Úloha ghrelinu při odměňování potravin: vliv ghrelinu na podávání sacharózy a mezolimbické exprese dopaminu a acetylcholinového receptoru (2012)

PMCID: PMC3298643

Tento článek byl citováno další články v PMC.

Přejít na:

Abstraktní

Rozhodnutí jíst je silně ovlivněno nedomostatickými faktory, jako je například chutnost jídla. Odměna a motivační hodnota jídla mohou skutečně potlačit homeostatické signály, což vede ke zvýšené spotřebě, a tedy k obezitě. Ghrelin, orexigenní hormon odvozený ze střeva, má významnou roli v homeostatickém krmení. V poslední době se však ukázalo, že je silným modulátorem mezolimbické dopaminergní cesty odměny, což naznačuje roli ghrelinu v odměně za jídlo. Zde jsme se snažili zjistit, zda je ghrelin a jeho receptory důležité pro posílení motivace pro přirozenou odměnu za cukr, zkoumáním role stimulace a blokování receptoru ghrelinového receptoru (GHS-R1A) a blokády pro operativní kondicionování sacharózy v progresivním poměru, což je postup používaný k měření motivačního úsilí získat odměnu. Periferně a centrálně podávaný ghrelin významně zvýšil reakci operantů, a tedy motivační motivaci k sacharóze. Použitím antagonisty GHS-R1A JMV2959 jsme prokázali, že blokáda signalizace GHS-R1A významně snížila operant reagující na sacharózu. Dále jsme zkoumali účinky ghrelinu na klíčové uzly mezolimbické odměny, ventrální tegmentální oblast (VTA) a nucleus accumbens (NAcc), hodnocením účinků chronické centrální léčby ghrelinu na expresi genů kódujících receptory neurotransmiterů s hlavní odměnou, jmenovitě dopamin a acetylcholin. Léčba Ghrelinem byla spojena se zvýšenou expresí genu nAChRp5 receptoru dopaminového receptoru D2 a acetylcholinu ve VTA a sníženou expresí D1, D3, D5 a nAChRa3 v NAcc. Naše data naznačují, že ghrelin hraje důležitou roli v motivaci a posílení sacharózy a v dopadech na expresi genů kódujících dopamin a acetylcholin v obvodech mezolimbické odměny. Tato zjištění naznačují, že antagonisté ghrelinu mají terapeutický potenciál pro léčbu obezity a pro potlačení nadměrné konzumace sladké stravy.

Klíčová slova: Acetylcholin, dopamin, motivace jídla, ghrelin, GHS-R1A, operační kondicionování

ÚVOD

Je dobře známo, že cirkulující hormon ghrelin hraje důležitou roli v regulaci energetické rovnováhy (Kojima et al. 1999; Nogueiras, Tschöp & Zigman 2008). Vydáno především žaludkem (Dornonville de la Cour et al. 2001), ghrelin vyvolává silné orexigenní účinky jak u hlodavců, tak u člověka (Střízlík et al. 2000, 2001) stimulací receptoru centrálního nervového systému (CNS) (Salomeet al. 2009a), receptoru sekretagogu růstového hormonu (GHS-R1A) (Howard et al. 1996). Ve skutečnosti je ghrelin zaměřen na hypothalamické a mozkové kmenové obvody zapojené do potravinové a energetické homeostázy (Dickson, Leng & Robinson 1993; Bailey et al. 2000; Hewson a Dickson 2000; Faulconbridge et al. 2003, 2008). Chování při krmení však není motivováno pouze potřebou doplňování živin (tj. Potřebou obnovit homeostázi); chutné jídlo s vysokým obsahem tuků a / nebo cukru může motivovat příjem navzdory stavu sytosti (Zheng et al. 2009). Nadměrná konzumace chutných přírodních sil, jako je cukr, je hlavním faktorem současné epidemie obezity. Zbývá určit, zda je centrální ghrelinový signální systém důležitý pro nehomostatickou spotřebu cukru, čímž poskytuje potenciálně důležitý terapeutický cíl pro potlačení příjmu kalorických, chutných a odměňujících sladkých potravin.

Inspirováno nedávnými zjištěními, že ghrelin interaguje s mezolimbickými oblastmi podílejícími se na nestomostatickém / odměněném krmení (Jerlhag et al. 2007), snažili jsme se posoudit roli ghrelinu a jeho receptoru v motivaci jídla a cíleném chování za odměnu sacharózy. Tyto mezolimbické oblasti jsou dlouhodobě předmětem výzkumu drogových závislostí, protože jsou hlavním cílem většiny drog zneužívání (Engel 1977; Koob 1992). Cílová mezolimbická cesta pro ghrelin zahrnuje dopaminovou projekci z ventrální tegmentální oblasti (VTA) do nucleus accumbens (NAcc) (Jerlhag et al. 2006, 2007), což je cesta, která poskytuje odměnu jak za návykové chemické látky, tak za přírodní odměny, včetně jídla (Koob 1992). Je zajímavé, že GHS-R1A je exprimován na dopaminergních neuronech (Abizaid et al. 2006), implikující možné přímé účinky ghrelinu na dopaminový systém VTA. Tyto imunohistochemické údaje jsou doplněny akumulačním behaviorálním a elektrofyziologickým důkazem účinku ghrelinu na VTA. Například intra-VTA podávání ghrelinu zvyšuje aktivitu dopaminových neuronů VTA (Abizaid et al. 2006) a zvyšuje uvolňování dopaminu do NAcc (Jerlhag et al. 2007). Ghrelin také zvyšuje aktivitu cholinergní-dopaminergní vazby, což je důležitá cesta odměny. Zdá se, že alespoň část účinků ghrelinu na dopamin je zprostředkována cholinergním systémem (Jerlhag et al. 2007).

