Physiol Behav. Autore manoscrittu; disponibile in PMC 2015 Mar 10.
Publicatu in forma edità finale cum'è:
Cumportamentu fisicu. 2008 di ghjugnu di u 9; 94 (3): 309-315.
Publicatu online 2008 Jan 16. doi: 10.1016 / j.physbeh.2008.01.008
PMCID: PMC4354893
NIHMSID: NIHMS669562
astrattu
L'abbuffamentu di u zuccheru pò attivà i percorsi neurali in una manera simile à l'assunzione di droghe d'abusu, risultatu in segni cunnessi di dipendenza.. L'esperimenti attuali testanu se i topi chì anu abbuffatu di saccarosi è dopu digiunati mostranu segni di ritirata simili à l'opiace. I rati sò stati mantinuti nantu à a privazione 12-h seguita da l'accessu 12-h à una suluzione di saccarosi di 10% è chow per 28 ghjorni, dopu fasted for 36 h. Questi animali passanu menu tempu nantu à u bracciu espostu di un labirintu più elevatu cumparatu cù un gruppu di chow ad libitum privatu di manera simile, suggerendu ansietà. A microdialisi hà revelatu un aumentu concomitante di acetilcolina extracellulare è una diminuzione di a liberazione di dopamina in u nucleu accumbens shell. Questi risultati ùn pare micca esse dovutu à l'ipoglicemia. I risultati suggerenu chì una dieta di bingeing in saccarosi è chow seguita da u digiunu crea un statu chì implica ansietà è alterazione di l'equilibriu accumbens di dopamina è acetilcolina. Questu hè simili à l'effetti di a naloxone, chì suggerenu a retirazzione cum'è opiate. Questu pò esse un fattore in certi disordini alimentari.
U ritirata hè un fattore in l'etiologia di a dipendenza da droghe [1]. Le Magnen [2] truvò chì l'antagonista di l'opioide naloxone pruducia segni di ritirata simili à l'opiace in i rati alimentati cù una dieta gustosa in stile cafeteria. In listessu modu, i rati mantinuti nantu à una dieta per induce l'abbuffamentu di zuccheru ogni ghjornu mostranu ancu segni di ritirata simili à l'opiace in risposta à naloxone.3]. Questi ratti mostranu segni somatici di ritirata, ansietà nantu à u labirintu più elevatu, è diminuite dopamina extracellulare (DA) cù acetilcolina aumentata (ACh) in u nucleus accumbens (NAc). Mentre l'usu di un antagonista opioide hè impurtante per capiscenu i miccanismi neurali sottostanti di un cumpurtamentu, hè sfarente di a situazione naturale. L'astinenza o l'abstinenza spontaneamente emergente hè più realistica è riflettente di l'animali in natura o di a cundizione umana durante a fame o una dieta severa.
A mera astinenza da una droga di abusu hè abbastanza per suscitarà segni comportamentali è biochimici di ritirata. I ratti chì si astenenu da a morfina mostranu segni di ritirata cum'è tremori è tremuli di cani bagnati [4,5]. Questi cumpurtamenti sò accumpagnati da cambiamenti in u sistema DA, cumpresa una diminuzione di D striatal1 è D2 mRNA di u receptore [6], diminuite DA extracellulare in NAc [7,8] è un aumentu di accumbens ACh [9].
In listessu modu, a privazione di l'alimenti gustosi pò esse risultatu in segni di cumportamentu di ritirata cum'è l'opiace. I ratti prima mantinuti nantu à una dieta cù accessu intermittenti à u zuccheru mostranu cumpurtamenti indicativi di un statu di ritirata quandu l'alimentu è / o u zuccheru sò eliminati per 24 o 36 h.3,10]. Inoltre, a privazione di l'alimentariu hè stata dimustrata per rinfurzà u cumpurtamentu rinforzatu di droghe, suggerendu un ligame trà l'astinenza di l'alimentariu è i cumpurtamenti addictivi.11,12].
