Los Modelos animales de consumo de alcohol son sistemas experimentales que utilizan especies distintas a la humana, normalmente ratones y ratas, para analizar la ingesta voluntaria o inducida de etanol. Su uso es importante ya que permiten a los investigadores estudiar la dependencia a esta sustancia y posibles tratamientos que no se pueden probar directamente en humanos. Además, los modelos animales pueden ser modificados genéticamente y permiten conocer los determinantes genéticos que predisponen al alcoholismo o trastorno por abuso de alcohol.

Clasificación

Los diferentes modelos de consumo de alcohol pueden clasificarse según diferentes criterios. De manera general se tienen en cuenta el tipo de acceso al etanol, el patrón de ingesta o el procedimiento experimental.

Según el tipo de consumo Consumo voluntario Consumo inducido o forzado Según el patrón de ingesta Consumo constante o continuo Consumo intermitente Consumo tipo atracón (binge drinking) Según el procedimiento experimental Modelos no operantes Modelos operantes

Modelos de consumo voluntario

En los modelos de consumo voluntario el animal decide cuando beber etanol. Los paradigmas más usados en este tipo de consumo son la elección de dos botellas (Two-Bottle-Choice Paradigm) y el modelo de consumo en la fase oscura (Drinking in the Dark).

Elección de dos botellas En este modelo se provee a los animales de dos botellas, una de ellas contiene agua corriente y la otra contiene etanol. Existen variantes de este modelo pero por lo general se les da acceso libre a las dos botellas durante 24h al día y se mide la ingesta diaria de cada una. Se trata de un modelo sencillo que no necesita material de laboratorio especializado.

Consumo en la fase oscura Este modelo es utilizado para estudiar el consumo elevado de etanol en un periodo breve de tiempo. Consiste en ofrecer acceso limitado a etanol al inicio de la fase oscura del ciclo luz-oscuridad, cuando los animales están más activos ya que los roedores son de naturaleza nocturna. En este caso se sustituye la botella de agua por una solución de etanol al 20%. Este procedimiento suele inducir una ingesta rápida que da lugar a concentraciones elevadas de etanol en sangre por lo que se utiliza como modelo de consumo en atracón.

Modelos de consumo inducido o forzado En estos modelos la ingesta o administración de etanol no depende de la elección voluntaria del animal sino que es impuesta por el investigador. Una de las ventajas de estos modelos es que permiten controlar con precisión la dosis y la exposición a etanol. Estos modelos no reproducen el componente motivacional del consumo pero resultan útiles para investigar los efectos del etanol y los mecanismos neurobiológicos asociados. Entre los principales ejemplos de modelos de consumo inducido se encuentran la administración por inyección, la administración oral forzada y la exposición a vapores de etanol.

Administración por inyección El etanol se administra normalmente por vía intraperitoneal.Esta forma de administración permite un control preciso de la dosis y de la concentración en sangre de etanol.

Administración oral forzada El etanol se suministra directamente mediante una sonda que va directamente al estómago del animal. Esta técnica se conoce como force-feeding o gavage.Permite estudiar los efectos de la ingesta de etanol aunque no es válida para ajustar de manera fina los valores de concentración en sangre ya que depende en parte de la digestión.

Exposición a vapores de etanol Los animales son expuestos a etanol vaporizado en cámaras cerradas. Esto permite inducir valores elevados y sostenidos de etanol en sangre por lo que se utiliza con frecuencia en modelos de dependencia. Este tipo de exposición tambiés es muy utilizada en el estudio de los síntomas de la abstinencia que se produce en el trastorno por abuso de alcohol. Es bastante común alternar semanas de exposición a vapores de etanol con semanas de consumo voluntario (como la elección de dos botellas) para comprobar que se produce dependencia y una escalada en el consumo.

Modelos según el patrón de consumo Los modelos animales de consumo de alcohol también pueden clasificarse en función del patrón de ingesta o exposición al etanol. Esto permite distinguir entre diferentes formas de exposición y sus efectos a nivel biológico y conductual. Los principales patrones de consumo son: consumo continuo, consumo intermitente y consumo tipo atracón (binge drinking).

