INVESTIGACION Y LABORATORIOS

5. LABORATORIO DE FARMACOGENETICA Y TERAPIA GENICA  DEL ALCOHOLISMO

Fono 978-6055

Académicos Participantes: 

Profesora Asociada Lutske Tampier de Jong

Fono: 978-6216

ltampier@med.uchile.cl

Profesora Asociada María Elena Quintanilla

Fono: 978-6908

equintanilla@med.uchile.cl

Profesor Titular Yedy Israel Jacard

Fono: 978-2944
yisrael@uchile.cl

Colaboradora externa

Profesora Asistente Amalia Sapag Muñoz de la Peña

Fono: 978-2936

asapag@uchile.cl

Líneas de investigación:

§            Genes de Animales Bebedores y Abstemios: La investigación se basa en identificar diferencias genéticas en ratas de laboratorio que han sido seleccionadas durante varias generaciones por sus diferencias en el consumo  de etanol. Las ratas UChB (UChile Bebedoras) y UChA (UChile Abstemias) fueron seleccionadas por el Prof. Dr. Jorge Mardones Restat en 1949, quien demostró por primera vez que en animales el alcoholismo se hereda (1952).  Tales estudios han sido un gran aporte para la selección de otras líneas de ratas con características similares, en otros países. Los estudios han mostrado que ratas UChA poseen (i) una mutación en la ALDH2 y como resultado una baja afinidad por su cofactor el NAD y (ii) una deficiencia en la reoxidación del NAD⁺ por la mitocondria y como resultado una eliminación deficiente de acetaldehído en la periferia (aversión). En cambio, las ratas UChB presentan niveles menores de dopamina en el núcleo accumbens lo que las lleva a beber y a desarrollar tolerancia y sensitización a los efectos centrales de recompensa del acetaldehído.

§            El etanol como Prodroga.  Se postula que no es la molécula de etanol, sino sus metabolitos los que producen tanto los efectos aversivos como los efectos motivacionales reforzadores. Los estudios se centran en el estudio de la “explosión de acetaldehído” (acetaldehyde burst) arterial y su relevancia en la aversión al alcohol y en la generación intracerebral de acetaldehído, su metabolito primario y sus metabolitos secundarios de condensación con aminas biogénicas.  Tales estudios utilizan sistemas de entrega génica intracerebral y la medición de la liberación de neurotransmisores por métodos de microdiálisis de areas cerebral. Recientemente este grupo obtuvo un proyecto para estudiar el role del acetaldehído cerebral en el refuerzo al etanol y la generación enzimática de salsolinol el metabolito de condensación de dopamina y salsolinol

§            Terapia Génica contra la dependencia al alcohol.  Los estudios han demostrado que vectores virales portadores de genes de antisentido que aumentan el acetaldehído sistémico son capaces de inhibir el consumo de alcohol de ratas bebedoras (UChB) dependientes al alcohol durante un mes, luego de la administración de una sola dosis del vector génico. Los estudios presentes se abocan a desarrollar nuevos mecanismos génicos para desarrollar una aversión al etanol, incluyendo uno que pueda durar toda la vida del animal.  Por otra parte se investiga tambien en el nuevo proyecto como eliminar la generación de acetaldehído cerebral por vectores lentivirales anti-catalasa administrados estereotáxicamente y los metabolitos cerebrales reforzantes del acetaldehído, como una terapia preclínica del alcoholismo

§            Palabras claves:   Alcohol, Acetaldehído, Ratas bebedoras, Genética,  Deshidrogenasa aldehídica (ALDH), Deshidrogenasa alcohólica (ADH), Salsolinol sintasa, Vectores génicos, Terapia Génica.

Técnicas empleadas:

¨       Selección y determinación de consumo alcohol en ratas bebedoras y no bebedoras.  Clasificación.

¨       Determinación de alcoholemias y acetaldehidemias por cromatografía gaseosa.

¨       Determinación de  actividades enzimática de deshidrogenada aldehídica (ALDH) y deshidrogenasa alcohólica (ADH).

¨       Estudios  de función mitocondrial, Consumo de oxígeno.

¨       Aplicación de genes de antisentido contra ALDH y de genes de ADH a ratas bebedoras.

¨       Administración intracerebro-ventricular de acetaldehído y salsolinol y de vectores génicos que codifican ADH, ALDH salsolinol sintasa, el receptor de dopamina D2 y genes de antisentido contra estas proteínas.