Hè scunnisciutu se u digiunu dopu a ingesta eccessiva di zuccaru pò cambià i livelli extracellulari di DA è ACh in NAc. In u presente esperimentu, sti neurochemicals sò stati monitorati durante u digiunu da u zuccheru è u chow nantu à a teoria chì a mancanza di stimulazione opioide naturali pruvucarà una disrupzione simili à l'effetti di a retirazzione precipitata da naloxone, in particulare una diminuzione di DA è un aumentu di a liberazione di ACh a cunchiglia NAc. Per cumplementà ancu i risultati di i segni somatici di ritirata simili à l'opiace in u nostru rapportu precedente [3], l'ansietà nantu à l'elevatu più-labirintu è i livelli di glucose in sangue sò stati misurati durante u digiunu dopu à l'abbuffamentu di zuccaru.
1. Materiali è metudi
1.1. metudi generale
I ratti maschili Sprague-Dawley sò stati ottenuti da Taconic Farms (Germantown, NY) o allevati in u vivarium di l'Università di Princeton da un stock originatu da Taconic Farms. I ratti sò stati allughjati individualmente nantu à una luce inversa di 12 h: ciculu scuru di 12 h. Tutte e prucedure sò state appruvate da u Cumitatu Istituziunale di Cura è Uso di l'Animali di l'Università di Princeton.
1.2. Esperimentu 1: L'ansietà hè evidenti durante u digiunu in i rati di zuccaru?
Ratti (300-450 g) in u gruppu sperimentale principale (zuccheru intermittenti + chow); n = 9) sò stati mantinuti nantu à una dieta di privazione di 12 ore seguita da l'accessu di 12 ore à una soluzione di saccarosi di 10% (w / v) più un chow standard per roditori (LabDiet # 5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal/). g) partendu da 4 h in a fase scura ogni ghjornu per 28 ghjorni [13]. Un gruppu di cuntrollu (ad libitum chow; n = 7) hè stata permessa l'accessu ad libitum à u chow standard per i roditori. Tutti l'animali avianu l'acqua dispunibule ad libitum. Altri gruppi (chow intermittenti è zuccaru ad libitum) utilizati in l'Esperimenti 2 è 3 ùn sò micca stati pruvati per l'ansietà perchè ùn anu micca riesciutu à mostrà segni di cumportamentu di ritirata dopu à naloxone o digiunu in un rapportu precedente.3].
U ghjornu 28, dopu a privazione abituale di 12-h, i rati in u gruppu sperimentale sò stati denegati l'accessu à u zuccheru è u chow per 24 ore supplementari. U gruppu di cuntrollu hè ancu privatu per chow per 36 h. Duranti stu tempu, l'animali cuntinuavanu à avè accessu ad libitum à l'acqua. Allora l'animali sò stati individualmente posti in u più-labirintu elevatu per 5 min usendu a tecnica di File, Lippa, Beer, è Lippa.14]. L'apparechju avia quattru braccia, ogni 10 cm largu per 50 cm long, è era elevatu 60 cm sopra u pianu. Dui bracci opposti eranu chjusi cù pareti opachi alti. L'altri dui braccia ùn avianu micca muri protettivi. L'esperimentu hè statu realizatu sottu luci rosse. I rati sò stati posti in u centru di u labirintu è alternanu di fronte à un bracciu apertu o chjusu. Ogni prucessu di più-labirintu hè statu videoregistratu è puntuatu per a quantità di tempu passatu cù a testa è e zampe anteriori nantu à u bracciu apertu, u bracciu chjusu o a sezione media di u labirintu da un observatore cecu à a cundizione di trattamentu.
1.3. Esperimentu 2: I rati di zuccaru anu alteratu a liberazione di DA è ACh in l'accumbens durante u digiunu?
Un gruppu separatu di ratti (350-450 g) hè statu operatu per implantà cannule di guida per a microdialisi. I ratti sò stati anestetizzati cù 20 mg / kg di xilazina è 100 mg / kg di ketamina (ip) supplementate cù ketamina cum'è necessariu (100 mg / kg, ip). I cannule bilaterali di guida in acciaio inox 21 gauge sò stati diretti à a cunchiglia accumbens mediale posteriore (anteriore: + 1.2 mm, laterale: 0.8 mm è ventrale: 4.0 mm, cù riferimentu à bregma, sinus midsagittal è superficia di u cranu livellu, rispettivamente) utilizendu un strumentu stereotaxic.
