Abstract

alcoholinname verandert de melatoninesecretie zowel bij gezonde vrijwilligers als bij alcoholisten in verschillende situaties (tijdens het drinken, tijdens of na ontwenning en met neurologische complicaties). Deze verandering kan de secretie verminderen of het circadiaanse ritme beïnvloeden, waardoor secretie overdag bij sommige alcoholisten wordt veroorzaakt. We probeerden te bepalen of melatoninesecretie overdag direct wordt veroorzaakt door acute alcoholconsumptie of dat het in plaats daarvan wijst op een verandering in circadiaanse synchronisatie. Omdat alcoholgebruik zoals het voorkomt bij alcoholisten (continue consumptie van grote hoeveelheden) nooit is onderzocht bij gezonde vrijwilligers, hebben we 11 gezonde vrijwilligers blootgesteld aan 256 g alcohol gedurende 24 uur om de circadiaanse profielen van melatonine secretie te bestuderen. Onze resultaten tonen een gebrek aan secretie overdag bij onze proefpersonen. Dit suggereert dat de ongeordende circadiane melatonine secretie gezien bij alcoholisten duidt op een verschuiving in melatonine secretie in plaats van een acuut effect van alcohol op deze secretie, of alternatief, dat het een direct effect van chronische in plaats van acute blootstelling aan hoge bloed alcohol niveaus.

(ontvangen op 4 januari 2006; eerste evaluatie gemeld op 14 februari 2006; in herziene vorm 24 maart 2006; goedgekeurd op 30 maart 2006)

inleiding

de verstoring van de circadiane ritmen (Danel et al., 2001) kunnen gedeeltelijk enkele psychische stoornissen ten gevolge van alcoholgebruik verklaren. Het onderzoek van deze hypothese vereist een studie van de veranderingen in melatoninesecretie die aan alcoholconsumptie kunnen worden toe te schrijven zijn.

twee primaire bevindingen komen naar voren uit de studies van melatonine-en alcoholconsumptie bij gezonde vrijwilligers en bij chronische alcoholafhankelijke drinkers in verschillende situaties (review in Danel en Touitou, 2004). De eerste is dat zowel acute als chronische alcoholconsumptie melatoninesecretie remt. Experimentele studies bij gezonde vrijwilligers (Ekman et al., 1993; Rojdmark et al., 1993), in de algemene bevolking (Stevens et al., 2000), en bij alcoholafhankelijke personen in de algemene bevolking (Touitou et al., 1985; Wetterberg et al., 1992) tonen dit aan, evenals studies tijdens de behandeling van alcoholafhankelijke personen, zowel tijdens de ontwenning (Schmitz et al., 1996) en met het syndroom van Wernicke (Wikner et al., 1995).

de tweede belangrijke bevinding is dat het nycthemerale ritme van melatoninesecretie wordt verstoord bij sommige alcoholafhankelijke personen. Melatonine wordt normaal gesproken alleen ‘ s nachts uitgescheiden, maar de secretie overdag is waargenomen tijdens de eerste 24 uur van ontwenning of wanneer aanhoudende alcoholintoxicatie optreedt bij alcoholafhankelijke proefpersonen (Majumdar en Miles, 1987; Murialdo et al., 1991; Fonzi et al., 1992, 1994; Mukai et al., 1998). Het is echter niet duidelijk of de afscheiding overdag van het hormoon direct wordt veroorzaakt door de acute alcoholconsumptie of in plaats daarvan wijst op een verandering in de circadiane synchronisatie van de alcoholist. Studies uitgevoerd bij gezonde vrijwilligers kunnen deze vraag beantwoorden, maar dergelijke studies worden niet gerapporteerd. Bij proeven onder gezonde vrijwilligers is over het algemeen acute toediening van alcohol op een tijdstip van de dag (’s avonds) en in hoeveelheden (van 10 tot 100 g) die gewoonlijk geassocieerd worden met sociaal drinken (Ekman et al., 1993; Rojdmark et al., 1993; Stevens et al., 2000). Alcoholconsumptie bij zware drinkers daarentegen gebeurt vaak over een veel langer deel van de dag en gaat gepaard met hogere hoeveelheden. Om ons inzicht in de werking van alcohol op melatonine secretie te vergroten en in het bijzonder om te bepalen of alcohol verhoogt melatonine secretie tijdens daglicht, hebben we een geblindeerde crossover studie uitgevoerd over een 26 uur (circadiaans) periode. In de ene sessie werd regelmatig en herhaaldelijk alcohol toegediend en in de andere werd een placebo toegediend. Gezonde vrijwilligers fungeerden dus als hun eigen controles, en we controleerden voor het maskeren van effecten in beide sessies. De totale toegediende dosis vertegenwoordigt een hoeveelheid die gewoonlijk dagelijks wordt geconsumeerd door alcoholische personen, d.w.z. 256 g per dag (gelijk aan ∼2,5 l van 12% wijn, 700 ml van 40% whisky, of 6 l van 4,5% bier) toegediend met regelmatige tussenpozen gedurende de sessie. De serummelatonineafscheiding werd gemeten gedurende de circadiane cyclus op 29 tijdstippen van de 26 uur alcoholconsumptiesessie en de 26 uur controlesessie.

