Streszczenie
spożycie alkoholu zmienia wydzielanie melatoniny zarówno u zdrowych ochotników, jak i u alkoholików w różnych sytuacjach (podczas picia, podczas lub po odstawieniu oraz z powikłaniami neurologicznymi). Zmiana ta może zmniejszać wydzielanie lub wpływać na jego rytm dobowy, powodując w ten sposób wydzielanie w ciągu dnia u niektórych alkoholików. Staraliśmy się ustalić, czy wydzielanie melatoniny w ciągu dnia jest spowodowane bezpośrednio przez ostre spożycie alkoholu, czy raczej wskazuje na zmianę synchronizacji dobowej. Ponieważ spożycie alkoholu w takiej postaci, w jakiej występuje u alkoholików (ciągłe spożywanie dużych ilości) nigdy nie było badane u zdrowych ochotników, wystawiliśmy 11 zdrowych ochotników na 256 g alkoholu w ciągu 24 godzin, aby zbadać profil dobowy wydzielania melatoniny. Nasze wyniki wskazują na brak wydzielania w ciągu dnia u badanych. Sugeruje to, że zaburzone okołodobowe wydzielanie melatoniny obserwowane u alkoholików wskazuje raczej na przesunięcie wydzielania melatoniny niż na ostry wpływ alkoholu na to wydzielanie, lub alternatywnie, że jest to bezpośredni efekt przewlekłej, a nie ostrej ekspozycji na wysoki poziom alkoholu we krwi.
(otrzymane 4 stycznia 2006 r.; pierwszy przegląd zgłoszony 14 lutego 2006 r.; w zmienionej formie 24 marca 2006 r.; przyjęte 30 marca 2006 r.)
wstęp
zaburzenia rytmu okołodobowego (Danel et al., 2001) może częściowo tłumaczyć niektóre zaburzenia psychiczne wtórne do spożycia alkoholu. Badanie tej hipotezy wymaga zbadania zmian w wydzielaniu melatoniny, które mogą być spowodowane spożyciem alkoholu.
dwa podstawowe wyniki badań nad melatoniną i spożyciem alkoholu u zdrowych ochotników oraz u osób przewlekle uzależnionych od alkoholu w różnych sytuacjach (przegląd w Danel and Touitou, 2004). Po pierwsze, zarówno ostre, jak i przewlekłe spożycie alkoholu hamuje wydzielanie melatoniny. Badania eksperymentalne u zdrowych ochotników (Ekman et al., 1993; Rojdmark et al., 1993), w populacji ogólnej (Stevens et al., 2000) oraz u osób uzależnionych od alkoholu w populacji ogólnej (Touitou et al., 1985; Wetterberg et al., 1992) pokazują to, podobnie jak badania podczas leczenia pacjentów uzależnionych od alkoholu, zarówno podczas odstawienia (Schmitz et al., 1996) i z zespołem Wernickego (Wikner et al., 1995).
