Physiol Behav. Autorský rukopis; dostupné v PMC 2012 Oct 24.
Publikováno v posledním editovaném formuláři:
Physiol Behav. 2011 říjen 24; 104 (5): 865 – 872.
Publikováno online 2011 May 24. doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.05.018
PMCID: PMC3480195
NIHMSID: NIHMS299784
Abstraktní
Předchozí studie naznačují, že nadměrná konzumace cukru vede k behaviorálním a neurochemickým změnám podobným změnám pozorovaným u drogové závislosti, včetně příznaků abstinenčního příznaku. Objevují se studie, které ukazují několik neurochemických a behaviorálních ukazatelů závislosti, když zvířata přejídají stravu bohatou na tuky. Cílem této studie bylo využití tekuté a pevné stravy s vysokým obsahem cukru a tuku k určení, zda je po konzumaci těchto krmení u potkanů Sprague Dawley pozorováno stažení opiátů. Kontrolní skupiny dostaly podle libosti přístup ke sladkotučným potravinám nebo standardnímu krmivu. Všechny krysy pak dostaly řadu testů k měření příznaků abstinenčního příznaku, který zahrnoval somatické příznaky úzkosti, zvýšenou plus-bludiště úzkosti a lokomotorickou hypoaktivitu. U krys, které byly udržovány na výživě kompletně granulované dietě se sladkým tukem, sladké stravě s vysokým obsahem tuků doplněné o standardní hlodavce pro hlodavce, nebo tekuté sladce tučná jídla. Snížení tělesné hmotnosti na 3%, o kterém je známo, že zesiluje zesilující účinky návykové látky, dále neovlivnilo naloxonem vysrážené příznaky abstinenčního stažení. Na rozdíl od předchozích nálezů uváděných u potkanů s binge přístupem k roztoku sacharózy, potkani, kteří binge jedí kombinace sladkých tuků, nevykazují za testovaných podmínek známky opiátového stažení. Tato data podporují myšlenku, že nadměrná konzumace různých živin může různými způsoby vyvolat chování spojená se závislostí a že chování, která by mohla charakterizovat „závislost na potravě“, může být podtypováno na základě nutričního složení konzumované potraviny.
Úvod
Nervové systémy, které motivují a posilují vyhledávání a příjem potravy, rovněž podporují chování spojená se zneužíváním drog [1-5]. Na základě tohoto neurologického překrývání bylo navrženo, že konzumace určitých potravin může mít také za následek návykové chování [6-8]. Předchozí studie z naší laboratoře a dalších naznačují, že omezený přístup k cukru vede ke změnám v chování a změnám v dopaminových (DA) a opioidních systémech, které jsou podobné, byť menší, jako ty, které byly pozorovány během drogové závislosti [8].
Z těchto návykových chování souvisejících se spotřebou cukru v návěsech je obzvláště zajímavý důkaz opiátového stažení. Pomocí našeho laboratorního zvířecího modelu cukru, který konzumuje binge, jsme zjistili, že při podání opioidního antagonisty naloxonu vykazují krysy somatické známky stažení, včetně chvění zubů, třesů předních tlap a chvění hlavy, jakož i úzkosti na zvýšené plus bludiště. . Dále jsou tato chování spojena se snížením uvolňování DA v nucleus accumbens a zvýšeným uvolňováním acetylcholinu [9], neurochemická nerovnováha, ke které došlo během stažení z několika drog zneužívání [10, 11]. Behaviorální a neurochemické příznaky abstinence podobné opiátům byly také pozorovány bez použití naloxonu (tj. Spontánně) po hladovkách u potkanů s anamnézou konzumace cukru v návykech [12]. Jiní poznamenali, že potkani s anamnézou omezeného přístupu k cukru mají pokles tělesné teploty, když byl cukr odstraněn pro 24 h [13] a může vykazovat známky agresivního chování [14], což jsou rovněž přijatelné náznaky stažení. Dále se ukázalo, že strava s vysokým obsahem cukru vyvolává příznaky úzkosti a hyperfágie, která se zdá být zprostředkována hormonálními systémy uvolňujícími kortikotropiny mozku [15].
Jiné studie hodnotily aspekty závislosti, které by mohly vzniknout v reakci na jiné chutné potraviny, jako jsou potraviny bohaté na tuky nebo kombinace tuků a tuků. Bylo popsáno, že naloxon produkuje opioidy podobné abstinenční příznaky u potkanů krmených stravou ve stylu kavárny, která obsahovala různé potraviny bohaté na tuky a cukry [16]. Více nedávno, to bylo ukázané, že hlodavci vystavení dietám bohatým na tuk se zapojí do mnoha různých chování naznačujících závislost [11, 17-19], ale výskyt opiátových abstinencí nebyl systematicky studován v souvislosti s přejídáním tuků, a nikoli v rámci plánů s omezeným přístupem.
Vzhledem k tomu, že tuk i cukr ovlivňují opioidní systémy [3], že tyto makronutrienty jsou někdy konzumovány nadměrně a mohou mít roli v obezitě spojené s přejídáním [20, 21] a možná závislost na jídle [22, 23], cílem této studie bylo zjistit, zda je u potkanů udržovaných podle schémat omezeného přístupu ke stravám bohatým na cukr a tuk, které vedly k nadměrnému příjmu potravy, patrné abstinenční opiáty. V mnoha ohledech je tento design podobný stavu lidské výživy, protože záchvatové epizody u některých jedinců často zahrnují kombinace těchto makronutrientů [20, 21, 24, 25]. Předkládaná studie dále zkoumá účinek, který může mít konzumace kombinace tuk-cukr při nadměrném odvykání, když mají krysy normální i sníženou tělesnou hmotnost, protože je známo, že nízká tělesná hmotnost může potencovat účinky léků zneužití [26]. Dále, krysy s nízkou tělesnou hmotností uvolňují více DA než normální hmotnostní kontroly, když se nadýchají jíst cukr [27], což může naznačovat zvýšený efekt odměňování při nízké tělesné hmotnosti, který by mohl ovlivnit závažnost stažení.
