Zvířecí modely závislosti na alkoholu a drogách (2013)

Drogová závislost má vážné zdravotní a sociální důsledky. V posledních 50 letech byla vyvinuta široká škála technik pro modelování specifických aspektů chování při užívání drog a významně přispěla k pochopení neurobiologického základu zneužívání a závislosti na drogách. V posledních dvou desetiletích byly navrženy nové modely ve snaze zachytit autentičtější aspekty chování závislých na návycích u laboratorních zvířat. Cílem tohoto přehledu je poskytnout přehled předklinických postupů používaných ke studiu zneužívání drog a závislosti a popsat nedávný pokrok, ke kterému došlo při studiu konkrétnějších aspektů návykového chování u zvířat.

Úvod

Drogová závislost je obrovskou sociální výzvou, a to nejen kvůli jejím zdravotním důsledkům, ale také kvůli sociálně-ekonomickému a právnímu dopadu na společnost. Závislost je lidský jev, který nelze reprodukovat v laboratorním prostředí bez nevyhnutelných omezení. Některé behaviorální charakteristiky tohoto syndromu však lze uspokojivě modelovat u laboratorních zvířat. Tímto způsobem byla vyvinuta řada technik pro modelování specifických aspektů chování při užívání drog. ^1,2 Možnost studia tohoto chování u zvířat přispěla k pochopení neurobiologické podstaty užívání drog a mozkových systémů zapojených do odměnovacích vlastností psychoaktivních látek. Hlavním cílem výzkumu zneužívání drog je však odhalit mechanismy závislosti; v posledních dvou desetiletích byly proto navrženy nové modely, které se pokusily zachytit skutečnější aspekty chování závislých na návycích u laboratorních zvířat. ²

Cílem tohoto přehledu je poskytnout přehled předklinických postupů používaných ke studiu zneužívání drog a závislosti a popsat nedávný pokrok, ke kterému došlo při studiu konkrétnějších aspektů návykového chování u zvířat.

Volný model láhve

Model lahví s volným výběrem je neoperativní metoda samopodávání omezená na orální cestu podání a nejčastěji používaná při výzkumu závislosti na alkoholu. Tato metoda je neinvazivní, technicky jednoduchá a používá způsob podání, kterým lidé konzumují ethanol. Metody samopodávání orálního ethanolu představují tvář a konstrukční validitu jako model konzumace lidského alkoholu, protože subjekty si mohou vybrat, zda pijí alkohol, stejně jako množství požité v době expozice. Tento model lze použít ke zkoumání krátkodobých nebo dlouhodobých důsledků expozice ethanolu, jakož i neurobiologických mechanismů souvisejících se zneužíváním alkoholu a závislostí. ¹ Kromě toho mohou být tyto metody také užitečné při vyhledávání farmakologických způsobů prevence nadměrného pití alkoholu, což ukazuje na jejich prediktivní platnost. ³

Richter & Campbell, ⁴ in1940, jako první uvedli, že laboratorní krysy dobrovolně konzumují ethanol. Ukázali, že krysy rozdělují své pití mezi lahvičku s vodou a lahvičku obsahující zředěný ethanolický roztok, který vznikl preferenčním testem dvou lahví. Konzumace alkoholu u hlodavců se běžně hodnotí touto technikou, ve které jsou roztoky alkoholu a vody dostupné v jejich domácích klecích, přičemž jídlo je k dispozici ad libitum. Alternativně mohou mít zvířata souběžný přístup k vodě a několika dalším lahvím obsahujícím různé koncentrace ethanolu. Metoda svobodného výběru, při které se používá jedna nebo více lahví k dodání ethanolu, je užitečná pro odhad dobrovolného a spontánního příjmu, protože zvíře není nuceno pít tekutinu. ⁵ Obecně se ukázalo, že spotřeba alkoholu se zvyšuje, když je prezentován větší počet alternativních alkoholových roztoků. ⁶

Měření příjmu ethanolu se obvykle provádí vážením lahví s vodou a etanolem jednou za 24 hodin. Preferovaná konzumace alkoholu je definována z hlediska příjmu ethanolu v g ethanolu / kg tělesné hmotnosti / den a procenta z celkové spotřebované tekutiny. ⁷ Účinky ethanolu však nezávisí pouze na celkovém množství ethanolu spotřebovaného krysou nebo myší během 24 hodin, ale také na časovém průběhu a způsobu pití, měřeno příslušně frekvencí přístupů k ethanolovému roztoku a množstvím spotřebované na pití. ⁸ Účelem použití obou kritérií je vyloučit zaujatost zvířat se zjevně vysokou konzumací alkoholu kvůli malé tělesné hmotnosti nebo vysokému příjmu tekutin. ⁷

Hlodavci studovaní za podmínek nepřetržitého přístupu k roztokům obvykle nepijí dost k dosažení koncentrace ethanolu v krvi nad 80 mg / dl (potkani) nebo 100 mg / dl (myši), což lze považovat za nadměrné pití u potkanů ​​a myší, v daném pořadí . ^9,10 Ukázalo se, že spotřeba ethanolu se s přerušovaným přístupem zvyšuje. Model přerušovaného přístupu (každé další 24-hodinové období) k ethanolu u potkanů ​​vedl k konzumním zvyklostem s vysokou spotřebou ethanolu (9 g / kg / den). ¹¹ Mnoho důkazů naznačuje, že umožnění občasného přístupu k ethanolu může poskytnout metodický prostředek ke zvýšení příjmu. ¹²