I rati anu permessu di ricuperà da a cirurgia per almenu 1 settimana. Simile à i prucessi in l'Esperimentu 1, un gruppu sperimentale (n = 6) hè stata mantinuta nantu à a privazione di 12-h di ogni ghjornu seguita da l'accessu di 12-h à u 10% di saccarosa è u chow standard di roditori, cuminciendu 4 h in a fase scura, per 28 ghjorni per induce bingeing (ie, zuccaru intermittenti + chow). Un gruppu di cuntrollu hè statu mantinutu nantu à u listessu schema senza saccarosi (chow intermittenti, n = 7), mentre chì un altru gruppu hè statu mantinutu annantu à ogni ghjornu ad libitum chow (n = 6). U ghjornu 28, ogni ratu hè statu spustatu in a camera di microdialisi è una sonda hè stata inserita è fissata in u locu cù cimentu acrilicu 14-16 h prima di l'esperimentu per permette a ricuperazione di neurotransmitter per stabilizzà. E sonde di microdialisi sò state custruite di tubi di vetru di silice (37 µm di diametru internu, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) in un tubu d'acciaio inox di calibre 26 cù una punta di microdialisi di tubi di cellulosa sigillati à a fine cù epossidichi (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm diametru esternu × 2.0 mm long) [15]. I sondi spuntavanu 5 mm da a cannula di guida per ghjunghje à u situ previstu in a cunchiglia accumbens. Le sonde sono state perfuse con soluzione di Ringer tamponata (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl).2, 1.0 mM MgCl2, 1.35 mM Na2HPO4, 0.3 mM NaH2PO4, pH 7.35) à un flussu di 0.5 µL/min per u periodu di stabilizazione è à 1.3 µL/min 2 h prima è durante l'esperimentu. Neostigmine (0.3 µM) hè stata aghjunta à a suluzione di Ringer per migliurà a ricuperazione basale di ACh impedendu a so degradazione enzimatica.
Quandu u periodu d'accessu finale di 12-h di saccarosi era finitu u ghjornu 28, u chow, u saccharose è l'acqua sò stati eliminati da tutti i rati. L'acqua hè stata sguassata per l'esperimentu di dialisi di 36 ore perchè l'acqua potabile pò cambià i livelli di basa di DA è ACh.16], chì cunfonderebbe i risultati. I campioni di microdialisi sò stati raccolti per 1 h (3 × 20-min samples) dopu 12, 24 è 36 h di digiunu (senza cibo, zuccheru o acqua dispunibule). Ogni mostra hè stata divisa, a mità per l'analisi DA è a mità per l'ACh.
1.4. Testi di dopamina è acetilcolina
DA è i so metaboliti l'acidu 3,4-dihydroxy-phenylacetic (DOPAC) è l'acidu homovanillic (HVA) sò stati analizati da a fase inversa, cromatografia liquida d'alta prestazione cù rilevazione elettrochimica (HPLC-EC). I campioni sò stati injected in un loop di mostra di 20 µL chì porta à una colonna di 10 cm cù 3.2 mm-bore è 3 µm, C18 packing (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA). A fase mobile cuntene 60 mM di sodium phosphate, 100 µM EDTA, 1.24 mM d'acidu heptanosulfonic, è 5% vol/vol metanol. DA, DOPAC è HVA sò stati misurati cù un detector coulometricu (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA) cù u potenziale di cundizzioni stabilitu à + 500 mV, è u putenziale di cellula di travagliu à -400 mV.
L'ACh hè stata misurata da HPLC-EC in fase inversa utilizendu un ciclu di campionu di 20 µL cù una colonna analitica C10 di 18 cm (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). L'ACh hè stata cunvertita in betaina è perossu di l'idrogenu da un reactore enzimaticu immobilizzatu (acetilcolinesterasi è colina oxidase da Sigma, St Louis, MO è colonna da Chrompack Inc., Palo Alto, CA). A fase mobile era fosfatatu di potassiu 200 mM à pH 8.0. Un detector amperometricu hè statu utilizatu (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). U perossu di l'idrogenu hè stata ossidata nantu à un elettrodu di platinu (BAS, West Lafayette, IN) stabilitu à 500 mV in quantu à un elettrodu di riferimentu Ag-AgCl (EG&G Princeton Applied Research).