Consumo continuo En estos modelos el etanol está disponible de forma constante dando lugar a una ingesta sostenida a lo largo del tiempo. Se utilizan principalmente para estudiar el consumo mantenido y los efectos a largo plazo. Para el consumo continuo el etanol se puede suminitrar de diferentes maneras siendo los principales métodos utilizados la exposición a vapores de etanol o la administración mediante dieta líquida (como la dieta Lieber-DeCarli).

Consumo intermitente En este caso el acceso a etanol se presenta de forma alternante lo que induce un aumento progresivo del consumo. Se emplea para modelar la escalada en la ingesta y aspectos relacionados con la transición a la dependencia o patrones problemáticos. Algunos de los modelos de consumo intermitente más utilizados son: modelo de exposición crónica intermitente a vapores de etanol, modelo de exposición intermitente a dos botellas, modelo de consumo intermitente adolescente y modelo gavage intermitente.

Consumo tipo atracón (binge drinking) El consumo tipo atracón consiste en el consumo de grandes cantidades de etanol en periodos cortos de tiempo. Es un patrón de consumo que se da principalmente en jóvenes, asociado al ambiente del botellón. Los modelos de consumo de tipo atracón se utilizan para estudiar las conductas asociadas a este consumo intensivo, los efectos neurobiológicos y su relación con el trastorno por abuso de alcohol. Uno de los modelos de binge drinking más utilizados es el modelo de consumo en la fase oscura explicado previamente. Otros modelos utilizados para simular este tipo de consumo administran concentraciones altas de etanol mediante inyecciones o gavage.

Modelos según el procedimiento experimental Según el procedimiento experimental empleado se distinguen modelos operantes y no operantes en función de si el acceso a etanol requiere o no de la ejecución de una conducta instrumental por parte del animal.

Modelos no operantes En estos modelos el acceso a etanol no depende de la realización de una tarea específica sino que el animal puede consumir libremente cuando está disponible. Esto permite evaluar patrones de ingesta espontánea y preferencias por lo que suelen emplearse en estudios de consumo voluntario. Un ejemplo de modelo no operante sería el modelo de elección de dos botellas o el acceso libre a etanol.

Modelos operantes Se basan en el principio del condicionamiento operante, es decir, los animales aprenden que realizando una conducta van a obtener una recompensa por lo que van a tener una tendencia a realizar esa conducta. En el caso del consumo de etanol, el animal debe realizar una acción específica (como presionar una palanca) para obtener acceso al etanol. Estos paradigmas permiten estudiar los aspectos motivacionales y de refuerzo asociados al consumo de alcohol. Además, son muy útiles para analizar la búsqueda de la sustancia, la recaída y la persistencia del comportamiento en el trastorno por abuso de alcohol.

Ventajas y limitaciones Los modelos animales de consumo de alcohol son una herramienta clave para el estudio de los mecanismos biológicos y conductuales asociados al consumo de etanol. No obstante, presentan tanto ventajas como limitaciones que se deben tener en cuenta a la hora de interpretar resultados.

Una de las principales ventajas es el alto grado de control experimental ya que se pueden controlar variables como la dosis, la duración de la exposición o los patrones de consumo a los que se someten los animales. Estos modelos facilitan el estudio de los mecanismos neurobiológicos implicados en el consumo de alcohol y son esenciales para el desarrollo de fármacos y posibles intervenciones terapéuticas en relación con el trastorno por abuso de alcohol.

Sin embargo, los modelos animales de consumo de alcohol también tienen limitaciones como puede ser la validez traslacional ya que no reproducen la complejidad del consumo de alcohol en humanos influido por factores sociales, culturales y psicológicos. Además, existen diferencias fisiológicas entre especies que pueden afectar a la generalización de los resultados.

Por último, también deben tenerse en cuenta los aspectos relacionados con el bienestar animal que condicionan el diseño y la aplicación de estos modelos.

Véase también Alcoholismo Experimentación con roedores Ratón de laboratorio Abuso de alcohol

Referencias

Bibliografía

Spanagel, R. (2000). Recent animal models of alcoholism. Alcohol Research & Health, 24(2), 124–131. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11199279/

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