O caracterizare comportamentală și farmacologică a alternanței de dietă gustativă la șoareci
Catherine F. Moore
un Laborator al Tulburărilor Dependente, Departamentele de Farmacologie și Terapie Experimentală și Psihiatrie, Școala de Medicină a Universității Boston, Boston, MA, SUA
b Program de absolvent pentru neuroștiințe, Facultatea de Medicină a Universității Boston, Boston, MA, SUA
Gabrielle S. Schlain
un Laborator al Tulburărilor Dependente, Departamentele de Farmacologie și Terapie Experimentală și Psihiatrie, Școala de Medicină a Universității Boston, Boston, MA, SUA
Samantha Mancino
un Laborator al Tulburărilor Dependente, Departamentele de Farmacologie și Terapie Experimentală și Psihiatrie, Școala de Medicină a Universității Boston, Boston, MA, SUA
Valentina Sabino
un Laborator al Tulburărilor Dependente, Departamentele de Farmacologie și Terapie Experimentală și Psihiatrie, Școala de Medicină a Universității Boston, Boston, MA, SUA
Pietro Cottone
un laborator de tulburări de dependență, departamente de farmacologie și terapie experimentală și psihiatrie, Școala de Medicină a Universității Boston, Boston, MA, SUA
Abstract
1. Introducere
Comportamentul alimentar maladaptativ este frecvent observat în unele forme de obezitate și în anumite tulburări de alimentație, cum ar fi tulburarea de consum excesiv (BED), precum și dependența alimentară recent propusă (American Psychiatric Association, 2013; Davis, 2013; de Zwaan, 2001; Gearhardt et. al., 2009; Moore și colab., 2017c; Schulte și colab., 2015). Un contribuitor major la ipoteza creșterii obezității și a tulburărilor alimentare este eficacitatea ridicată a întăririi alimentelor gustoase (adică a alimentelor bogate în zaharuri și/sau grăsimi), care este responsabilă pentru o creștere a consumului (Avena și Gold, 2011; Berthoud, 2012; Gearhardt și colab., 2011; Moore și colab., 2017b; Morris și colab., 2015). Mai mult, indivizii vor recurge adesea la dietă sau la limitarea aportului alimentar la alimente cu conținut scăzut de calorii, „sigure”, care sunt în general mai puțin gustabile decât alimentele bogate în calorii și se vor abține de la alimentele „interzise” cu conținut ridicat de calorii și gust mare (Hofmann și colab., 2014; Mela, 2001). În cele din urmă, cei care țin dietă sau se abțin de la mâncarea plăcută vor reveni la alimentele cu plăcere ridicată (Pankevich și colab., 2010). Ca rezultat, o istorie a dietei prezintă alternanțe repetate și discrete în aportul de alimente „sigure” cu alimente extrem de plăcute, bogate în grăsimi și/sau zahăr (Laessle și colab., 1989; Mela, 2001; Polivy și Herman, 1985 ). Astfel, un istoric al dietei este recunoscut ca un factor major de risc pentru dezvoltarea obezității, precum și a tulburărilor alimentare (Dulloo și Montani, 2015; Lowe și colab., 2013).
Laboratorul nostru a folosit anterior o paradigmă experimentală pentru a imita atât consumul excesiv, cât și dieta, prin accesul alternativ la o dietă foarte plăcută la șobolani (Blasio și colab., 2014a; Dore și colab., 2014). În acest model, pe parcursul ciclurilor de 3 zile, animalele primesc acces alternativ la o dietă de control chow (2 zile) și la o dietă bogată în zaharoză, foarte gustabilă (1 zi) (Blasio și colab., 2014a; Dore și colab., 2014 ). Acest model și alte modele de dietă gustativă la șobolani au condus la mai multe progrese în înțelegerea mecanismelor psihocomportamentale și neurofarmacologice ale alimentației dezordonate. Cu toate acestea, la șoareci, validarea modelelor comportamentale de alternare a dietei este mai puțin dezvoltată. Odată caracterizate, paradigmele comportamentale relevante din punct de vedere clinic pot fi combinate cu numeroasele și ușor accesibile tehnologii genetice disponibile pentru șoareci (de exemplu, modelele knockout/knockin, liniile Cre-recombinază, liniile transgenice). Astfel, primul obiectiv al acestui studiu a fost testarea validității feței a unui model de acces intermitent cu bicicleta la alimente gustoase la șoareci.