Koncentrace alkoholu je dalším kritickým problémem v těchto postupech, protože nízké koncentrace by mohly být konzumovány kvůli jejich mírně sladké chuti a vysoké koncentrace odmítnuty kvůli jejich averzní chuti. Obvykle se tedy má za to, že koncentrace ethanolu pod 4% (v / v) nevytvoří dostatečně vysoké koncentrace v krvi, aby vyvolaly relevantní farmakologické účinky, a že koncentrace v rozmezí 8-12% je vhodným standardem pro spotřebu hlodavci . Protože většina kmenů hlodavců obvykle nepije z vysoce koncentrovaných ethanolových roztoků, bylo vyvinuto několik postupů pro přípravu hlodavců k perorálnímu podávání farmakologicky relevantních množství alkoholu orálně, včetně prezentace vzestupných koncentrací ethanolu a omezení doby nucených expozice ethanolu. ^1,6

Další způsob, jak zvýšit spotřebu ethanolu, je manipulace motivační hodnoty roztoku zvýšením jeho chutnosti; Toho lze dosáhnout přidáním sladkého aromatického činidla, jako je sacharóza nebo sacharin, do ethanolového roztoku. Koncentrace sladidla může být udržována konstantní nebo postupně snižována po dobu expozice. ¹²

Je důležité si uvědomit, že od pozdních 1940ů byly kmeny hlodavců vytvářeny selektivním šlechtěním pro vysokou preferenci ethanolu. Od té doby bylo několik kmenů potkanů ​​a myší vybráno pro preferenci s vysokým a nízkým obsahem ethanolu a bylo použito ve stovkách publikací v oblasti závislosti na alkoholu. ¹³

Tekutá strava

V klasické studii Lieber & DeCarli ¹⁴ etanol byl přidán ve vysokých koncentracích do tekuté stravy, která byla jediným zdrojem výživy, což nutilo krysy nebo myši k přijímání ethanolu obsaženého ve stravě. Strava byla sestavena tak, že její nutriční hodnota převyšovala averzní chuťové vlastnosti alkoholu a produkovala příjem alkoholu až 14-16 g / kg / den.

V novější studii provedené Gilpinem et al., ¹⁵ krysám bylo umožněno ad libitum přístup k 9.2% (obj./obj.) ethanol-kapalná strava, ve které bylo 41% dietních kalorií odvozeno od ethanolu. Autoři ukázali, že průměrný denní příjem alkoholové kapalné stravy 9.2% (obj./obj.) Byl 79.04 ± 3.64 ml během všech dnů experimentu, což bylo ekvivalentní příjmu ethanolu 9.52 ± 0.27 g / kg / den. Průměrné výsledné koncentrace alkoholu v krvi byly 352 mg / dl, měřeno dvě hodiny po začátku cyklu tmy, a blízko 80 mg / dl 8 hodin po začátku cyklu světla. Třebaže je spotřeba tekuté stravy během světelné fáze nižší, potkani se konzumovali natolik, aby udržovali farmakologicky relevantní koncentrace alkoholu v krvi. Příjem ethanolu během expozice kapalnou stravou byl také schopen zvýšit reaktivitu alkoholu v reakci, když byly krysy testovány během stažení z tekuté stravy.

Kromě schopnosti vyvolat specifickou konstelaci somatických abstinenčních příznaků u jinak zdravých zvířat, ^16,17 a umožnění studia posilujících a motivačních vlastností ethanolu, ¹⁵ technika krmení alkoholu jako součást tekuté stravy vede k hladinám alkoholu v krvi, které napodobují klinické stavy a umožňují experimentální zdvojení mnoha patologických komplikací způsobených alkoholem, jako je alkoholické mastné onemocnění jater, různé metabolické poruchy vyvolané alkoholem a interakce ethanol s průmyslovými rozpouštědly, mnoha běžně používanými drogami a živinami. ¹⁸

Alkoholové páry

Model inhalace alkoholových par byl vyvinut ve snaze vyvolat stav závislosti na alkoholu. ^19,20 Protokol využívá inhalační systémy s alkoholovými parami, které jsou komerčně dostupné k vystavení krys nebo myší parám s ethanolem. Inhalace alkoholových par je neinvazivní postup, který umožňuje kontrolu dávky, trvání a vzorce expozice, jak je stanoveno experimentátorem, a není omezen predispozicí zvířete k dobrovolné konzumaci alkoholu. Po ukončení expozice alkoholovým parám vykazují zvířata známky tolerance a fyzické závislosti a mohou být testována na celou řadu motivačních, akutních abstinenčních návyků souvisejících s abstinencí. ²¹

Gilpin a kol. ¹⁵ vystavili krysy alkoholovým parám po dobu 4 hodin a změřili koncentraci alkoholu v mozkových dialyzátech a krevních vzorcích odebraných z ocasní žíly v intervalech 30-minut během expozice 4-hodin, jakož i 8 hodin po ukončení expozice alkoholovým parám. Zjistili, že maximální hladiny alkoholu v krvi a mozku během expozice par byly 208 ± 15 mg / dl a 215 ± 25 mg / dl. Osm hodin po ukončení expozice alkoholovým parám se hladiny krve a alkoholu v mozku vrátily na výchozí úroveň před parou, přibližně 0%.

Gilpin a kol. ¹⁵ také vystavili krysy chronickým přerušovaným alkoholovým výparům za účelem modelování stavu člověka, ve kterém k expozici alkoholu dochází při sérii prodloužených příjmů, po nichž následují období odběru. Vapor byl dodáván přerušovaně (v 6: 00 pm, vypnuto v 8: 00 am) po dobu 4 týdnů. Chronická expozice přerušovaným parám vyvolává vyšší podání alkoholu než nepřetržitá expozice par. ²² Hladiny alkoholu v krvi byly vyhodnoceny vzorkováním ocasní žíly a hodnoty odpařeného ethanolu (ml / h) do parní komory byly upraveny podle potřeby, aby se udržely hladiny alkoholu v krvi v rozmezí 125-250 mg / dl. Autoři použili operativní postupy k testování motivačních aspektů závislosti na alkoholu. Expozice par zvýšila operativní odezvy pro 10% w / v orální alkohol, když byly krysy testovány v 6-8 hodin odběru během reprezentativních dnů po parní zkoušce. Předchozí studie využívající model chronické intermitentní alkoholové páry ukázaly, že motivační příznaky závislosti jsou u potkanů ​​přítomny v akutních časových odstupech, což dokládá zvýšené úzkostné chování, zvýšené pití alkoholu a zvýšená ochota pracovat pro alkohol brzy během akutního stažení, i když zvířata stále mají v krvi alkohol z působení par. ^21-25 Všechny zvířecí modely závislosti na alkoholu jsou ve skutečnosti modely složek závislosti na alkoholu.