Materiály a metody
Obecné metody
Samci potkanů Sprague-Dawley byli získáni z Taconic Farms (Germantown, NY) a umístili jednotlivě do vivária Princetonské univerzity na obráceném 12-h světle: 12-h temném cyklu. Místnost byla udržována při 20 ° ± 1 ° C a zvířata měla podle libosti přístup k vodě za všech okolností a přístup ke standardnímu laboratornímu krmivu, LabDiet #5001 (PMI Nutrition International, Brentwood, MO; 3.02 kcal / g), jak je popsáno níže. Všechny postupy byly schváleny Ústavním výborem pro péči o zvířata a jejich používání na Princetonské univerzitě. Stravy a postupy jsou shrnuty v Tabulka 1.
Exp. 1: Naloxonem vysrážené a spontánní abstinenční testy na opiátech u potkanů krmených výživně kompletní stravou bohatou na tuky a cukry
Krysy (315 – 325 g) byly rozděleny do čtyř skupin odpovídajících hmotnosti (n = 10 / skupina) a byly přiřazeny k jedné z následujících podmínek krmení pro dny 25: (a) 2-h denně přístup ke krmivu pro sladké tuky (Research) Dieta, New Brunswick, NJ, #12451; 45% tuk, 20% protein, 35% uhlohydrát, 4.7 kcal / g) počínaje 6 h po nástupu temného cyklu, standardní žrádlo pro hlodavce je k dispozici pouze pro ostatní 22 h na den; b) přístup 2-h ke sladkotučnému krmivu v pondělí, středu a pátek (MWF) s podle libosti přístup ke standardní hlodavci pro hlodavce během zbývajícího času; (C) podle libosti sladkotučné krmivo; a (d) podle libosti standardní krmivo (LabDiet #5001, PMI Nutrition International, Richmond, IN; 10% tuk, 20% protein, 70% uhlohydrát, 3.02 kcal / g). Jídlo bylo vyměněno dvakrát týdně. Příjem potravy byl měřen denně (před a po přístupové periodě 2-h nebo po ekvivalentní době pro podle libosti-fed skupiny). Tělesné hmotnosti byly také měřeny během těchto časů ve dnech 1 – 7 a ve dnech 18 – 24 přístupu.
1a. Naloxon srážel vyřazovací testování
Ve dnech byly krysy 26 a 27 náhodně přiděleny, aby byly testovány na známky stažení. Tyto testy byly rozloženy na 2 dny, aby se zajistilo, že testy byly provedeny co nejblíže začátku normálního 2-h přístupového období pro každou krysu. Pro testování somatických příznaků abstinenčního příznaku opiátů byl potkanům podán opioidní antagonista naloxon (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Injekce byly podány 6 h po začátku temného cyklu, kdy by normálně začal chutný přístup k potravě. Krysy ve skupině 2-h MWF normálně měly mezi přístupovými obdobími během týdne 46-h období chutné chow deprivace (ačkoli měly během této doby k dispozici standardní chow), a byly také o víkendu zbaveny chutného jídla. Abychom standardizovali období deprivace 46-h, zajistili jsme, aby všechny testované krysy vykazovaly deprivaci 46 h sladkého tuku. Deset minut po injekci byly krysy umístěny do plastové klece lemované Bed-o-Cobs (The Anderson Co., Maumee, OH) a somatické známky stažení byly pro 5 min zaznamenány pozorovatelem slepým pro experimentální podmínky. U každé krysy byly zaznamenány případy kousání tlapky, defenzivního hrabání, chvění mokrých psů, chvění zubů, chvění hlavy, třesu předních tlapek, křížení klecí a péče o zuby a celkové případy tohoto chování byly sčítány, aby bylo dosaženo celkového skóre indexu stažení. , pomocí metody upravené z jiných přehledů [28, 29].
1b. Spontánní testování stažení
Aby se určilo, zda lze chování při odběru pozorovat pouhým odstraněním chutné stravy (tj. Bez naloxonu), dostaly krysy další přístup k standardnímu hlodavci pro hlodavce po dobu 3 týdnů. Poté byly krysy vráceny na své předchozí plány krmení na 14 dny. Během následujících období deprivace sladkých tuků u všech zvířat byla všechna zvířata chována na standardní hlodavci pro 46 h. Na konci 46 h, když experimentální skupina normálně získala přístup ke sladkotučnému žvýkání, byly místo toho testovány na somatické známky stažení.
Exp. 2: Naloxonem vysrážené a spontánní vyřazovací testování u potkanů krmených standardním krmivem pro hlodavce výživně neúplnou potravou bohatou na cukr a tuk
Tento experiment použil dodatečné hodnocení abstinenčního stažení, zvýšené plus bludiště, pro stanovení somatických i úzkostných reakcí na stažení z chutného jídla. Krysy (350 – 400 g) byly rozděleny do tří skupin podle hmotnosti (n = 8 / skupina) a udržovány na podle libosti strava a voda doplněné o následující po dobu 28 dní: a) 12-h přístup ke směsi s vysokým obsahem cukru a tuku (4.48 kcal / g; 35.7% tuk, 64.3% sacharóza; máslo, práškový cukr, připravené v našich laboratoř); (b) podle libosti přístup ke stejné směsi cukru a tuku (c) podle libosti chow. Jídlo bylo vyměněno dvakrát týdně, kdy byla zvířata vážena.
2a. Spontánní testování stažení
V den 28 byly všechny krysy umístěny na dietě podle libosti standardní hlodavec pro hlodavce. 24 h a 36 h později byly všechny krysy testovány na somatické známky opiátového stažení, aby se stanovil celkový odběrový index, jak je popsáno v Exp. 1a. Potom byla zvířata testována na úzkost a poté byla jednotlivě umístěna na 5 min do zvýšené plusové bludiště [30]. Přístroj měl čtyři ramena, každé 10 cm široké a 50 cm dlouhé, a bylo zvýšené 60 cm nad podlahou. Dvě protilehlá ramena byla uzavřena vysokými neprůhlednými stěnami, zatímco druhá dvě ramena neměla žádné ochranné stěny. Pokus byl prováděn pod červeným světlem, aby se minimalizovalo narušení cirkadiánního cyklu potkanů. Krysy byly umístěny do středu bludiště s orientací hlavy střídavě směrem k otevřené nebo uzavřené paži. Každá plus-bludiště byla videozáznamem a později byla zaznamenána doba strávená s hlavou, rameny a předky na otevřené paži, uzavřenou paží nebo středovou částí bludiště pozorovatelem slepým vůči dietě.