proefpersonen en methoden

Elf gezonde mannelijke vrijwilligers in de leeftijd van 18 tot 30 jaar (23,3 + 2,9 jaar) werden opgenomen nadat zij hun geïnformeerde schriftelijke toestemming hadden gegeven. Niemand had een huidige of vroegere diagnose van alcohol, tabak, of ander middelenmisbruik of afhankelijkheid. Geen van de proefpersonen nam medicatie of werkte in wisseldiensten, en geen van hen had in de afgelopen 2 maanden op transmeridiaanvluchten gevlogen. Alle werden gesynchroniseerd met dagactiviteit en nachtelijke rust. Geen van hen had een huidige diagnose van een vertraagde of gevorderde fase of hypernycthemeraal syndroom. Horne en Ostberg (1976) scores varieerden van 39 tot 59 (gemiddeld 49,5 + 6,8). Dit criterium sloot proefpersonen uit die duidelijk ‘ochtend’ of ‘avond’ waren. Geen enkele persoon had een voorgeschiedenis van depressieve stoornis of psychose. De Montgomery and Asberg (1979) depression rating scale scores, omdat ze minder dan 18 waren, sloot elke huidige depressieve stoornis uit. De proefpersonen hadden geen lichamelijke afwijkingen op het moment van onderzoek en hadden gedurende ten minste 1 maand vóór de sessies geen infectie of andere ziekte gehad. Body mass indices varieerden van 20 tot 25. Routinematige bloedtellingen en bloedchemie waren binnen normale grenzen, en HIV-en hepatitis B-en C-tests waren negatief.

Protocol

De studie werd goedgekeurd door het Comité voor menselijke experimenten van Rijsel (Frankrijk) en was in overeenstemming met de normen en ethische principes voor onderzoek naar biologische ritmes op mensen (Touitou et al., 2004). Het circadiaans ritme van melatonine werd onderzocht tijdens een enkelblind, gerandomiseerd, crossoveronderzoek waarin een 26-uurs alcoholsessie werd vergeleken met een 26-uurs placebo-sessie. Tijdens de alcoholsessie werd 256 g ethanol toegediend tussen 10: 00 uur op dag 1 en 12:00 uur op dag 2 (Tabel 1) om alcoholconcentraties in het bloed (Bac) tussen 0,5 en 0 te produceren en te handhaven.7 g / l gedurende de hele sessie. Om een significante BAC aan het begin van de gegevensverzamelingsperiode (12:00) te verkrijgen, werd 20 g ethanol, gemengd met vruchtensap, oraal toegediend om 10:00, 11:00 en 12:00; gevolgd door 10 g/uur van 13:00 tot 21:00 en van 07:00 tot 11:00 op de tweede dag. Tijdens de placebo-sessie werd alleen vruchtensap toegediend. Bovendien werd 7 g / uur alcohol (Curethyl*, AJC Pharma, Chateauneuf, Frankrijk) in een zoutoplossing ‘ s nachts intraveneus toegediend (tussen 22:00 en 06: 00 uur).:00) tijdens de alcoholsessie, en zoutoplossing alleen in de controlesessie, om de proefpersonen in staat te stellen te slapen en een voldoende BAC te behouden. Alle sessies vonden plaats tussen November en April. De sessies voor elk onderwerp lagen tussen de 2 en 5 weken. De proefpersonen werden opgenomen in het klinisch Onderzoekscentrum om 08:00. Tijdens de observatieperiode van 10: 00 op dag 1 tot 15: 00 op dag 2 bleven ze in bed, lezen en televisie kijken. Ze aten gestandaardiseerde maaltijden om 08: 00, 12:00, en 19: 00 op dag 1 en om 08: 00 en 12: 00 op dag 2. Ze verlieten het centrum om 15:00 op dag 2. De lichten werden uitgeschakeld tussen 22: 00 en 06: 00. Bloedmonsters werden verzameld om BAC op 5 tijdstippen te meten (12:00, 18:00, 24:00, 06:00, en 12: 00) en melatonineconcentraties op 29 tijdstippen (12:00, 15:00, 18:00 en dan elke 30 minuten tussen 18: 00 en 04:00, 05:00, 06:00, 07:00, 08:00, 11:00, 15:00). Tijdens de bloedverzamelingen tussen 22: 00 en 06: 00 uur werd de kamer verlicht met licht met een gemiddelde intensiteit van 50 lux.

