Attraction to ethanol is common in both flies and humans, but the neuromodulatory mechanisms underlying this innate attraction are not well understood. Here, we dissect the function of the key regulator of serotonin signaling—the serotonin transporter–in innate olfactory attraction to ethanol in Drosophila melanogaster. We generated a mutated version of the serotonin transporter that prolongs serotonin signaling in the synaptic cleft and is targeted via the Gal4 system to different sets of serotonergic neurons. We identified four serotonergic neurons that inhibit the olfactory attraction to ethanol and two additional neurons that counteract this inhibition by strengthening olfactory information. Our results reveal that compensation can occur on the circuit level and that serotonin has a bidirectional function in modulating the innate attraction to ethanol. Given the evolutionarily conserved nature of the serotonin transporter and serotonin, the bidirectional serotonergic mechanisms delineate a basic principle for how random behavior is switched into targeted approach behavior.
Die Magen-Darm-Motilität von Patienten auf Intensivstationen unterliegt vielen hemmenden Einflüssen. Außer der Wirkung inhibitorisch wirksamer Pharmaka wäre denkbar, dass auch organische Lösungsmittel (Ethanol, DMSO), Detergentien (SLS/CAPB) und aus Perfusor- und Infusionsleitungen freigesetzte Weichmacher (Phthalate) die Dünndarmperistaltik per se beeinflussen oder die Wirkung inhibitorisch wirksamer Pharmaka (Midazolam, Fentanyl) modulieren. Die Untersuchungen wurden in vitro am Dünndarm des Meerschweinchens durchgeführt. Der Parameter zur Beurteilung der inhibitorischen Wirkung auf die Peristaltik einer dem Organbad zugegebenen Substanz war die Änderung des intraluminalen Schwellendrucks ΔPPT (peristaltic pressure threshold) zur Auslösung von Peristaltik. Ein Anstieg der PPT zeigt eine inhibitorische Wirkung an. In der Zusammenschau der Ergebnisse aller Experimente der vorliegenden Arbeit zeigte sich, dass weder DEHP, Ethanol, DMSO noch Detergentien (SLS/CAPB) per se eine konzentrationsabhängige, signifikant hemmende Wirkung auf die Dünndarmperistaltik haben. Jedoch vermochten Ethanol, sowohl extraserosal dem Organbad zugegeben als auch endoluminal durch das Dünndarmsegment perfundiert, und in Ethanol gelöstes DEHP die motilitätshemmende Wirkung von Midazolam bzw. Fentanyl zu verstärken. In den Untersuchungen fiel auf, dass die Schwellendruckänderungen ΔPPT nach Zugabe von Ethanol, unabhängig von der jeweiligen Konzentration, sehr heterogen waren. Um den Mechanismus der Ethanolwirkung genauer zu charakterisieren, wurden Darmsegmente vor der Zugabe von Ethanol mit Antagonisten bzw. Blockern vermuteter Signaltransduktionswege vorbehandelt. Eingesetzt wurden Naloxon (Antagonist an Opioidrezeptoren), Apamin (Inhibitor von calciumaktivierten small conductance Kaliumkänalen), Bicucullin (Antagonist am GABAA-Rezeptor), Lorglumid (Antagonist am Cholecystokinin CCKA-Rezeptor) und YM022 (selektiver Antagonist am Gastrin/CCKB-Rezeptor). Diese Antagonisierungsversuche ergaben keine signifikanten Ergebnisse, da Ethanol in der Konzentration mit inhibitorischer Wirkung auf die Peristaltik zu heterogene Änderungen der PPT hervorrief. Unter klinischen Gesichtspunkten könnten die hemmende Wirkung von Ethanol auf die Peristaltik sowie die Wirkungsverstärkung des motilitätshemmenden Midazolam und Fentanyl durch Ethanol bzw. in Ethanol gelöstes DEHP Faktoren sein, die zur Hemmung der Darmmotilität bei Intensivpatienten beitragen.
Male Fischer F-344 rats were given ethanol in the drinking water and/or by single oral administration. Following this, the animals received p.o. 100 ng/kg of the hepatocarcinogen eHJaflatoxin BI (AFBI)' 24 h later, the level of DNA-bound AFBI was determined in the liver and was found not to be affected by any type of ethanol pretreatment. A cocarcinogenic effect of ethanol in the liver is therefore unlikely to be due to an effect on the metabolic activation and inactivation processes governing the formation of DNA-binding AFBI metabolites.
Schnarchen ist ein Leitsymptom des obstruktiven Schlafapnoesyndroms (OSAS). Diese Erkrankung wird durch abendlichen Alkoholgenuss verstärkt. Die Frage, ob Alkohol auch zu einer Zunahme der Schnarchhäufigkeit/–lautstärke führt und damit Schlafstörungen v.a. beim Bettpartner hervorrufen kann, ist bisher nicht untersucht worden. In der vorliegenden Studie wurden 20 gesunde Männer an 3 Nächten polysomnographiert, jeweils ohne Alkohol, mit 0,5 ‰- und 0,8 ‰-Blutalkoholkonzentration (BAK). Die Schnarchgeräusche wurden mit einem Raum- und Körpermikrophon aufgezeichnet und computerunterstützt nach Häufigkeit und Lautstärke (>55 dB(A), >70 dB(A)) analysiert. Bei primären Schnarchern (n=10), die bereits ohne Alkohol schnarchten, nahm die durchschnittliche Schnarchhäufigkeit und -lautstärke dosisabhängig signifikant zu. Primäre Nichtschnarcher (n=10) zeigten dagegen keine signifikante Zunahme: Nur 4 Probanden schnarchten bei 0,8 ‰ BAK, 2 andere nur bei 0,5 ‰ BAK. Weniger die Körperlage im Schlaf als die Gesamtkörpermasse oder das Alter scheinen Einflussfaktoren für die Zunahme des Schnarchens zu sein. Abendlicher Alkoholgenuss bei schnarchenden Männern verstärkt deren Schnarchdauer und -lautstärke, löst jedoch bei Nichtschnarchern nicht regelmäßig Schnarchen aus. Als Konsequenz sollte somit bei primären Schnarchern eine strikte abendliche Alkoholkarenz empfohlen werden, was die schnarchbedingte Lärmbelästigung des Bettpartners reduziert.
