Modulátory neuronálních nikotinových acetylcholinových receptorů snižují příjem cukru (2016)

PŘIPOJENÍ K FULL STUDIU

Abstraktní

Ukázalo se, že nadměrná spotřeba cukru přímo přispívá k nárůstu tělesné hmotnosti, čímž přispívá k rostoucí celosvětové epidemii obezity. Je zajímavé, že se ukázalo, že zvýšená spotřeba cukru opakovaně zvyšuje hladinu dopaminu v nucleus accumbens (NAc), v mezolimbické cestě odměňování mozku, která je podobná mnoha zneužívaným drogám. Uvádíme, že vareniklin, parciální agonista nikotinového acetylcholinového receptoru (nAChR) schválený FDA, který moduluje dopamin v mezolimbické cestě odměny mozku, významně snižuje spotřebu sacharózy, zejména v paradigmě dlouhodobé spotřeby. Podobné výsledky byly pozorovány u jiných nAChR léčiv, konkrétně u mecamylaminu a cytisinu. Dále ukazujeme, že dlouhodobá spotřeba sacharózy zvyšuje a4β2 * a snižuje a6β2 * nAChR v jádru accumbens, klíčové oblasti mozku spojené s odměnou. Celkově lze říci, že naše výsledky naznačují, že nAChR léky, jako je vareniklin, mohou představovat novou léčebnou strategii pro snížení spotřeby cukru.

Citace: Shariff M, Quik M, Holgate J, Morgan M, Patkar OL, Tam V, et al. (2016) Neuronální modulátory nikotinového acetylcholinového receptoru snižují příjem cukru. PLoS ONE 11 (3): e0150270. doi: 10.1371 / journal.pone.0150270

Editor: James Edgar McCutcheon, University of Leicester, SPOJENÉ KRÁLOVSTVÍ

obdržel: Září 30, 2015; Přijato: Únor 11, 2016; Publikováno: 30. března 2016

Copyright: © 2016 Shariff a kol. Toto je článek s otevřeným přístupem distribuovaný podle podmínek Licence Creative Commons Attribution, který umožňuje neomezené použití, distribuci a reprodukci v jakémkoliv médiu za předpokladu, že původní autor a zdroj jsou připsány.

Dostupnost dat: Data jsou dostupná z online datového úložiště www.figshare.com s obsluhou DOI: 10.6084 / m9.figshare.2068161.

Financování: Tyto studie byly financovány z následujících zdrojů: 1. Australian Research Council - grant ID FT1110884 (pro SEB), www.arc.gov.au; 2. Národní rada pro výzkum v oblasti zdraví a lékařství - grant ID 1049427 (pro SEB), www.nhmrc.gov.au; a 3. National Institute of Health - grant ID NS59910 (MQ), www.nih.gov.

Konkurenční zájmy: Autoři prohlásili, že neexistují žádné konkurenční zájmy.

1. Úvod

Nadměrná spotřeba cukru je implikována jako jedna ze základních a základních složek současné epidemie obezity, která je nyní celosvětovým fenoménem [1, 2]. Ve skutečnosti bylo prokázáno, že pití alkoholu s obsahem bukózy opakovaně zvyšuje hladinu dopaminu v nucleus accumbens (NAc) [3-6], klíčová vlastnost zneužívání drog [7-14]. Navíc, chronický přerušovaný příjem cukru způsobuje zvýšení exprese dopaminových D1 receptorů v NAc, snížení exprese D2 receptorů v NAc a striatum [15-17] a také zvýšení mRNA dopaminového D3 receptoru na NAc a caudate-putamen. Podobné změny jsou zaznamenány v reakci na kokain a morfin [18-24].

Dále, snížení hladin enkefalininové mRNA v NAc [25] byl pozorován po občasné spotřebě cukru [17], s podobnými pozorováními v reakci na opakované injekce morfinu [22, 23] nebo u lidí závislých na kokainu [26]. Konečně, během odstoupení od chronické expozice sacharózy, potkani vykazují nerovnováhu v dopaminu a acetylcholinu, tj. Hladiny dopaminu se snižují, zatímco se hladiny acetylcholinu zvyšují [27], podobné změnám pozorovaným u několika zneužívání drog, včetně morfinu, nikotinu a alkoholu [28-30]. To dodává podnět k prozkoumání limbického systému jako možného terapeutického cíle ke snížení spotřeby cukru.

Limbický systém je propojená sbírka mozkových struktur včetně NAc a ventrální tegmentální oblasti (VTA), která kóduje emoční stavy, jako je očekávání odměny a motivace [31]. Pokud jde o spotřebu cukru, ukázalo se, že mezolimbický systém vykazuje přehnanou motivační význačnou reakci na narážky na sacharózu [32-34]. Studie na zvířatech skutečně ukázaly, že dlouhodobá konzumace chutného jídla může způsobit změny v drahách odměňování mozku, což svědčí o nerovnováze v homeostáze zpracování normálních odměn. [35, 36].

Na molekulární úrovni se acetylcholin (ACh) z cholinergních interneuronů NAc váže na neuronální nikotinové acetylcholinové receptory (nAChR) a moduluje uvolňování dopaminu (DA) a zesílená chování [37]. Je zajímavé, že se ukázalo, že sacharóza, i když nepřímo, ovlivňuje uvolňování DA v NAc prostřednictvím nAChRs [38], což naznačuje, že nAChR jsou slibným cílem pro farmakoterapii.

Zatímco v limbickém systému bylo identifikováno mnoho podtypů nAChR, včetně NAc, není známa identifikace podtypů nAChR zapojených do zprostředkování a udržování spotřeby sacharózy. Vareniklin, částečný agonista v a4β2 *, a6β2 * a a3β2 * -nAChR (* označuje přítomnost dalších možných podjednotek v receptorovém komplexu) a plný agonista v a7 a a3β4 * podtypech39, 40] snižuje chuť k nikotinu a abstinenční příznaky [41] a také při snižování konzumace alkoholu [42]. Varenicline vykazuje účinnost pro odvykání kouření zaprvé mírným zvýšením uvolňování DA v NAc a zadruhé, zeslabením uvolňování DA vyvolaného nikotinem kompetitivním blokováním vazebného místa nAChR [43, 44]. Vzhledem k zapojení acetylcholinu do chuti k jídlu bude zajímavé vyzkoušet účinnost vareniklinu při snižování spotřeby sacharózy. Kromě toho může testování jiných nAChR léčiv pomoci určit potenciální potenciální nAChR podjednotky.

2. Materiály a metody

2.1 Drugs

Roztoky 5% (hm./obj.) Sacharózy a 0.2% (hm./obj.) Sacharinů (Sigma, ST. Louis, USA) byly připraveny ve vodě z kohoutku. Vareniklin (6,7,8,9-tetrahydro-6,10-methano-6H pyrazino [2,3-h] [3] benzazepin tartrát), mecamylamin (N, 2,3,3-Tetramethylbicyklo [2.2.1] heptan-2-amin hydrochlorid) a (-) - cytisin ((1)R,5S) -1,2,3,4,5,6-hexahydro-1,5-methano-8H-pyrido [1,2-a] [1,5] diazocin-8-one) byly zakoupeny od Tocris (Bristol, Velká Británie).

2.2 Zvířata a ustájení

Pěttýdenní samci potkanů ​​Wistar (183g ± 14g) (ARC, WA, Austrálie) se jednotlivě umístili do větraných dvojúrovňových klecí z plexiskla. Krysy byly aklimatizovány na individuální podmínky ustájení, manipulaci a cyklus reverzního světla 5 dny před zahájením experimentů. Všechny krysy byly umístěny v klimaticky regulovaném 12-h cyklu s obráceným světlem / tmou (světla zhasnuta v 9 am) s neomezeným přístupem k potravě (standardní krysa) a vodě. Experimentální postupy se řídily směrnicemi ARRIVE a byly schváleny etickými výbory Výboru pro etiku zvířat v Queenslandu a Výborem pro etiku zvířat v Queenslandu v souladu s evropskou legislativou (směrnice Rady Evropských společenství 24, listopad 1986, 86 / 609 / EHS).