Trè, campioni di 20 min sò stati cullati à 12, 24 è 36 h di digiunu. Per ogni ora, i dati per i trè campioni sò stati mediati. I dati per DA è ACh sò stati cunvertiti in u percentu di u puntu di privazione di 12 ore per ogni gruppu, quandu i ratti alimentati intermittenti normalmente aspittàvanu cibo.
1.5. Istologia
À a fine di l'esperimentu, l'istologia hè stata realizata per verificà a piazza di a sonda di microdialisi. I ratti anu ricivutu una sobredose di pentobarbital di sodiu è, quandu anu anestetizatu in profondità, sò stati perfusi intracardialmente cù 0.9% saline seguita da 10% formaldehyde. I cervelli sò stati sguassati, congelati, è l'esperimentu hà inspeccionatu e rùbbriche cum'è eranu tagliati (40 µm fette, partendu davanti à l'accumbens) finu à chì i siti di punta di sonda sò stati situati. Una volta chì i tracce di sonde sò state visualizate, sò stati tracciati cù l'atlas di Paxinos è Watson [XNUMX]17].
1.6. Esperimentu 3: Ci sò cambiamenti in i livelli di glucose in u sangue per via di l'abbuffamentu cronicu di saccarosi?
Ratti (300-350 g) in trè gruppi sò stati mantinuti per 28 ghjorni nantu à (a) zuccaru intermittenti + chow (privazione 12-h seguita da 12-h accessu à una suluzione 10% di saccarosi è chow, cuminciendu 4 h in a fase scura). ; n = 10), (b) chow intermittent (privazione 12-h seguita da l'accessu 12-h à u chow standard di roditore (senza saccarosi), cuminciendu 4 h in a fase scura; n = 10), o (c) ad libitum chow (n = 9). Chow è zuccheru sò stati eliminati è i campioni di sangue di cuda sò stati cullati dopu à 12, 24 è 36 h di privazione. U sangue hè stata cullata da a punta di a cuda da un sperimentatore chì tenenu delicatamente l'animali mentre chì un altru facia una piccula incisione à circa 5 mm da a punta di a cuda cù un scalpel sterile. U sangue hè statu cullatu in un tubu capillare, centrifugatu è u serum hè statu analizatu per i livelli di glucose cù un Analox GM7 Fast Enzymatic Metabolizer (Analox, Lunenburg, MA). Duranti u periodu d'accessu di 28 ghjorni, l'ingesta di zuccaru è di chow hè stata misurata ogni ghjornu, è i pesi di u corpu sò stati misurati ogni settimana. I pesi di u corpu sò stati misurati ancu in ogni puntu di tempu durante a privazione.
1.7. Statistiche
I dati di più-labirintu sò stati analizati cù un Studente à una coda, unpaired t- prova. di Cohen d, chì misura a dimensione di l'effettu [18], è pR rep, chì furnisce a probabilità di replicazione [19], sò stati ancu calculati. I dati per DA è ACh sò stati analizati cum'è differenza di percentuali da a basa normalizzata cum'è descritta sopra, utilizendu una ANOVA di misure ripetute bidirezionale seguita da testi post hoc Tukey. I livelli di glucose in sangue, u pesu di u corpu è i dati di ingesta sò stati analizati da misure ripetute bidirezionali ANOVA.
2. Risultati
2.1. Pesu di u corpu, ingesta di zuccaru è ingesta di chow
I dati raccolti durante u periodu d'accessu di 28 ghjorni in l'Esperimentu 3 anu revelatu chì i rati cù l'accessu binge à u saccarosi anu aumentatu l'ingesta di saccarosi durante u periodu di esposizione di 28 ghjorni (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Fig. 1A), una scuperta simile à ciò chì hè statu dimustratu in i nostri rapporti previ cù saccarosi o glucose [3,20]. I dati di ingesta di Chow anu dimustratu una diferenza significativa trà i gruppi. I topi cù l'accessu intermittenti di zuccaru manghjavanu menu chow cà i gruppi ad libitum è intermittenti chow (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Fig 1B). Tuttavia, ùn ci era nisuna differenza trà i gruppi in l'ingesta calorica totale di ogni ghjornu (Fig 1C).