drugim ważnym odkryciem jest to, że nyktemeralny rytm wydzielania melatoniny jest zaburzony u niektórych osób uzależnionych od alkoholu. Melatonina jest zwykle wydzielana tylko w nocy, ale zaobserwowano wydzielanie w ciągu dnia podczas pierwszych 24 godzin od odstawienia lub gdy u osób uzależnionych od alkoholu występuje ciągłe zatrucie alkoholem (Majumdar and Miles, 1987; Murialdo et al., 1991; Fonzi et al., 1992, 1994; Mukai et al., 1998). Nie jest jednak jasne, czy dzienne wydzielanie hormonu jest spowodowane bezpośrednio przez ostre spożycie alkoholu, czy raczej wskazuje na zmianę synchronizacji dobowej alkoholu. Badania przeprowadzone na zdrowych ochotnikach mogą odpowiedzieć na to pytanie, ale takie badania nie są zgłaszane. Badania wśród zdrowych ochotników na ogół obejmowały ostre podawanie alkoholu o porze dnia (wieczorem) iw ilościach (od 10 do 100 g) zwykle związanych z piciem społecznym (Ekman et al., 1993; Rojdmark et al., 1993; Stevens et al., 2000). Z drugiej strony, spożycie alkoholu u osób pijących dużo częściej występuje przez znacznie dłuższą porcję dnia i wiąże się z większymi ilościami. Aby lepiej zrozumieć wpływ alkoholu na wydzielanie melatoniny, a w szczególności określić, czy alkohol zwiększa wydzielanie melatoniny w ciągu dnia, przeprowadziliśmy ślepe badanie crossover przez 26 godzin (dobowy). Podczas jednej sesji regularnie i wielokrotnie podawano alkohol, a w drugiej podawano placebo. W ten sposób zdrowi ochotnicy pełnili rolę własnych kontrolerów, a my kontrolowaliśmy efekty maskujące w obu sesjach. Całkowita podawana dawka stanowiła ilość zwykle spożywaną codziennie przez osoby alkoholików, tj. 256 g dziennie (co odpowiada ∼2,5 l 12% wina, 700 ml 40% whisky lub 6 l 4,5% piwa) podawane w regularnych odstępach czasu przez całą sesję. Wydzielanie melatoniny w surowicy mierzono w całym cyklu dobowym w 29 punktach czasowych 26-godzinnej sesji spożywania alkoholu i 26-godzinnej sesji kontrolnej.
uczestnicy I METODY
jedenastu zdrowych ochotników płci męskiej w wieku od 18 do 30 lat (23,3 + 2,9 lat) zostało włączonych po uzyskaniu pisemnej zgody. Nikt nie miał Aktualnej lub wcześniejszej diagnozy alkoholu, tytoniu lub innych uzależnień lub uzależnień. Żaden z badanych nie przyjmował leków ani nie pracował na zmianę, a żaden nie latał na transmerydianach w ciągu ostatnich 2 miesięcy. Wszystkie zostały zsynchronizowane z aktywnością dzienną i nocnym odpoczynkiem. U żadnego z nich nie rozpoznano fazy opóźnionej lub zaawansowanej lub zespołu hipernyktemeralnego. Wyniki Horne ’ a i Ostberga (1976) wahały się od 39 do 59 (średnia 49,5 + 6,8). Kryterium to wykluczało osoby, które były typami „porannymi” lub „wieczornymi”. Żaden podmiot nie miał w przeszłości lub w przeszłości zaburzeń depresyjnych lub psychozy. Skala oceny depresji Montgomery and Asberg (1979), ponieważ mieli mniej niż 18 lat, wykluczyła jakiekolwiek obecne zaburzenie depresyjne. Pacjenci nie mieli żadnych fizycznych nieprawidłowości w czasie badania i nie mieli infekcji ani innych chorób przez co najmniej 1 miesiąc przed sesjami. Wskaźniki masy ciała wahały się od 20 do 25. Rutynowe badania morfologiczne i chemiczne krwi mieściły się w granicach normy, a testy na HIV i wirusowe zapalenie wątroby typu B I C były negatywne.