2.3 Paradigma s přerušovaným přístupem na dvě láhve

Intermitentní přístup 5% sacharóza, dvou-lahvová volba pití, byl upraven z [45]. Všechny tekutiny byly prezentovány v plastových lahvích s odměrkou 300-ml s nápojovými výtoky z nerezové oceli vloženými dvěma průchodkami v přední části klece po zahájení cyklu temného světla. Současně byly předloženy dvě láhve: jedna láhev obsahující vodu; druhá láhev obsahující 5% (hm./obj.) sacharózu. Umístění lahvičky se sacharózou 5% (hm./obj.) Bylo střídáno s každou expozicí pro kontrolu vedlejších preferencí. Lahve byly zváženy 30 min, 2 h a 24 h po předložení tekutin a měření byla provedena na nejbližší 0.1gram. Hmotnost každé krysy byla měřena také pro výpočet gramů příjmu sacharózy na kilogram tělesné hmotnosti. V pondělí po skončení aklimatizační doby se krysám (183 ± 14 g, n = 10 – 12) umožnil přístup k jedné láhvi sacharózy 5 (w / v) a jedné láhvi vody. Po 24 h byla sacharosová láhev nahrazena druhou lahví na vodu, která byla k dispozici pro další 24 h. Tento vzor se opakoval ve středu a v pátek; Všechny ostatní dny měly krysy neomezený přístup k vodě. Podávání léčiva začalo poté, co krysy udržovaly stabilní základní úrovně pití (20 ± 5 g / kg) roztoku 5% (hm./obj.) Sacharózy pro a) krátkodobou expozici [~ 4 týdnů (13 pití)); a (b) dlouhodobá expozice [~ 12 týdny (pití 37)]. Průměrná tělesná hmotnost na začátku testování léčiv byla 373 ± 26g pro krátkodobé a 550 ± 48 g pro dlouhodobé. Agonisté, antagonisté a vehikulum nAChR byly podávány, jak je popsáno.

Za účelem porovnání dobrovolné základní spotřeby sacharózy u zvířat pomocí protokolu s přerušovaným přístupem proti protokolu s nepřetržitým přístupem byla oddělená skupina (n = 10) 5-týdenních krys Wistar udržována na protokolu 5% sacharózy s nepřetržitým přístupem pro 4. týdny. Těmto krysám byl poskytnut přístup k jedné láhvi 5% sacharózy a jedné láhvi vody 24 hodin denně, sedm dní v týdnu po dobu trvání experimentu. Láhve sacharózy a vody byly zváženy každý den (celkem relací 56 s váženými lahvemi), aby se vypočítal příjem sacharózy a preference. V těchto dnech byly také zaznamenány hmotnosti zvířat. Umístění sacharosové láhve se střídalo každý den, aby se kontrolovaly vedlejší preference.

Kromě toho byl ke stanovení účinku vareniklinu na spotřebu nekalorického sladidla předložen sacharin 0.2% (hm./obj.) Samostatné skupině potkanů ​​(n = 10) podle zde popsaného protokolu s přerušovaným přístupem. 4 týdny od začátku spotřeby sacharinu byly krysám podávány varenikliny za použití latinského čtverce v dávkách, jak je popsáno. Nakonec byla oddělená skupina krys na sacharózovém intermitentním přístupovém protokolu, které byly určeny pro autoradiografii, usmrcena dekapitací a mozky rychle odstraněny, zmrazeny v isopentanu na suchém ledu a uloženy při -80 ° C. Mozky byly poté rozděleny (8 um) na úrovni striata pomocí kryostatu (Leica Microsystems Inc., Deerfield, IL) nastaveného na -15 na -20 ° C. Řezy byly rozmrazeny na sklíčka potažená poly-L-lysinem, sušeny a skladovány při -80 ° C, dokud nebyly použity pro autoradiografii. Jako kontrola byly použity krysy konzumující vodu (tj. Bez sacharózy).

Plány léčby 2.4

Krysy Wistar byly rozděleny do skupin 10 – 12. U potkanů ​​na krátkodobé a dlouhodobé pití byl Varenicline (vehikulum, 0.3, 1 a 2 mg / kg) podán každému zvířeti za použití latinského čtvercového designu. Kromě toho byla ve skupině krys (n = 8) zaznamenána spotřeba potravy po podání vareniklinu na nejbližší 0.1 gram ve všech časových bodech. Poté, co se vrátil k základnímu pití, byl jako dříve uveden mecamylamin (vehikulum, 0.5, 1 a 2 mg / kg). V oddělené skupině potkanů ​​byl (-) - cytisin (vehikulum, 2 a 4 mg / kg) podáván za použití latinského čtvercového designu. Nakonec byla vareniklinu, jako předtím, podávána samostatná skupina potkanů, které pijí krátkodobě sacharin. Podle latinského čtvercového designu každá krysa sloužila jako vlastní kontrola. Dávky použité v této studii odrážejí dávky použité v existující literatuře [46-51].

Všechna léčiva byla rozpuštěna ve fyziologickém roztoku a podávána jako subkutánní (sc) injekce, v objemu 1 ml / kg, 30 min. Před předložením sacharózy a lahví s vodou. Všechny roztoky léčiv byly připraveny těsně před každou injekcí.

2.5 125I-Epibatidinová autoradiografie

Vazba 125I-epibatidin (2200 Ci / mmol; Perkin Elmer Life Sciences, Boston, MA, USA) byl proveden, jak bylo dříve uvedeno [52]. Sklíčka byla preinkubována při 22 ° C po dobu 15 min v pufru obsahujícím 50 mM Tris, pH 7.5, 120 mM NaCl, 5 mM KCl, 2.5 mM CaCl2a 1.0 mM MgCl2. Byly inkubovány po dobu 40 min s 0.015 nM 125I-epibatidin v přítomnosti nebo nepřítomnosti a-konotoxinu MII (a-CtxMII) (100 nM). Poté byly promyty, sušeny a vystaveny Kodak MR Film 125Standardy I-microcale (GE Healthcare, Chalfont St. Giles, Buckinghamshire, Velká Británie) pro dny 5 – 7. Nespecifická vazba byla hodnocena v přítomnosti nikotinu 100 μM a byla podobná slepému filmu.

Autoradiografie transportéru dopaminu 2.6

Vazba na dopaminový transportér (DAT) byla měřena pomocí 125I-RTI-121 (2200 Ci / mmol; Perkin Elmer Life Sciences, Boston, MA, USA), jak bylo popsáno výše [53]. Rozmrazené řezy byly preinkubovány dvakrát po dobu 15 min při 22 ° C v 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 120 mM NaCl a 5 mM KCl, a pak inkubovány po dobu 2 h v pufru s 0.025% hovězím sérovým albuminem, 1 μM fluoxetinu a 50 pM 125I-RTI-121. Fluoxetin byl použit k blokování vazby mimo cíl k serotoninovým transportérům. Řezy byly promyty při 0 ° C 4 × 15 min v pufru a jednou v ledové vodě, sušeny na vzduchu a exponovány na 2 den filmu Kodak MR s 125Standardy I-microcale (GE Healthcare). Nomifensin (100 μM) byl použit pro definování nespecifické vazby.

Analýza dat 2.7

Program ImageQuant od společnosti GE Healthcare byl použit pro stanovení hodnot optické hustoty z autoradiografických filmů. Hodnoty tkáně pozadí byly odečteny od celkové tkáňové vazby pro vyhodnocení specifické vazby radioligandů. Specifické vazebné hodnoty byly poté převedeny na fmol / mg tkáně za použití standardních křivek stanovených z 125Standardy. Pozornost byla věnována zajištění toho, aby hodnoty optické hustoty vzorku byly v lineárním rozsahu.

Všechny statistiky a křivky byly provedeny pomocí GraphPad Prism 6 (Graph Pad Software Co., San Diego, CA, USA). Statistická srovnání byla provedena pomocí nepárové t-testové analýzy, jednosměrné analýzy rozptylu (ANOVA) následované Newman-Keuls testem vícenásobného srovnání nebo dvousměrným ANOVA následovaným Bonferroniho post hoc testem. Hodnota p ≤ 0.05 byla považována za významnou. Všechny hodnoty jsou vyjádřeny jako průměr ± SEM indikovaného počtu zvířat, přičemž hodnoty uvolnění pro každé zvíře představují průměr signálů 6 – 15 z plátků 1 – 2.