Mai multe sisteme de neurotransmițători au fost identificate ca ținte farmacoterapeutice pentru obezitate și alimentație dezordonată, inclusiv sisteme de receptori opioizi, canabinoizi-1 (CB1) și sigma-1 (Sig-1). La modelele de șobolani cu alimentație dezordonată, antagonismul receptorilor de mai sus este capabil să reducă consumul excesiv de alimente plăcute (Blasio și colab., 2014b; Cottone și colab., 2012; Dore și colab., 2014). Astfel, un obiectiv secundar al acestui studiu a fost de a evalua validitatea convergentă a modelului de alternare a dietei la șoareci prin evaluarea efectelor pretratării cu naltrexonă, un antagonist al receptorilor opioizi, SR141716A, un antagonist al receptorului CB1/agonist invers și BD-1063, un antagonist al receptorului Sig-1 la consumul de alimente plăcut.
2. Materiale și metode
2.1 Subiecți
Șoarecii masculi C57Bl/6J (N = 73), (la 7 săptămâni la sosire, laboratorul Jackson) cu o greutate de 22-29 g, au fost adăpostiți singuri în cuști de plastic, acoperite cu sârmă (16,76 cm × 27,94 cm × 12, 32 cm) pe un ciclu de lumină inversă de 12 ore (luminile stinse la ora 10:00), într-un vivariu cu umiditate (60%) și temperat controlat (22 ° C), aprobat de AAALAC. Șoarecii au avut acces la alimente și apă ad libitum în orice moment, cu excepția cazului în care se prevede altfel. Toate protocoalele experimentale utilizate în acest studiu au aderat la National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals and the Principles of Laboratory Animal Care și au fost aprobate de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor din campusul medical al Universității din Boston.
2.2 Mancarea
Chow pe bază de porumb (Teklad Global Diet 2918 (44,2% carbohidrați, 6,2% grăsimi, 18,6% proteine, energie metabolizabilă 3,1 cal/g; Harlan, Indianapolis, IN) a fost folosit ca dietă de control. O ciocolată extrem de plăcută și complet nutrițională, ciocolată -dieta aromatizată, bogată în zaharoză, pe bază de AIN-76A, comparabilă în macronutrienți și densitate de energie cu dieta chow (Formula 5TUL: 66,7% carbohidrați, 12,7% grăsimi, 20,6% proteine, energie metabolizabilă 3,44 cal/g; TestDiet, Richmond, IN), a fost folosit ca dietă experimentală.
2.3 Ciclism dietetic gustativ
2.4 Droguri
Antagonistul receptorului opioid naltrexonă [(5a) -17- (Ciclopropilmetil) -4,5-epoxi-3,14-dihidroximorfinan-6-ona clorhidrat] a fost solubilizat imediat înainte de tratament în soluție salină filtrată izotonică (0,9%) al. 2000) și administrat intraperitoneal (0,1 mg/kg, 10 mg/kg, 30 min pretratament). Dozele alese și timpul de pretratare s-au bazat pe literatura anterioară (Escher și Mittleman, 2006; Moslehi și colab., 2014; Stafford și colab., 2015).
Antagonistul receptorului CB1/agonist invers SR141716A [rimonabant sau 5- (4-clorfenil) -1- (2,4-dicloro-fenil) -4-metil-N- (piperidin-1-il) -1H-pirazol-3 -carboxamidă clorhidrat] a fost solubilizată imediat înainte de tratament într-un amestec 18: 1: 1 de soluție salină: etanol: cremofor așa cum sa determinat anterior (Dore și colab., 2014) și administrat intraperitoneal (0, 3 mg/kg, 10 mg/kg, 30 min pretratament). Dozele alese și timpul de pretratare s-au bazat pe literatura anterioară (Dol-Gleizes și colab., 2009; Duarte și colab., 2004; Ward și colab., 2007; Wiley și colab., 2005).