2b. Naloxonem vysrážené vyřazovací testování
Po testování v Exp. 2a, všechny krysy byly vráceny do své přidělené stravy po dobu 21 dnů a poté byly aplikovány naloxon (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Deset minut po injekci byly u potkanů pozorovány somatické známky stažení a zvýšená plus-bludiště úzkosti (jak je popsáno v Exp. 2a).
Exp. 3: Naloxonem vysrážené opiátové testy s odběrem u potkanů udržovaných na standardní hlodavci a s tekutou potravou bohatou na cukr a tuk
Dieta testovaná v Exp. 1 a 2 byly pevné; dále jsme testovali tekutou stravu, abychom mohli kontrolovat účinky textury, protože příznaky opiátového stažení v našem zvířecím modelu konzumace cukru v návaznosti na konzumaci cukru zahrnovaly použití roztoku sacharózy [8, 9] a existují známé rozdíly v účincích, které mohou mít pevná a tekutá strava na požití [31, 32]. Krysy (300 – 375 g) byly rozděleny do čtyř skupin podle hmotnosti (n = 8 / skupina) a udržovány po dobu 28 dní podle libosti chow doplněné: (a) 12-h přístup k emulzi oleje, cukru a vody (3.4 Kcal / ml, 35% tuk, 10% cukr; Mazola® kukuřičný olej, sacharóza, voda z kohoutku a 0.6% Emplex, karavanové přísady) , Lenexa, KS, připravený v naší laboratoři) a chow; (b) přístup 12-h k vanilkové zajištění (1.06 Kcal / ml, 30% tuk a 30% cukr, Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) a chow; (c) přístup 12-h k roztoku 10% (hm./obj.) sacharózy (0.4 Kcal / ml) a chow, nebo (d) podle libosti chow. Pro přípravu emulze byla voda zahřátá na 75 – 80 ° C a přidána k dalším složkám. Emulze byla míchána vysokou rychlostí po dobu 5 min a poté byla ochlazena v ledové lázni, dokud nedosáhla 20 ° C. Všechny diety (kromě standardní chow) byly tekuté a byly prezentovány v odměrné zkumavce na pití. Jídlo bylo denně vyměňováno a zvířata byla vážena týdně.
Naloxonem vysrážené vyřazovací testování
Po 28 dnech při přidělené stravě se krysám podal naloxon (3 mg / kg, sc). Deset minut po injekci byly krysy umístěny na zvýšené plus bludiště, jak je popsáno v Exp. 2a. Bezprostředně po testu 5-min se zvýšeným plusem bludiště byly krysy umístěny do počítačové komory s otevřeným polem aktivity pod červeným světlem (MED Associates, Georgia, VT, 30.5 cm vysoké akrylové boční stěny a 16 infračervené fotobuňky na každé ze tří os ). Celé pole bylo 43.2 cm × 43.2 cm. Každá krysa byla zpočátku umístěna do středu otevřeného pole a před zahájením testování byla dána doba aklimatizace 10 min [33, 34]. Poté byla monitorována lokomotorická aktivita, definovaná jako infračervené paprsky, po dobu 20 min.
Exp. 4: Naloxonem vysrážené opiátové odběrové testy u potkanů při snížené tělesné hmotnosti
Aby bylo možné otestovat, zda by se příznaky z vysazení daly vyvolat při snížené tělesné hmotnosti, byly krysy s hmotností odpovídajícím hmotnosti (283 – 345 g) udržovány po dobu 21 dne: (a) 2-h denně přístup ke krmivu pro sladké tuky (Research Diets, New Brunswick, NJ, #12451, jak je používán v Exp. 1), počínaje 6 h po začátku temného cyklu, se standardní žloutkou pro hlodavce k dispozici pouze pro ostatní 22 h za den (n = 10), nebo (b) podle libosti standardní krmivo s 2 h přístupu ke krmivu pro sladké tuky pouze dva dny (den 2 a den 22 nebo 23; skupina Acute Sweet-Fat, n = 9). Příjem potravy byl měřen denně ve 6 ha 8 h po začátku cyklu tmy; jídlo bylo vyměněno dvakrát týdně.
4a. Normální vyšetření při odebírání tělesné hmotnosti
V den 22, 6 h do tmy byly všem krysám podány naloxon (3 mg / kg, sc). Deset minut po injekci byly u potkanů pozorovány somatické známky stažení a zvýšená plus-bludiště úzkosti, jak je popsáno v Exp. 2a.
4b. Snížené testování odběru tělesné hmotnosti
2-h denní krysy se sladkým tukem byly redukovány na 85% tělesné hmotnosti v průběhu 7-denního období snížením denní dostupnosti standardní chow na polovinu pelety (3 g) nebo jednu peletu (5 g) a sladké tuky do půl pelety (2 g) nebo do jedné pelety (3.5 g). Množství poskytnutého jídla bylo upraveno pro každou krysu v závislosti na rychlosti hubnutí. Skupina Acute Sweet-Fat byla také snížena na 85% tělesné hmotnosti během 7-denního období snížením dostupnosti standardní standardní dávky pro pelety 1 – 2. Krysy v této skupině dostaly 2-h přístup ke krmivu pro sladké tuky potřetí v den 30 nebo 31. V den 29 byly znovu provedeny abstinenční testy (somatické příznaky a plus-bludiště), jak je popsáno v Exp. 1a a 2a.