3. Výsledek

3.1 Varenicline snižuje spotřebu sacharózy pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem

Ke zkoumání účinků vareniklinu u krátkodobých (4 týden) a dlouhodobých (12 týdnů) sacharóz spotřebovaných krys jsme použili paradigma pitné vody s přerušovaným přístupem s dvěma lahvemi [54]. Subkutánní (sc) podávání vareniklinu potkanům krátkodobě konzumujícím sacharózu (Obr. 1A) snížený příjem sacharózy [F (3, 33) = 3.8, P <0.05]. Post hoc analýza odhalila, že pouze 2 mg / kg významně snížily spotřebu sacharózy. Naproti tomu u potkanů ​​dlouhodobě konzumujících sacharózu (Obr. 1B), zatímco vareniklin snížil spotřebu sacharózy [F (3, 24) = 15.24, P <0.0001], post hoc analýza odhalila jak 1, tak 2 mg / kg významně sníženou spotřebu sacharózy v závislosti na dávce ve srovnání s vehikulem. Systémový vareniklin také neovlivnil spotřebu krmiva v žádném z testovaných časových bodů a všech účinných dávkách, krátkodobých i dlouhodobých. Je zajímavé, že sc podávání vareniklinu potkanům konzumujícím sacharin krátkodobě (4 týdny) (Obr. 1C) snížený příjem sacharinu [F (3, 24) = 5.67, P <0.05]. Post hoc analýza odhalila, že pouze 2 mg / kg významně snížily spotřebu sacharinu. Ve všech výše uvedených případech byla významnost pozorována v časovém bodě 30 minut, bez významnosti v časovém bodě 2 hodiny a 24 hodin.

thumbnail   
Obr. 1. Dlouhodobá expozice sacharóze (12 týdny) u potkanů ​​pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem zvýšila účinnost vareniklinu.

Vareniclin (2 mg / kg) významně snížil spotřebu sacharózy (obr. 1A) po krátkodobé expozici sacharóze (4 týdny). Zatímco jak (1, tak 2 mg / kg vareniklinu významně snížily spotřebu sacharózy (Obr. 1)B) po dlouhodobé (12) expozici sacharóze. Vareniclin (2 mg / kg) významně snížil spotřebu sacharinu (Obr. 1C) po krátkodobé (4 týdny) expozici sacharinu. Hodnoty jsou vyjádřeny jako průměrný příjem sacharózy (g / kg) ± SEM (ANOVA s opakovanými měřeními a následný Newman-Keulsův post hoc test). *, P <0.05; **, P <0.01 ve srovnání s vozidlem, n = 10 – 12.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g001

Na rozdíl od účinku vareniklinu na spotřebu sacharózy a sacharinu u krátkodobých (4 týdnů) zvířat konzumujících sacharózu na protokol s přerušovaným přístupem, vareniclin nesnížil spotřebu sacharózy u zvířat na trvalý přístup ke sacharóze v krátkodobém horizontu (4 týdny) (Data nejsou zobrazena). Je třeba poznamenat, že krysy s přerušovaným přístupem konzumovaly výrazně více sacharózy v prvních 30 minutách prezentace lahví než krysy s nepřetržitým přístupem, jak bylo stanoveno nepárovým dvoustranným t-testem (t = 4.025, df = 13, P <0.01). Všechny další experimenty v této studii proto využívaly protokol přerušovaného přístupu. Ve všech případech nebyla ovlivněna spotřeba vody.

3.2 Mecamylamin, nekompetitivní, neselektivní nAChR antagonista, snižuje spotřebu sacharózy pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem

Dále jsme zkoumali účinek mecamylaminu, nekompetitivního, neselektivního nAChR antagonisty, na spotřebu sacharózy ve stejném paradigmatu s volbou dvou lahví s přerušovaným přístupem, jak je uvedeno výše. Mecamylamin krátkodobě snížil spotřebu sacharózy [F (3, 33) = 5.9, P <0.01 30 minut; F (3, 33) = 10.91, P <0.001 2 hodiny] a dlouhodobě potkany konzumující sacharózu [F (3, 21) = 4.6, P <0.05 30 min; F (3, 21) = 10.42, P <0.001 2 hodiny]. Post hoc analýza odhalila, že dávka 2 mg / kg krátkodobě významně snížila spotřebu sacharózy v časovém bodě 30 minut (Obr. 2A) a dlouhodobě potkany konzumující sacharózu (Obr. 2B) a také v časovém bodě 2hr. Také 1 mg / kg byl významný krátkodobý v časovém bodě 2hr. Spotřeba sacharózy nebyla ovlivněna v časovém bodě 24hr pro testované dávky. Spotřeba vody nebyla ovlivněna v žádném časovém bodě a dávce.

thumbnail  
Obr. 2. Mecamylamin významně snížil příjem sacharózy u potkanů, kteří konzumovali sacharózu krátkodobě (4 týdny) a dlouhodobě (12 týdny) pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem.

Mecamylamin (2 mg / kg) významně snížil spotřebu sacharózy u krátkodobých (4 týdnů) a dlouhodobých (12 týdnů) expozičních krys (Obr 2A a 2B). Hodnoty jsou vyjádřeny jako průměrná spotřeba sacharózy (g / kg) ± SEM (ANOVA s opakovanými měřeními a následný Newman - Keulsův post hoc test). *, P <0.05; **, P <0.01; ***, P <0.001 ve srovnání s vozidlem, n = 12.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g002

3.3 Cytisin snižuje spotřebu sacharosy pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem

Druhá skupina potkanů ​​byla testována s (-) - cytisinem, agonistou nAChR selektivním vůči P2. Cytisin krátkodobě významně snížil spotřebu sacharózy [F (2, 22) = 7.18, P <0.01 30 minut; F (2, 22) = 6.82, P <0.01 2 hodiny] a dlouhodobě potkany konzumující sacharózu [F (2,20) = 19.43, P <0.0001 30 minut; F (2,20) = 12.94, P <0.001 2 hodiny). Post hoc analýza odhalila, že dávka 4 mg / kg krátkodobě významně snížila spotřebu sacharózy v časovém bodě 30 minut (Obr. 3A) a dlouhodobě potkany konzumující sacharózu (Obr. 3B) a také v časovém bodě 2hr. Spotřeba sacharózy nebyla ovlivněna v časovém bodě 24hr pro testované dávky. Také spotřeba vody nebyla ovlivněna v žádném časovém bodě a dávce.

thumbnail  
Obr. 3. Cytisin významně snížil příjem sacharózy u potkanů, kteří konzumovali sacharózu krátkodobě (4 týdny) a dlouhodobě (12 týdny) pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem.

Cytisin (4 mg / kg) významně snížil spotřebu sacharózy (obr. 3A a 3B) po nástupu pití u krátkodobých (4 týdnů) a dlouhodobých (12 týdnů) krys vystavených sacharóze. Hodnoty jsou vyjádřeny jako průměrná spotřeba sacharózy (g / kg) ± SEM (ANOVA s opakovanými měřeními a následný Newman - Keulsův post hoc test). *, P <0.05; **, P <0.01; ***, P <0.001 ve srovnání s vozidlem, n = 12.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g003

3.4 Expozice jak krátkodobé (4 týden), tak dlouhodobé (12 týden) konzumaci sacharózy zvyšuje a4β2 * a snižuje vazbu a6β2 * nAChR v jádře accumbens

Striatum obsahuje dvě hlavní populace nAChR, podtypy a4β2 * a a6β2 * [55]. Abychom určili, jak dlouhodobá léčba sacharózou modifikovala a4β2 * a a6β2 * modulovanou expresi subtypu v mozku, měřili jsme 125Vazba I-epibatidinu v nepřítomnosti a přítomnosti a-CtxMII, která blokuje a6β2 * nAChRs (Obr. 4A a 4B). Vazba stanovená v přítomnosti a-CtxMII představuje tu, která se vyskytuje při a4β2 * nAChR, zatímco rozdíl mezi celkovou a a4β2 * nAChR vazbou je definován jako vazba a6β2 * nAChR. α4 (ne α6) β2 * nAChR byly významně zvýšeny v NAc krátkodobých i dlouhodobých zvířat ošetřených sacharózou (nepárový T-test; p = 0.024, respektive <0.0001). Naproti tomu α6β2 * nAChRs (Obr. 4C a 4D) byly významně sníženy jak krátkodobé (nepárový t-test; p = 0.028), tak dlouhodobé (nepárový t-test; p = 0.0035) při léčbě sacharózou. Nakonec jsme také porovnali vazbu dopaminového transportéru (DAT) pomocí 125Vazba I-RTI-121 za účelem posouzení modulace dopaminu v krysách ošetřených sacharózou. Nebyla pozorována žádná významná změna krátkodobá (4 týden) a dlouhodobá (12 týden) (nepárový T-test; p = 0.290, respektive 0.263).

thumbnail   
Obr. 4. Dlouhodobý příjem sacharózy (12 týdny) zvyšuje a4 (nonα6) β2 * nAChR a snižuje hladiny a6β2 * nAChR v jádrech krysy accumbens (NAc).