Model expozice par má slabou platnost obličeje, protože zvířata jsou nucena konzumovat ethanol. Nejzajímavějším aspektem tohoto modelu je jeho prediktivní platnost (jak dobře zvířecí model předpovídá mechanismy a potenciální léčby lidského stavu). Například akamprosát, lék, který blokuje relapsu pití u lidských alkoholiků potlačením touhy, účinně potlačuje pití alkoholu krysy, které jsou závislé na alkoholu inhalací par, ale nikoli u nezávislých kontrol, které nebyly vystaveny alkoholovým výparům. ²⁶

Samostatná správa operátora

Nejpřímějším postupem pro vyhodnocení výztužných vlastností látky je otestovat, zda zvířata budou látku získávat (obecně to znamená pákový lis). Využití modelů samopodávání drog ke studiu závislosti je založeno na předpokladu, že drogy působí jako posilovače; to znamená, že zvyšují pravděpodobnost chování, které má za následek jejich doručení. Samoaplikace je tedy považována za operativní reakci zesílenou účinky léku a je běžným postupem studovat dobrovolný příjem léku u laboratorních zvířat. V rámci tohoto postupu zvíře provede reakci, jako je stisknutí páky, která podá dávku léku. Předpokládá se, že léky mají funkční podobnosti s jinými posilovači - například s potravinami - které byly tradičně studovány v oblasti operantního kondicionování Skinnerem ve 1930. letech. ²⁷

Od 1960ů se jako živočišný model závislosti na drogách používá kondicionování. Týdny ²⁸ popsali v 1962 techniku ​​intravenózního sebepodávání morfinu potkanům. Od té doby byla prokázána operativní samospráva heroinu, ^29,30 kokain, ^31-33 amfetamin, ³⁴ nikotin, ^35-37 ethanol, ^38-40 a delta-9-THC. ⁴¹

Intravenózní sebepodávání je považováno za nejspolehlivější a prediktivní experimentální model pro hodnocení účinků léku na posílení u zvířat. ²⁷ Tato metoda vykazuje vysokou tvář a prediktivní validitu pro hodnocení posilujících vlastností léčiv. Hodnocení prediktivní platnosti modelů samopodávání pro detekci potenciálních terapeutických účinků látek při léčbě drogové závislosti je však omezeno skutečností, že pro tento účel je k dispozici jen velmi málo léků a v současné době je téměř úplně omezeno na kouření alkoholu nebo cigaret. ^1,27

Přístroj používaný při provádění postupu samopodávání operativního léčiva sestává z komerčně dostupných komor známých jako operant boxy nebo Skinner boxy. Komora má panel vybavený pákami, které jsou stlačeny zvířetem a přenášejí odezvu, která aktivuje infuzní pumpu a dodá dávku léčiva. Mohou být také použity jiné systémy založené na jiných reakcích, jako je poklepání nosem u myší nebo klování štětcem u holubů. Dodávka léčiva může být naprogramována tak, aby odpovídala výskytu jiných událostí, jako jsou světla nebo tóny, jako diskriminační podněty a / nebo sekundární zesilovače. Lék je obvykle dodáván intravenózním katétrem, i když lze použít i jiné cesty, jako je orální cesta pro ethanol nebo inhalace pro nikotin. ^27,36

Intravenózní samopodání zahrnuje chirurgickou implantaci katétru do jugulární žíly. Katétr je veden subkutánně na záda krysy, kde vystupuje malým řezem a je připevněn k plastovému podstavci, který lze namontovat do systému kabelového svazku. Po chirurgickém zákroku se zvířata nechají několik dní zotavovat ve svých domovských klecích s volným přístupem k jídlu a vodě před zahájením procesu úpravy. Otvor ve stropu operační komory umožňuje průchod a volný pohyb uvázaného katétru, který je připojen k vyváženému otočnému čepu a infuzní pumpě. ^27,36

První fází tohoto modelu je získání operantního chování. Za tímto účelem se zvířata trénují v nepřetržitém posilování, při kterém je každá reakce (stlačování páky) zesílena dodáním infuze léčiva (intravenózní podání) nebo kapky roztoku (podání v ústech). Získání samopodání léčiva je citlivé na environmentální a farmakologické manipulace. Například Covington & Miczek ⁴² uvedli, že významně větší podíl potkanů, kteří byli dříve vystaveni kokainu (15.0 mg / kg intraperitoneálně, jednou denně po dobu 10 dní), získal samopodávání kokainu než kontrolní zvířata, která byla předem ošetřena fyziologickým roztokem.

V paradigmatu samosprávy se k posouzení motivace k získání drogy používají plány progresivního poměru (PR). PR plán zesílení je implementován prostřednictvím zvýšení počtu odpovědí požadovaných k získání dodávky infuze léčiva. Například Richardson & Roberts ⁴³ navrhl algoritmus pro každou po sobě jdoucí infuzi kokainu, aby vytvořil sérii zvyšujících se požadavků na odezvu, které by začaly poměrem jedna a eskalovaly by se dostatečně rychle, aby potkan nesplnil kritérium postupné odezvy do 60 minut, během 5 hodin zasedání. Postup poměru byl 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95, 118, 145, 178 ... Poslední dokončený poměr, jehož výsledkem je finále infuze, je definován jako bod zlomu. V protokolu pro samoaplikaci bod zlomu podle PR plánů odráží motivaci zvířete k samopodání léku.