Ùn ci era micca differenze in u pesu di u corpu trà i gruppi durante u periodu di accessu di 28 ghjorni; in ogni modu, ci era un effettu di u tempu, cù tutti i trè gruppi chì guadagnanu pesu annantu à i 28 ghjorni (F(4,104) = 298.9, p < 0.001). Duranti a 36 h di privazione, u pesu di u corpu diminuì cù u tempu per tutti i gruppi (F(2,52) = 1957.8, p < 0.001), senza differenza trà i gruppi in ogni mumentu (12, 24 o 36 h).
2.2. Esperimentu 1: Indici di cumportamentu di l'ansietà dopu u digiunu in i ratti di zuccaru
Quandu sò stati posti in u più-labirintu elevatu per 5 min, dopu à 36 ore di privazione di l'alimentariu, i rati chì anu prima stati mantinuti nantu à zuccaru intermittenti + chow passanu menu tempu (18 ± 4 s, 6% di u tempu tutale) nantu à u bracciu apertu di u più-labirintu cumparatu cù u gruppu ad libitum-chow ugualmente privatu chì ùn avia micca sperienza di saccarosi (34 ± 8 s, 11% di u tempu tutale; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, induve 0.8 o più altu hè cunsideratu un grande effettu grande [18], è pR rep = 0.87; Fig. 2).
2.3. Esperimentu 2: I rati di zuccheru anu riduciutu DA extracellulare è aumentatu ACh in a cunchiglia NAc durante u digiunu
Ci era una interazione significativa trà u gruppu è u tempu (privazione di 12, 24 è 36 h) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Fig. 3A). Dopu à 24 h di digiunu, a liberazione di DA hè diminuita à 68 ± 6% per u gruppu alimentatu prima di zuccaru intermittenti + chow, è 72 ± 5% per u gruppu di chow ad libitum, mentre chì resta invariatu per u gruppu intermittent chow (95 ± 7%). . Dopu à 36 h di digiunu, DA extracellulare restava bassu per u gruppu intermittenti di saccarosi + chow (61 ± 14%), è à questu puntu era significativamente menu di u gruppu chow ad libitum (113 ± 14%), p < 0.05) è u gruppu di chow intermittenti (104 ± 15, p <0.05).
Ùn ci era micca differenze trà i gruppi dopu à 12 h di privazione per DA o ACh (zuccheru intermittenti + chow = 1.6 ± 0.3 pg è 0.4 ± 0.1 pmol / campione; chow intermittenti = 1.5 ± 0.4 pg è 0.7 ± 0.3 pmol / campione; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg è 0.7 ± 0.3 pmol/campione; DA è ACh, rispettivamente).
Dopu à 24 ore di digiunu, i livelli di DOPAC sò diminuiti per tutti i gruppi (F(2,34) = 33.8, p < 0.001). Una tendenza simile, ancu s'ellu ùn hè micca significativu, hè stata osservata à 36 h di fasting. Ci era ancu un effettu di u tempu nantu à a liberazione HVA (F(2,34) = 6.97, p < 0.001). Cum'è DOPAC è DA, HVA hè diminuitu à 24 ore di digiunu per tutti i gruppi (Table 1). In ogni casu, da 36 h di digiunu, HVA era più altu per u gruppu intermittenti di zuccaru + chow (119 ± 20%), ma hè statu ligeramente diminuitu per i gruppi ad libitum chow è intermittenti chow.
L'ACh extracellulare cambiatu in a direzzione opposta di DA. Ci era una interazzione significativa trà u gruppu è u tempu (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Fig 3B). ACh hà aumentatu dopu à 24 h di digiunu per u gruppu intermittenti di saccarosi + chow (115 ± 10%; p < 0.05), ma micca per u gruppu chow ad libitum (77 ± 13%) o u gruppu chow intermittent (90 ± 15%). Questa diferenza hè stata rinfurzata dopu à 36 h di digiunu, cù ACh rising for the intermittent sucrose + chow group (164 ± 14%) cumparatu cù i livelli osservati in u chow ad libitum (97 ± 17%); p < 0.05) è chow intermittent (104 ± 15%; p < 0.05) gruppi di cuntrollu.