I když je prokázáno, že ghrelin má silný orexigenní účinek, je-li jídlo snadno dostupné, není dosud známo, zda lze orexigenní účinky ghrelinu rozšířit tak, aby zahrnovalo měnící se motivaci a posilování aspektů přírodních posilujících látek, jako je chutná sladká strava (tj. Rostoucí chutě a úsilí / práce, které je ochoten dát do získání sladké pochoutky). Motivační a odměňovací účinnost léků závislosti může být hodnocena na modelu self-administrace, operativního kondicionování. Kondicionování operátora je základní postup pro analýzu motivovaného chování, které hodnotí nabyté a dobrovolné chování směřující k získání odměny. Měřením množství práce, kterou je subjekt ochoten utratit za získání odměny, nabízí objektivní měřítko hodnoty odměny (Hodos 1961). Mezolimbické regiony jsou rozhodující pro motivační aspekty chování včetně potravy a je jasné, že ghrelin ovlivňuje neuronální aktivitu v příslušných mezolimbických regionech. Dosud nebyl prokázán přímý účinek ghrelinu na motivaci k jídlu s vysokým obsahem cukru. Primárním cílem naší studie je prozkoumat, zda centrální ghrelinový signální systém hraje roli v hedonických / motivačních nebo pozitivních posilovacích vlastnostech potravin s vysokým obsahem cukru a zda potlačení tohoto systému pomocí nového selektivního antagonisty GHS-R1A JMV2959 (Salomeet al. 2009a), může potlačit motivaci k získání sladkostí. Antagonisté GHS-R1A jsou v současné době terapeuticky hodnoceni u diabetických pacientů typu 2, protože potlačení signalizace ghrelinu má příznivé účinky na homeostázu glukózy (Neděle et al. 2006), účinky, které by rovněž měly prospěch ze sníženého příjmu sladkých potravin. Několik důkazů naznačuje, že dopaminergní a cholinergní neurotransmise hrají důležitou roli v motivovaném odměňování. Abychom tedy dále charakterizovali účinky ghrelinu na obvody centrální odměny, hodnotili jsme dopad léčby ghrelinem na změny genové exprese genu pro dopamin a acetylcholinový receptor v klíčových uzlech odměny, VTA a NAcc, po léčbě ghrelinem.

METODY

Zvířata

Dospělí samci potkanů ​​Sprague-Dawley (200 – 250 g, Charles River, Německo) byli ustájeni v 12hodinovém cyklu světlo / tma s pravidelnou dostupností potravy a vody. podle libosti, pokud není uvedeno jinak. Všechny postupy na zvířatech byly prováděny s etickým povolením a v souladu s pokyny Výboru pro ústavní péči a používání zvířat z Göteborgu.

Chirurgie

Pro behaviorální experimenty zaměřené na CNS byla zavedena třetí komorová vodicí kanyla (měřidlo 26; Plastics One, Roanoke, VA, USA; souřadnice: na středové čáře, 2 mm za bregmou a 5.5 mm od břicha k dura mater, s injektorem zaměřeným na 7.5 mm ventrálně k dura) byl implantován v anestezii isofluranem. Kanyly byly k lebce připevněny dentálními akrylovými a klenotnickými šrouby a uzavřeny obturátorem, jak bylo popsáno dříve (Skibicka, Alhadeff & Grill 2009). Umístění kanyly do třetí komory bylo ověřeno jeden týden po operaci měřením glykemické odpovědi zprostředkované sympathoadrenalem na centrální injekci 5-thio-D-glukózy [210 µg v 2 µl vehikula (fyziologický roztok)] (Ritter, Slusser & Stone 1981). V tomto protokolu pro ověření umístění bylo pro zařazení subjektu vyžadováno postinjekční zvýšení alespoň 100% základní hladiny glukózy v plazmě. Pro experiment genové exprese byly krysy anestetizovány (60 – 75 mg / kg Ketalar a 0.5 mg / kg Domitor ip; Pfizer, Švédsko; Orion Co, Finsko) a chronická intracerebroventrikulární (ICV) kanyla (Alzet Brain Infusion Kit II, DURECT Corp, Cupertino, CA, USA) byl vložen do laterální komory pomocí následujících souřadnic: 0.6 mm zadní od bregma, 1.4 mm laterální od střední linie, 2.3 ventrální od lebky. Kanyla byla připojena pomocí polyethylenového katétru k osmotické minipumpě (Alzet Mini-Osmotic Pump Model 2002, Durect, Cupertino, průtoková rychlost, 0.5 ul / hodina po dobu 14 dní) implantovaná subkutánně do zad zvířat.

Model kondicionování

Zařízení

Pokusy s kondicionérem byly provedeny v osmi komorách pro kondicionování určených pro krysy (30.5 × 24.1 × 21.0 cm; Medical-Associates, Georgia, VT, USA), které byly umístěny do tlumené, tlumeně osvětlené skříňky. Každá komora měla kovovou podlahu z mřížky, dvě zasouvací páky s bílými žárovkami nad nimi a dávkovač potravinových pelet, které mohou dodávat pelety sacharózy 45 mg (GlaxoSmithKline, Test Diet, Richmond, IN, USA) do zásobníku na potraviny. Sběr a zpracování dat bylo řízeno softwarem MED-PC (Medical-Associates, Georgia, VT, USA).

