Abstrakti

alkoholin nauttiminen muuttaa melatoniinin eritystä sekä terveillä vapaaehtoisilla että alkoholisteilla erilaisissa tilanteissa (juodessa, vieroituksen aikana tai sen jälkeen sekä neurologisiin komplikaatioihin). Tämä muutos voi vähentää eritystä tai vaikuttaa sen vuorokausirytmiin, mikä aiheuttaa joillakin alkoholisteilla päiväsaikaan tapahtuvaa eritystä. Pyrimme selvittämään, johtuuko päiväsaikaan tapahtuva melatoniinin eritys suoraan akuutista alkoholinkäytöstä vai osoittaako se sen sijaan vuorokausirytmin synkronoinnin muutosta. Koska alkoholinkäyttöä sellaisena kuin se esiintyy alkoholisteilla (jatkuva suurten määrien nauttiminen) ei ole koskaan tutkittu terveillä vapaaehtoisilla, altistimme 11 tervettä vapaaehtoista 256 grammaan alkoholia yli 24 tunnin aikana melatoniinin erityksen vuorokausirytmi-profiilien tutkimiseksi. Tuloksemme osoittavat, ettei koehenkilöillämme ole päiväsaikaeritystä. Tämä viittaa siihen, että alkoholisteilla havaittu häiriintynyt vuorokausirytmin melatoniinieritys viittaa melatoniinin erityksen muutokseen eikä alkoholin akuuttiin vaikutukseen tähän eritykseen, tai vaihtoehtoisesti, että se on suora vaikutus krooniseen eikä akuuttiin altistumiseen korkeille veren alkoholipitoisuuksille.

(saatu 4 päivänä tammikuuta 2006; ensimmäinen tarkistus ilmoitettu 14 päivänä helmikuuta 2006; tarkistetussa muodossa 24 päivänä maaliskuuta 2006; hyväksytty 30 päivänä maaliskuuta 2006)

johdanto

vuorokausirytmin häiriö (Danel et al., 2001) saattaa osittain selittää joitakin alkoholinkäytön jälkeisiä mielenterveyden häiriöitä. Tämän hypoteesin tutkiminen edellyttää alkoholinkäytöstä mahdollisesti johtuvien melatoniinin erityksen muutosten tutkimista.

kaksi ensisijaista löydöstä on saatu tutkimuksista, jotka koskivat melatoniinia ja alkoholinkäyttöä terveillä vapaaehtoisilla ja kroonisesti alkoholista riippuvaisilla juojilla eri tilanteissa (review in Danel and Touitou, 2004). Ensimmäinen on se, että sekä akuutti että krooninen alkoholinkäyttö estävät melatoniinin eritystä. Kokeelliset tutkimukset terveillä vapaaehtoisilla (Ekman et al., 1993; Rojdmark ym., 1993), yleisväestössä (Stevens et al., 2000), ja alkoholiriippuvaisilla henkilöillä yleisväestössä (Touitou et al., 1985; Wetterberg ym., 1992) osoittavat tämän, samoin kuin tutkimukset alkoholiriippuvaisten henkilöiden hoidossa sekä vieroitusoireiden aikana (Schmitz et al., 1996) ja Wernicken syndroomaan (Wikner et al., 1995).