4c. Testování lokomotorické aktivity s normální tělesnou hmotností
Po testování při snížené tělesné hmotnosti byly podány všechny krysy podle libosti přístup ke standardnímu krmivu po dobu jednoho měsíce, který jim umožní návrat k normální tělesné hmotnosti podle věku. Poté byla všechna zvířata vrácena na experimentální stravu po dobu 14 dní. Potkanům ve skupině s akutním sladkým tukem byl umožněn přístup ke krmivu pro sladké tuky čtrnáctý den přístupu k obnoveným testovacím dietám, aby se určilo, zda chování bylo způsobeno nekonečným jídlem nebo pouhým vystavením stravě. Poté byl 6 h po začátku cyklu tmy podán naloxon (3 mg / kg, sc). Deset minut po injekci byly krysy umístěny do počítačové počítačové komory s otevřeným polem pod červeným světlem, jak je popsáno v Exp. 3a. Každá krysa byla původně umístěna do středu lokomotorické komory a počty aktivity byly měřeny po dobu 10 min.
4d. Testování lokomotorické aktivity se sníženou tělesnou hmotností
Po Exp. 4c, tělesná hmotnost všech potkanů byla znovu snížena na 85%, jak je popsáno výše, v průběhu 7 dnů. Testování lokomotorické aktivity bylo poté provedeno, jak je popsáno v Exp. 3c.
Statistická analýza
Data byla analyzována pomocí jednosměrné a obousměrné analýzy rozptylu (ANOVA) s post-hoc Newman Keulsovými nebo Tukeyovými testy, podle potřeby, nebo Studentovými t-testy. Pro data se zvýšeným plus bludištěm byla aktivita otevřeného ramene považována za celkovou dobu, kterou každá krysa strávila v otevřených ramenech bludiště [35]. Lokomotorická data byla analyzována nejprve s jednocestnou ANOVA pro každou míru lokomoce a pak s obousměrnou ANOVA za účelem srovnání lokomočních měr v rámci skupiny při normální a snížené tělesné hmotnosti, jakož i mezi skupinami. Chyba uvedená v tomto rukopisu je standardní chybou průměru.
výsledky
Exp. 1: Na potkanech nebyly pozorovány naloxonem vysrážené nebo spontánní somatické známky úzkosti, protože dostaly nutričně kompletní krmivo pro sladké tuky
Údaje o příjmu a tělesné hmotnosti
Údaje o příjmu těchto potkanů byly již dříve hlášeny [36]. Abychom stručně shrnuli tato zjištění, ve srovnání s kontrolními skupinami, krysy s 2-h denním přístupem a 2-h MWF přístupem k výživově kompletní sladké tučné potravě spotřebovaly nadměrně velká množství chutného krmiva v 2 h přístupu. Tělesná hmotnost těchto zvířat vzrostla díky velkému jídlu a poté se mezi bingy snížila v důsledku omezeného příjmu standardního krmiva po binges. I přes tyto výkyvy v tělesné hmotnosti však skupina s přístupem ke sladkotučnému chow každý den přibírala významně více než kontrolní skupina se standardním chow. podle libosti. Při analýze přírůstku hmotnosti v průběhu studie byl dále rozdíl mezi skupinami (F(3,39) = 7.74, p <0.001), přičemž zvířata s 2hodinovým denním přístupem k potravě se sladkým tukem získávají větší váhu než standardní kontroly krmené chow (108.6 ± 6.2 g vs. 75.4 ± 3.8 g, respektive; p<0.001) a kontroly krmené sladkými tuky a potravinami (88.3 ± 4.9 g; p<0.05). Kromě toho krysy s 2hodinovým přístupem MWF k potravě se sladkým tukem získaly větší váhu než kontroly krmené chow (95.0 ± 4.6 g vs. 75.4 ± 3.8 g, v uvedeném pořadí; p
Výběrové testy
Při podání naloxonu nebyly mezi skupinami zaznamenány žádné rozdíly v skóre indexu abstinence pro somatické chování (F(3, 36) = 2.71, p = ns). Tato chování zahrnovala třes předních tlap, křížení klecí, kousání tlapky a defenzivní hrabání (p = ns pro každého; vidět Obr. 1). Mokré chvění psů nebylo pozorováno v žádné skupině.
Příklady somatických příznaků stažení po deprivaci ze sladko-tukového krmiva jsou znázorněny na obrázku Obr. 2. Mezi skupinami nebyl žádný význam mezi celkovým skóre indexu výběru (F(3, 36) = 2.04, p = ns). Párová srovnání neodhalila žádné rozdíly mezi skupinami, pokud jde o třes předních tlap, kousání tlapky nebo defenzivní hrabání (p = ns pro všechny). Význam byl patrný mezi skupinami v případech křížení klecí (F(3, 36) = 4.66, p <0.05). Post hoc Tukey testy odhalily, že krysy 2-h s denním přístupem vykazovaly výrazně méně případů křížení klecí než podle libosti Chow krysy (p <0.01) nebo podle libosti Krysy se sladkým tukem (p <0.05). Mokré chvění psů opět nebylo pozorováno v žádné skupině.
Exp. 2: Naloxonem vysrážené spontánní somatické příznaky nebo spontánní příznaky úzkosti ve zvýšené plus bludišti nebyly pozorovány u potkanů krmených doplňkem sladkého tuku do jejich standardní chow
Údaje o příjmu a tělesné hmotnosti
Zvířata, která byla ve skupině 12-h Sweet-Fat + Chow, konzumovala během první hodiny denního přístupu více sladké stravy ve srovnání se zvířaty chovanými na podle libosti Sweet-Fat + Chow dieta (F(2, 21) = 13.16, p <0.001, den 28 přístupu ke stravě, 5.6 vs. 1.1 g). V den 28 přístupu k dietě konzumovala 12hodinová skupina Sweet-Fat 3.5 ± 0.9 g krmiva, tj podle libosti Skupina Sweet-Fat konzumovala 0.68 ± 0.7 g chow a podle libosti Chow skupina konzumovala 2.3 ± 1.5 g chow v první hodině. Přes rozdíly v příjmu doplňků sladkého tuku a krmení, v den 28 nebyl statisticky významný rozdíl mezi skupinami v celkovém počtu kalorií spotřebovaných během 24-h (F(2, 22) = 0.62; p = ns; 12-h Sweet-Fat: 82.8 ± 2.6 Kcal, podle libosti Sweet-Fat: 77.3 ± 7.8 Kcal, podle libosti Chow: 83.2 ± 6.8 Kcal). V den 28 se tělesná hmotnost potkanů mezi skupinami významně nelišila (F(2, 23) = 1.87, p = ns). Dále analýza hmotnosti získané během trvání studie nepřinesla žádné významné rozdíly mezi skupinami (F(2, 21) = 1.31, p = ns).