Trénink

Postup použitý pro operativní kondicionování byl upraven z (la Fleur et al. 2007) a (Tracy et al. 2008). Všechny krysy byly podrobeny mírnému paradigmatu omezování potravy, během kterého byla jejich počáteční tělesná hmotnost postupně snížena na 90% po dobu jednoho týdne. U krys kanylovaných ICV byl výcvik zahájen jeden týden po operaci. Před umístěním do krabic pro operátory byly krysy vystaveny sacharózovým peletám v prostředí domácí klece alespoň dvakrát. Dále se krysy naučily páčit na sacharosové pelety podle plánu FR1 s fixním poměrem, se dvěma sezeními denně. U FR1 vedlo jediné stisknutí aktivní páky k dodání jedné sacharosové pelety. Všechny FR relace trvaly 30 minut nebo dokud krysy nezískaly pelety 100, podle toho, co nastalo dříve. Většina potkanů ​​dosáhla 100 pelet na kritérium relace po relacích 10 až 15. Lisy na neaktivní páce byly zaznamenány, ale neměly žádné naprogramované důsledky. Po rozvrhovacích relacích FR1 následovaly FR3 a FR5 (tj. Tři a pět lisů na peletu). Pro postup do dalšího plánu bylo opět vyžadováno minimum odpovědí 100 na relaci na aktivní páce; většina potkanů ​​vyžadovala pro dosažení této úrovně pouze jeden až dva rozvrhy FR3 a FR5. Po rozvrhu FR5 následoval rozvrh progresivního poměru (PR), během kterého se náklady na odměnu pro každou následující odměnu postupně zvyšují, aby se stanovilo množství práce, kterou je krysa ochotna věnovat získání odměny. Požadavek na odpověď se zvýšil podle následující rovnice: poměr odezvy = [5e (0.2 × infuzní číslo)] - 5 prostřednictvím následující řady: 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. PR relace skončila, když krysa nezískala odměnu během 60 minut. Bod zlomu byl definován jako konečný dokončený poměr před koncem relace. Reakce byla považována za stabilní, když se počet potravinových pelet získaných za relaci nelišil více než 15% po tři po sobě jdoucí sezení. Ve většině případů se reakce stabilizovala během pěti až sedmi relací. Test PR byl proveden jednu relaci / den. Relace trvala v průměru 75 minut, i když všechny krysy zůstaly v boxech pro operátory až do 120 minut, aby se umožnilo ukončení všech relací. Krysy byly následně přemístěny do domácích klecí na jednohodinové měření příjmu krmiva bez krmení. Na konci výcviku a před testováním byly krysy vráceny do podle libosti rozvrh krmení.

Experimentální design

Všechny krysy dostaly intraperitoneální (IP) nebo v oddělené skupině krys, injekce třetí komory (třetí ICV) brzy na začátku cyklu světla (pro testy s ghreliny) a pozdě ve světle cyklu pro experimenty s antagonisty ghrelinu 20 minuty před začátkem operativního testování. Všechny podmínky byly odděleny minimálně 48 hodin a probíhaly protisměrně (každá krysa dostala všechny podmínky v oddělených testovacích dnech).

Pokus 1: dopad periferního nebo centrálního podávání ghrelinu na PR operátora reagujícího na sacharózu u potkanů

U všech potkanů ​​byly odpovědi na stisknutí páky zkoumány po dvou podmínkách: ošetření IP solným nebo acylovaným krysím ghrelinem (Tocris, Bristol, Velká Británie; 0.33 mg / kg tělesné hmotnosti při 1 ml / kg). Ukázalo se, že vybraná dávka IP ghrelinu vyvolávala u potkanů ​​odpověď na krmení (Střízlík et al. 2000) a také k vyvolání akumbálního uvolňování dopaminu a lokomotorické aktivity u myší (Jerlhag 2008). Po operativním testování bylo potkanům umožněn volný přístup k chow a příjem chow byl měřen po hodinové periodě. Dále, v oddělené skupině potkanů, jsme zkoumali odpovědi po cíleném podání CNS léčiva po třech podmínkách následovně: kontrolní stav s fyziologickým roztokem třetí komory, 0.5 ug nebo 1.0 ug acylovaného krysího ghrelinu (Tocris) v objemu 1 ul. Ukázalo se, že vybrané dávky ghrelinu vyvolávají odpovědi na krmení (Nakazato et al. 2001). Pro studie ghrelinu ICV i IP byly provedeny pokusy o stlačení páky v nasyceném stavu (tj. Když by příjem potravy byl řízen spíše prospěšnými vlastnostmi jídla než homeostatickými pohony). Také v obou studiích, po operativním testování, byl potkanům umožněn volný přístup k chow a příjem chow byl měřen po hodinové periodě.

