesiones. Los índices de masa corporal oscilaron entre 20 y 25. Los recuentos sanguíneos de rutina y la química sanguínea estaban dentro de los rangos normales, y las pruebas de VIH y hepatitis B y C fueron negativas.

Protocolo

El estudio fue aprobado por el Comité de experimentación humana de Lille (Francia)y fue consistente con las normas y principios éticos para la investigación de ritmos biológicos en humanos (Touitou et al., 2004). El ritmo circadiano de melatonina se estudió durante un estudio cruzado aleatorizado, ciego único, que comparó una sesión de alcohol de 26 horas con una sesión de placebo de 26 horas. Durante la sesión de alcohol, se administraron 256 g de etanol entre las 10:00 del día 1 y las 12: 00 del día 2 (Tabla 1) para producir y mantener concentraciones de alcohol en sangre (BAC) entre 0,5 y 0.7 g / l durante toda la sesión. Para obtener un BAC significativo al inicio del período de recolección de datos (12:00), se administraron 20 g de etanol, mezclado con jugo de frutas, por vía oral a las 10:00, 11:00 y 12:00; seguido de 10 g/h de 13:00 a 21:00 y de 07:00 a 11:00 el segundo día. El jugo de fruta se administró solo durante la sesión de placebo. Además, se administraron 7 g/h de alcohol (Curethyl*, AJC Pharma, Chateauneuf, Francia) en solución salina por vía intravenosa durante la noche (entre las 22:00 y las 06:00) durante la sesión de alcohol, y solución salina solo en la sesión de control, para permitir que los sujetos duerman y mantengan un BAC suficiente. Todas las sesiones tuvieron lugar entre noviembre y abril. Las sesiones para cada tema estuvieron entre 2 y 5 semanas de diferencia. Los sujetos ingresaron en el Centro de Investigación Clínica a las 08:00. Durante el período de observación, desde las 10:00 del día 1 hasta las 15: 00 del día 2, permanecieron en la cama, leyendo y viendo la televisión. Comieron comidas estandarizadas a las 08:00, 12:00 y 19:00 el día 1 y a las 08:00 y 12: 00 el día 2. Salieron del centro a las 15:00 del día 2. Las luces se apagaron entre las 22:00 y las 06:00. Se recogieron muestras de sangre para medir el BAC en 5 puntos de tiempo (12:00, 18:00, 24:00, 06:00, y 12:00) y concentraciones de melatonina a 29 puntos de tiempo (12:00, 15:00, 18:00 y luego cada 30 minutos entre las 18:00 y 04:00, 05:00, 06:00, 07:00, 08:00, 11:00, 15:00). Durante las colectas de sangre entre las 22:00 y las 06:00, la sala se iluminó con luz a una intensidad media de 50 lux.

Ensayos hormonales

Las concentraciones de melatonina se midieron con un ensayo de inmunoabsorción enzimática comercial (ELISA) (Boeringer Mannheim, Francia) en un analizador totalmente automatizado (ES 700). Para evitar la variabilidad analítica entre ensayos, todos los ensayos se realizaron en un solo lote grande al final del protocolo. Todas las muestras se congelaron a -20°C hasta el ensayo. Los coeficientes de variación intra-ensayo para melatonina (65 pg/ml) fueron del 6,1%.

Análisis estadístico

Utilizamos ANOVA con modelos lineales mixtos para comparaciones emparejadas para estudiar las diferencias entre las curvas medias en dos condiciones (alcohol, sin alcohol). Los efectos fijos fueron condición (2 niveles), tiempo (29 niveles) e interacción tiempo–condición. El efecto sujeto se consideró aleatorio y se eligió un patrón de covarianza autorregresiva de primer orden para tener en cuenta la dependencia entre mediciones repetidas. Este modelo se eligió de acuerdo con los criterios de la AIC (Akaike, 1974). Las comparaciones de las diferencias en cada punto de tiempo utilizaron una corrección de Bonferroni. Por lo tanto, se consideró significativo un valor de P < 0,002.

RESULTADOS

Concentraciones de alcohol en sangre

Melatonina. Análisis grupal (Figura 1)

Las curvas de melatonina durante las sesiones de alcohol y sin alcohol fueron casi idénticas. Mientras que la curva durante la sesión de alcohol tendía a mostrar un retraso en el inicio de la creación de melatoninas en comparación con la sesión sin alcohol, el análisis de los datos no mostró un efecto estadísticamente significativo del alcohol sobre la secreción de melatonina (P = 0,45). El valor promedio del pico de secreción fue de 128 pg / ml ±68 en la sesión sin alcohol y de 120 pg / ml ±57 en la sesión con alcohol. La secreción media de melatonina durante 24 h fue de 50,8 pg / ml ±27 y 45 pg / ml ±20, respectivamente.