Hormoontesten

Melatonineconcentraties werden gemeten met een commerciële enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) (Boeringer Mannheim, Frankrijk) in een volledig geautomatiseerde analysator (ES 700). Om analytische Inter-assay variabiliteit te vermijden, werden alle assays uitgevoerd in een enkele grote batch aan het einde van het protocol. Alle monsters werden bevroren bij -20°C tot de test. Intra-assay variatiecoëfficiënten voor melatonine (65 pg/ml) waren 6,1%.

statistische analyse

We gebruikten ANOVA met gemengde lineaire modellen voor gepaarde vergelijkingen om de verschillen tussen de gemiddelde curves onder twee omstandigheden (alcohol, zonder alcohol) te bestuderen. De vaste effecten waren conditie (2 niveaus), tijd (29 niveaus) en tijd–conditie interactie. Het subject effect werd als willekeurig beschouwd, en we kozen voor een eerste-orde autoregressieve covariantie patroon om rekening te houden met afhankelijkheid tussen herhaalde metingen. Dit model werd gekozen volgens AIC-criteria (Akaike, 1974). Voor vergelijkingen van de verschillen op elk tijdstip werd een Bonferroni-correctie gebruikt. Een P-waarde < 0,002 werd daarom als significant beschouwd.

resultaten

Alcoholconcentraties in het bloed

melatonine. Groupwise analyse (figuur 1)

De melatoninecurves tijdens de alcohol-en alcoholvrije sessies waren bijna identiek. Hoewel de curve tijdens de alcoholsessie een vertraging vertoonde in het begin van melatoninesecretie vergeleken met de alcoholvrije sessie, toonde analyse van de gegevens geen statistisch significant effect van alcohol op de melatoninesecretie (P = 0,45). De gemiddelde waarde van de secretiepiek was 128 pg/ml ±68 in de alcoholvrije sessie en 120 pg/ml ±57 in de alcoholsessie. De gemiddelde melatoninesecretie gedurende 24 uur was respectievelijk 50,8 pg / ml ±27 en 45 pg / ml ±20.

melatonine. Individuele analyse (Figuur 2)

strikt nachtelijke secretie van melatonine werd gezien bij alle proefpersonen, zowel tijdens de alcoholvrije sessie als tijdens de alcoholsessie. Tussen de twee sessies waren de plasmaconcentraties bij de proefpersonen volledig consistent. Sommige patiënten bleken een vertraging te vertonen in het begin van de melatoninesecretie of in de tijd dat de halfpiekwaarde werd bereikt (personen 1, 2, 3, 4, 6, en 10). Het tijdstip waarop de melatonineafscheiding begon, veranderde dus voor 6 van de 11 proefpersonen. Dit verschil was consistent in richting voor alle patiënten, altijd een vertraging, hetzij in de tijd dat de nachtelijke melatoninesecretie begon of in de tijd dat de halfpiekwaarde werd bereikt.