Pokus 2: dopad periferní nebo centrální léčby antagonistou ghrelinového receptoru (GHS-R1A) (JMV2959) na motivační motivaci k sacharosové odměně u potkanů

Reakce PR operanta byly zkoumány po třech podmínkách následovně: kontrolní stav s IP fyziologickým roztokem, 1 mg / kg nebo 3 mg / kg JMV2959 (AEZS-123, AeternaZentaris GmBH, Frankfurt, Německo). Dávky JMV2959 byly vybrány na základě Jerlhag et al, (2009) a Egecioglu et al, (2010) a předběžná data, o kterých bylo dříve prokázáno, že snižují chování preferovaného místa, ale nemají nezávislý vliv na pohybovou aktivitu. Po operativním testování bylo potkanům umožněn volný přístup k chow. Pro posouzení účinků přímého působení akutního centrálního antagonisty bylo v oddělené skupině potkanů ​​zkoumáno operativní chování po následujících třech podmínkách: kontrolní stav s injekcí fyziologického roztoku třetí komory, 5 ug nebo 10 ug JMV2959 v objemu 1 µl. Vybrané dávky ICV dávky JMV2959 byly založeny na Salomeet al. (2009a), ve kterém byl blokován orexigenní účinek ICV podaného 1 ug ghrelinu. Po operativním testování byla krysám umožněn volný přístup k chow a příjem chow byl měřen po hodinové periodě a také po 24 hodinách po počáteční injekci. Studie s antagonistou GHS-R1A, na rozdíl od studií prováděných s ghrelinem (viz výše), byly provedeny na potkanech po 16hodinovém potravinovém omezení před injekcemi, aby se zajistila vysoká hladina endogenního cirkulujícího ghrelinu (Cummings et al. 2001).

Pokus 3: ghrelinem indukované změny v expresi genů souvisejících s dopaminem a acetylcholinem ve VTA a NAcc

Zde jsme určili účinky chronické ICV infuze ghrelinu po dobu dvou týdnů na expresi vybraných genů zapojených do dopaminergního a cholinergního přenosu ve dvou klíčových uzlech mezolimbické cesty odměny, VTA a NAcc. Vybranými geny souvisejícími s dopaminem byly geny kódující dopaminové receptory (D1A, D2, D3, D5), katechol-O-methyltransferázu, tyrosinhydroxylázu (pouze u VTA) a monoaminooxidázu A. Geny související s acetylcholinem byly: podjednotky nikotinového receptoru (α3 α6, β2, β3). Geny, které jsme se rozhodli vyhodnotit, byly dříve zapojeny do účinků ghrelinu a / nebo do odměňování / motivačního chování (Kelley et al. 2002; Figlewicz et al. 2006; Jerlhag et al. 2006, 2007; Sibilia et al. 2006; Dalley et al. 2007; Kuzmin et al. 2009; Závětří et al. 2009; Nimitvilai a Brodie 2010; Perello et al. 2010). Chronický infuzní protokol ghrelin / fyziologický roztok byl používán přednostně před akutní injekcí, aby se zvýšila šance na vidění vlivu na expresi genu; kromě toho, pokud je ghrelin důležitým regulátorem systému odměn v dlouhodobém horizontu, který podporuje nadměrné přejídání a obezitu, budou mít jeho chronické účinky na změnu klíčových mechanismů odměny značný význam.

Podávání léčiv a tkáňová pitva

Katétr a osmotická pumpa byly naplněny roztokem acetylovaného lidského ghrelinu (dárek od Rose Pharma, Kodaň, Dánsko) (8.3 ug / krysa / den) nebo solným roztokem vehikula (0.9% NaCl); tato dávka a délka léčby již dříve prokázaly, že ovlivňují genovou expresi v hypotalamu (Salomeet al. 2009b). Čtrnáct dní po implantaci minipumpy byly krysy usmrceny dekapitací. Mozky byly rychle odstraněny a VTA a NAcc byly pitvány pomocí mozkové matrice (hranice každé oblasti byly stanoveny na základě Paxinos & Watson 1986), zmrazené v kapalném dusíku a uloženy při –80 ° C pro pozdější stanovení exprese mRNA.

Izolace RNA a exprese mRNA

Jednotlivé vzorky mozku byly homogenizovány v Qiazolu (Qiagen, Hilden, Německo) pomocí TissueLyzer (Qiagen). Celková RNA byla extrahována pomocí sady RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (Qiagen) nebo RNeasy Micro Kit (Qiagen), obě s další úpravou DNAse (Qiagen). Kvalita a množství RNA byly hodnoceny spektrofotometrickými měřeními (Nanodrop 1000, NanoDrop Technologies, Wilmington, DE, USA). Pro syntézu cDNA byla celková RNA reverzně transkribována pomocí náhodných hexamerů (Applied Biosystems, Sundbyberg, Švédsko) a reverzní transkriptázy Superscript III (Invitrogen Life Technologies, Paisley, UK) podle popisu výrobce. Byl přidán inhibitor rekombinantní RNaseout ribonukleázy (Invitrogen), aby se zabránilo degradaci zprostředkované RNázou. Všechny reakce cDNA byly prováděny trojmo. PCR reverzní transkripce v reálném čase byla prováděna pomocí testů TaqMan Custom Array. Byly navrženy se sadami sond a primerů TaqMan pro cílové geny vybrané z online katalogu (Applied Biosystems). Každý port na platformách TaqMan Array byl naplněn cDNA odpovídající 100 ng celkové RNA kombinované s vodou bez nukleáz a 50 ul TaqMan Gene Expression Master Mix (Applied Biosystems) na konečný objem 100 ul. Pole TaqMan byla analyzována pomocí systému 7900HT s upgradem pole TaqMan (Applied Biosystems). Podmínky tepelného cyklování byly: 50 ° C po dobu dvou minut, 94.5 ° C po dobu 10 minut, následovaných 40 cykly 97 ° C po dobu 30 sekund a 59.7 ° C po dobu jedné minuty.