Nedávno jsme použili plán PR k vyhodnocení možných zvýšení bodu zlomu pro poskytnutí intravenózního nikotinu u zvířat předem vystavených proměnlivému stresu. Po akviziční a udržovací fázi bylo hodnoceno samopodání podle PR plánu posílení léčiv. Postup požadavků na odezvu sledoval algoritmus 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26… Krysy měly 60 minut na úspěšné splnění každého požadavku na poměr. Konečná dodaná infuze byla definována jako bod zlomu. ^36,37 V naší studii PR plány odhalily významné zvýšení zlomových bodů u potkanů ​​vystavených stresu v porovnání s kontrolami, což naznačuje, že vystavení stresu může zvýšit motivaci k samovolnému podávání nikotinu. Tato data jsou v souladu s dalšími nálezy, které ukazují, že expozice čtyřem epizodám porážkového stresu zvyšuje bod kokainu během PR plánu. ⁴² Podobně bylo prokázáno, že u potkanů ​​vystavených stresu v šoku z nohou došlo ke zvýšení zlomových bodů PR u heroinu vzhledem k jejich kontrolám. ⁴⁴

Protokol samopodávání může být také použit k měření zesilujících účinků léčiv za podmínek prodlouženého přístupu (obvykle 24 hodin) v kontinuálním zpevňovacím plánu, který je známý jako záchvat. Výsledky z naší laboratoře ukázaly, že předběžné ošetření kokainem zvýšilo příjem nikotinu při 24hodinovém binge relaci intravenózního podávání nikotinu. ³⁷

Hlavní nevýhodou postupů samosprávy je to, že jsou ve srovnání s jinými metodami časově náročné a relativně drahé. Kromě toho jsou dlouhodobé studie používající intravenózní cestu u hlodavců omezeny dobou trvání implantovaných katétrů. ²⁷

Místo klimatizace

V podmíněném preferenčním postupu jsou účinky léku, u nichž se předpokládá, že působí hlavně jako nepodmíněný stimul (US), opakovaně spárovány s dříve neutrálním stimulem. V tomto procesu, který je v přírodě Pavlovian, získává neutrální podnět schopnost působit jako podmíněný podnět (CS). Poté bude tato CS schopna vyvolat přístupové chování, když má lék chutné vlastnosti. Nejběžnější metody používané ke studiu podmíněné preference používají environmentální stimul jako CS a jsou označovány jako preference podmíněného místa (CPP). Testovací aparát pro paradigma CPP obvykle sestává z krabic se dvěma odlišnými přihrádkami, oddělenými gilotinovými dveřmi, které se liší rozměry stimulu. Například přihrádky se mohou lišit podlahou, barvou stěny, vzorem nebo čichovými narážkami. ⁴⁵ V přístroji je také běžně přítomen třetí (neutrální) oddíl, který nebude spárován s léčivem. ⁴⁶

Typický protokol CPP sestává ze tří fází: předkondicionování, kondicionování a postkondicionování (test). Ve fázi předběžného kondicionování je každé zvíře (krysa nebo myš) umístěno do neutrálního kompartmentu s vyjmutými gilotinovými dveřmi, aby byl umožněn přístup k celému přístroji po dobu 15 po dobu 3 dnů. V den 3 se zvíře umístí do přístroje a zaznamená se doba strávená v každé komoře. Pro fázi kondicionování jsou prostory izolovány gilotinovými dveřmi a stejné zvíře dostává alternativní injekce léku a jeho vehikula. Injekce léčiva je spárována se specifickým oddílem a injekce vehikula s alternativním. Ihned po každé injekci je zvíře uzavřeno po dobu 30-40 minut v odpovídajícím kompartmentu. Pro kondicionační test se zvíře umístí do neutrálního prostoru s odstraněnými gilotinovými dveřmi, aby se umožnil přístup k celému zařízení. Čas strávený v každém oddílu se zaznamenává po dobu 15 minut, jak je popsáno pro fázi předběžného kondicionování; test se provádí v bez drogovém stavu. ⁴⁶ Prodloužení času stráveného v kompartmentu ve spojení s účinkem léčiva naznačuje vývoj CPP, a tedy i chuťový účinek léčiva.

CPP bylo hlášeno u všech léků, které způsobují závislost na lidech; výsledky jsou však robustnější pro opiáty a psychostimulanty. ⁴⁵

Studie návykových chování na zvířatech

Použití výše popsaných modelů významně zvýšilo naše chápání neurobiologické podstaty užívání drog. Hlavním účelem výzkumu zneužívání drog je však zaměření na mechanismy závislosti. Závislost není jen užívání drog, ale zachování nutkavého užívání drog navzdory nepříznivým důsledkům. Ztráta kontroly má za následek vyšší spotřebu drog, nutkavé hledání drog a neschopnost zdržet se jejího užívání. V posledních letech tedy bylo vynaloženo velké úsilí k použití metody samopodávání k modelování konkrétnějších prvků návykového chování na rozdíl od pouhého zkoumání posílení drog. Zejména bylo zaměřeno úsilí na identifikaci toho, zda lze u zvířete modelovat kritéria DSM-IV pro diagnostiku závislosti na drogách. ²

Orientační studie Deroche-Gamonet et al. ⁴⁷ je příkladem této nové strategie pro výzkum drogové závislosti. Autoři použili nitrožilní vlastní podání kokainu ke zkoumání, zda u hlodavců lze pozorovat závislostní chování. Ukázali, že chování, která se podobají třem základním diagnostickým kritériím závislosti (obtíže se zastavením nebo omezením příjmu drogy; extrémně vysoká motivace k užívání drogy, s činnostmi zaměřenými na její obstarávání a konzumaci a pokračující užívání látek i přes její nepříznivé důsledky), může být modelováno na potkanech vyškolených k samopodávání kokainu.