discussie

onze gegevens tonen duidelijk aan dat alle proefpersonen in deze studie alleen ‘ s nachts melatonine secreteerden. Circadiane melatoninesecretie werd waargenomen in beide sessies, met nachtelijke secretie en geen circulerend melatonine gedurende de dag.onze resultaten werpen aldus een nieuw licht op de waarnemingen in de literatuur over de dagelijkse melatoninesecretie bij alcoholisten.Majumdar en Miles (1987) rapporteerden als eerste verstoringen in de tijd van melatoninesecretie bij alcoholafhankelijke patiënten. Deze auteurs onderzochten melatoninesecretie tijdens de middag bij 28 mannelijke alcoholafhankelijke patiënten, die allen meer dan 100 g/dag alcohol hadden geconsumeerd gedurende meer dan 7 jaar. Melatonine was detecteerbaar (concentraties <5 ng/l) bij 13 proefpersonen gedurende de middag. Dit belangrijke artikel over de dagelijkse melatoninesecretie werd gevolgd door drie publicaties van een Italiaans team. Twee melatoninemetingen werden gemeld bij 10 alcoholafhankelijke patiënten, eerst tijdens alcoholgebruik en daarna na 2 weken onthouding. Deze werden vergeleken met metingen in gezonde leeftijd-matched vrijwilligers controles (Murialdo et al., 1991; Fonzi et al., 1992). De resultaten toonden aan dat de melatonineconcentraties in de urine tijdens alcoholconsumptie significant hoger waren bij de alcoholafhankelijke patiënten dan in de controlegroep (316.2 ± 36 pmol / 24 u bij de patiënten en 147 ± 34 pmol / 24 u bij de controlegroep). Dit verschil was voornamelijk te wijten aan hoge melatoninespiegels in de urine in de fractie overdag. Omgekeerd verschilden de twee groepen niet significant voor de nachtelijke fractie. De verhouding nacht/dagfracties was minder dan 1 op 6 van de 10 patiënten en groter (over het algemeen veel groter) dan 1 op de andere 4. Na 14 dagen onthouding overschreed deze verhouding bij alle patiënten en proefpersonen in de controlegroep de 1.

Fonzi et al. (1994) toonde bij 10 alcoholafhankelijke proefpersonen voor en na de ontwenning aan dat de serummelatonineconcentraties tijdens de alcoholconsumptie hoger waren dan na de ontwenning en hoger dan bij de proefpersonen in de controlegroep. Ze rapporteerden ook het verdwijnen van het circadiaanse ritme van melatonine secretie tijdens acute ontwenning. Soortgelijke waarnemingen werden gedaan bij twee patiënten met delirium tremens (Mukai et al., 1998), voor wie de melatonineconcentraties in serum ‘ s nachts en overdag equivalent waren (monsters genomen om de 4 uur).uit onze resultaten blijkt duidelijk dat alcohol geen effect had op de dagelijkse melatoninesecretie. Een hypothese is dus noodzakelijk om te proberen de rapporten uit de literatuur te verklaren die een progressieve vertraging in de secretiepiek laten zien die uiteindelijk leidt tot dagelijkse secretie. Hoewel eerder werk erop wijst dat alcohol de melatoninesecretie remt (Danel and Touitou, 2004), laat dit experiment een dergelijke remming niet zien. De afwezigheid van deze bevinding kan gerelateerd zijn aan het alcoholpromillage in het bloed. Het niveau waarop ethanol de melatoninesecretie kan remmen, moet nog worden bepaald. Een recente publicatie (Kuhlwein et al., 2003) meldt een vertraging in de melatoninesecretie van alcoholafhankelijke patiënten die zeer recent gestopt waren met drinken, in dezelfde richting als we waargenomen hebben bij 6 van onze 11 proefpersonen. In deze studie, die de relatie tussen slaapstoornissen bij alcoholafhankelijke patiënten kort na de ontwenning en de melatonine-en cortisolconcentraties onderzocht, werd een vertraging waargenomen in de nachtelijke melatoninepiek bij 11 alcoholafhankelijke patiënten kort na de ontwenning, vergeleken met 10 leeftijdsgebonden controles. De vertraging was gecorreleerd met slaaplatentieperiodes. Ze testten echter niet op de secretie van melatonine overdag.nu we hebben aangetoond dat alcohol zelf niet direct melatonine secretie overdag veroorzaakt, kunnen we veronderstellen dat verstoringen in de timing van melatonine secretie in de literatuur te wijten zijn aan een verschuiving in de circadiane klok van melatonine secretie en lijken te wijzen op mogelijke interne desynchronisatie tijdens chronische alcoholconsumptie. Het ethanolniveau waarop dit gebeurt, moet nog worden bepaald. Een andere mogelijke verklaring is dat de overdag melatonine secretie gezien bij alcoholisten is te wijten aan chronisch hoge alcoholpromillage die overdag melatonine secretie via mechanismen die niets te maken hebben met circadiaanse timing veroorzaken. In een dergelijk geval zou de melatonine-afscheiding overdag bij alcoholisten eerder een oorzaak dan een gevolg van desynchronisatie zijn.

ondersteund door het Institut national de la Santé et de la Recherche médicale en het Centre Régional et Universitaire de Lille.