¨       Microdiálisis cerebral.

¨       Determinación de aminas biogénicas en el liquido de perfusión cerebral.

Proyectos.

1. Proyecto Fondecyt Nº 1095021. Años 2009 – 2012. Etanol as a prodrug. Investigador Responsable: Dr. Yedy Israel. Co Investigadores: Dra. Lutske Tampier y Dra. María Elena Quintanilla. Prof. Dr. Mario Herrera-Marschitz
2. Proyecto Fondecyt Nº 1050480. Años 2005 – 2007. Genes mitocondriales y nucleares en la aversión al etanol. Investigador responsable Dra. María Elena Quintanilla. Coinvestigadores Drs. Yedy Israel, Lutske Tampier, Amalia Sapag.
3. Proyecto Milenio (P05-001F). Años 2006-2010  Entrega Génica y Terapia Génica. Investigador Responsable: Dr Yedy Israel
4. Proyecto NIH (NIAAA)  R01 AA015421.  Años 2005-2010. Eliciting Protective mechanism Against Alcoholism. Investigador Responsible Dr. Yedy Israel, Co Investigadora: Dra Amalia Sapag.

5. Proyecto Fondecyt  Nº 1040555. Años 2004 – 2007. Mecanismos genéticos de aversión al etanol: modelos celulares y animales.  Investigador responsable Dr. Yedy Israel. Coinvestigadores Dra. Lutske Tampier, Dra Amalia Sapag, Dr. Eduardo Karahanian.

6. Proyecto Fondecyt Nº 1010873. Años 2001 – 2003.  Aversión al etanol: un nuevo mecanismo. Estudios bioquímicos y genéticos en animales. Investigador responsable:  Yedy Israel. Coinvestigadores Dra.Lutske Tampier y Dra Amalia Sapag.

Publicaciones ISI (2002 a la fecha):

1     Tampier L, Quintanilla ME (2009)  Effect of concurrent saccharin intake on etanol consumption by high-alcohol-drinking (UChB) rats. Addiction Biology 14:276 – 282.

2     Rivera-Meza M, Quintanilla ME, Tampier L, Mura CV, Sapag A, Israel Y, (2009)  Mechanism of protection against alcoholism by an alcohol dehydrogenase polymorphism.  Development of an animal model.  FASEB J Aug 26 ePub

3     Sapag A, González-Martínez G, Lobos-González L, Encina G, Tampier L, Israel Y, Quintanilla ME (2009)  Polymorphism in mitocondrial genes encoding Complex I subunits are maternal factors in voluntary alcohol consumption in the rat. Pharmacogenet Genomics. 19:528-537

4     Cortínez G, Sapag A, Israel Y.(2009) RNA interference against adehyde dehydrogenase-2. Development of tools for alcohol research.  Alcohol 43:97-104.

5     Bustamante D, Quintanilla ME, Tampier L, Gonzalez-Lira V, Israel Y, Herrera-Marschitz M.(2008) Ethanol induces stronger dopamine release in nucleus accumbens (shell) of alcohol-preferring (bibulous) than in alcohol-avoinding (abstainer) rats. Eur J Pharmacol. 591:153-158

6     Quintanilla ME, Perez E, Tampier L. (2008) Baclofen reduces ethanol intake in high-alcohol-drinking University of Chile bibulous rats. Addiction Biology 13: 326-336.

7     Tampier L, Quintanilla ME, Israel Y. (2008) Tolerante to Disulfiram induced by chronic alcohol intake in the rat. Alcohol Clin Exp Res 32: 937 – 941.

8     Ocaranza P, Quintanilla ME, Tampier L, Karahanian E, Sapag A, IsraelY. (2008). Gene therapy reduces ethanol intake in an animal model of alcohol dependence. Alcohol Clin Exp Res 32: 1–6

9     Quintanilla ME, Tampier L, Sapag A, Gerdtzen Z, Israel  Y. (2007).  Sex differences, alcohol dehydrogenase, acetaldehyde burst, and aversion to ethanol in the rat: a systems perspective.  Am J Physiol Endocrinol Metab 293: 531 - 537.

10  Quintanilla ME, Bustamante D, Tampier L, Israel Y, Herrera-Marschitz M. (2007)  Dopamine release in the nucleus accumbens (shell) of two lines of rats selectively  bred to prefer or avoid ethanol. Eur J  Pharmacol 573: 84 – 92.