Kvantitativní analýzy vazby α4 (nonα6) β2 * nAChR pomocí 125Vazba I-epibatidinu v nepřítomnosti a přítomnosti a-CtxMII ukazuje významné zvýšení a4 (nonα6) β2 * nAChRs (A a B) se snížením a6β2 * nAChR (C a D) po krátkodobém (4 týdnu) ) a dlouhodobé (12) expozice sacharózy v paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem. Dopaminový transportér (DAT), jak je stanoven 125Vazba I-RTI-121 nevykazuje žádnou významnou změnu krátkodobou (4 týdny) a dlouhodobou (12 týdnů) (E, respektive F). Každá hodnota představuje průměr _ SEM čtyř zvířat na skupinu. Význam rozdílu od potkanů ​​ošetřených vehikulem, **** p <0.0001, ** p <0.01, * p <0.05.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g004

4. Diskuse

Tato studie ukazuje, že systémové podávání vareniklinu vedlo ke snížení spotřeby sacharózy v závislosti na dávce pomocí paradigmatu volby dvou lahví s přerušovaným přístupem., zejména po dlouhodobé konzumaci sacharózy. Je známo, že vareniklin, částečný agonista v neuronálních a4β2 *, a6β2 * a a3β2 * -nAChR a plný agonista v a7 a a3β4 * nAChR subtypech [39, 40], snižuje chuť k nikotinu a abstinenční příznaky [41], a také zmírňuje spotřebu ethanolu ve studiích na zvířatech [42]. Dále se ukázalo, že varenicline zprostředkovává svůj účinek na úrovni NAc [56], klíčová oblast limbické odměny v mozku. Již dříve se ukázalo, že krmení do sytosti zvyšuje ACh v accumbens [57], konkrétně v souvislosti se spotřebou sacharózy [58]. Initerně je to dysregulace rovnováhy mezi dopaminem (DA) a acetylcholinem (ACh) v limbickém systému, zejména u NAc, o kterém bylo zjištěno, že řídí a udržuje chování, které udržuje závislost na návykových látkách [59, 60]. Zajímavé je, že vareniklin neovlivnil spotřebu sacharózy v krátkodobém paradigmatu volby dvou lahví s kontinuálním přístupem, což naznačuje, že přerušovaný přístup k sacharóze může přispívat k neurologickým změnám, pro které je vareniklin účinný. Budoucí studie však budou nutné, aby se to zjistilo. Kromě toho je obzvláště zajímavé, že vareniklin snížil nejen spotřebu sacharózy, ale také spotřebu sacharinu, aniž by ovlivnil příjem vody, navrhnout chutnost sladkých potravin jako důležitou, zejména pokud jde o možné zapojení limbického systému. Navíc po delší expozici sacharóze (12 týdnů) byla nižší dávka vareniklinu stejně účinná při snižování spotřeby sacharózy jako vyšší dávka. Tuto diferenciální odpověď lze připsat změnám pozorovaným ve vazbě pro a4β2 obsahující podjednotky nAChR, jak bylo prokázáno v této studii.

Také jsme pozorovali, že mecamylamin, neselektivní nekompetitivní nAChR antagonista, snižuje spotřebu sacharózy. Naše zjištění je podpořeno nedávnou studií, která zjistila, že mecamylamin snížil motivaci k cukrům pro Pavlovianr [61] a operativní samosprávy, i když v mnohem vyšších dávkách [62]. Dále, in vitro aplikace mecamylaminu v NAc, snížené ghrelinem zprostředkované accumbální uvolňování DA [63]. Cytisin, beta2 selektivní agonista nAChR, uváděný na trh jako pomoc při odvykání kouření Tabex ve východoevropských zemích, také snížil spotřebu sacharózy. Dřívější zpráva, která zkoumala účinky cytisinu na spotřebu ethanolu, však dospěla k závěru, že cytisin (3 mg / kg, sc) nesnížil dobrovolný příjem sacharózy [64]. Kromě potenciálních druhových rozdílů [65], mezi našimi experimenty a experimenty, které uvedli Sajja a Rahman (2011), došlo k mnoha procedurálním rozdílům. Nejvíce pozoruhodně, Sajja a Rahman (2011) použili v naší studii nižší nejvyšší dávku (3 mg / kg) oproti 4 mg / kg. Pokud však tyto faktory mohou být přičítány pozorovaným rozdílům, není v současné době nejasné.

Dále je třeba poznamenat, že účinek mecamylaminu a cytisinu na snížení spotřeby sacharosy po delší dobu v naší studii (2hr vs 30min), možná kvůli širšímu rozsahu podjednotek nAChR, na které je zaměřen mecamylamin a cytisin, ve srovnání s těmi, cílené varenicline [66, 67]. K tomuto pozorovanému účinku může také přispět rozdílná farmakokinetika mecamylaminu a cytisinu ve srovnání s vareniklinem. Tyto možnosti jsou však spekulativní a v budoucích studiích bude nutné je prozkoumat. Rovněž je možné vyloučit nevolnost nebo lokomotorické účinky, protože dávky použité v naší studii pro vareniclin (0.3 – 2 mg / kg), mecamylamin (0.5 – 2 mg / kg) a cytisin (2 – 4 mg / kg) jsou podobné dávky použité v předchozích studiích, jmenovitě vareniclin (0.3 – 3 mg / kg), mecamylamin (0.5 – 4 mg / kg) a cytisin (0.3 – 5 mg / kg) [46-51, 68-70].

Pozorování, že nejen parciální agonisté vareniklinu a cytisinu, ale také antagonista mecamylaminu, snížená spotřeba sacharózy, může poskytnout nahlédnutí do molekulárního mechanismu, při kterém léky p2 * nAChR indukují jejich účinek. Jednou z možných interpretací je to, že zahrnuje desenzibilizaci nAChR. Ačkoliv je celkem dobře známo, že agonisté acetylcholinu a nAChR zpočátku vedou k aktivaci nAChR, je rychle následováno molekulárními modifikacemi, které vedou k uzavření kanálu a blokování nebo desenzibilizaci receptoru [71-73]. Bylo navrženo, že drogy nikotinu a nikotinového receptoru uplatňují své celkové behaviorální účinky desenzibilizací nikotinových receptorů, bylo navrženo, aby podchytily svůj mechanismus účinku, alespoň zčásti, na analgezii, depresi, odvykání kouření a další [74-76]. Pokud agonisté nAChR uplatňují své příznivé účinky prostřednictvím receptorové blokády, mohou být antagonisté z klinického hlediska užitečnější. Alternativně mohou být terapeuticky účinnější parciální nAChR agonisté, jako je varenicin.