Výběrové testy
Mezi skupinami 24 h nebyly zaznamenány žádné statisticky významné rozdíly ve skóre indexu stažení (F(2, 23) = 0.24, p = ns; 12-h Sweet-Fat skupina = 11.5 ± 2.6, podle libosti Skupina Sweet-Fat = 13.6 ± 2.6; podle libosti Chow group = 13.4 ± 1.8) a 36 h (F(2, 23) = 0.17, p = ns; 12-h Sweet-Fat skupina = 11.8 ± 2.6, podle libosti Skupina Sweet-Fat = 12.1 ± 1.4; podle libosti Chow group = 10.5 ± 2.0) poté, co byla zvířata zbavena chutné stravy. Skóre indexu zahrnuje chování pečení, mokré chvění psa, křížení klece, třes předního tlapky, kousání tlapky a defenzivní hrabání (pro každé párové srovnání, p = ns). V časových bodech 24 h a 36 h nebyly pozorovány žádné případy headshakes.
Pokud jde o zvýšené plus bludiště, po 24 h deprivace byl statisticky významný rozdíl mezi skupinami, pokud jde o čas strávený na otevřené paži (F(2, 23) = 3.77, p<0.05; 3.1 ± 1.4 s, 20.0 ± 6.0 sa 15.4 ± 4.7 s, podle libosti Sweet-Fat, 12-h Sweet-Fat a podle libosti Chow, respektive), s potkany, které byly udržovány podle libosti Sweet-Fat tráví méně času na otevřené paži než skupina 12-h Sweet-Fat nebo skupina podle libosti Chowova skupina (p <0.05). Po 36 hodinách deprivace nebyly pozorovány žádné účinky v čase stráveném na otevřené paži plusového bludiště (F(2, 23) = 0.22, p= ns; 26.3 ± 7.6 s, 30.0 ± 10.0 s a 23.4 ± 7.2 s, podle libosti Sweet-Fat, 12-h Sweet-Fat a podle libosti Chow resp.).
Po naloxonu nebyl mezi skupinami zaznamenán statisticky významný rozdíl v skóre indexu stažení somatického chování (F(2, 23) = 0.64, p = ns). Skóre indexu výběru byla 8.4 ± 2.5 pro skupinu 12-h Sweet-Fat, 11.5 ± 2.3 pro podle libosti Skupina Sweet-Fat a 11.4 ± 1.7 pro podle libosti Chow group. Skóre indexu zahrnuje chování chvění zubů, péče o zuby, křížení klecí, třes předních tlapek, kousání tlapky a defenzivní hrabání (pro každé párové srovnání, p = ns). Nebyly pozorovány žádné případy otřesů hlavy nebo mokrých otřesů psů.
Exp. 3: Na potkanech krmených tekutou stravou s vysokým obsahem tuků a s vysokým obsahem sacharózy nebyly pozorovány somatické známky nebo známky úzkosti ve zvýšeném plus bludišti naloxonem.
Údaje o příjmu
Ve třetím týdnu přístupu ke stravě byl rozdíl mezi skupinami, pokud jde o příjem v první hodině (emulze cukrového oleje = 32% kcal, Vanilla Zajistit = 27% kcal a 10% Sacharóza = 24% kcal celkového denního příjmu; F(2, 27) = 39.40, p <0.001). Mezi skupinami byl také statisticky významný rozdíl, pokud jde o jejich denní spotřebu standardního krmiva pro hlodavce (F(3, 78) = 22.86, p <0.0001), přičemž zvířata s chutným jídlem vykazují pokles příjmu standardní potravy pro hlodavce do 28. dne (23 ± 3 Kcal: emulze cukru a oleje; 30 ± 4 Kcal: zajištěná vanilka; 71 ± 2 Kcal: 10% sacharózy ) ve vztahu k podle libosti Chow group (101 ± 4 Kcal). Přestože mezi skupinami byl pozorován rozdíl v celkovém denním kalorickém příjmu (F(3, 27) = 3.50, p <0.05), následná opakovaná srovnání ukázala, že nebyly zaznamenány žádné rozdíly, když byla každá skupina nezávisle srovnávána s kontrolní skupinou konzumující jídlo (101 ± 4 kcal), p = ns ve všech případech (118 ± 13 Kcal: emulze cukrového oleje; 93 ± 11 Kcal: Vanilková zajištění; 85 ± 6 Kcal: 10% sacharóza). Dále, množství skutečné spotřebované sacharózy (v gramech) bylo konzistentní napříč skupinami, přičemž každá skupina konzumovala 3 – 4.5 g cukru / denně, a to i při různých stravovacích návycích (F(2, 20) = 2.32, p = ns). Na konci 4 týdnů nebyly mezi skupinami žádné rozdíly v tělesné hmotnosti (F(3,31) = 0.25, p = ns). Při analýze přírůstku hmotnosti v průběhu studie však byl rozdíl mezi skupinami (F(3,31) = 3.67, p <0.05), přičemž zvířata konzumující emulzi cukru a oleje získávají větší váhu než kontroly krmené Chowem (123 ± 23 g oproti 67 ± 6 g, p <0.05).
Údaje o výběru
Při umístění na zvýšené plus-bludiště po naloxonových injekcích, zvířata s přístupem 12-h 10% sacharózy strávila méně času na otevřené paži plus-bludiště ve srovnání s kontrolami krmenými Chow (t(9) = 2.58, p <0.05; 52 ± 7 vs. 75 ± 3 s). Mezi skupinami nebyly zaznamenány žádné další rozdíly (12hodinová skupina emulze cukr-olej = 54 ± 11 s na otevřeném rameni; 12hodinová skupina pro zajištění vanilky = 75 ± 3 s na otevřeném rameni). Analýza dat z bludiště v otevřeném poli odhalila, že 12hodinová 10% skupina sacharózy měla zvýšenou pohybovou aktivitu (F(3, 29) = 3.65, p <0.05) ve srovnání s podle libosti Chow group (743 ± 70 a 512 ± 57 ambulantní počty). Nebyly zaznamenány žádné další rozdíly mezi skupinami v bludišti na otevřeném poli (emulze cukrového oleje 12-h = 561 ± 71 ambulantní počty; 12-h vanilková zajišťovací skupina = 576 ± 58 ambulantní počty).