11  Quintanilla ME, Israel Y, Sapag A, Tampier L. (2006)  The UChA and UChB rat lines:  metabolic and genetic differences influencing ethanol intake.  Addiction Biology 11 : 310 – 323.

12  Israel Y, Quintanilla ME, Sapag A, Tampier L.(2006)  Combined effects of aldehyde dehydrogenase variants and maternal mitochondrial genes on alcohol consumption. Alcohol Research & Health  29: 281 – 285.

13  Ezquer F,  Núñez MT , Asenjo J,  Israel Y  (2006) Hereditary hemochromatosis: an opportunity for gene therapy.  Biol. Res. 39: 113-124.

14  Tampier L, Quintanilla ME. (2005)  Saccharin consumption and the effect of a long-term exposure to a sweetened alcohol solution in high-(UChB) and low-(UChA) alcohol-drinking rats.  Alcohol 37: 47 – 52.

15  Quintanilla ME, Tampier L, Sapag A, Israel Y. (2005)  Polymorphisms in the mitochondrial aldehyde dehydrogenase gene (Aldh2) determine peak blood acetaldehyde levels and voluntary ethanol consumption in rats. Pharmacogenetics & Genomics 15: 427 – 431.

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22  Israel, Y (2004) The Research Society on Alcoholism lecture series. Trastornos Adictivos 6: 47-48, 2004

23  Videla LA, Tapia G, Varela P, Cornejo P, Guerrero J, Israel Y, Fernández V. Effects of acute gamma-hexachlorocyclohexane intoxication in relation to the redox regulation of nuclear factor-kappab, cytokine gene expression, and liver injury in the rat.  Antioxid Redox Signal. 2 :471-80.

24  Quintanilla ME, Tampier L. (2003)  Brain mitochondrial aldehyde dehydrogenase relation to acetaldehyde aversion in low-alcohol-drinking (UChA) and high-alcohol-drinking (UChB) rats.  Addiction Biology 8: 387-397.

25  Quintanilla ME, Tampier L. (2003) Acetaldehyde reinforcing effects: differences in low-alcohol drinking (UChA) and high-alcohol-drinking (UChB) rats.  Alcohol 31: 63-69.

26  Tampier L, Quintanilla ME (2003) Involvement of brain ethanol metabolism on acute tolerance development and on ethanol consumption in alcohol-drinker (UChB) and non-drinker (UChA) rats.   Addiction Biology  8: 279-286.

27  Sapag A, Tampier L, Valle-Prieto L, Quintanilla ME, Moncada C, Israel Y. (2003) Mutations in mitochondrial aldehyde dehydrogenase (Aldh2) change cofactor affinity and segregate with voluntary ethanol consumption in rats.  Pharmacogenetics 13 (8): 509-513.

28  Moncada C, Fuentes N, Lladser A, Encina G, Sapag A, Karahanian E, Israel Y (2003).  Use of an “acetaldehyde clamp” in the determination of the low Km aldehyde dehydrogenase activity in H4-II-E-C3 rat hepatoma cells.  Alcohol  31:19-24.

29  Anni H, Pristatsky P, Israel Y (2003)  Binding of acetaldehyde to a glutathione metabolite: mass spectrometric characterization of an acetaldehyde-cysteinylglycine conjugate. Alcohol Clin Exp Res 27:1613-1621.

30  Tampier L, Quintanilla ME. (2002) Effect of a dose of ethanol on acute tolerance in  alcohol drinker (UChB) and non-drinker (UChA) rats. Addiction Biology 7: 279-284.

31  Tampier L, Quintanilla ME (2002)   Effect of acetaldehyde on acute tolerance and ethanol consumption in drinker and nondrinker rats.   Journal of Studies on Alcohol 63: 257-262.

32  Quintanilla ME, Callejas O, Tampier L. (2002) Aversion to acetaldehyde: differences in low-alcohol-drinking (UChA) and high-alcohol-drinking (UChB) rats Alcohol 26: 69-74.

33  Fernández V, Videla LA, Tapia G and Israel Y (2002) Increases in tumor necrosis factor in response to thyroid hormone-induced liver oxidative stress in the rat. Free Radical Res. 36: 719-725.

34  Anni, H. and Israel Y (2002) Proteomics: in alcoholism research.  Alcohol Research and Health 26: 219-232, 2002.

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