protokół
badanie zostało zatwierdzone przez Komitet ds. eksperymentów na ludziach w Lille (Francja) i było zgodne ze standardami i zasadami etycznymi dotyczącymi badań rytmów biologicznych na ludziach (Touitou et al., 2004). Melatoninowy rytm dobowy badano w randomizowanym, krzyżowym badaniu z pojedynczą zaślepieniem, w którym porównywano 26-godzinną sesję alkoholową z 26-godzinną sesją placebo. Podczas sesji alkoholowej między 10:00 dnia 1. A 12:00 dnia 2. podano 256 g etanolu (Tabela 1) w celu wytworzenia i utrzymania stężenia alkoholu we krwi (BAC) między 0,5 A 0.7 g / l podczas całej sesji. Aby uzyskać znaczący BAC na początku okresu zbierania Danych (12:00), 20 g etanolu zmieszanego z sokiem owocowym podawano doustnie o 10:00, 11:00 i 12:00; następnie 10 g/h od 13:00 do 21:00 i od 07:00 do 11:00 drugiego dnia. Sok owocowy podawano samodzielnie podczas sesji placebo. Ponadto 7 g/h alkoholu (Cuthyl*, AJC Pharma, Chateauneuf, Francja) w roztworze soli fizjologicznej podawano dożylnie przez noc (między 22:00 a 06: 00).:00) podczas sesji alkoholowej, a roztwór soli fizjologicznej tylko w sesji kontrolnej, aby umożliwić osobom spać i utrzymać wystarczającą BAC. Wszystkie sesje odbywały się od listopada do kwietnia. Sesje dla każdego przedmiotu trwały od 2 do 5 tygodni. Pacjenci zostali przyjęci do Centrum Badań Klinicznych o godzinie 08: 00. W okresie obserwacji od 10:00 dnia 1 do 15: 00 dnia 2 pozostawali w łóżku, czytali i oglądali telewizję. Jedli standardowe posiłki o 08:00, 12:00 i 19:00 dnia 1 I O 08:00 i 12:00 dnia 2. Opuścili centrum o 15:00 dnia 2. Światła były wyłączone między 22: 00 a 06: 00. Pobrano próbki krwi do pomiaru BAC w 5 punktach czasowych(12:00, 18:00, 24:00, 06:00, i 12:00) oraz stężenia melatoniny w 29 punktach czasowych(12:00, 15:00, 18:00 a następnie co 30 min między 18: 00 a 04:00, 05:00, 06:00, 07:00, 08:00, 11:00, 15:00). Podczas zbiórki krwi między godziną 22:00 a 06:00 pomieszczenie było oświetlone światłem o średnim natężeniu 50 luksów.
testy hormonalne
stężenia melatoniny mierzono za pomocą komercyjnego testu immunosorbentów enzymatycznych (ELISA) (Boeringer Mannheim, Francja) W w pełni zautomatyzowanym analizatorze (ES 700). Aby uniknąć zmienności analitycznej między testami, wszystkie testy przeprowadzono w jednej dużej partii na końcu protokołu. Wszystkie próbki zamrożono w temperaturze -20°C do czasu przeprowadzenia testu. Wewnątrz testu współczynniki zmienności dla melatoniny (65 pg/ml) wynosiły 6,1%.
Analiza statystyczna
zastosowaliśmy ANOVA z mieszanymi modelami liniowymi do porównań sparowanych, aby zbadać różnice między średnimi krzywymi w dwóch warunkach (alkohol, bez alkoholu). Stałymi efektami były stan (2 poziomy), czas (29 poziomów) i interakcja czas–stan. Efekt podmiotu został uznany za przypadkowy i wybraliśmy autoregresyjny wzór kowariancji pierwszego rzędu, aby uwzględnić zależność między powtarzającymi się pomiarami. Model ten został wybrany według kryteriów AIC (Akaike, 1974). Porównując różnice w każdym punkcie czasowym zastosowano korektę Bonferroni. Wartość P < 0,002 została zatem uznana za znaczącą.
wyniki
stężenie alkoholu we krwi
Melatonina. 1)
krzywe melatoniny podczas sesji bezalkoholowych i bezalkoholowych były prawie identyczne. Podczas gdy krzywa podczas sesji alkoholowej wykazywała tendencję do opóźnienia początku wydzielania melatoniny w porównaniu z sesją bezalkoholową, analiza danych nie wykazała statystycznie istotnego wpływu alkoholu na wydzielanie melatoniny (P = 0,45). Średnia wartość piku sekrecji wynosiła 128 pg / ml ±68 w sesji bezalkoholowej i 120 pg/ml ±57 w sesji bezalkoholowej. Średnie wydzielanie melatoniny przez 24 godziny wynosiło odpowiednio 50,8 pg / ml ±27 i 45 pg / ml ±20.