toinen merkittävä löydös on, että melatoniinin erityksen nyktemeraalinen rytmi häiriintyy joillakin alkoholiriippuvaisilla henkilöillä. Melatoniinia erittyy yleensä vain öisin, mutta päiväsaikaan on havaittu eritystä ensimmäisen 24 tunnin vieroitusjakson aikana tai alkoholiriippuvaisten jatkuvien alkoholimyrkytysten yhteydessä (Majumdar and Miles, 1987; Murialdo et al., 1991; Fonzi ym., 1992, 1994; Mukai et al., 1998). Ei ole kuitenkaan selvää, johtuuko hormonin eritys päivällä suoraan akuutista alkoholinkäytöstä vai sen sijaan se alkoholistin vuorokausirytmin muutoksesta. Terveillä vapaaehtoisilla tehdyt tutkimukset saattavat vastata tähän kysymykseen, mutta tällaisia tutkimuksia ei ole raportoitu. Terveillä vapaaehtoisilla tehdyt kokeet ovat yleensä koskeneet alkoholin akuuttia annostelua vuorokaudenaikana (ilta) ja määrinä (10-100 g), jotka yleensä liittyvät sosiaaliseen juomiseen (Ekman et al., 1993; Rojdmark ym., 1993; Stevens et al., 2000). Alkoholin kulutus runsaasti juovilla sen sijaan tapahtuu usein paljon pidemmällä vuorokaudenosuudella ja siihen liittyy suurempia määriä. Lisätäksemme ymmärrystämme alkoholin vaikutuksesta melatoniinin eritykseen ja erityisesti selvittääksemme, tehostaako alkoholi melatoniinin eritystä päivänvalon aikana, teimme sokkoutetun crossover-tutkimuksen 26 tunnin (vuorokausirytmin) aikana. Yhdessä istunnossa annettiin alkoholia säännöllisesti ja toistuvasti ja toisessa lumelääkettä. Terveet vapaaehtoiset toimivat siis omina kontrolleinaan, ja me valvoimme peittovaikutuksia molemmissa istunnoissa. Annettu kokonaisannos oli määrä, jonka alkoholistit yleensä nauttivat päivittäin, ts. 256 g päivässä (vastaa ∼2, 5 l 12-prosenttista viiniä, 700 ml 40-prosenttista viskiä tai 6 l 4, 5-prosenttista olutta) säännöllisin väliajoin koko istunnon ajan. Seerumin melatoniinieritteet mitattiin koko vuorokausirytmin ajalta 26 tunnin alkoholinkäyttökerran ja 26 tunnin kontrollikerran 29.

koehenkilöt ja menetelmät

yksitoista tervettä 18-30-vuotiasta miespuolista vapaaehtoista (23, 3 + 2, 9 vuotta) otettiin mukaan sen jälkeen, kun he olivat antaneet tietoon perustuvan kirjallisen suostumuksensa. Kenelläkään ei ollut nykyistä tai aiempaa diagnoosia alkoholista, tupakasta tai muusta päihteiden käytöstä tai riippuvuudesta. Kukaan koehenkilöistä ei käyttänyt lääkkeitä tai työskennellyt vuorottelevissa vuoroissa, eikä kukaan ollut lentänyt transmeridiaanilennoilla viimeisen 2 kuukauden aikana. Kaikki synkronoitiin vuorokausiaktiivisuuteen ja yölliseen lepoon. Kenelläkään ei ollut tämänhetkistä diagnoosia viivästyneestä tai pitkälle edenneestä vaiheesta tai hypernyktemeraalisesta oireyhtymästä. Hornen ja Ostbergin (1976) pisteet vaihtelivat 39: stä 59: ään (keskiarvo 49,5 + 6,8). Tämä kriteeri jätti ulkopuolelle koehenkilöt, jotka olivat selvästi ”aamu” – tai ”ilta” – tyyppisiä. Yhdelläkään koehenkilöllä ei ollut nykyistä tai aiempaa masennushäiriötä tai psykoosia. Montgomery and Asberg (1979) depression rating scale pisteet, koska ne olivat alle 18, poissuljettu kaikki nykyiset masennustilat. Tutkittavilla ei ollut fyysisiä poikkeavuuksia tutkimusajankohtana, eikä heillä ollut ollut infektiota tai muuta sairautta vähintään 1 kuukauteen ennen istuntoja. Painoindeksit vaihtelivat välillä 20-25. Rutiininomaiset veriarvot ja veren kemia olivat normaalirajoilla, ja HIV-sekä hepatiitti B-ja C-testit olivat negatiivisia.

