Diferențe sexuale în răspunsurile motivaționale la grăsimile dietetice la hamsterii sirieni
John L. Shannonhouse
1 Institut pentru Neuroștiințe, Universitatea Texas A&M, College Station, Texas 77843
Danielle M. Grater
2 Departamentul de Psihiatrie, Colegiul Medical Weill Cornell, New York, New York 10021
Daniel York
2 Departamentul de Psihiatrie, Weill Cornell Medical College, New York, New York 10021
Paul J. Wellman
3 Departamentul de Psihologie, Universitatea Texas A&M, College Station, Texas 77843
Caurnel Morgan
1 Institute for Neuroscience, Texas A&M University, College Station, Texas 77843
2 Departamentul de Psihiatrie, Weill Cornell Medical College, New York, New York 10021
4 Departamentul de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea Texas A&M, College Station, Texas 77843
5 Facultatea Intercolegială de Nutriție, Universitatea Texas A&M, College Station, Texas 77843
Abstract
INTRODUCERE
Efectele benefice ale alimentelor bogate în grăsimi asupra perturbărilor motivaționale la om contribuie probabil la desemnarea lor ca „alimente de confort”, dar măsura în care sexul joacă un rol nu a fost raportată pe larg. Interesant este că se consideră că diferențele de sex în motivarea și preferința de a consuma alimente bogate în grăsimi contribuie la prevalența obezității la femei mai mult decât la bărbați [1, 2]. În studiile care au controlat fondul genetic cu gemeni monozigoți, obezitatea a fost asociată cu consumul restrictiv, gustarea frecventă și încercarea de restricționare a alimentelor bogate în grăsimi [3, 4]. Mai mult, femeile obeze au raportat de sine o vulnerabilitate mai mare la consumul de „alimente confortabile” decât femeile cu greutate normală [4]. În mod paradoxal, s-a descoperit că femeile prezintă mai multă constrângere dietetică, consum emoțional și consum excesiv decât bărbații [5]. Investigația în acest domeniu este importantă, deoarece prejudecățile feminine sunt stabilite pentru tulburările alimentare și consumul excesiv de alimente bogate în grăsimi [6, 7], precum și tulburările motivaționale [8, 9], dar bazele lor biologice nu sunt. Anhedonia și anxietatea sunt considerate a reprezenta disfuncții neuronale în motivația pozitivă și respectiv negativă [10, 11] și sunt frecvent comorbide cu tulburări alimentare [12, 13].
Studiile anterioare pe rozătoare au arătat că grăsimile din dietă influențează comportamentele legate de depresie și anxietate. La șobolanii Sprague Dawley adulți, supuși separării materne ca pui, hrănirea bogată în grăsimi a exercitat efecte anxiolitice, în special la bărbați [14, 15]. Efecte anxiolitice similare ale grăsimilor alimentare au fost demonstrate la șobolanii Sprague Dawley masculi fără separare maternă [16]. În plus, consumul excesiv de alimente bogate în grăsimi a prevenit anxietatea după întreruperea acesteia la șobolani [17]. Interesant este faptul că grăsimea cronică bogată în grăsimi a crescut imobilitatea șobolanilor Wistar masculi și femele în testul de înot forțat, care este legat de inhibarea psihomotorie, un simptom de bază al depresiei la om [18]. La șoarecii masculi C57BL/6, hrana cu conținut ridicat de grăsimi a atenuat anxietatea și imobilitatea indusă de stres, dar nu și anhedonia [19]. Cu toate acestea, la șoarecii masculi CD-1, hrănirea cu conținut ridicat de grăsimi a exercitat efecte asemănătoare antidepresivelor, dar și efecte anxiogene [20]. Întreruperea dietei bogate în grăsimi a înrăutățit comportamentele anxioase și de recompensare la șoareci și le-a crescut dorința de a suporta condițiile anxioase pentru a recâștiga accesul la chow bogat în grăsimi [21]. Cu toate acestea, diferențele dintre specii, tulpini și sexe, aceste descoperiri sugerează că grăsimile din dietă pot îmbunătăți emoționalitatea în anumite condiții experimentale.