Analiza grupowa. Dobowy profil melatoniny (pg / ml) u 11 zdrowych dorosłych ochotników podczas jednej sesji bez spożywania alkoholu (otwarte kręgi) i jednej sesji ze spożyciem 256 g alkoholu podzielonej regularnie przez 24 godziny (zamknięte kręgi). Każdy podmiot działał jako jego własna Kontrola.
Analiza grupowa. Dobowy profil melatoniny (pg / ml) u 11 zdrowych dorosłych ochotników podczas jednej sesji bez spożywania alkoholu (otwarte kręgi) i jednej sesji ze spożyciem 256 g alkoholu podzielonej regularnie przez 24 godziny (zamknięte kręgi). Każdy podmiot działał jako jego własna Kontrola.
Melatonina. Analiza indywidualna (ryc. 2)
u wszystkich pacjentów, zarówno podczas sesji bezalkoholowej, jak i podczas sesji bezalkoholowej, obserwowano ściśle nocne wydzielanie melatoniny. Stężenia w osoczu były całkowicie spójne u pacjentów pomiędzy obiema sesjami. Niektórzy pacjenci wykazywali opóźnienie w rozpoczęciu wydzielania melatoniny lub w czasie osiągnięcia wartości pół-szczytowej (pacjenci 1, 2, 3, 4, 6, i 10). Tak więc czas, w którym rozpoczęto wydzielanie melatoniny, zmienił się u 6 z 11 badanych. Różnica ta była spójna w kierunku dla wszystkich badanych, zawsze z opóźnieniem, albo w czasie, w którym rozpoczęło się nocne wydzielanie melatoniny, albo w czasie, w którym osiągnięto pół-szczytową wartość.
Dobowy profil melatoniny (pg / ml) u 11 zdrowych dorosłych ochotników podczas: jednej sesji bez spożycia alkoholu (otwarte kręgi) i jednej sesji ze spożyciem 256 g alkoholu podzielonej regularnie przez 24 godziny (zamknięte kręgi). Każdy podmiot działał jako jego własna Kontrola.
Dobowy profil melatoniny (pg / ml) u 11 zdrowych dorosłych ochotników podczas: jednej sesji bez spożycia alkoholu (otwarte kręgi) i jednej sesji ze spożyciem 256 g alkoholu podzielonej regularnie przez 24 godziny (zamknięte kręgi). Każdy podmiot działał jako jego własna Kontrola.
dyskusja
nasze dane wyraźnie pokazują, że wszyscy uczestnicy tego badania wydzielali melatoninę tylko w nocy. W obu sesjach obserwowano dobowe wydzielanie melatoniny, z nocnym wydzielaniem i brakiem krążącej melatoniny w ciągu dnia.
nasze wyniki rzucają tym samym nowe światło na obserwacje w literaturze dotyczące dobowego wydzielania melatoniny u alkoholików.
Majumdar i Miles (1987) jako pierwsi zgłaszali zaburzenia w czasie wydzielania melatoniny u pacjentów uzależnionych od alkoholu. Autorzy Ci zbadali wydzielanie melatoniny w godzinach popołudniowych u 28 mężczyzn uzależnionych od alkoholu, z których wszyscy spożywali ponad 100 g/d alkoholu przez ponad 7 lat. Melatonina była wykrywalna (stężenie <5 ng/l) u 13 pacjentów w godzinach popołudniowych. Po tym kluczowym artykule opisującym dobowe wydzielanie melatoniny ukazały się trzy publikacje włoskiego zespołu. Dwa zgłoszone pomiary melatoniny u 10 pacjentów uzależnionych od alkoholu, najpierw podczas spożywania alkoholu, a następnie po 2 tygodniach abstynencji. Porównano je z pomiarami w grupie kontrolnej zdrowych ochotników dopasowanych do wieku (Murialdo et al., 1991; Fonzi et al., 1992). Wyniki wykazały, że stężenie melatoniny w moczu podczas spożywania alkoholu było znacznie wyższe u pacjentów uzależnionych od alkoholu niż w grupie kontrolnej (316.2 ± 36 pmol/24 h u pacjentów i 147 ± 34 pmol/24 h w grupie kontrolnej). Różnica ta wynikała głównie z wysokiego stężenia melatoniny w moczu we frakcji dziennej. Natomiast obie grupy nie różniły się znacząco ułamkiem czasu nocnego. Stosunek frakcji noc/dzień był mniejszy niż 1 na 6 z 10 pacjentów i większy (na ogół znacznie większy) niż 1 w pozostałych 4. Po 14 dniach abstynencji wskaźnik ten przekroczył 1 u wszystkich pacjentów i pacjentów z grupy kontrolnej.