Eskalace užívání drog je charakteristická pro přechod z občasného užívání drog na závislost. Dlouhodobě rozšířený přístup (binge, viz výše) se široce používá k prokázání eskalace příjmu léčiv, zejména kokainu a ethanolu. Krysy s prodlouženým přístupem k samopodávání léků postupně zvyšují svůj příjem v průběhu dnů způsobem, který přímo nesouvisí s tolerancí. Například krysy s prodlouženým přístupem (6 hodiny / den) k samopodávání kokainu postupně zvyšovaly svůj příjem kokainu během dnů, zatímco u potkanů ​​s omezeným přístupem k drogám (1 hodina / den) se udržovaly pozoruhodně stabilní míry samopodávání léku, dokonce i po několik měsíců testování. ^48,49 V několika zprávách bylo hlášeno eskalace příjmu kokainu s prodlouženým přístupem k léku, který si sám podává. ^50-52 Krysy, které vykazovaly eskalující samopodávání kokainu, také vykazovaly zvýšenou motivaci k drogě, což dokládají zvýšené body zlomu v PR plánech, ⁵³ který modeluje další charakteristiku chování návykového chování.

V preklinických studiích bylo modelováno i kompulzivní užívání drog navzdory nepříznivým důsledkům. V těchto studiích bylo chování při hledání nebo užívání drog spárováno s negativním stimulem. Například Vanderschuren a kol. ⁵⁴ ukázalo, že spárování averzivního CS (šok do nohy) se samopodáváním kokainu potlačilo chování při hledání léků u potkanů ​​s omezenými zkušenostmi se samopodáváním kokainu, ale nikoli u potkanů, které měly předchozí prodloužený přístup k užívání kokainu.

Ve studiích používajících perorální požití léčiv, zejména ethanolu, se obvykle jako averzivního stimulu používá roztok obsahující chinin s hořkou chutí. ⁵⁵ Přidání chininu do ethanolového roztoku, který byl dříve k dispozici krysám po dobu 3-4 měsíců, nesnížilo příjem ethanolu navzdory hořké chinininové chininu. ⁵⁶ Podobně Lesscher et al. ⁵⁷ uvedli, že myši se staly indiferentními vůči chininu po dlouhodobém přístupu (8 týdny) k ethanolu, protože vypily stejná množství ethanolu z lahví s a bez chininu v averzní koncentraci.

Problémy s abstinencí od užívání drog jsou také charakteristické pro drogovou závislost; to lze studovat na laboratorních zvířatech tím, že se vyhodnotí hledání léku v modelu samopodávání, když se léčivo již nedodává v reakci na pákový stisk zvířete. Tato rezistence k zániku operativního chování byla pozorována u potkanů ​​s anamnézou rozšířeného přístupu k heroinu nebo kokainu. ^47,58

Závislost má vlastnosti chronické recidivující poruchy. Značný počet závislých jedinců skutečně relapsuje k užívání drog i po delší době odvykání; preklinický model relapsu je tedy důležitý také při studiu mechanismů závislosti. V tomto smyslu de Wit & Stewart ⁵⁹ uvedli, že nepodmíněné primingové injekce kokainu nebo opětovné vystavení narůstajícím párům kokainu obnovily chování po stisknutí páky po zániku operativní odpovědi. Na základě těchto výsledků navrhli, aby jejich model znovuzískání mohl být použit ke studiu faktorů souvisejících s relapsem užívání drog.

Dva zvířecí modely se ukázaly jako zvláště užitečné pro studium relapsu. ⁶⁰ Jedním z nich je obnovení samosprávy. ^61,62 Druhým experimentálním modelem pro studium relapsu u zvířat je obnovení CPP. ^46,63,64 V těchto modelech jsou zvířata nejprve vyškolena, aby získala podmíněnou odpověď, a poté podstoupila proces zániku tohoto chování. Jakmile je chování ukončeno, jsou zavedeny experimentální manipulace (tj. Podmíněné vystavení drogovým nebo nedrogovým stimulacím) a vedou k obnovení dříve zesíleného chování léčivem. Zjevná podobnost tohoto výsledku a relapsu vedla k použití tohoto postupu jako modelu relapsu a jako hodnocení touhy. ⁶⁰

Důležitým aspektem modelu znovunastolení je pozorování, že o faktorech, které vyvolávají relaps a touhu u lidí, se také uvádí, že obnovují hledání drog u laboratorních zvířat. Mezi tyto faktory patří opětovné vystavení drogám nebo narázům spojeným s drogami a vystavení stresorům. ^65,66

Expozice stresovým událostem je považována za hlavní faktor odpovědný za relapsu léku. ^67,68 Předklinické studie ukázaly, že stres může obnovit vlastní podávání nikotinu, kokainu, heroinu a ethanolu. ^69-71 Podobně několik studií ukázalo, že stresová expozice vyvolává opětovné zavedení CPP indukovaného opioidy, amfetaminem, kokainem a nikotinem. ^64,71-74

Existují přiměřené důkazy, které podporují face face modelu opětovného uvedení do původního stavu, ale jeho prediktivní platnost ani jeho funkční ekvivalence nebyly plně stanoveny. ⁶⁰

Závěrečné poznámky

Tento přehled shrnul některé postupy běžně používané pro hodnocení zneužití a odpovědnosti za závislost. Tyto zvířecí modely jsou široce využívány ke studiu neurobiologických a molekulárních mechanismů užívání drog. Navíc nedávný pokrok v modelování příznaků závislosti ve studiích na zvířatech na základě kritérií DSM-IV představuje vzrušující příležitost ke studiu nervového a genetického pozadí drogové závislosti. Tyto nové přístupy jsou také vynikajícími nástroji pro zkoumání terapeutických látek ke zlepšení strategií zvládání u závislých pacientů.