V současné studii jsme také zjistili, že dlouhodobá expozice sacharóze vedla ke zvýšení a4β2 * a ke snížení a6β2 * nAChR receptorů v NAc. Zajímavé je, že podávání nikotinu vede k podobným změnám hladin a4β2 * a a6β2 * nAChRs a do podobného rozsahu jako v této studii získané se sacharózou [77-79]. Přestože mechanismy, které jsou za to odpovědné, stále ještě nejsou zcela objasněny, bylo navrženo, že změny v a4β2 * a a6β2 * nAChR přispívají k opětovnému prosazení nikotinu a vlastnímu podání [80-84]. Analogicky mohou pozorované změny v nAChR s příjmem sacharózy podložit návykové vlastnosti sacharózy. Je třeba poznamenat, že v současné době není jasné, zda pozorované změny hladin a4β2 * a a6β2 * nAChR jsou způsobeny chutností sacharózy nebo zvýšeným kalorickým příjmem. Přestože vareniklin měl v naší studii podobné účinky na spotřebu sacharinu a sacharózy, což naznačuje, že chuťová schopnost je atraktivní, je v budoucích studiích vyloučeno zvýšení kalorického příjmu jako předpokládaného příčinného faktoru pro pozorované změny hladin exprese nAChR. To také pomůže objasnit mechanismus, který je základem receptorových změn uvedených v naší studii. Pokud jde o spotřebu cukru a obecněji o spotřebu potravin, zůstávají spekulace ohledně návykových vlastností těchto potravin. Nedávná recenze Hebebranda a kolegů [85] rozeznává nuanční rozdíl mezi závislostí na jídle a velmi preferovanou nomenklaturou závislosti na jídle. Přes tyto spekulace, chování a nervové korelace ve vztahu ke spotřebě cukru, představují mezolimbickou dráhu jako atraktivní cíl pro farmakoterapeutickou intervenci.

Závěrem lze říci, že farmakologická interference s nAChR ovlivňuje spotřebu sacharózy. Dále, na základě různých testovaných agonistů a antagonistů nAChRs, jsme došli k závěru, že p2 * nAChR jsou zapojeny do zprostředkování farmakologických účinků na spotřebu sacharózy. Ukázali jsme, že sacharóza zprostředkuje zvýšení a4β2 * a snížení a6β2 * nAChR v NAc, což naznačuje, že tato oblast je vysoce věrohodným kandidátem v modulaci spotřeby sacharózy. Další studie jsou oprávněny k ověření domnělé úlohy NAc při modulaci chování konzumujícího sacharózu jako funkce nAChR. Naše studie konečně navrhuje zcela novou domnělou strategii léčby pro snížení spotřeby cukru.

Podpůrné informace

(DOCX)

Tabulka S1. Spotřeba standardní chow při léčbě vareniklinem.

dva: 10.1371 / journal.pone.0150270.s001

(DOCX)

Poděkování

Autoři by chtěli poděkovat Carla Campus za vynikající technickou pomoc v těchto studiích.

Autorské příspěvky

Koncipované a navržené experimenty: MS SEB JH MM MQ. Provedené experimenty: MS MQ JH MM OLP VT AB. Analyzovaná data: MS MQ VT AB OLP. Přidaná činidla / materiály / analytické nástroje: MS MQ SEB AB JH MM OLP. Napsal článek: MS MQ SEB MM AB JH OLP.

Reference

  1. 1. KDO. Obezita: prevence a zvládání globální epidemie. Zpráva o konzultaci WHO. Série technické zprávy Světové zdravotnické organizace. 2000; 894: i-xii, 1 – 253. Epub 2001 / 03 / 10. 11234459.