Innota chì e misure di basa sò state pigliate dopu à e prime 12 h di digiunu quandu i saccarosi intermittenti + chow è i rati intermittenti di chow normalmente utteneranu cibo. Cusì, u puntu di tempu di digiunu di 36 h era esattamente 24 h dopu a misura di 12 h. À questu puntu in u ciculu circadianu, i gruppi di cuntrollu di chow-fed ùn anu micca mostratu cambiamenti in DA o ACh, mentri u gruppu di zuccaru hà avutu un DA significativamente bassu è ACh altu.
L'istologia hà verificatu chì i piazzamenti di sonde eranu principalmente in a cunchiglia di u NAc (Fig. 4).
2.4. Esperimentu 3: I segni di ritirata dopu u digiunu in i rati di zuccaru ùn sò micca direttamente ligati à l'ipoglicemia
Ùn ci era micca differenze significative in i livelli di glucose di sangue trà i gruppi (range per 12 h = 5.1-7.8 mmol, range for 24 h = 4.6-6.9 mmol, range for 36 h = 4.2-6.4 mmol). Ci era, però, un effettu di u tempu, cù i livelli di glucose in sangue per tutti i gruppi in u cursu di e 36 h di privazione (F(2,52) = 52.8, p <0.001).
3. Discussion
3.1. Indicazioni cumportamentali di l'ansietà durante u digiunu in i topi di zuccaru
U più-labirintu elevatu hè unu di i testi di l'ansietà in animali più cumunimenti usati [14,21], è hè statu largamente validatu sia per l'ansietà generale [22] è ansietà indotta da a retirazzione di droga [23]. I risultati di l'Esperimentu 1 suggerenu chì u digiunu dopu à una dieta d'accessu intermittenti à u zuccheru pò esse risultatu in l'ansietà cum'è misurata da u più-labirintu elevatu. I rati chì anu avutu prima di u zuccheru passanu u 6% di u tempu nantu à u bracciu apertu di u labirintu, cumparatu cù u 11% per u gruppu ad libitum chow. Questi dati sò in a gamma di valori ottenuti da altri, è i risultati sò simili à quelli chì sò tipicamenti truvati cù sta prucedura [24,25]. Questa scuperta hè simile à a diminuzione di l'esplorazione di u bracciu apertu chì hè stata osservata dopu a ritirata spontanea da a morfina.26]. In studii precedenti, l'animali chì sò stati mantinuti nantu à una dieta ad libitum di zuccaru è chow ùn anu mostratu micca segni d'ansietà quandu sò amministrati naloxone, mentri l'animali mantinuti cù una dieta intermittente di zuccaru è chow anu mostratu ansietà quandu anu amministratu a stessa dosa di naloxone.3]. L'accessu ad libitum à u zuccheru ùn hà ancu riesciutu à pruduce altri signali di cumportamentu di dipendenza, cumpresa a sensibilizazione incruciata à l'anfetamina.27] è una propensione à cunsumà alcolu [28]. L'accessu intermittenti à u zuccheru pruduce sti cumpurtamenti. L'impurtanza di l'accessu intermittenti in l'elicitazione di l'effetti osservati hè ancu suggerita da i scuperti in quale l'astinenza da a saccharin ad libitum ùn hà micca risultatu in cumpurtamenti depressivi.29], chì hè un altru cumpurtamentu chì pò esse osservatu durante a retirazzione. In vista di sti studii precedenti, u zuccheru ad libitum ùn hè micca pruvatu in u presente esperimentu.
I studii anu ancu dimustratu chì ùn hè micca l'amministrazione di a dieta di saccarosi, ma l'astinenza prolongata da a dieta chì precipita i segni d'ansietà in i rati di saccarosi. Avemu infurmatu prima chì i rati di zuccaru cù l'accessu di 12 ore ogni ghjornu, seguitu da a privazione di 12 ore, ùn mostranu micca segni somatici d'ansietà, chiamate d'angoscia ultrasonica o ansietà nantu à u labirintu più elevatu dopu à u solitu 12 ore, ogni ghjornu. periodu di privazione di cibo [3]. I risultati attuali cunfirmanu chì a privazione di 36 ore causa u fenomenu d'ansietà.