Hodnoty genové exprese byly vypočteny na základě AACt metoda (Livak & Schmittgen 2001), kde byla skupina ošetřená solným roztokem označena za kalibrátor. Stručně, ΔCt představuje prahový cyklus (Ct) cílového genu minus gen referenčního genu a ACt představuje ACt ze skupiny ošetřené ghrelinem mínus u kalibrátoru. Relativní veličiny byly stanoveny pomocí rovnice relativního množství = 2-ΔΔCt. Pro vzorek kalibrátoru je rovnicí relativní kvantita = 2-0, což je 1; proto je každý druhý vzorek vyjádřen relativně. Jako referenční gen byl použit glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenáza.

Statistika

Všechny behaviorální parametry byly analyzovány analýzou rozptylu následovanou post hoc Tukeyův test nebo t- zkoušky podle potřeby. Statistické analýzy byly provedeny pomocí softwaru Statistica (Tulsa, OK, USA). Aby bylo možné analyzovat účinek chronického centrálního ošetření ghrelinem na genovou expresi, t-test byl použit, s P- hodnoty vypočtené pomocí ACt-hodnoty. Rozdíly byly považovány za významné P <0.05. Data jsou vyjádřena jako průměr ± SEM.

VÝSLEDKY

Pokus 1: dopad periferního nebo centrálního podávání ghrelinu na PR operátora reagujícího na sacharózu u potkanů

Zde používáme paradigma využívaná ve výzkumu závislosti na hodnocení role ghrelinu v motivaci přirozené sladké stravy a posílení vlastností cukru. Konkrétně, aby se určila role periferního podávání ghrelinu na účinnost odměny sacharózy, zkoumali jsme sebe-aplikaci sacharózy v progresivním schématu odezvy u krys 20 minut po IP injekci vehikula nebo ghrelinu. Po akutní periferní injekci ghrelinu byla u potkanů ​​významně zvýšena všechna měření operativního chování: aktivní stisknutí pákyP <0.05 pro všechny časové body), počet nashromážděných cukrových pelet (P <0.005 pro všechny časové body) a 120minutový bod zlomu (P <0.005, 32.53 ± 3.4 a 41 ± 4.3 pro vehikulum a ghrelin; Obr. 1a, b. Obr). Literatura primárně podporuje ústřední místo působení orehigenického účinku ghrelinu. GHS-R1A je však také exprimován mimo CNS v místech souvisejících s kontrolou příjmu potravy, například na vagusovém nervu; nelze proto vyloučit, že část pozorovaných účinků IP ghrelinu zprostředkovávají tyto periferní receptory. Centrální injekce malého objemu a dávky ghrelinu však stimuluje pouze CNS GHS-R1A. Proto, abychom určili přímý účinek ghrelinu na CNS na účinnost odměny za sacharózu, jsme provedli paralelní studii, ve které bylo vehikulum nebo ghrelin podáváno injekcí třetí komory, také 20 minut před paradigmatem operantu. V souladu s hypotézou centrálního místa účinku akutní injekce ghrelinu ICV u potkanů ​​(v dávkách 0.5 µg i 1.0 µg) významně zvýšila všechna výše uvedená měřítka operativního chování (Obr. 2a, b. Obr). Časový průběh aktivní pákové odpovědi ve studii ICV ghrelinu odhalil, že zatímco se účinek objevil pomalu během časových bodů 10- a 30-minut, dosáhl významnosti v 60 minutách [aktivní páka: 10 minut F(2, 24) = 0.94, P = 0.41, 30 minut F(2, 24) = 3.13, P = 0.06, 60 minut F(2, 24) = 5.86, P <0.01, 90 minut F(2, 24) = 6.42, P <0.01, 120 minut F(2, 24) = 6.03, P <0.01; získané odměny: 10 minut F(2, 24) = 0.26, P = 0.78, 30 minut F(2, 24) = 2.76, P = 0.08, 60 minut F(2, 24) = 8.31, P <0.005, 90 minut F(2, 24) = 10.16, P <0.001, 120 minut F(2, 24) = 11.93, P <0.001; a bod zlomu: F(2, 24) = 7.22, P <0.005 (17.31 ± 1.53, 33.15 ± 5.52, 36 ± 6.95 pro vehikulum, 0.5 µg a 1.0 µg ghrelinu, v uvedeném pořadí)], což je časový průběh v souladu s jinými zprávami o latenci krmení vyvolané ghrelinem, pokud je aplikován touto cestou (Faulconbridge et al. 2003). V obou experimentech byla aktivita u neaktivní páky malá a významně se nelišila mezi různými léčebnými skupinami (IP 4.1 ± 1.1, 4.1 ± 1.1 pro vehikulum a ghrelin, v tomto pořadí; ICV 3.9 ± 1.1, 2.1 ± 0.7, 3.5 ± 1.6 pro vehikulum, 0.5 ug a 1.0 ug ghrelin, v uvedeném pořadí), což naznačuje, že léčba neprodukuje nespecifické necílové cílené změny aktivity. Bezprostředně po operativním testování byly krysy vráceny do svých domácích klecí a umožnily volný přístup do chow; krysy, kterým byl injikován ghrelin, ať už byly podány periferně (P <0.05) nebo centrálně [F(2, 24) = 12.64, P <0.001], téměř zdvojnásobili svůj příjem potravy během první hodiny ve srovnání se skupinami léčenými vehikulem (Obr. 1c a 2c). V souladu s předchozími údaji (Faulconbridge et al. 2003), což naznačuje, že k většině hyperfagického účinku akutní centrální injekce ghrelinu dochází do tří hodin po injekci, nebyl v naší studii zaznamenán žádný účinek na příjem potravy za tři až 24 hodiny po podání jedné dávky ghrelinu [17.4 ± 1.12, ICV, 18.42 ± 1.34, 19.12 ± 1.43 vehikulum, 0.5 µg a 1.0 µg ghrelin, v uvedeném pořadí, F(2, 24) = 2.27, P = 0.13].