<> 3. Rada P, Avena NM, Hoebel BG. Každodenní záchvaty cukru opakovaně uvolňují dopamin ve skořápce accumbens. Neurovědy. 2005; 134 (3): 737–44. EPUB 2005/07/01. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2005.04.043 pmid: 15987666.Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar Zobrazit článek PubMed / NCBI Google Scholar                     4. Bassareo V, Cucca F, Frau R, Di Chiara G. Diferenční aktivace accumbens skořápky a jádra dopaminu pomocí sacharózové výztuže s drhnutím nosu a stiskem páky. Behaviorální výzkum mozku. 2015; 294: 215-23. doi: 10.1016 / j.bbr.2015.08.006 pmid: 26275926.5. Bassareo V, Cucca F, Frau R, Di Chiara G. Sledování přenosu dopaminu v jádru krysy accumbens skořápky a jádra během získávání nose-poking na sacharózu. Behaviorální výzkum mozku. 2015; 287: 200-6. doi: 10.1016 / j.bbr.2015.03.056 pmid: 25827930.6. Bassareo V, Cucca F, Musio P, Lecca D, Frau R, Di Chiara G. Nucleus accumbens reakce na skořápku a jádro na dopamin na sacharózu u potkanů: role kontingence reakce a diskriminační / podmíněné narážky. Evropský žurnál neurovědy. 2015;41(6):802–9. doi: 10.1111 / ejn.12839 pmid: 25645148.7. De Vries TJ, Shippenberg TS. Nervové systémy, které jsou základem závislosti na opiátech. The Journal of neuroscience: oficiální časopis Společnosti pro neurovědu. 2002;22(9):3321–5.8. Di Chiara G, Imperato A. Drogy zneužívané lidmi preferenčně zvyšují koncentrace synaptického dopaminu v mezolimbickém systému volně se pohybujících potkanů. Sborník z Národní akademie věd Spojených států amerických. 1988;85(14):5274–8. Epub 1988 / 07 / 01. pmid: 2899326; PubMed Central PMCID: PMCPMC281732. dva: 10.1073 / pnas.85.14.52749. Everitt BJ, Wolf ME. Závislost na psychomotorickém stimulantu: perspektiva nervových systémů. The Journal of neuroscience: oficiální časopis Společnosti pro neurovědu. 2002;22(9):3312–20.10. Hernandez L, Hoebel BG. Odměna za jídlo a kokain zvyšují extracelulární dopamin v nucleus accumbens, měřeno mikrodialýzou. Humanitní vědy. 1988;42(18):1705–12. pmid: 3362036. doi: 10.1016/0024-3205(88)90036-711. Hurd YL, Kehr J, Ungerstedt U. Mikrodialýza in vivo jako technika ke sledování transportu léčiv: korelace hladin extracelulárního kokainu a přetečení dopaminu v mozku krysy. Journal of neurochemistry. 1988;51(4):1314–6. pmid: 3418351. doi: 10.1111/j.1471-4159.1988.tb03103.x12. Picciotto MR, Corrigall WA. Neuronové systémy, které jsou základem chování souvisejících se závislostí na nikotinu: nervové obvody a molekulární genetika. The Journal of neuroscience: oficiální časopis Společnosti pro neurovědu. 2002;22(9):3338–41. 20026360. pmid: 11978809.13. Pothos E, Rada P, Mark GP, Hoebel BG. Dopaminová mikrodialýza v jádru accumbens během akutního a chronického morfinu, vysazení vysrážením naloxonem a klonidinová léčba. Výzkum mozku. 1991;566(1–2):348–50. pmid: 1814554. doi: 10.1016/0006-8993(91)91724-f14. Rada P, Pothos E, Mark GP, Hoebel BG. Mikrodialýza prokazuje, že acetylcholin v jádru accumbens se podílí na odběru morfinu a jeho léčbě klonidinem. Výzkum mozku. 1991;561(2):354–6. pmid: 1802350. doi: 10.1016/0006-8993(91)91616-915. Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Cadet JL, et al. Nadměrný příjem cukru mění vazbu na dopaminové a mu-opioidní receptory v mozku. Neuroreport. 2001;12(16):3549–52. dva: 10.1097 / 00001756-200111160-0003516. Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Opakovaný přístup k sacharóze ovlivňuje hustotu receptoru dopaminu D2 ve striatu. Neuroreport. 2002;13(12):1575–8. pmid: 12218708; PubMed Centrální PMCID: PMC1945096. dva: 10.1097 / 00001756-200208270-0001717. Spangler R, Wittkowski KM, Goddard NL, Avena NM, Hoebel BG, Leibowitz SF. Opiátové účinky cukru na genovou expresi v oblastech odměny mozku krysy. Výzkum mozku Molekulární výzkum mozku. 2004;124(2):134–42. doi: 10.1016 / j.molbrainres.2004.02.013 pmid: 15135221.18. Unterwald EM, Rubenfeld JM, Kreek MJ. Opakované podávání kokainu upreguluje kappa a mu, ale ne delta, opioidní receptory. Neuroreport. 1994;5(13):1613–6. pmid: 7819531. dva: 10.1097 / 00001756-199408150-0001819. Unterwald EM, Kreek MJ, Cuntapay M. Frekvence podávání kokainu ovlivňuje změny receptoru vyvolané kokainem. Výzkum mozku. 2001;900(1):103–9. pmid: 11325352. doi: 10.1016/s0006-8993(01)02269-720. Alburges ME, Narang N, Wamsley JK. Změny v dopaminergním receptorovém systému po dlouhodobém podávání kokainu. Synapse (New York, NY). 1993;14(4):314–23. doi: 10.1002 / syn.890140409 pmid: 8161369.21. Moore RJ, Vinsant SL, Nader MA, Porrino LJ, Friedman DP. Vliv samoadministrace kokainu na receptory dopaminu D2 u opic rhesus. Synapse (New York, NY). 1998;30(1):88–96. doi: 10.1002/(SICI)1098-2396(199809)30:1<88::AID-SYN11>3.0.CO;2-L pmid:9704885.22. Georges F, Stinus L, blok B, Le Moine C. Chronická expozice morfinu a spontánní stažení jsou spojeny s modifikacemi exprese dopaminového receptoru a neuropeptidové genové exprese ve striatu potkana. Evropský žurnál neurovědy. 1999;11(2):481–90. pmid: 10051749. doi: 10.1046 / j.1460-9568.1999.00462.x23. Turchan J, Lason W, Budziszewska B, Przewlocka B. Účinky jednorázového a opakovaného podávání morfinu na expresi genů receptoru prodynorphinu, proenkefalinu a dopaminu D2 v mozku myši. Neuropeptidy. 1997;31(1):24–8. pmid: 9574833. doi: 10.1016/s0143-4179(97)90015-924. Spangler R, Goddard NL, Avena NM, Hoebel BG, Leibowitz SF. Zvýšená mRNA D3 dopaminového receptoru v dopaminergních a dopaminoceptivních oblastech mozku potkana v reakci na morfin. Výzkum mozku Molekulární výzkum mozku. 2003;111(1–2):74–83. pmid: 12654507. doi: 10.1016/s0169-328x(02)00671-x25. Uhl GR, Ryan JP, Schwartz JP. Morfin mění expresi preproenkefalinového genu. Výzkum mozku. 1988;459(2):391–7. pmid: 3179713. doi: 10.1016/0006-8993(88)90658-026. Zubieta JK, Gorelick DA, Stauffer R, Ravert HT, Dannals RF, Frost JJ. Zvýšená vazba mu opioidního receptoru detekovaná PET u mužů závislých na kokainu je spojena s touhou po kokainu. Přírodní medicína. 1996;2(11):1225–9. pmid: 8898749. doi: 10.1038 / nm1196-122527. Colantuoni C, Rada P, McCarthy J, Patten C, Avena NM, Chadeayne A, et al. Důkazy, že přerušovaný nadměrný příjem cukru způsobuje endogenní závislost na opioidech. Výzkum obezity. 2002;10(6):478–88. Epub 2002 / 06 / 11. doi: 10.1038 / oby.2002.66 pmid: 12055324.28. Rada PV, Mark GP, Taylor KM, Hoebel BG. Morfin a naloxon, ip nebo lokálně, ovlivňují extracelulární acetylcholin v accumbens a prefrontální kůře. Farmakologie, biochemie a chování. 1996;53(4):809–16. pmid: 8801582. doi: 10.1016/0091-3057(95)02078-029. Rada P, Jensen K, Hoebel BG. Účinky abstinencí vyvolaných nikotinem a mecamylaminem na extracelulární dopamin a acetylcholin v jádru potkana accumbens. Psychopharmacology. 2001;157(1):105–10. pmid: 11512050. doi: 10.1007 / s00213010078130. Rada P, Johnson DF, Lewis MJ, Hoebel BG. U potkanů ​​léčených alkoholem naloxon snižuje extracelulární dopamin a zvyšuje acetylcholin v jádru accumbens: důkaz abstinenčních příznaků. Farmakologie, biochemie a chování. 2004;79(4):599–605. doi: 10.1016 / j.pbb.2004.09.011 pmid: 15582668.31. Berridge KC. Od chyby predikce k motivačnímu výběžku: mezolimbický výpočet motivace odměny. Evropský žurnál neurovědy. 2012;35(7):1124–43. Epub 2012 / 04 / 11. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2012.07990.x pmid: 22487042; PubMed Central PMCID: PMCPMC3325516.32. Tindell AJ, Berridge KC, Zhang J, Pecina S, Aldridge JW. Motivační motivace ventrálních palidálních neuronů: amplifikace mezolimbickou senzibilizací a amfetaminem. Evropský žurnál neurovědy. 2005;22(10):2617–34. Epub 2005 / 11 / 26. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2005.04411.x pmid: 16307604.33. Wyvell CL, Berridge KC. Amfetamin v rámci accumbens zvyšuje podmíněný motivační význam odměny za sacharózu: zvýšení „chtění“ odměny bez posílení „lajku“ nebo posílení odpovědi. The Journal of neuroscience: oficiální časopis Společnosti pro neurovědu. 2000;20(21):8122–30. Epub 2000 / 10 / 26. pmid: 11050134.34. Wyvell CL, Berridge KC. Motivační senzibilizace předchozí expozicí amfetaminu: zvýšená „touha“ po odměně za sacharózu vyvolaná narážkou. The Journal of neuroscience: oficiální časopis Společnosti pro neurovědu. 2001;21(19):7831–40. Epub 2001 / 09 / 22. pmid: 11567074.35. Kenny PJ. Běžné buněčné a molekulární mechanismy u obezity a drogové závislosti. Příroda zkoumá neurovědu. 2011;12(11):638–51. Epub 2011 / 10 / 21. doi: 10.1038 / nrn3105 pmid: 22011680.36. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Důkaz závislosti na cukru: behaviorální a neurochemické účinky přerušovaného nadměrného příjmu cukru. Neurovědy a biobehaviorální recenze. 2008;32(1):20–39. Epub 2007 / 07 / 10. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2007.04.019 pmid: 17617461; PubMed Central PMCID: PMCPMC2235907.37. Mark GP, Shabani S, Dobbs LK, Hansen ST. Cholinergní modulace mezolimbické dopaminové funkce a odměny. Fyziologie a chování. 2011;104(1):76–81. Epub 2011 / 05 / 10. doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.04.052 pmid: 21549724.38. McCallum SE, Taraschenko OD, Hathaway ER, Vincent MY, Glick SD. Účinky 18-methoxycoronaridinu na ghrelinem indukované zvýšení příjmu sacharózy a přetečení dopaminu dopamem u samic potkanů. Psychopharmacology. 2011;215(2):247–56. Epub 2011 / 01 / 07. doi: 10.1007 / s00213-010-2132-0 pmid: 21210086; PubMed Central PMCID: PMCPMC3790315.39. Grady SR, Drenan RM, Breining SR, Yohannes D, Wageman CR, Fedorov NB, et al. Strukturální rozdíly určují relativní selektivitu nikotinových sloučenin pro nativní alfa 4 beta 2 * -, alfa 6 beta 2 * -, alfa 3 beta 4 * - a alfa 7-nikotin acetylcholinové receptory. Neurofarmakologie. 2010;58(7):1054–66. Epub 2010 / 02 / 02. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2010.01.013 pmid: 20114055; PubMed Central PMCID: PMCPMC2849849.40. Mihalak KB, Carroll FI, Luetje CW. Vareniklin je částečný agonista alfa4beta2 a plný agonista alfa7 neuronálních nikotinových receptorů. Molekulární farmakologie. 2006;70(3):801–5. Epub 2006 / 06 / 13. doi: 10.1124 / mol.106.025130 pmid: 16766716.41. Garrison GD, Dugan SE. Varenicline: možnost léčby první linie pro odvykání kouření. Klinická léčiva. 2009;31(3):463–91. Epub 2009 / 04 / 28. doi: 10.1016 / j.clinthera.2009.03.021 pmid: 19393839.42. Steensland P, Simms JA, Holgate J, Richards JK, Bartlett SE. Vareniklin, parciální agonista nikotinového acetylcholinového receptoru alfa4beta2, selektivně snižuje spotřebu a hledání ethanolu. Sborník z Národní akademie věd Spojených států amerických. 2007;104(30):12518–23. Epub 2007 / 07 / 13. doi: 10.1073 / pnas.0705368104 pmid: 17626178; PubMed Central PMCID: PMCPMC1914040.43. Rollema H, Chambers LK, Coe JW, Glowa J, Hurst RS, Lebel LA, et al. Farmakologický profil alfa4beta2 nikotinového acetylcholinového receptoru parciálního agonisty vareniklinu, účinného pomocného prostředku pro odvykání kouření. Neurofarmakologie. 2007;52(3):985–94. Epub 2006 / 12 / 13. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2006.10.016 pmid: 17157884.44. Rollema H, Shrikhande A, Ward KM, Tingley FD 3rd, Coe JW, O'Neill BT a kol. Předklinické vlastnosti parciálních agonistů nikotinového acetylcholinového receptoru alfa4beta2 vareniklinu, cytisinu a dianicinu se projevují na klinické účinnosti závislosti na nikotinu. Britský časopis farmakologie. 2010;160(2):334–45. Epub 2010 / 03 / 25. doi: 10.1111 / j.1476-5381.2010.00682.x pmid: 20331614; PubMed Central PMCID: PMCPMC2874855. {C} {C} {C} 45. Wise RA. Dobrovolný příjem ethanolu u potkanů ​​po expozici ethanolu v různých režimech. Psychopharmacologia. 1973;29(3):203–10. Epub 1973 / 01 / 01. pmid: 4702273. doi: 10.1007 / bf00414034 {C} {C} {C} 46. Crunelle CL, Schulz S, de Bruin K, Miller ML, van den Brink W, Booij J. Účinky vareniklinu závislé na dávce na dostupnost dopaminového D2 / 3 receptoru u potkanů. Evropská neuropsychofarmakologie: časopis European College of Neuropsychopharmacology. 2011;21(2):205–10. doi: 10.1016 / j.euroneuro.2010.11.001 pmid: 21130610. {C} {C} {C} 47. Biala G, Staniak N, Budzynska B. Účinky vareniklinu a mecamylaminu na získání, expresi a obnovení nikotinem podmíněné preference místa u primátů léčených u potkanů. Naunyn-Schmiedebergův archiv farmakologie. 2010;381(4):361–70. doi: 10.1007/s00210-010-0498-5 pmid:20217050.48. Levin ED, medovina T, Rezvani AH, Rose JE, Gallivan C, Gross R. Nikotinový antagonista mecamylamin přednostně inhibuje kokain vs. vlastní podávání potravy potkanům. Fyziologie a chování. 2000;71(5):565–70. pmid: 11239676. doi: 10.1016/s0031-9384(00)00382-649. Liu X, Caggiula AR, Yee SK, Nobuta H, Polsko RE, Pechnick RN. Obnovení chování při hledání nikotinu stimuly spojenými s léky po zániku u potkanů. Psychopharmacology. 2006;184(3–4):417–25. doi: 10.1007 / s00213-005-0134-0 pmid: 16163522; PubMed Central PMCID: PMC2810478.50. Tutka P, Zatonski W. Cytisin pro léčbu závislosti na nikotinu: od molekuly k terapeutické účinnosti. Farmakologické zprávy: PR. 2006;58(6):777–98. Epub 2007 / 01 / 16. pmid: 17220536.51. Tutka P, Mroz T, Bednarski J, Styk A, Ognik J, Mosiewicz J, et al. Cytisin inhibuje antikonvulzivní aktivitu fenytoinu a lamotriginu u myší. Farmakologické zprávy: PR. 2013;65(1):195–200. pmid: 23563038. doi: 10.1016/s1734-1140(13)70978-252. Quik M, Polonskaya Y, Gillespie A, KL G, Langston JW. Diferenční alterace messengerových RNA podjednotek nikotinového alfa6 a beta3 v opici substantia nigra po nigrostriatální degeneraci. Neurovědy. 2000;100(1):63–72. Epub 2000 / 09 / 21. pmid: 10996459. doi: 10.1016/s0306-4522(00)00244-x53. Quik M, Polonskaya Y, Kulak JM, McIntosh JM. Zranitelnost vazebných míst MII 125I-alfa-konotoxinu vůči nigrostriatálnímu poškození u opic. The Journal of neuroscience: oficiální časopis Společnosti pro neurovědu. 2001;21(15):5494–500. Epub 2001 / 07 / 24. pmid: 11466420.54. Simms JA, Steensland P, Medina B, Abernathy KE, Chandler LJ, Wise R, et al. Přerušovaný přístup k 20% ethanolu indukuje vysokou spotřebu etanolu u potkanů ​​Long-Evans a Wistar. Alkoholismus, klinický a experimentální výzkum. 2008;32(10):1816–23. Epub 2008 / 08 / 02. doi: 10.1111 / j.1530-0277.2008.00753.x pmid: 18671810; PubMed Central PMCID: PMCPMC3151464.55. Quik M, Wonnacott S. {alpha} 6 {beta} 2 * a {alpha} 4 {beta} 2 * nikotinové receptory acetylcholinu jako lékové cíle pro Parkinsonovu chorobu. Pharmacol Rev. 2011;63(4):938–66. doi: 10.1124 / pr.110.003269 {C} {C} {C} 56. Feduccia AA, Simms JA, Mill D, Yi HY, Bartlett SE. Vareniklin snižuje příjem ethanolu a zvyšuje uvolňování dopaminu prostřednictvím neuronových nikotinových acetylcholinových receptorů v nucleus accumbens. Britský časopis farmakologie. 2014. Epub 2014 / 03 / 19. doi: 10.1111 / bph.12690 pmid: 24628360. {C} {C} {C} 57. Mark GP, Rada P, Pothos E, Hoebel BG. Účinky krmení a pití na uvolňování acetylcholinu v nucleus accumbens, striatum a hippocampu volně se chovajících potkanů. Journal of neurochemistry. 1992;58(6):2269–74. Epub 1992 / 06 / 01. pmid: 1573406. doi: 10.1111/j.1471-4159.1992.tb10973.x{C}{C}{C}58. Avena NM, Rada P, Moise N, Hoebel BG. Sacharóza falešného krmení podle časového harmonogramu uvolňuje opakovaně dopamin a vylučuje saturaci acetylcholinu. Neurovědy. 2006;139(3):813–20. Epub 2006 / 02 / 08. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2005.12.037 pmid: 16460879. {C} {C} {C} 59. Hoebel BG, Avena NM, Rada P. Zvyšuje rovnováhu dopamin-acetylcholin v přístupu a vyhýbání se. Současný názor ve farmakologii. 