A scuperta di l'ansietà durante u digiunu in l'Esperimentu 1 hè simile à i segni di ritirata simili à l'opiace chì ponu esse precipitati cù l'antagonista opioide, naloxone.3]. A sensibilità à a naloxone in i rati di zuccaru suggerisce una alterazione in i receptori opioidi endogeni in u risultatu di a dieta. Questu hè statu cunfirmatu in i rapporti chì mostranu chì l'abbuffate nantu à l'alimentu piacevule altera l'ARNm di l'enkefalina è u ligame di u receptore μ-opioide in u NAc.30-32]. Hè prubabile chì i segni di ritirata dopu a privazione chì sò osservati in u presente studiu sò dovuti à una mancanza di stimulazione opioide endogena in l'animali di zuccaru.
Questi risultati sò in accordu cù altri raporti di segni di ritirata simili à l'opiace chì seguitanu u digiunu, o chì emergenu spontaneamente, in i topi chì anu avutu prima di u zuccheru. In più di i segni somatici di distress [3], i cumpurtamenti aggressivi è a diminuzione di a temperatura di u corpu sò stati nutati [10]. Questi cambiamenti in u cumpurtamentu è a fisiologia sò simili à quelli osservati durante a retirazzione di l'opiaci.33,34], è sustene a teoria chì una dieta d'accessu intermittenti à una suluzione di zuccaru pò risultà in segni di ritirata cum'è opiace.
3.2. DA extracellulare è ACh in l'accumbens durante u digiunu in i ratti di zuccaru
À 36 h di digiunu, cumparatu cù i dui gruppi di cuntrollu, i livelli di DA anu diminuitu significativamente per u gruppu intermittenti di zuccaru + chow. Questu suggerisce chì a privazione di l'alimentariu è di l'acqua pò causà una perdita di tonu DA in i rati cù una storia di bingeing in u zuccheru. À u listessu tempu, l'ACh extracellulare hè elevatu, suggerenti di un statu di ritirata opioide.
I gruppi di cuntrollu ùn anu micca mostratu stu effettu. À questu puntu di u tempu di 36 ore, chì hè a stessa fase di u ciculu di luce / scuru cum'è u puntu di tempu di 12 ore, DA hà tornatu à i livelli di basa per u gruppu chow ad libitum (Fig. 3A). Questu suggerisce chì a liberazione di accumbens DA in u gruppu di chow ad libitum seguitava un ritmu diurnu, cum'è suggeritu da Paulson è Robinson.35]. Altri anu suggeritu cambiamenti simili in u striatum [36,37]. Stu effettu diurnu ùn hè statu osservatu cù u gruppu chow intermittenti, possibbilmente perchè l'alimentazione ciclica pò cambià u ritmu circadianu normale di liberazione DA.
A diminuzione prolongata di DA extracellulare in u gruppu intermittenti di zuccaru + chow hè simile à ciò chì hè statu rapportatu durante a retirazzione spontanea da a morfina.7], è pò ghjucà un rolu à favurizà a reintegrazione di l'ingesta di zuccaru dopu l'astinenza [38]. I risultati ottenuti cù u gruppu di chow intermittenti, chì hà dimustratu un cambiamentu relativamente pocu in a liberazione di DA in ogni mumentu, suggerisce chì a cumminazione di u zuccheru è u chow, micca solu u chow, hè impurtante per pruduce l'effetti osservati.
Ancu s'è DOPAC è HVA di solitu seguitanu mudelli simili à DA, questu ùn hè micca sempre u casu. In u presente esperimentu, DOPAC è HVA ùn anu micca mostratu una variazione diurna cum'è quella osservata cù DA, è invece sò stati suppressi cù u tempu. Ancu se altri anu riportatu fluttuazioni circadiani in questi metaboliti in u NAc.35], ùn avemu micca cunuscenza di alcunu documenti chì anu misuratu questi livelli durante u digiunu per 36 h. Cusì, in u presente esperimentu, u digiunu pò avè affettatu u metabolismu DA in u gruppu di cuntrollu di chow.