Obrázek 1 

Periferní injekce ghrelinu zvyšuje motivaci získat chutné jídlo v modelu kondicionování kondicionéru PR. Počet odpovědí na aktivní páku (a) a počet získaných odměn sacharózy 45 mg (b) jsou výrazně zvýšeny o ...
Obrázek 2 

Dodání ghrelinu CNS (třetí ICV) zvyšuje odměnující hodnotu sacharózy v modelu kondicionování kondicionéru PR. Počet odpovědí na aktivní páku (a) a počet získaných odměn sacharózy 45 mg (b) jsou výrazně zvýšeny o třetí ...

Pokus 2: dopad periferní nebo centrální léčby antagonistou ghrelinového receptoru (GHS-R1A) (JMV2959) na motivační motivaci k sacharosové odměně u potkanů

Dále jsme zkoumali účinky farmakologické blokády GHS-R1A na účinnost odměny za sacharózu. Samo podání sacharózy v progresivním schématu odezvy bylo tedy zkoumáno u potkanů ​​s omezenou potravou přes noc, aby se zajistilo vysoké množství endogenního cirkulujícího ghrelinu 20 minut po IP injekci vehikula nebo 1 mg / kg nebo 3 mg / kg JMV2959, GHS -R1A antagonista. Po periferní injekci JMV2959 u všech potkanů ​​byla významně snížena všechna měření operativního chování [aktivní páka: pět minut F(2, 24) = 11.53 P <0.0005, 120 minut F(2, 24) = 11.27, P <0.001; získané odměny: pět minut F(2, 24) = 23.39 P <0.0005, 120 minut F(2, 24) = 9.26, P <0.001 a bod zlomu při 120: F(2, 24) = 5.98, P <0.01 (45.31 ± 6.45, 42.08 ± 5.80, 30.0 ± 5.89 pro vehikulum, 1 mg / kg a 3 mg / kg JMV2959, v uvedeném pořadí)]. Post hoc analýza odhalila, že hlavní účinek byl dán dávkou 3 mg / kg (Obr. 3a, b. Obr). Pro stanovení úlohy centrálního receptoru ghrelinu v účinnosti odměny za sacharózu byla provedena podobná studie, ve které bylo vehikulum nebo JMV2959 (5 ug nebo 10 ug) podáno do třetí komory 20 minut před operativními měřeními. Všechna výše uvedená opatření operativního chování byla u potkanů ​​po akutní infuzi obou komor JMV2959 významně snížena (Obr. 4a, b. Obr). Pozorovaný účinek byl okamžitý jako post hoc analýza odhalila významné rozdíly mezi léčenými skupinami až po 10 minutách aktivity v operační komoře, které byly udržovány po celou dobu testování [aktivní páka: 10 minuty F(2, 24) = 10.16, P <0.0005, 30 minut F(2, 24) = 11.48, P <0.0005, 60 minut F(2, 24) = 9.11, P <0.001, 90 minut F(2, 24) = 8.30, P <0.001, 120 minut F(2, 24) = 4.95, P <0.05; získané odměny: 10 minut F(2, 24) = 21.23, P <0.0001, 30 minut F(2, 24) = 25.08, P <0.0001, 60 minut F(2, 24) = 19.24, P <0.0001, 90 minut F(2, 24) = 20.04, P <0.0001, 120 minut F(2, 24) = 5.44, P <0.01; a bod zlomu: F(2, 24) = 3.78, P <0.05 (51.4 ± 8.58, 38.13 ± 5.07, 33.67 ± 5.21 pro vehikulum, 5 ug a 10 ug JMV2959, v uvedeném pořadí)].

Obrázek 3 

Periferní doručení antagonisty ghrelinového receptoru, JMV2959. snižuje motivaci získat chutné jídlo v modelu operativního kondicionování PR poměru. Počet získaných odezev na aktivní páce (a) a počet získaných odměn 45 mg sacharózy ...
Obrázek 4 

Centrální blokáda GHS-R1A s JMV2959 snižuje motivaci získat odměnu za jídlo v modelu kondicionování kondicionéru PR. Počet odpovědí na aktivní páku (a) a počet získaných odměn sacharózy 45 mg (b) jsou výrazně sníženy ...