(1994) wykazano u 10 osób uzależnionych od alkoholu przed i po odstawieniu, że stężenie melatoniny w surowicy było wyższe podczas spożywania alkoholu niż po odstawieniu i większe niż u osób z grupy kontrolnej. Zgłaszali również zanik rytmu dobowego wydzielania melatoniny podczas ostrego odstawienia. Podobne obserwacje poczyniono u dwóch pacjentów z delirium tremens(Mukai et al., 1998), dla których stężenie melatoniny w surowicy w nocy i w ciągu dnia było równoważne (próbki pobierane co 4 godziny).
nasze wyniki pokazują wyraźnie, że alkohol nie miał wpływu na dobowe wydzielanie melatoniny. Hipoteza jest zatem konieczna do próby wyjaśnienia doniesień z literatury wykazujących postępujące opóźnienie w piku wydzielania, które ostatecznie prowadzi do wydzielania dobowego. Chociaż wcześniejsze prace wskazują, że alkohol hamuje wydzielanie melatoniny (Danel and Touitou, 2004), eksperyment ten nie wykazuje takiego hamowania. Brak tego stwierdzenia może być związany z poziomem alkoholu we krwi. Do ustalenia pozostaje poziom, na którym etanol może hamować wydzielanie melatoniny. Jedna z ostatnich publikacji (Kuhlwein et al., 2003) donosi o opóźnieniu w wydzielaniu melatoniny u pacjentów uzależnionych od alkoholu, którzy niedawno przestali pić, w tym samym kierunku, co obserwowaliśmy u 6 z 11 badanych. W badaniu tym, którego celem było zbadanie zależności między zaburzeniami snu u pacjentów uzależnionych od alkoholu wkrótce po odstawieniu a stężeniami melatoniny i kortyzolu, zaobserwowano opóźnienie w nocnym szczycie melatoniny u 11 pacjentów uzależnionych od alkoholu wkrótce po odstawieniu, w porównaniu z 10 grupami kontrolnymi dopasowanymi do wieku. Opóźnienie było skorelowane z okresami opóźnienia snu. Nie badano jednak dziennego wydzielania melatoniny.
teraz, gdy udowodniliśmy, że sam alkohol nie powoduje bezpośrednio wydzielania melatoniny w ciągu dnia, możemy postawić hipotezę, że zaburzenia w czasie wydzielania melatoniny w literaturze są spowodowane przesunięciem zegara dobowego wydzielania melatoniny i wydają się wskazywać na możliwą wewnętrzną desynchronizację podczas przewlekłego spożywania alkoholu. Należy określić poziom etanolu, przy którym to występuje. Innym możliwym wyjaśnieniem jest to, że dzienne wydzielanie melatoniny obserwowane u alkoholików wynika z przewlekłego wysokiego poziomu alkoholu we krwi, który powoduje wydzielanie melatoniny w ciągu dnia za pośrednictwem mechanizmów, które nie mają nic wspólnego z dobowym czasem. W takim przypadku dzienna wydzielina melatoniny obserwowana u alkoholików byłaby raczej przyczyną niż konsekwencją desynchronizacji.
wspierany przez Institut national de la Santé et de la Recherche médicale oraz Centre Régional et Universitaire de Lille.