I livelli di ACh dimustranu una diferenza significativa trà i gruppi dopu à 36 h di digiunu. L'ACh in u NAc hè statu implicatu in u cumpurtamentu ingestivu [39] è a sazietà in particulare [40-44], è, quandu DA hè bassu, ACh pò favurizà l'aversione [40,45-48]. L'aumentu significativu di ACh osservatu in i ratti intermittenti di zuccaru + chow durante u digiunu in u presente esperimentu pò currisponde à l'aspetti negativi di esse ricompensati. Studi precedenti sustenenu a teoria chì i scuperti riportati quì sò u risultatu di a privazione di a dieta di saccarosi. I ratti si abbuffanu nantu à u saccarosi liberanu DA è mostranu attenuazione di a liberazione di ACh in u NAc.20,49], chì hè u cuntrariu di i risultati prisenti vistu durante a privazione prolongata. U sbilanciamentu trà accumbens DA è ACh in u gruppu intermittenti di zuccaru + chow, ma micca in i gruppi di cuntrollu, pò cuntribuisce à l'ansietà osservata in l'Esperimentu 1.
3.3. Livelli di glucose di sangue durante u digiunu in i topi di zuccaru
L'ipoglicemia pò purtà à un statu aversivu da quale un animale pò pruvà à scappà manghjendu. I cumpurtamenti assuciati à stu statu avversu sò simili à quelli osservati durante l'amministrazione di naloxone o u digiunu in i rati di saccarosi.50]. Una multitùdine di fatturi ponu influenzà u sistema di ricumpensa cerebrale. In ogni casu, per via di a similitudine trà i cumpurtamenti osservati durante l'ipoglicemia è quelli osservati durante l'ansietà, stu studiu hà misuratu i livelli di glucose di sangue per assicurà chì l'effetti osservati ùn sò micca solu per un statu glycemic aberrante. I livelli di glucose in u sangue eranu simili in tutti i gruppi è per quessa ùn pare micca cuntà per e differenze cumportamentali o cambiamenti in a liberazione di DA è ACh. Pò esse inferitu chì i livelli medii d'insulina sò stati cunsistenti in i gruppi, postu chì l'alterazioni in i livelli di glucose in sangue ùn sò micca osservati è i pesi di u corpu ùn anu micca sfarente in u risultatu di l'schedu di alimentazione. Cusì, i risultati attuali, è ancu quelli in u nostru rapportu precedente [30], suggerenu chì i cambiamenti comportamentali è neurochimichi ùn sò micca u risultatu di differenzi in i livelli di glucose in sangue. Invece pò esse dovutu à una cumminazione di alterazioni in i sistemi opioidi endogeni è DA.
4. cunchiusioni
A privazione à longu andà dopu l'abbuffamentu di zuccaru pò esse risultatu in adattazioni cumportamentali è neurochimiche simili à quelli osservati quandu l'animali dipendenti di opioidi sò privati di una sustanza abusata, cum'è a morfina. Questi indicatori di ritirata cum'è opiace sò signali di dependenza. Questa scuperta, cumminata cù studii precedenti chì mostranu chì l'abbuffamentu di zuccaru pò esse risultatu in altri signali di dipendenza, cumpresi cambiamenti dopaminergici è opioidi.30,32], ritirata spontanea è precipitata da naloxone [3], sensibilizazione incruciata cù droghe di abusu [27,51], ingesta aumentata di zuccheru dopu l'astinenza [38], un aumentu dipendente di u tempu in risponde à i segnali prima assuciati cù u zuccheru [52], è una propensione à cunsumà alcolu [28], suggerisce chì a dependenza hè evidenti nantu à parechje dimensioni [53,54]. I risultati attuali ponu esse impurtanti per capiscenu i cumpunenti aversivi chì puderanu cuntribuisce à l'abbuffate.
Acknowledgements
Sta ricerca hè stata sustinuta da USPHS cuncessi AA-12882 (à BGH) è DA-16458 è DK-79793 (borse à NMA).
Vede ancu