Podle očekávání (Hodos 1961; Jewett et al. 1995) ve všech léčebných skupinách, včetně způsobů podávání IP i ICV, byl zřejmý účinek nedostatku potravy na operativní odpověď na sacharózu (Obr. 3a a 4a) a kontrastuje s tím, které bylo pozorováno v nasyceném stavu (Obr. 1a a 2a). Aktivita na neaktivní páce byla menší (IP 9.6 ± 3.0, 6.8 ± 2.2, 5.6 ± 1.9 pro vozidlo a 1 mg / kg nebo 3 mg / kg JMV2959; ICV 6.4 ± 1.3, 4.6 ± 1.3, 4.4, 1.7, 5, 10, 2959, 2959 ug a XNUMX ug JMVXNUMX, v uvedeném pořadí) a bez ohledu na to, zda byl JMVXNUMX podáván periferně nebo centrálně, neměl na tuto aktivitu žádný významný účinek (tato aktivita se mezi různými léčebnými skupinami významně nelišila). Pro studii ICV byly krysy ihned po operativním testování vráceny do svých domácích klecí a umožnily volný přístup do chow; je zajímavé, že ani v jedné hodině nebyl zaznamenán žádný účinek na příjem chowObr. 4c) nebo 24-hodinový časový bod (data nejsou zobrazena). To by mohlo naznačovat, že zatímco signalizace ghrelinu je vyžadována pro motivaci potravy vyvolané deprivací, není to nezbytné pro volné krmení indukované 16 hodinovou deprivací jídla pravděpodobně kvůli jiným redundantním mechanismům aktivovaným během deprivace. Všechna měření volného krmení byla provedena 140 minut po injekci léčiva, a proto nemůžeme vyloučit, že nedostatek účinku je částečně způsoben vymytím léčiva.

Pokus 3: ghrelinem indukované změny v expresi genů souvisejících s dopaminem a acetylcholinem ve VTA a NAcc

V této studii jsme také zkoumali, zda geny související s dopaminem a acetylcholinem jsou změněny ghrelinem v klíčových mezolimbických uzlinách, VTA a NAcc, zkoumáním účinků chronické centrální léčby ghrelinem na expresi vybraných dopaminových receptorů a zúčastněných enzymů v produkci a metabolismu dopaminu, v paradigmatu, které již bylo vytvořeno, aby vyvolalo změny genové exprese v hypotalamu spojené s ghrelinem (Salomeet al. 2009b). U dopaminového receptoru VTA D5 a nikotinového acetylcholinového receptoru (nAChRβ2) vykazovala zvýšená exprese mRNA u potkanů ​​ošetřených ghrelinem ve srovnání se skupinou ošetřenou fyziologickým roztokem (Obr. 5a). V NAcc došlo ke snížení exprese mRNA genů kódujících dopaminové receptory D1A, D3 a D5 a také nikotinového acetylcholinového receptoru nAChRα3 u krys ošetřených ghrelinem ve srovnání se skupinou ošetřenou fyziologickým roztokem (Obr. 5b).

Obrázek 5 

Exprese genu spojená s dopaminem a acetylcholinem ve VTA (a) a NAcc (b) po chronické léčbě ICV ghrelinem nebo vehikulem. Data představují průměrné násobné změny vzhledem k ošetření fyziologickým roztokem. D1, dopaminový D1 receptor; D2 dopaminový D2 receptor; D3, dopamin ...

DISKUSE

Zde odhalujeme roli centrálního ghrelinového signálního systému v modulaci motivační motivace a posílení vlastností sacharózové odměny a naznačujeme dopad chronické centrální léčby ghrelinem na genovou expresi dopaminergních a cholinergních receptorů v klíčových mezolimbických odměňovacích uzlech. Výsledky ukazují, že jak centrální, tak periferní dodání ghrelinu významně zvyšuje množství práce, kterou je zvíře ochotno udělat pro získání odměny za sacharózu. Kromě toho systémová nebo centrální blokáda ghrelinového receptoru potlačila operátora odpovědného za sacharózu. Můžeme tedy odvodit, že endogenní ghrelinová signalizace je důležitá pro motivační motivaci k sacharosové odměně. Naše zjištění jsou v souladu s hypotézou, že důležitou úlohou centrálního ghrelinového signálního systému je zvyšování motivační hodnoty odměn, včetně jídla. Vzhledem k tomu, že omezení potravin zvyšuje užitečnou hodnotu sacharózy (Hodos 1961; Jewett et al. 1995) a že hladiny ghrelinu jsou během krátkodobého omezení potravin zvýšené (Gualillo et al. 2002), je možné, že během stavu potravinového omezení / deprivace je ghrelin jedním z přispívajících faktorů, které zvyšují prospěšnou hodnotu motivace k jídlu / jídlu. Expozice periferních ghrelinů skutečně zvýšila chování operantů na hladiny podobné těm, které byly pozorovány u potkanů ​​zbavených potravy, a naopak blokáda ghrelinové signalizace snížila chování operantů na hladiny zaznamenané u potkanů ​​bez deprivace.

Nyní je zřejmé, že problémově zvýšený příjem potravy pravděpodobně odráží dysregulaci centrálních mechanismů odměňování potravin, které zahrnují jak hedonické, tak motivační aspekty. Jako volné krmení a odměňování motivované krmení se jeví dva oddělitelné jevy s diferenciální kontrolou neuroanatomických substrátů (Salamone et al. 1991), je důležité posoudit jak při hodnocení role činitelů podílejících se na krmení. Ghrelinovy ​​silné orexigenní účinky byly do značné míry studovány na modelech přístupu k volnému krmení, ve kterých by bylo obtížné rozlišit mezi jeho rolí v doplňování živin a krmením motivovaným odměnou. V této studii jsme zjistili, že ligandy GHS-R1A interferují s motivací k odměně za sacharózu, pomocí experimentálního modelu, který byl použit v jiných kontextech k prokázání nedostatku a motivace k návykovým drogám. Nárůst motivovaného chování je společný jak pro závislost na chemických látkách, tak pro kalorické omezení a pravděpodobně zahrnuje překrývající se neurobiologické mechanismy. V této studii jsme také zjistili zvýšení volného krmení normálním krmivem u stejných zvířat vyvolané ghrelinem, které vynaložilo podstatně více práce na jídlo v operativní komoře. Proto jsou naše data společně s dřívějšími zprávami o účincích ghrelinu ve volných modelech krmení (Střízlík et al. 2000), naznačují, že ghrelin má schopnost modulovat jak volné krmení, tak motivaci ke krmení.