Exp. 4: Naomatonem srážené somatické příznaky nebo známky úzkosti ve zvýšené plus bludiště u krys s bujnoucím tukem nebyly pozorovány, pokud byly sníženy na 85% tělesné hmotnosti
Údaje o příjmu a tělesné hmotnosti
Počínaje druhým týdnem přístupu ke sladkému tuku potkany ve skupině 2-h Daily Sweet-Fat konzumovaly nadměrný počet kalorií ve skupině 2 h přístupu ke sladkotučnému krmivu (66.8% celkového denního příjmu), což je konzistentní s naší předchozí zprávou používající tento model [36] a navrhuje chování při přejídání. Skupina Acute Sweet-Fat konzumovala 24.6 ± 12.5 kcal v den 2 a 48.1 ± 14.1 kcal v den 22 nebo 23 z tukových pelet. Při normální tělesné hmotnosti vykazovaly ANOVA s opakovanými měřeními (s Greenhouse-Geisserovou korekcí) významnou interakci mezi skupinou a časem (F(1.63, 27.70) = 21.28, p <0.001). Post-hoc testy odhalily významně vyšší tělesnou hmotnost u skupiny 2h denně sladký tuk ve srovnání se skupinou akutní sladký tuk (den 8: t(1, 17) = 2.28, p <0.05, den 12: t(1, 17) = 2.63, p <0.05 a 16. den: t(1, 17) = 2.94, p <0.01). Dále, když byl analyzován přírůstek hmotnosti během prvních 16 dnů, bylo zjištěno, že potkani ve skupině 2h denně se sladkým tukem přibrali významně větší váhu než skupina s akutním sladkým tukem (81.0 ± 4.1 g vs. 45.3 ± 4.5 g, v daném pořadí; F(1, 18) = 33.83, p <0.001). Když byla zvířatům snížena tělesná hmotnost, byly spárovány vzorky t- testy ukázaly, že tělesné hmotnosti obou skupin byly statisticky významně sníženy (t(9) = 25.50, p <0.001 a t(8) = 19.93, p <0.001, 2-hodinový Chow Sweet-Fat Chow a Acute Sweet-Fat Chow, v uvedeném pořadí).
Údaje o výběru
Při normální hmotnosti jediný pozorovaný rozdíl mezi skupinami odhalil, že krysy 2-h Daily Sweet-fat vykazovaly výrazně méně případů křížení klecí ve srovnání s krysy Acute Sweet-fat (2.3 ± 0.4 vs. 4.5 ± 0.9); F(1, 16) = 5.54, p <0.05; Obr. 3). V celkovém indexu abstinence však nebyly pozorovány žádné rozdíly (2-h denně sladký tuk: 9.4 ± 1.2; akutní sladký tuk: 12.5 ± 2.0; F(1, 16) = 2.00, p = ns). To zahrnovalo měření chování při hrabání, chvění hlavy, péče a chov (p = ns pro každého). Žádná krysa nevykazovala žádné známky chvění zubů.
Při snížené tělesné hmotnosti nebyly statisticky významné rozdíly mezi skupinami v případech somatických známek abstinenčních příznaků, jak je vidět z indexového skóre (F(1, 16) = 0.49, p = ns). Skóre indexu výběru byla 13.0 ± 3.2 ve skupině s akutním sladkým tukem vs. 10.8 ± 1.2 ve skupině 2-h denně sladkého tuku. Skóre indexu zahrnuje chování chvění zubů, chovu, péče o zuby, křížení klecí, třesů předních tlapek, kousání tlapky a chování nory. Nebyly pozorovány žádné případy protřepávání.
V testech se zvýšeným plusem bludiště se čas strávený na otevřené paži nelišil podle skupiny před redukcí hmotnosti (2-h denně skupina sladkých tuků: 22.4 ± 7.7 s; skupina Acute Sweet-Fat Chow: 17.4 ± 11.5 s; F(1, 16) = 0.14, p = Ns) nebo po snížení hmotnosti (2-h denně skupina sladkých tuků: 22.4 s ± 7.0 s; Akutní skupina sladkých tuků: 16.5 ± 7.8 s; F(1, 16) = 0.32, p = Ns). Při testování lokomotorické aktivity, při normální i snížené tělesné hmotnosti, nebyly žádné významné rozdíly mezi krysami 2-h Daily Sweet-Fat a Acute Sweet-Fat, pokud jde o lokomotorickou aktivitu (Obr. 4).
Když při snížené tělesné hmotnosti, bez ohledu na skupinu, byli všichni krysy aktivnější (F(1, 16) = 7.13, p <0.05, Obr. 4) a strávili více času v centru (F(1, 16) = 11.83, p <0.005; 2 hodiny denně sladký tuk: 12.0 ± 1.7 min při snížené tělesné hmotnosti, oproti 9.6 ± 1.6 min při normální hmotnosti; Akutní sladký tuk: 12.8 ± 3.2 minuty při snížené tělesné hmotnosti versus 8.8 ± 2.2 minuty při normální tělesné hmotnosti) komory pohybové aktivity ve srovnání s chováním při normální tělesné hmotnosti, ale mezi tělesnou hmotností a skupinou nedošlo k žádné interakci.