2007;7(6):617–27. doi: 10.1016 / j.coph.2007.10.014 {C} {C} {C} 60. Aosaki T, Miura M, Suzuki T, Nishimura K, Masuda M. Hypotéza rovnováhy acetylcholin-dopamin ve striatu: aktualizace. Geriatrie a gerontologie mezinárodní. 2010;10 Suppl 1:S148–57. Epub 2010 / 07 / 16. doi: 10.1111/j.1447-0594.2010.00588.x pmid:20590830.{C}{C}{C}61. Ostlund SB, Kosheleff AR, Maidment NT. Diferenciální účinky systémové blokády cholinergních receptorů na Pavlovianovu motivační motivaci a výběr cílených akcí. Neuropsychofarmakologie: oficiální publikace American College of Neuropsychopharmacology. 2014;39(6):1490–7. Epub 2013 / 12 / 29. doi: 10.1038 / npp.2013.348 pmid: 24370780; PubMed Central PMCID: PMCPMC3988553. {C} {C} {C} 62. Ford MM, Fretwell AM, Nickel JD, Mark GP, Strong MN, Yoneyama N, et al. Vliv mecamylaminu na vlastní podání ethanolu a sacharózy. Neurofarmakologie. 2009;57(3):250–8. Epub 2009 / 06 / 09. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2009.05.012 pmid: 19501109; PubMed Central PMCID: PMCPMC2716427. {C} {C} {C} 63. Palotai M, Bagosi Z, Jaszberenyi M, Csabafi K, Dochnal R, Manczinger M, et al. Ghrelin zesiluje nikotinem indukované uvolňování dopaminu ve striatu potkana. Mezinárodní neurochemie. 2013;63(4):239–43. doi: 10.1016 / j.neuint.2013.06.014 pmid: 23831084. {C} {C} {C} 64. Sajja RK, Rahman S. Lobeline a cytisin snižují dobrovolné chování při pití alkoholu u samců myší C57BL / 6J. Pokrok v neuropsychofarmakologii a biologické psychiatrii. 2011;35(1):257–64. Epub 2010 / 11 / 30. doi: 10.1016 / j.pnpbp.2010.11.020 pmid: 21111768. {C} {C} {C} 65. Shaffer CL, Gunduz M, Ryder TF, O'Connell TN. Druhové rozdíly v biotransformaci parciálního agonisty alfa 4 beta 2 nikotinového acetylcholinového receptoru: účinky odlišných glukuronidových metabolitů na celkovou dispozici sloučeniny. Metabolismus a dispozice léčiva: biologický osud chemikálií. 2010;38(2):292–301. Epub 2009 / 11 / 17. doi: 10.1124 / dmd.109.030171 pmid: 19910512.66. Nickell JR, Grinevich VP, Siripurapu KB, Smith AM, Dwoskin LP. Potenciální terapeutické použití mecamylaminu a jeho stereoizomerů. Farmakologie, biochemie a chování. 2013; 108: 28-43. Epub 2013 / 04 / 23. doi: 10.1016 / j.pbb.2013.04.005 pmid: 23603417; PubMed Central PMCID: PMCPMC3690754.67. Rahman S, Engleman EA, Bell RL. Modulace nikotinového receptoru k léčbě závislosti na alkoholu a drogách. Hranice v neurovědách. 2014, 8: 426. Epub 2015 / 02 / 03. doi: 10.3389 / fnins.2014.00426 pmid: 25642160; PubMed Central PMCID: PMCPMC4295535.68. Zaniewska M, McCreary AC, Stefanski R, Przegalinski E, Filip M. Účinek vareniklinu na akutní a opakované pohybové reakce na nikotin u potkanů. Synapse (New York, NY). 2008;62(12):935–9. doi: 10.1002 / syn.20564 pmid: 18798299.69. Goutier W, Kloeze MB, McCreary AC. Účinek vareniklinu na vývoj a expresi behaviorální senzibilizace vyvolané nikotinem a zkřížené senzibilizace u potkanů. Biologie závislosti. 2015;20(2):248–58. doi: 10.1111 / adb.12108 pmid: 24251901.70. Igari M, Alexander JC, Ji Y, Qi X, Papke RL, Bruijnzeel AW. Vareniklin a cytisin snižují dysphorický stav spojený se spontánním odebíráním nikotinu u potkanů. Neuropsychofarmakologie: oficiální publikace American College of Neuropsychopharmacology. 2014;39(2):455–65. doi: 10.1038 / npp.2013.216 pmid: 23966067; PubMed Central PMCID: PMC3870769.71. McCarthy MJ, Zhang H, Neff NH, Hadjiconstantinou M. Desenzibilizace delta-opioidních receptorů v nucleus accumbens během odběru nikotinu. Psychopharmacology (Berl). 2011;213(4):735–44. Epub 2010 / 10 / 14. doi: 10.1007/s00213-010-2028-z pmid:20941594.72. Buccafusco JJ, Beach JW, Terry AV. Desenzibilizace nikotinových acetylcholinových receptorů jako strategie vývoje léčiv. J Pharmacol Exp Ther. 2009;328(2):364–70. pmid: 19023041. doi: 10.1124 / jpet.108.145292.73. Picciotto MR, Addy NA, Mineur YS, Brunzell DH. Není to „buď / nebo“: Aktivace a desenzibilizace nikotinových acetylcholinových receptorů přispívají k chování souvisejícímu se závislostí na nikotinu a náladou. Prog Neurobiol. 2008; 84: 329-42. pmid: 18242816. doi: 10.1016 / j.pneurobio.2007.12.005.74. Ortells MO, Arias HR. Neuronové sítě závislosti na nikotinu. Int J Biochem Cell Biol. 2010;42(12):1931–5. Epub 2010 / 09 / 14. S1357-2725 (10) 00301-8 [pii] doi: 10.1016 / j.biocel.2010.08.019 pmid: 20833261.75. Zhang J, Xiao YD, Jordan KG, Hammond PS, Van Dyke KM, Mazurov AA, a kol. Analgetické účinky zprostředkované agonisty neuronálních nikotinových acetylcholinových receptorů: korelace s desenzibilizací alfa4beta2 * receptorů. Eur J Pharm Sci. 2012;47(5):813–23. Epub 2012 / 10 / 06. S0928-0987 (12) 00366-1 [pii] doi: 10.1016 / j.ejps.2012.09.014 pmid: 23036283.76. Mineur YS, Picciotto MR. Nikotinové receptory a deprese: revize a revize cholinergní hypotézy. Trends Pharmacol Sci. 2010; 31: 580-6. Epub 2010 / 10 / 23. S0165-6147 (10) 00167-7 [pii] doi: 10.1016 / j.tips.2010.09.004 pmid: 20965579.77. Renda A, Nashmi R. Chronická předúprava nikotinu je dostatečná k upregulaci alfa4 * nikotinových receptorů a ke zvýšení perorálního podávání nikotinu myším. BMV neurovědy. 2014, 15: 89. Epub 2014 / 07 / 21. doi: 10.1186 / 1471-2202-15-89 pmid: 25038610; PubMed Central PMCID: PMCPMC4133059.78. Exley R, Clements MA, Hartung H, McIntosh JM, Franklin M, Bermudez I, et al. Striatální přenos dopaminu je snížen po chronickém nikotinu se snížením kontroly alfa6-nikotinového receptoru v nucleus accumbens. Evropský žurnál neurovědy. 2013;38(7):3036–43. Epub 2013 / 07 / 12. doi: 10.1111 / ejn.12298 pmid: 23841846.79. Perez XA, McIntosh JM, Quik M. Dlouhodobá léčba nikotinem down-reguluje expresi a funkci nikotinového receptoru alfa6beta2 * * v nucleus accumbens. Journal of neurochemistry. 2013;127(6):762–71. Epub 2013 / 09 / 03. doi: 10.1111 / jnc.12442 pmid: 23992036; PubMed Central PMCID: PMCPMC3859710.80. Madsen HB, Koghar HS, Pooters T, Massalas JS, Drago J, Lawrence AJ. Úloha nikotinových receptorů obsahujících alfa4 a alfa6 při získávání a udržování nikotinového vlastního podávání. Addict Biol. 2014. Epub 2014 / 04 / 23. doi: 10.1111 / adb.12148 pmid: 24750355.81. Picciotto MR, Kenny PJ. Molekulární mechanismy ovlivňující chování související se závislostí na nikotinu. Cold Spring Harb Perspect Med. 2013; 3 (1): a012112. Epub 2012 / 11 / 13. cshperspect.a012112 [pii] doi: 10.1101 / cshperspect.a012112 pmid: 23143843; PubMed Central PMCID: PMC3530035.82. Leslie FM, Mojica CY, Reynaga DD. Nikotinové receptory v závislostních drahách. Mol Pharmacol. 2013;83(4):753–8. Epub 2012 / 12 / 19. mol.112.083659 [pii] doi: 10.1124 / mol.112.083659 pmid: 23247824.83. De Biasi M, Dani JA. Odměna, závislost, stažení nikotinu. Annu Rev Neurosci. 2011; 34: 105-30. Epub 2011 / 03 / 29. doi: 10.1146 / annurev-neuro-061010-113734 pmid: 21438686; PubMed Central PMCID: PMC3137256.84. Quik M, Perez XA, Grady SR. Role alfa6 nikotinových receptorů v dopaminergní funkci CNS: význam pro závislost a neurologické poruchy. Biochem Pharmacol. 2011;82(8):873–82. Epub 2011 / 06 / 21. S0006-2952 (11) 00366-2 [pii] doi: 10.1016 / j.bcp.2011.06.001 pmid: 21684266; PubMed Central PMCID: PMC3264546.85. Hebebrand J, Albayrak O, Adan R, Antel J, Dieguez C, de Jong J, et al. „Jíst závislost“, spíše než „závislost na jídle“, lépe vystihuje návykové stravovací chování. Neurovědy a biobehaviorální recenze. 2014; 47: 295-306.

  • 2. Te Morenga L, Mallard S, Mann J. Dietní cukry a tělesná hmotnost: systematický přehled a metaanalýzy randomizovaných kontrolovaných studií a kohortových studií. BMJ (Clinical research ed.). 2013; 346: e7492. Epub 2013 / 01 / 17. doi: 10.1136 / bmj.e7492 pmid: 23321486.