protokolla

tutkimus hyväksyttiin Lillen (Ranska) ihmiskokeiden komiteassa, ja se oli yhdenmukainen ihmisten biologisten rytmien tutkimuksen standardien ja eettisten periaatteiden (Touitou et al., 2004). Melatoniinin vuorokausirytmiä tutkittiin sokkoutetussa, satunnaistetussa crossover-tutkimuksessa, jossa verrattiin 26 tunnin alkoholisessiota 26 tunnin lumelääkesessioon. Alkoholisession aikana annettiin 256 g etanolia kello 10:00 päivänä 1 ja 12:00 päivänä 2 (taulukko 1) veren alkoholipitoisuuden (BAC) aikaansaamiseksi ja ylläpitämiseksi välillä 0, 5-0.7 g/l koko istunnon ajan. Jotta tiedonkeruuajan alussa (klo 12:00) saatiin merkittävä BAC-arvo, 20 g hedelmämehuun sekoitettua etanolia annettiin suun kautta klo 10:00, 11:00 ja 12:00; sen jälkeen 10 g/h klo 13:00-21:00 ja toisena päivänä klo 07:00-11:00. Hedelmämehua annettiin yksinään lumelääkkeen aikana. Lisäksi 7 g/h alkoholia (Curethyl*, AJC Pharma, Chateauneuf, Ranska) suolaliuoksessa annettiin laskimoon yön yli (22:00-06:00) alkoholisession aikana, ja suolaliuos vain kontrollisessiossa, jotta koehenkilöt voivat nukkua ja ylläpitää riittävää BAC: tä. Kaikki istunnot pidettiin marraskuun ja huhtikuun välisenä aikana. Kunkin aiheen istunnot olivat 2-5 viikon välein. Tutkittavat tuotiin klo 08.00 Tutkintakeskukseen. Tarkkailujakson aikana 1.-15.00. välisenä aikana he pysyivät sängyssä, lukivat ja katsoivat televisiota. He söivät standardiaterioita 1.päivänä kello 08.00, 12.00 ja 19.00 ja 2. päivänä kello 08.00 ja 12.00. He lähtivät keskuksesta 2.päivänä kello 15. Valot sammutettiin kello 22-06 välisenä aikana. Verinäytteitä kerättiin BAC: n mittaamiseksi 5 ajankohdassa (12:00, 18:00, 24:00, 06:00, ja 12: 00) ja melatoniinipitoisuudet 29 aikapisteessä (12:00, 15:00, 18:00 ja sitten joka 30 min välillä 18: 00 ja 04:00, 05:00, 06:00, 07:00, 08:00, 11:00, 15:00). Verenkeräyksen aikana kello 22.00-06.00 huone valaistiin valolla keskimäärin 50 luksia voimakkuudella.

Hormonimääritykset

Melatoniinipitoisuudet mitattiin kaupallisella entsyymi-immunosorbenttimäärityksellä (Elisa) (Boeringer Mannheim, Ranska) täysin automatisoidussa analysaattorissa (ES 700). Määritysten välisen analyyttisen vaihtelun välttämiseksi kaikki määritykset tehtiin yhdessä suuressa erässä tutkimussuunnitelman lopussa. Kaikki näytteet jäädytettiin -20°C: ssa määritykseen asti. Melatoniinin (65 pg/ml) intra-määrityskertoimet olivat 6, 1%.

tilastollinen analyysi

käytimme parivertailuissa anovaa, jolla oli sekalaisia lineaarisia malleja, tutkiaksemme keskiarvokäyrien eroja kahdessa olosuhteissa (alkoholi, ilman alkoholia). Kiinteät vaikutukset olivat tila (2 tasoa), aika (29 tasoa) ja aika–tila-vuorovaikutus. Koehenkilövaikutusta pidettiin satunnaisena, ja valitsimme ensimmäisen kertaluvun autoregressiivisen kovarianssikuvion ottaaksemme huomioon toistuvien mittausten välisen riippuvuuden. Tämä malli valittiin AIC: n kriteerien mukaan (Akaike, 1974). Kunkin ajankohdan erojen vertailussa käytettiin Bonferroni-korjausta. P-arvoa < 0.002 pidettiin siksi merkittävänä.