Akaike, H. (
) nowe spojrzenie na identyfikację modelu statystycznego. Transakcje IEEE NA automatycznej kontroli. 2nd International Symposium on Information Theory 19, 716-723.
Danel, T. and Touitou, Y. (
) Chronobiologia alkoholu: od chronokinetyki do zmian związanych z alkoholem w układzie okołodobowym.
,
-935.
Danel, T., Libersa, C. i Touitou, Y. (
) wpływ spożycia alkoholu na dobową kontrolę temperatury ciała ludzkiego jest zależny od czasu.
,
–R55.
Ekman, A. C., Leppaluoto, J., Huttunen. P. i wsp. (
) Etanol hamuje wydzielanie melatoniny u zdrowych ochotników w zależnym od dawki randomizowanym badaniu krzyżowym z podwójnie ślepą próbą.
,
-783.
Fonzi s, Murialdo G, Kiss P i in. (
) neuroendokrynne aspekty przewlekłego alkoholizmu: wpływ spożywania alkoholu i jego odstawienia.
,
-94.
Fonzi S., Solinas GP, Costelli P. i in. (
) Melatonin and cortisol circadian secretion during ethanol withdrawal in chronic alcoholics.
,
–112.
Horne, J. A. and Ostberg, O. (
) A self-assessment questionnaire to determine morningness–eveningness in human circadian rhythms.
,
–110.
Kuhlwein, E., Hauger, R. L. and Irwin, M. R. (
) nieprawidłowe nocne wydzielanie melatoniny i zaburzenia snu u alkoholików odstawiennych.
,
-1443.
Majumdar Sk i Miles A. (
) upośledzone wydzielanie melatoniny w przewlekłym alkoholizmie i odstawieniu.
,
.
(
) do nowej skali depresji zaprojektowanej tak, aby była wrażliwa na zmiany.
,
-389.
Murialdo G, Filippi w, Costelli P i in. (
) Melatonina w moczu u pacjentów z alkoholizmem: marker nadużywania alkoholu?
,
-507.
Mukai M., Uchimura N., Hirano T. i in. (
) rytmy okołodobowe stężenia hormonów w odstawieniu alkoholu.
,
– do 240.
Roydmark S., Vikner J., Adner N. i in. (
) hamowanie wydzielania melatoniny przez Etanol u ludzi.
,
-1051.
Schmitz, M. M., Sepanj, A., Pichler, P. M. itp. (
) zaburzone jest wydzielanie melatoniny podczas odstawienia alkoholu.
,
-995.
Stevens RG, Davis s, Myrick DK i in. (
) spożycie alkoholu i stężenie 6-sulfatoksymelatoniny w moczu u zdrowych kobiet.
,
-665.
Tuitou, YU, Fevre-Montange, M., Proust, J. itp. (
) Age- and sex-associated modification of plasma melatonin concentrations in man. Relationship to pathology, malignant or not, and autopsy findings.
,
–144.
Touitou, Y., Portaluppi, F., Smolensky, M. H. et al. (
) Ethical principles and standards for the conduct of human and animal biological rhythm research.
,
–170.
Wetterberg, L., Aperia, B., Gorelick, D. A. et al. (
) wiek, alkoholizm i depresja są związane z niskim poziomem melatoniny w moczu.
,
-224.
Wikner, J., Andersson, D. E., Wetterberg, L. et al. (
) zaburzenia wydzielania melatoniny u pacjentów z zespołem Wernickego–Korsakoffa.
,
-575.
notatki autorskie
1 usługa uzależnienia, Szpital Uniwersytecki, Lille 59037 Lille Cedex, Francja
2serwis biochemii medycznej i biologii molekularnej, wydział medyczny pili salpetrière 75013, Paryż, Francja