Există dovezi crescânde că consumul ridicat de grăsimi exercită efecte satisfăcătoare prin acțiuni în nucleul accumbens, care este o componentă integrantă a sistemului de recompensare mezolimbică și importantă pentru integrarea bioenergetică și emoțională. Această structură limbică influențează stările legate de depresie, anxioase și de recompensă la șobolani, șoareci și oameni [22-24], precum și comportamentele de recompensă și preferințele alimentare la hamsteri [25, 26]. La șobolani, o masă bogată în grăsimi a indus o eliberare mai mare de dopamină accumbală, care este un semnal puternic de recompensă [27]. Studiile care evaluează corelația cu expresia ΔFosB sau efectele supraexprimării ΔFosB sugerează că acest factor de transcripție crește motivația pentru recompensa bogată în grăsimi și promovează conservarea energiei și adipozitatea [28-30]. Șoarecii care supraexprimă osFosB în nucleul accumbens au prezentat, de asemenea, un răspuns de recompensă îmbunătățit și anxietate după retragerea cu conținut ridicat de grăsimi [31]. Mai mult, hrănirea cronică cu conținut ridicat de grăsimi la șobolanii Long Evans a redus activarea accumbală a unui semnal anxiogen, CREB fosforilat [32], iar la șoareci supraexpresia osFosB a împiedicat o scădere a fosforilării CREB accumbale [31]. Cu toate acestea, în ultimele două studii, comportamentul de recompensă nu a fost evaluat.
Expresia hipotalamică a citokinei, TLR4, a fost implicată ca mediator în efectele stimulatoare ale dietei bogate în grăsimi asupra inflamației neuronale, apoptozei și rezistenței la insulină [33-35]. Am arătat că creșterea nivelului de ARNm hipotalamic Tlr4 este asociată cu anxietatea indusă de separare și anorexia la hamsteri [36]. În plus, s-a demonstrat că activarea TLR4 mediază recompensa medicamentului [37-40], dar locul de acțiune neuroanatomic nu a fost stabilit. Deoarece CREB și ΔFosB joacă roluri opuse în accumbens față de alte regiuni ale creierului [41-44], este plauzibil ca expresia Tlr4 accumbală să crească odată cu recompensa. Prin urmare, am explorat această posibilitate în prezentul studiu.
Studiile citate mai sus ilustrează colectiv necesitatea unui model relevant clinic pentru a testa ipoteza că modularea grăsimilor alimentare contribuie la diferențele de sex în stările motivaționale. Am arătat anterior că, în raport cu locuințele sociale, separarea socială a indus anorexia și anxietatea cu prejudecăți feminine la hamsterii sirieni [36, 45, 46]. În studiul de față, am căutat să stabilim dacă separarea socială induce și anhedonia cu tendințe feminine folosind un nou test, testul de preferință investigațională a recompensei (RIP). Important, am căutat, de asemenea, să stabilim dacă grăsimile din dietă reduc comportamentele anedonice și anxioase cu diferențe de sex.
METODE ȘI MATERIALE
Subiecte
Hamsterii aurii sirieni (Mesocricetus auratus) din tulpina Crl: LVG (SYR) (Charles River, Kingston, NY) au fost cumpărați pentru a fi folosiți la Weill Cornell Medical College sau au fost crescuți până la trei generații în unitatea de cercetare a animalelor din laboratorul Kleberg la Texas A&M University. S-au păstrat un program 14h: 10h lumină-întuneric (luminile aprinse la 0600h) și temperatura de 23 ± 3 ° C. Dieta cu conținut scăzut de grăsimi, LabDiet 5001 (Purina Mills, Richmond, IN), dieta cu conținut ridicat de grăsimi, D12451 (Research Diets, New Brunswick, NJ) și apă de la robinet au fost furnizate ad libitum. Procedurile utilizate în acest studiu au fost aprobate de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor.
Proiecte experimentale
Hamsterii au fost adăpostiți 2-4/cușcă în timpul locuințelor sociale de același sex (SH) după înțărcare. Unii au fost adăpostiți 1/cușcă în timpul separării sociale (SS) la vârsta de 10 săptămâni (a se vedea Fig. 1 pentru calendarele studiilor și cursurile de timp pentru tratamentele medicamentoase). Agresiunea teritorială a fost redusă la minimum folosind colegii de gunoi pentru SH și screeningul pentru supraagresivitate zilnic de la vârsta de 6 săptămâni. Nu era necesar să separați niciun coleg de cușcă.