tulokset

veren alkoholipitoisuudet

melatoniini. Groupwise-analyysi (Kuva 1)

melatoniinikäyrät alkoholin ja alkoholittoman käytön aikana olivat lähes identtiset. Vaikka käyrä alkoholisession aikana näytti hidastuvan melatoniinisekretioinnissa verrattuna alkoholittomaan istuntoon, tulosten analysointi ei osoittanut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta alkoholilla melatoniinin eritykseen (P = 0, 45). Erityshuipun keskiarvo oli 128 pg/ml ±68 alkoholittomassa istunnossa ja 120 pg / ml ±57 alkoholittomassa istunnossa. Melatoniinin keskimääräinen eritys 24 tunnin aikana oli 50, 8 pg/ml ±27 ja 45 pg/ml ±20.

melatoniini. Yksilölliset analyysit (kuva 2)

melatoniinin yöllistä eritystä havaittiin kaikilla koehenkilöillä sekä alkoholittoman istunnon aikana että sen aikana. Koehenkilöiden plasmapitoisuudet olivat täysin yhdenmukaiset näiden kahden hoitokerran välillä. Joillakin koehenkilöillä melatoniinin erityksen alkaminen tai huippuarvon puoliintumisaika näytti viivästyvän (koehenkilöt 1, 2, 3, 4, 6, ja 10). Aika, jolloin melatoniinin eritys alkoi, muuttui siis kuudella tutkimushenkilöllä 11: stä. Tämä ero oli kaikilla tutkittavilla johdonmukainen, aina viive joko siinä, milloin yöllinen melatoniinin eritys alkoi tai milloin puolihuippuarvo saavutettiin.

keskustelu

aineistomme osoittavat selvästi, että kaikki tämän tutkimuksen koehenkilöt erittivät melatoniinia vain öisin. Molemmilla kerroilla havaittiin vuorokausirytmin melatoniinieritystä, yöllistä eritystä ja päivän aikana ei lainkaan kiertävää melatoniinia.

tuloksemme valottavat siten uutta valoa kirjallisuudessa esitettyihin havaintoihin, jotka koskevat vuorokautista melatoniinin eritystä alkoholisteilla.

Majumdar ja Miles (1987) raportoivat ensimmäisenä melatoniinin erityksen aikahäiriöistä alkoholiriippuvaisilla potilailla. Tekijät tutkivat melatoniinin eritystä iltapäivän aikana 28: lla alkoholiriippuvaisella miespotilaalla, jotka kaikki olivat nauttineet yli 100 g/d alkoholia yli 7 vuoden ajan. Melatoniinia oli havaittavissa (pitoisuudet <5 ng/l) 13 koehenkilöllä iltapäivän aikana. Tätä keskeistä artikkelia, jossa kuvailtiin vuorokautista melatoniinin eritystä, seurasi kolme italialaisen ryhmän julkaisua. Kahdessa raportoitiin melatoniinimittauksia kymmeneltä alkoholiriippuvaiselta potilaalta, ensin alkoholinkäytön aikana ja sitten 2 viikon raittiuden jälkeen. Näitä verrattiin mittauksiin terveillä ikäihmisillä vapaaehtoisilla kontrolleilla (Murialdo et al., 1991; Fonzi ym., 1992). Tulokset osoittivat, että virtsan melatoniinipitoisuudet alkoholinkäytön aikana olivat merkittävästi korkeammat alkoholiriippuvaisilla kuin verrokeilla (316.2 ± 36 pmol/24 h potilailla ja 147 ± 34 pmol / 24 h verrokeilla). Ero johtui pääasiassa siitä, että virtsan melatoniinipitoisuudet olivat korkeat päiväjaksolla. Sen sijaan nämä kaksi ryhmää eivät poikenneet merkittävästi toisistaan yöllisen murtoluvun osalta. Yö/päivä-fraktioiden suhde oli alle 1 potilaalla 6: sta 10: stä ja suurempi (yleensä paljon suurempi) kuin 1 potilaalla 4: stä. 14 päivän pidättäytymisen jälkeen tämä suhde ylitti 1 kaikilla potilailla ja kontrollihenkilöillä.