Diskuse
Na základě nálezů těchto čtyř experimentů, potkani, kteří jedli chutnou potravu obsahující tuk i cukr, neprokázali významné známky naloxonem vysráženého nebo spontánního stažení z opiátů. Vzhledem k předchozím zjištěním, že krysy, které jedí cukr, vykazují známky vysazení vysráženého naloxonem [9] (který byl také replikován zde v Exp. 3), jsme očekávali, že krysy s injekcí naloxonu s omezeným přístupem ke sladené stravě bohaté na tuk vykazují podobné příznaky stažení. Zahrnutí tuku do stravy však mohlo narušit projevy abstinenčních příznaků. Tato zjištění proto naznačují, že abstinenční příznaky podobné opiátům nejsou pozorovány v reakci na nadměrné stravování všech chutných diet, zejména těch, které jsou bohaté na tuk, což je, jako cukr, známé, že má účinky na mozkové opioidní systémy. Zdá se tedy, že výskyt opiátových abstinenčních příznaků pozorovaných v reakci na přejídání je specifický pro makronutrienty.
Závislé vlastnosti diet s vysokým obsahem tuku a cukru
V předchozích recenzích jsme shrnuli zjištění z naší laboratoře a dalších, což naznačuje, že omezený přístup k cukru může vést u potkanů k mnohočetným behaviorálním a neurochemickým příznakům závislosti, včetně abstinenčního stažení [8, 37]. Byly provedeny studie na zvířecích modelech, které naznačují, že přístup ke stravě bohaté na tuk může také vyvolat některé známky závislosti [16]. Skupina Corwina prokázala zvýšení progresivního poměru u potkanů, kteří jedí tuk, což naznačuje zvýšenou motivaci [38]. Bale a jeho kolegové ukazují, že myši, které jsou drženy ve stravě s vysokým obsahem tuků nebo s vysokým obsahem uhlohydrátů a poté jim byl odepřen přístup k potravě, snášejí averzní stimul (šok do nohy), aby získaly požadované potraviny [11]. Po období akutního stažení (deprivace) vykazují myši s přístupem k dietě s vysokým obsahem tuku příznaky úzkosti a sníženou expresi faktoru uvolňujícího kortikotropin v centrálním jádru amygdaly. McGee a jeho kolegové však nezaznamenali žádné známky úzkosti nebo zvýšené motivace při použití progresivního poměru poměrů po deprivaci od omezeného denního přístupu ke zkrácené sladké zelenině, podobné stravě, kterou jsme použili v Exp. 2 [17]. Souhrnně tyto studie naznačují, že některé zvláštní příznaky závislosti mohou být vyvolány, když se zvířatům nabízí tuk obsahující strava, ale výsledky jsou složité a mohou být ovlivněny faktory, jako je složení stravy, tělesná hmotnost a přístupový plán.
Specifičnost, forma a dostupnost makronutrientů jako činitelů při přijatelném stažení potravin
Předkládané studie zahrnovaly různé diety s vysokým obsahem tuků, včetně některých, které jsou nutričně kompletní, podobné „jídlu“. Jiné byly doplňky ke standardní stravě pro chow, podobně jako „občerstvení“, které se běžně konzumuje během záchvatů binge [25]. Strava se také lišila strukturou, od granulované stravy v Exp. 1, polotuhý doplněk stravy v Exp. 2 a tekutá strava v Exp. 3. Kapalná strava byla použita z důvodu dříve zjištěného vztahu mezi nadměrnou spotřebou tekuté stravy a následným přírůstkem hmotnosti [31, 32]. Také proto, že naše předchozí studie vykazující známky opiátového stažení v reakci na přístup ke sacharóze používaly roztok sacharózy (replikováno zde v Exp. 3, kde zvířata, která jedla sacharózu, strávila méně času na otevřené paži plus bludiště a vykazovala známky stažení). indukovaná hyperaktivita v bludišti v otevřeném poli). Testovali jsme tekutý tuk, abychom zjistili, zda forma jídla může mít vliv na projevy chování spojeného s vysazením. Přístup k tekutině bohaté na tuk však nevyvolával známky stažení. Z této rozmanitosti struktury a formy stravy jsme dospěli k závěru, že bez ohledu na druh potravy bohaté na tuky nebo na formu, ve které je podávána, současné experimenty neprokázaly jasné známky abstinenčního stažení u zvířat se zúženým přístupem k tuku.
Další manipulací zohledněnou v této studii bylo období přístupu. Některým potkanům byl denně podáván 12-h k chutné stravě, zatímco jiným byl 2-h přístup denně nebo přerušovaně. Ukázalo se, že oba typy omezeného přístupu vyvolávají chování při přejídání [8, 39]. Ukázalo se, že spotřeba binge způsobuje změny v systémech odměňování mozku, zejména dopaminového systému, u obou lidí [40] a na modelech potkanů, které jsou podobné účinkům pozorovaným u některých drog zneužívání [8]. I když se ukázalo, že tyto přístupové plány vedou k přejídání, které bylo potvrzeno v současných experimentech, žádné z testovaných přístupových období nevedlo k opiátovým příznakům stažení v reakci na tuk.
Interpretace pozitivních nálezů v současných experimentech
I když celkově údaje naznačují, že známky opiátového stažení se neobjeví, když se potkanům nabídne omezený přístup k chutným potravinám obsahujícím tuk, v současném souboru experimentů byly získány některé pozitivní nálezy, které vyžadují diskusi. V Exp. 1, po 46 h deprivace ze sladko-tukového krmiva, potkany, které dříve měly přístup 2 h, vykazovaly méně případů křížení klecí ve srovnání s podle libosti krmené kontroly (standardní hlodavec pro hlodavce nebo vysoce tučné sladké hlodavce). Hypoaktivita byla zaznamenána při odběru kokainu u hlodavců [41]. V ostatních testech provedených na této skupině však nebyly zaznamenány žádné známky abstinenčního příznaku, jako jsou somatická opatření při abstinenčním příznaku.