Melatonina. Análisis individual (Figura 2)

Se observó secreción estrictamente nocturna de melatonina en todos los sujetos, tanto durante la sesión sin alcohol como durante la sesión de alcohol. Las concentraciones plasmáticas fueron totalmente consistentes en los sujetos entre las dos sesiones. Algunos sujetos parecían mostrar un retraso en el inicio de la secreción de melatonina o en el momento en que se alcanzó el valor medio pico (sujetos 1, 2, 3, 4, 6, y 10). Por lo tanto, el momento en que comenzó la secreción de melatonina cambió para 6 de los 11 sujetos. Esta diferencia fue consistente en la dirección para todos los sujetos, siempre un retraso, ya sea en el tiempo en que comenzó la secreción nocturna de melatonina o en el tiempo en que se alcanzó el valor de medio pico.

DISCUSIÓN

Nuestros datos muestran claramente que todos los sujetos de este estudio secretaron melatonina solo por la noche. Se observó secreción circadiana de melatonina en ambas sesiones, con secreción nocturna y sin circulación de melatonina durante el día.

Nuestros resultados arrojan nueva luz sobre las observaciones en la literatura sobre la secreción diurna de melatonina en los alcohólicos.

Majumdar y Miles (1987) fueron los primeros en reportar alteraciones en el tiempo de secreción de melatonina en pacientes dependientes del alcohol. Estos autores examinaron la secreción de melatonina durante la tarde en 28 pacientes varones dependientes del alcohol, todos los cuales habían consumido más de 100 g/d de alcohol durante más de 7 años. Se detectó melatonina (concentraciones <5 ng / l) en 13 sujetos durante la tarde. Este artículo clave que describe la secreción diurna de melatonina fue seguido por tres publicaciones de un equipo italiano. Dos informaron mediciones de melatonina en 10 pacientes dependientes del alcohol, primero durante el consumo de alcohol y luego después de 2 semanas de abstinencia. Estos se compararon con mediciones en controles voluntarios sanos de la misma edad (Murialdo et al., 1991; Fonzi et al., 1992). Los resultados mostraron que las concentraciones urinarias de melatonina durante el consumo de alcohol fueron significativamente más altas en los pacientes dependientes del alcohol que en los controles (316.2 ± 36 pmol/24 h en los pacientes y 147 ± 34 pmol/24 h en los controles). Esta diferencia se debió principalmente a los altos niveles de melatonina urinaria en la fracción diurna. Por el contrario, los dos grupos no diferían significativamente para la fracción nocturna. La proporción de fracciones noche/día fue inferior a 1 de cada 6 de los 10 pacientes y mayor (generalmente mucho mayor) que 1 de los otros 4. Después de 14 días de abstinencia, esta proporción superó 1 en todos los pacientes y en los sujetos control.

Fonzi et al. (1994) demostraron en 10 sujetos dependientes del alcohol antes y después de la retirada que las concentraciones séricas de melatonina eran más altas durante el consumo de alcohol que después de la retirada y mayores que las de los sujetos de control. También informaron de la desaparición del ritmo circadiano de secreción de melatonina durante la abstinencia aguda. Se hicieron observaciones similares en dos pacientes con delirium tremens (Mukai et al., 1998), para quienes las concentraciones de melatonina sérica diurna y nocturna fueron equivalentes (muestras tomadas cada 4 h).

Nuestros resultados muestran claramente que el alcohol no tuvo efecto sobre la secreción diurna de melatonina. Por lo tanto, es necesaria una hipótesis para intentar explicar los informes de la literatura que muestran un retraso progresivo en el pico de secreción que finalmente conduce a la secreción diurna. Aunque el trabajo anterior indica que el alcohol inhibe la secreción de melatonina (Danel y Touitou, 2004), este experimento no demostró tal inhibición. La ausencia de este hallazgo puede estar relacionada con el nivel de alcohol en la sangre. Queda por determinar el nivel en el que el etanol puede inhibir la secreción de melatonina. Una publicación reciente (Kuhlwein et al., 2003) reporta un retraso en la secreción de melatonina de pacientes dependientes del alcohol que habían dejado de beber muy recientemente, en la misma dirección que observamos en 6 de nuestros 11 sujetos. Ese estudio, que trató de examinar las relaciones entre los trastornos del sueño en pacientes dependientes del alcohol poco después de la abstinencia y las concentraciones de melatonina y cortisol, observó un retraso en el pico nocturno de melatonina en 11 pacientes dependientes del alcohol poco después de la abstinencia, en comparación con 10 controles emparejados por edad. El retraso se correlacionó con los períodos de latencia del sueño. Sin embargo, no analizaron la secreción diurna de melatonina.

Ahora que hemos demostrado que el alcohol en sí no causa directamente la secreción de melatonina durante el día, podemos plantear la hipótesis de que las alteraciones en el momento de la secreción de melatonina en la literatura se deben a un cambio en el reloj circadiano de secreción de melatonina y parecen indicar una posible desincronización interna durante el consumo crónico de alcohol. El nivel de etanol en el que esto ocurre está por determinarse. Otra posible explicación es que la secreción diurna de melatonina que se observa en los alcohólicos se debe a niveles crónicamente altos de alcohol en la sangre que causan la secreción diurna de melatonina a través de mecanismos que no tienen nada que ver con el tiempo circadiano. En tal caso, la secreción diurna de melatonina que se observa en los alcohólicos sería una causa más que una consecuencia de la desincronización.

Con el apoyo del Institut national de la Santé et de la Recherche médicale y el Centre Régional et Universitaire de Lille.