Fonzi et al. (1994) osoitti 10 alkoholiriippuvaisella tutkimushenkilöllä ennen hoidon lopettamista ja sen jälkeen, että seerumin melatoniinipitoisuudet olivat suuremmat alkoholinkäytön aikana kuin lopettamisen jälkeen ja suuremmat kuin vertailuhenkilöillä. He raportoivat myös melatoniinin vuorokausirytmin katoamisesta akuutin vieroitusoireiden aikana. Samanlaisia havaintoja tehtiin kahdella delirium tremens-potilaalla (Mukai et al., 1998), joilla seerumin melatoniinipitoisuudet yöaikaan ja päivällä olivat vastaavat (näytteet otettu 4 tunnin välein).

tuloksemme osoittavat selvästi, että alkoholilla ei ollut vaikutusta vuorokautiseen melatoniinin eritykseen. Hypoteesi on siis tarpeen, jotta voitaisiin yrittää selittää kirjallisuudesta saadut raportit, jotka osoittavat, että erittymishuippu hidastuu asteittain, mikä lopulta johtaa vuorokausieritykseen. Vaikka aikaisempi työ osoittaa, että alkoholi estää melatoniinin eritystä (Danel and Touitou, 2004), Tämä koe ei osoita tällaista estoa. Löydöksen puuttuminen voi liittyä veren alkoholipitoisuuteen. Vielä ei tiedetä, millä tasolla etanoli voi estää melatoniinin eritystä. Yksi tuore julkaisu (Kuhlwein et al., 2003) raportoi alkoholiriippuvaisten potilaiden, jotka olivat juuri lopettaneet juomisen, melatoniinin erityksen viivästyneen samaan suuntaan kuin havaitsimme kuudella 11 potilaastamme. Tutkimuksessa, jossa pyrittiin selvittämään unihäiriöiden välisiä suhteita alkoholiriippuvaisilla potilailla pian vieroituksen jälkeen ja melatoniini-ja kortisolipitoisuuksien välillä, havaittiin yöllisen melatoniinihuipun viivästyminen 11 alkoholiriippuvaisella potilaalla pian vieroituksen jälkeen verrattuna 10: een ikäryhmään verrattavaan verrokkiin. Viive korreloi unen viivejaksojen kanssa. He eivät kuitenkaan testanneet melatoniinin vuorokausieritystä.

nyt kun on osoitettu, että alkoholi itsessään ei suoraan aiheuta päiväsaikaan melatoniinin eritystä, voidaan olettaa, että kirjallisuudessa esiintyvät häiriöt melatoniinin erityksen ajoituksessa johtuvat melatoniinin erityksen vuorokausirytmin muutoksesta ja näyttävät viittaavan mahdolliseen sisäiseen desynkronoitumiseen kroonisen alkoholinkäytön aikana. Etanolipitoisuus, jolla tämä tapahtuu, jää määrittelemättä. Toinen mahdollinen selitys on, että alkoholisteilla havaittu päiväsaikaan tapahtuva melatoniinin eritys johtuu kroonisesti korkeasta veren alkoholipitoisuudesta, joka aiheuttaa päiväsaikaan tapahtuvaa melatoniinin eritystä mekanismeilla, joilla ei ole mitään tekemistä vuorokausirytmin kanssa. Tällöin alkoholisteilla havaittu melatoniinin päiväkohtainen eritys olisi pikemminkin syy kuin seuraus desynkronoitumisesta.

tukivat Institut national de la Santé et de la Recherche médicale ja Centre Régional et Universitaire de Lille.

Author notes

1service d ’ addictologie, Centre Hospitalier Universitaire, Lille 59037 Lille Cedex, Ranska

2service de Biochimie médicale et de Biologie moléculaire, Faculté de Médecine Pitié Salpêtrière 75013, Pariisi, Ranska