Cleopatra S. Planeta je výzkumným pracovníkem Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Reference

1. Sanchis-Segura C, Spanagel R. Behaviorální hodnocení posílení drog a návykových funkcí u hlodavců: přehled. Addict Biol. 2006; 11: 2-38. [   ]

2. Vanderschuren LJ, Ahmed SH. Studie návykových chování na zvířatech. Cold Spring Harb Perspect Med. 2013; 3: a011932. [   ]

3. Spanagel R, Zieglgansberger W. Anti-craving sloučeniny pro ethanol: nové farmakologické nástroje ke studiu návykových procesů. Trends Pharmacol Sci. 1997; 18: 54-9. [   ]

4. Richter CP, Campbell KH. Prahové hodnoty chuti alkoholu a koncentrace roztoku jsou preferovány krysy. Věda. 1940; 9: 507-8. [   ]

5. Tordoff MG, Bachmanov AA. Vliv počtu lahví alkoholu a vody na příjem myšího alkoholu. Alcohol Clin Exp Res. 2003; 27: 600-6. [   ]

6. Boyle AE, Smith BR, Spivak K, Amit Z. Dobrovolná spotřeba ethanolu u potkanů: význam expozičního paradigmatu pro stanovení konečného výsledku příjmu. Behav Pharmacol. 1994; 5: 502-12. [   ]

7. McBride WJ, Li TK. Zvířecí modely alkoholismu: neurobiologie vysokého pití alkoholu u hlodavců. Crit Rev Neurobiol. 1998; 12: 339-69. [   ]

8. Leeman RF, Heilig M, Cunningham CL, Stephens DN, Duka T, O'Malley SS. Spotřeba etanolu: jak bychom to měli měřit? Dosažení shody mezi lidskými a zvířecími fenotypy. Addict Biol. 2010; 15: 109-24. [   ]

9. Bell RL, Rodd ZA, Lumeng L, Murphy JM, McBride WJ. Alkoholem preferované P a krysí modely nadměrného pití alkoholu. Addict Biol. 2006; 11: 270-88. [   ]

10. Crabbe JC, Metten P, Rhodes JS, Yu CH, Brown LL, Phillips TJ, et al. Řada myší vybraných pro vysoké koncentrace etanolu v krvi ukazuje pití ve tmě až intoxikaci. Biol Psychiatry. 2009; 65: 662-70. [   ]

11. Wise RA. Dobrovolný příjem ethanolu u potkanů ​​po expozici ethanolu v různých režimech. Psychofarmakologie. 1973; 29: 203-10. [   ]

12. Crabbe JC, Harris RA, Koob GF. Předklinické studie o alkoholu závislých na alkoholu. Ann NY Acad Sci. 2011; 1216: 24-40. [   ]

13. Crabbe JC, Phillips TJ, Belknap JK. Složitost pití alkoholu: studie na genetických modelech hlodavců. Behav Genet. 2010; 40: 737-50. [   ]

14. Lieber CS, De Carli LM. Závislost na etanolu a tolerance: nutričně kontrolovaný experimentální model u potkanů. Res Commun Chem Pathol Pharmacol. 1973; 6: 983-91. [   ]

15. Gilpin NW, Smith AD, Cole M, Weiss F, Koob GF, Richardson HN. Chování operátora a hladiny alkoholu v krvi a mozku potkanů ​​závislých na alkoholu. Alcohol Clin Exp Res. 2009; 33: 2113-23. [   ]

16. Frye GD, Chapin RE, Vogel RA, Mailman RB, Kilts CD, Mueller RA, et al. Účinky akutní a chronické léčby 1,3-butandiolem na funkci centrálního nervového systému: srovnání s ethanolem. J Pharmacol Exp Ther. 1981; 216: 306-14. [   ]

17. Majchrowicz E. Indukce fyzické závislosti na ethanolu a související změny chování u potkanů. Psychofarmakologie. 1975; 43: 245-54. [   ]

18. Lieber CS, DeCarli LM. Doporučená množství živin nesnižují toxické účinky dávky alkoholu, která udržuje významné hladiny ethanolu v krvi. J Nutr. 1989; 119: 2038-40. [   ]

19. Goldstein DB, Pal N. Závislost na alkoholu vyvolaná u myší inhalací ethanolu: odstupňování odtahové reakce. Věda. 1971; 172: 288-90. [   ]

20. Rogers J, Wiener SG, Bloom FE. Dlouhodobé způsoby podávání ethanolu potkanům: výhody inhalace oproti intubaci nebo tekuté stravě. Behav Neural Biol. 1979; 27: 466-86. [   ]

21. Gilpin NW, Richardson HN, Cole M, Koob GF. Vdechování alkoholu parou u potkanů. Curr Protoc Neurosci. 2008; Kapitola 9: Jednotka 9.29. [   ]

22. O'Dell LE, Roberts AJ, Smith RT, Koob GF. Vylepšené vlastní podávání alkoholu po přerušované versus kontinuální expozici parám alkoholu. Alkohol Clin Exp Res. 2004; 28: 1676-82. [   ]

23. Funk CK, Zorrilla EP, Lee MJ, Rice KC, Koob GF. Antagonisté faktoru 1 uvolňující kortikotropin selektivně snižují samopodávání ethanolu u krys závislých na ethanolu. Biol Psychiatry. 2007; 61: 78-86. [   ]

24. Roberts AJ, Cole M, Koob GF. Intra-amygdala muscimol u operativních krys snižuje operativní etanol. Alcohol Clin Exp Res. 1996; 20: 1289-98. [   ]