V Exp. 2, po 24 h deprivačních zvířat s podle libosti přístup ke stravě se sladkým tukem ukázal zkrácený čas strávený na otevřené paži zvýšené a bludiště. Toto zjištění je zajímavé, protože naznačuje, že skupina s podle libosti přístup k chutnému jídlu ukázal změnu v chování, které je spojeno s stažení. Při testování při 36 h však účinek již nebyl patrný. Mohlo by to být způsobeno skutečností, že existuje specifické časové období, ve kterém se objevují spontánní známky úzkosti, a že toto období vypršelo do dalšího posuzovacího času. Nebo by to mohlo naznačovat, že opakované použití zvýšeného plus bludiště změnilo výkon testu. Zatímco některé studie naznačují, že opakovaná expozice zvýšenému plusu bludiště nemá vliv na výsledek testu [42, 43], ostatní hlásí habituační efekt [44-47]. V současné sadě studií nebyly z větší části pozorovány žádné rozdíly mezi skupinami úzkosti, což by mohlo naznačovat, že při opakované expozici nevzniknou žádné rozdíly. Nicméně, pozitivní s podle libostizvířata v Exp. 2 by měl být zvažován v kontextu opakovaného použití tohoto testu.
Úloha tělesné hmotnosti při vyjadřování známek závislosti
V této studii jsme hodnotili proměnné příšerného stravování a tělesné hmotnosti, z nichž obě ukázaly, že přispívají k příznakům podobným závislostem. Jiné skupiny prokázaly, že pokud je potkanům poskytnut omezený přístup ke sladké čokoládové stravě, stanou se obézními a vykazují anxiogenní chování, pokud jim byl odepřen přístup z chutného jídla [15]. Naše předchozí studie ukazují, že u zvířat chovaných na intermitentní sacharóze při normální hmotnosti se podobá odvykání. Další zjištění také ukázala, že obézní zvířata trpí podle libosti nebo omezený přístup k jídelnímu jídelníčku vykazuje nedostatky v mezolimbické dopaminové neurotransmise [18, 48], ale zvířata s omezeným přístupem (tj. binge access), která nebyla klasifikována jako obézní, nevykazovala downregulované dopaminové receptory 2. To podtrhuje myšlenku, že obezita sama o sobě by mohla vést ke změnám v systému odměňování mozku [18]. Naopak studie u lidí s poruchou příjmu potravy naznačují, že příšerné stravování, nezávislé na obezitě, způsobuje mezolimbické systémy DA [40], což zdůrazňuje důležitost studia konkrétních proměnných přejídání a obezity, a to společně i nezávisle. V této práci jsme nezaznamenali známky opiátového stažení, které se objevuje u krys, které mají nadváhu na potravě bohaté na tuk (Exp.1). Protože předchozí studie naznačují, že obezita může vyvolat návykové změny v mozku, které mohou nebo nemusí nutně zahrnovat opiátové abstinenční příznaky, je možné, že jsme mohli pozorovat různé (tj. Nesouvisející s opiáty) známky stažení u těchto krys.
V Exp. 4 jsme hodnotili vliv snížené tělesné hmotnosti na výskyt příznaků z vysazení. Krysy s historií deprivace potravin získávají rychleji samoobsluhu kokainu ve srovnání s kontrolami [49] a snížení hmotnosti ukázalo, že zvyšuje účinky odměny za léky [26]. Snížení tělesné hmotnosti potkanů vede ke snížení hladin DA v NAc na 33% základních hladin [50, 51]. Dosud jsme zjistili, že když se tělesná hmotnost potkanů s anamnézou konzumního cukru v kulmě sníží na 85%, uvolňování DA v reakci na cukr se dále zvýší [27]. Z těchto důvodů jsme předpokládali, že snížení tělesné hmotnosti potkanů by mohlo zvýšit expresi známek stažení. V Exp. 4, naloxonem vysrážené známky vysazení nebyly pozorovány, když byly krysy zbaveny 85% své normální tělesné hmotnosti.
Jako další měřítko úzkosti jsme hodnotili pohybovou aktivitu. Zvýšená pohybová aktivita je spojena s vysazením léčiva [52-54] a byl nalezen v Exp. 3 u potkanů přejídá cukr, ale ne u potkanů s omezeným přístupem k tuku. Dále v Exp. 4, nebyl žádný významný rozdíl mezi potkany, které jedly tuk, a kontrolními potkany, co se týče lokomoce, a to při normální nebo snížené tělesné hmotnosti.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Potkani udržovaní na chmurné stravě bohaté na cukr a tuk nevykazovali známky opiátového stažení, když měli nadváhu, normální váhu nebo podváhu, a to jak za použití pevné, tak tekuté formy stravy. Tyto výsledky jsou v rozporu s předchozími nálezy z této laboratoře a dalšími, což ukazuje na chování podobné opiátovým stahům u potkanů, které přejídají cukr. Současná zjištění podporují názor, že příznaky závislosti v reakci na přejídání chutných potravin mohou být specifické pro živiny, což zdůrazňuje význam dalšího zkoumání rozdílných účinků, které může mít přejídání konkrétních živin na systémy odměňování mozku.
Významné body výzkumu
- Studie ukazují neurochemické a behaviorální ukazatele závislosti, když zvířata přejídají stravu bohatou na tuky.
- Naloxonem vysrážená abstinenční reakce nebyla u potkanů, kteří jedli různé sladké diety s vysokým obsahem tuků, vidět.
- Selhání vyvolané deprivací nebylo u potkanů, kteří jedli různé sladké diety s vysokým obsahem tuků, vidět.
- Snížení tělesné hmotnosti, o kterém je známo, že zesiluje zesilující účinky návykové látky, neovlivnilo naloxonem vysrážené příznaky abstinenčního stažení.
- Potkani, kteří buldok konzumují kombinace sladkých tuků, nevykazují za použitých podmínek známky opiátového stažení.
Poděkování
Výzkum byl podporován grantem USPHS AA-12882 (BGH) a DK-079793 a Národní nadací pro poruchy příjmu potravy (NMA).
Poznámky pod čarou
Zřeknutí se odpovědnosti vydavatele: Jedná se o soubor PDF s neupraveným rukopisem, který byl přijat k publikaci. Jako službu pro naše zákazníky poskytujeme tuto ranní verzi rukopisu. Rukopis podstoupí kopírování, sázení a přezkoumání výsledného důkazu před jeho zveřejněním ve své konečné podobě. Vezměte prosím na vědomí, že během výrobního procesu mohou být objeveny chyby, které by mohly ovlivnit obsah, a veškeré právní odmítnutí týkající se časopisu.
Reference
;