25. Valdez GR, Roberts AJ, Chan K, Davis H, Brennan M., Zorrilla EP, et al. Zvýšené samopodávání ethanolu a chování podobné úzkosti během akutního odběru ethanolu a zdlouhavé abstinence: regulace faktorem uvolňujícím kortikotropin. Alcohol Clin Exp Res. 2002; 26: 1494-501. [   ]

26. Le Magnen J, Tran G, Durlach J, Martin C. Dávka-dependentní potlačení vysokého příjmu alkoholu chronicky intoxikovaných krys pomocí Ca-acetyl homotaurinátu. Alkohol. 1987; 4: 97-102. [   ]

27. Panlilio LV, Goldberg SR. Sebepodávání léků zvířatům a lidem jako model a vyšetřovací nástroj. Závislost. 2007; 102: 1863-70. [   ]

28. Týdny JR. Experimentální závislost na morfinu: metoda pro automatické intravenózní injekce u neomezených krys. Věda. 1962; 138: 143-4. [   ]

29. Bonese KF, Wainer BH, Fitch FW, Rothberg RM, Schuster CR. Změny v podání heroinu opicí rhesus po morfinové imunizaci. Příroda. 1974; 252: 708-10. [   ]

30. Pattison LP, McIntosh S, Budygin EA, Hemby SE. Diferenční regulace přenosu accumbálního dopaminu u potkanů ​​po podání kokainu, heroinu a speedballu. J Neurochem. 2012; 122: 138-46. [   ]

31. Hill SY, Powell BJ. Podávání kokainu a morfinu: účinky diferenciálního chovu. Pharmacol Biochem Behav. 1976; 5: 701-4. [   ]

32. Miczek KA, Mutschler NH. Aktivační účinky sociálního stresu na intravenózní aplikaci kokainu u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 1996; 128: 256-64. [   ]

33. Cruz FC, Quadros IM, Hogenelst K, Planeta CS, Miczek KA. Sociální porážkový stres u potkanů: eskalace kokainu a „speedball“ falešné samosprávy, ale ne heroinu. Psychopharmacology (Berl). 2011; 215: 165-75. [   ]

34. Pickens R, Harris WC. Samopodávání d-amfetaminu krysy. Psychofarmakologie. 1968; 12: 158-63. [   ]

35. Goldberg SR, Spealman RD, Goldberg DM. Trvalé chování při vysokých hodnotách udržované intravenózním vlastním podáváním nikotinu. Věda. 1981; 214: 573-5. [   ]

36. Leao RM, Cruz FC, Marin MT, Planeta Cda S. Stres indukuje behaviorální senzibilizaci, zvyšuje chování při hledání nikotinu a vede ke snížení CREB v nucleus accumbens. Pharmacol Biochem Behav. 2012; 101: 434-42. [   ]

37. Leao RM, Cruz FC, Carneiro-de-Oliveira PE, Rossetto DB, Valentini SR, Zanelli CF, a kol. Zlepšené chování při hledání nikotinu po předexpozici opakovanému kokainu je doprovázeno změnami BDNF v jádrech accumbens potkanů. Pharmacol Biochem Behav. 2013; 104: 169-76. [   ]

38. Smith SG, Davis WM. Intravenózní podání alkoholu u potkanů. Pharmacol Res Commun. 1974; 6: 379-402. [   ]

39. Grant KA, Samson HH. Orální podání ethanolu u krmení potkanů ​​zdarma. Alkohol. 1985; 2: 317-21. [   ]

40. Roberts AJ, Heyser CJ, Koob GF. Samostatné podávání slazeného versus neslazeného ethanolu: účinky na hladinu alkoholu v krvi. Alcohol Clin Exp Res. 1999; 23: 1151-7. [   ]

41. Justinova Z, Tanda G, Redhi GH, Goldberg SR. Samostatné podávání delta9-tetrahydrokanabinolu (THC) opicemi naivní veverky. Psychopharmacology (Berl). 2003; 169: 135-40. [   ]

42. Covington 3rd HE, Miczek KA. Opakovaný sociální porážkový stres, kokain nebo morfin. Účinky na behaviorální senzibilizaci a intravenózní aplikaci kokainu „binges“. Psychopharmacology (Berl). 2001; 158: 388-98. [   ]

43. Richardson NR, Roberts DC. Schémata progresivního poměru ve studiích samopodávání léků na potkanech: metoda pro hodnocení posílení účinnosti. J Neurosciho metody. 1996; 66: 1-11. [   ]

44. Shaham Y, Stewart J. Vystavení mírnému stresu zvyšuje zesílení účinnosti intravenózního podání heroinu samcům potkanů. Psychopharmacology (Berl). 1994; 114: 523-7. [   ]

45. Bardo MT, Bevins RA. Přednostní podmínka místa: co to přispívá k našemu předklinickému chápání odměny za drogy? Psychopharmacology (Berl). 2000; 153: 31-43. [   ]

46. Cruz FC, Leao RM, Marin MT, Planeta CS. Stresem indukovaná obnova amfetaminem podmíněné preference místa a změny tyrosinhydroxylázy v jádru accumbens u dospívajících krys. Pharmacol Biochem Behav. 2010; 96: 160-5. [   ]

47. Deroche-Gamonet V, Belin D, Piazza PV. Důkaz chování závislého na potkanech. Věda. 2004; 305: 1014-7. [   ]

48. Ahmed SH, Koob GF. Přechod z mírného na nadměrný příjem léčiv: změna hedonické nastavené hodnoty. Věda. 1998; 282: 298-300. [   ]

49. Ahmed SH, Koob GF. Dlouhodobé zvýšení žádané hodnoty pro vlastní podání kokainu po eskalaci u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 1999; 146: 303-12. [   ]

50. Ben-Shahar O, Posthumus EJ, Waldroup SA, Ettenberg A. Zvýšená motivace k hledání léků po prodlouženém denním přístupu k samostatně podávanému kokainu. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2008; 32: 863-9. [   ]

51. Quadros IM, Miczek KA. Dva režimy intenzivního kouření kokainu: zvýšená perzistence po stresu v sociální porážce a zvýšená rychlost příjmu v důsledku prodloužených přístupových podmínek u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 2009; 206: 109-20. [   ]

52. Hao Y, Martin-Fardon R, Weiss F. Behaviorální a funkční důkaz metabotropního glutamátového receptoru 2 / 3 a metabotropního glutamátového receptoru 5 dysregulace u potkanů ​​s eskalací kokainu: faktor při přechodu na závislost. Biol Psychiatry. 2010; 68: 240-8. [   ]

53. Liu Y, Roberts DC, Morgan D. Účinky samosprávy s prodlouženým přístupem a deprivace na body udržení kokainu u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 2005; 179: 644-51. [   ]

54. Vanderschuren LJ, Everitt BJ. Hledání léků se po dlouhodobém užívání kokainu stává nutkavým. Věda. 2004; 305: 1017-9. [   ]

55. Wolffgramm J. Antofarmakologický přístup k vývoji drogové závislosti. Neurosci Biobehav Rev. 1991; 15: 515-9. [   ]

56. Hopf FW, Chang SJ, Sparta DR, Bowers MS, Bonci A. Motivace pro alkohol se stává rezistentní vůči falšování chininu po 3 až 4 měsících intermitentního alkoholového podání. Alcohol Clin Exp Res. 2010; 34: 1565-73. [   ]

57. Lesscher HMB, Van Kerkhof LWM, Vanderschuren LJMJ. Nepružný a indiferentní pití alkoholu u samců myší. Alcohol Clin Exp Res. 2010; 34: 1219-25. [   ]

58. Ahmed SH, Walker JR, Koob GF. Trvalé zvyšování motivace k užívání heroinu u krys s anamnézou eskalace drog. Neuropsychofarmakologie. 2000; 22: 413-21. [   ]

59. de Wit H, Stewart J. Obnovení kokainem posílené odpovědi u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 1981; 75: 134-43. [   ]

60. Katz J, Higgins S. Platnost modelu znovunastolení touhy a návratu k užívání drog. Psychopharmacology (Berl). 2003; 168: 21-30. [   ]

61. Shaham Y, Rajabi H, Stewart J. Relapse k vyhledávání heroinu u potkanů ​​pod udržováním opioidů: účinky stresu, aktivace heroinu a stažení. J Neurosci. 1996; 16: 1957-63. [   ]

62. Shaham Y, Adamson LK, Grocki S, Corrigall WA. Obnovení a spontánní zotavení při hledání nikotinu u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 1997; 130: 396-403. [   ]

63. Mueller D, Stewart J. Upřednostňovaná místa vyvolaná kokainem: znovuzavedení injekcí kokainu po vyhynutí. Behav Brain Res. 2000; 115: 39-47. [   ]

64. Ribeiro Do Couto B, Aguilar MA, Manzanedo C, Rodriguez-Arias M, Armario A, Minarro J. Sociální stres je stejně účinný jako fyzický stres při obnovování preferencí místo vyvolaného morfinem u myší. Psychopharmacology (Berl). 2006; 185: 459-70. [   ]

65. Chiamulera C, Borgo C, Falchetto S, Valerio E, Tessari M. Nicotine opětovné zavedení nikotinu po dlouhodobém zániku. Psychopharmacology (Berl). 1996; 127: 102-7. [   ]

66. Aguilar MA, Rodriguez-Arias M, Minarro J. Neurobiologické mechanismy obnovení drogově podmíněné preference místa. Brain Res Rev. 2009; 59: 253-77. [   ]

67. Sinha R. Jak stres zvyšuje riziko zneužívání drog a relapsu? Psychopharmacology (Berl). 2001; 158: 343-59. [   ]

68. Sinha R, Garcia M, Paliwal P, Kreek MJ, Rounsaville BJ. Stresem vyvolaná touha po kokainu a hypothalamicko-hypofýza-nadledvinové reakce predikují výsledky relapsu kokainu. Arch Gen Psychiatry. 2006; 63: 324-31. [   ]

69. Buczek Y, Le AD, Wang A, Stewart J, Shaham Y. Stres obnovuje hledání nikotinu, ale ne hledání sacharózy u potkanů. Psychopharmacology (Berl). 1999; 144: 183-8. [   ]

70. Shaham Y, Erb S, Stewart J. Stresem vyvolaný relaps k hledání heroinu a kokainu u potkanů: přehled. Brain Res Brain Res Rev. 2000; 33: 13-33. [   ]

71. Schank JR, Pickens CL, Rowe KE, Cheng K, Thorsell A, Rice KC, et al. Stresem navozené navracení alkoholu u potkanů ​​je selektivně potlačeno antagonistou neurokininu 1 (NK1) L822429. Psychopharmacology (Berl). 2011; 218: 111-9. [   ]

72. Cruz FC, Marin MT, Planeta CS. Obnovení amfetaminem indukované preference místa je dlouhodobé a souvisí se sníženou expresí AMPA receptorů v nucleus accumbens. Neurovědy. 2008; 151: 313-9. [   ]

73. Redila VA, Chavkin C. Stresem navozené vyhledávání kokainu je zprostředkováno kappa opioidním systémem. Psychopharmacology (Berl). 2008; 200: 59-70. [   ]

74. Leao RM, Cruz FC, Planeta CS. Expozice akutnímu omezujícímu stresu obnovuje nikotinem indukovanou preferenci místa u potkanů. Behav Pharmacol. 2009; 20: 109-13. [   ]

Korespondence: Kleopatry. Planeta, Rodovia Araraquara-Jaú, km 01, CEP 14801-902, Araraquara, SP, Brazílie. E-mailem: [chráněno e-mailem]

prozrazení Autoři neuvádějí žádné střety zájmů.