Vzhledem k tomu, že ghrelinový receptor GHS-R1A je přítomen v klíčových hypothalamických, zadních mozkových a mezolimbických oblastech podílejících se na energetické rovnováze a odměňování (Zigman et al. 2006) a že centrální ventrikulární injekce ligandů GHS-R1A pravděpodobně získá rozšířený přístup do těchto oblastí CNS, mohlo by se zde ukázat několik relevantních neuroanatomických substrátů pro motivační účinek sacharózy na odměnu ghrelinu. Zdá se pravděpodobné, že ghrelin působí přímo na klíčové mezolimbické oblasti, protože ghrelin aktivuje neurony VTA dopaminu (Abizaid et al. 2006) a přímé podávání ghrelinu do VTA zvyšuje akumbální uvolňování dopaminu (Jerlhag et al. 2007). V souladu s tím jsme již dříve uváděli účinky ghrelinu intra-VTA na zvýšení spotřeby odměnitelných / chutných potravin ve vzorcích výživy s volným výběrem a také to, že léze VTA tupého ghrelinem vyvolaného explorativního chování chutných potravin (Egecioglu et al. 2010). NAcc může být také přímým cílem pro ghrelin v modulaci motivačních aspektů příjmu potravy; když vstříkne přímo do této oblasti, ghrelin vyvolá odezvu na krmení (Naleid et al. 2005), ačkoli přítomnost GHS-R1A v této oblasti u hlodavců nebyla popsána jinými vyšetřovateli (Zigman et al. 2006), a proto vyžaduje další objasnění.

Souběžně s jeho zásadní úlohou v motivovaném chování bylo několik genů v dopaminovém systému změněno centrální léčbou ghrelinem. Tato data zvyšují možnost, že regulace exprese dopaminového receptoru je dlouhodobý mechanismus, pomocí kterého ghrelin ovlivňuje funkci a signalizaci související s odměnou. Vyhodnocení dopaminových receptorů je důležité nejen v místě uvolňování, jako je NAcc, ale také ve VTA, protože v důsledku uvolňování dendritického dopaminu (Cragg & Greenfield 1997), je pravděpodobné, že jedná lokálně a ovlivňuje odměnu motivovaná chování. Zde jsme zjistili zvýšenou expresi D5 ve VTA po léčbě ghrelinem. Dopaminové D5 receptory jsou přítomny v buněčných tělech dopaminergních VTA neuronů (Ciliax et al. 2000) a jejich aktivita je nutná k obnovení aktivity dopaminových neuronů VTA po období desenzibilizace (Nimitvilai a Brodie 2010). V NAcc jsme zaznamenali sníženou expresi D1. Ve skutečnosti byla nedávno prokázána snížená exprese tohoto receptoru u NAcc náchylných k obezitě, ale nikoli u krys odolných vůči obezitě na dietě s vysokým obsahem tuku, což ukazuje na jeho potenciální roli v NAcc při obezitě a nadměrné spotřebě (Alsio et al. 2010). Exprese genů kódujících D3 byla také snížena ghrelinem, zjištění zvláštního zájmu vzhledem ke snížené dostupnosti D2 / D3 receptorů u uživatelů potkanů ​​i humánních uživatelů drog koreluje se zvýšenou impulsivitou (Dalley et al. 2007; Závětří et al. 2009). Je zajímavé, že jsme neviděli žádné významné změny v enzymech zapojených do syntézy nebo produkce dopaminu.

Důležitá úloha acetylcholinového systému pro odměny za léky a potraviny je dobře zdokumentována; zde ukazujeme, že ošetření ghrelinem bylo spojeno se změnami v expresi genů kódujících několik podjednotek nikotinových receptorů acetylcholinu, což poskytuje další cestu, kterou může ghrelin potenciálně změnit funkci odměny. Ghrelin může regulovat dopaminergní neurony VTA nepřímo prostřednictvím svého působení na cholinergní neurony v laterodorsální tegmentální oblasti (LDTg), což je oblast bohatá na GHS-R1A, což je důležité pro odměnu alkoholu zahrnující cholinergní projekci na dopaminový systém VTA. Ve skutečnosti jsme dříve ukázali, že bilaterální injekce ghrelinu do LDTg u myší stimuluje uvolňování dopaminu cholinergně závislým způsobem (Jerlhag et al. 2007, 2008) a zvyšuje spotřebu alkoholu ve svobodném výběru (alkohol / voda) pitné paradigma (Jerlhag et al. 2009). Nedávné studie skutečně zahrnovaly cholinergicko-dopaminerickou vazbu odměny v odměně za jídlo (Dickson et al. 2010). Další zajímavá možnost je, že ghrelin může zvýšit cholinergní signalizaci ve VTA prostřednictvím upregulace cholinergních receptorů. Zdá se, že naše současné údaje o genové expresi skutečně podporují tento mechanismus, protože hladiny mRNA VTA nAChRp2 byly u krys ošetřených ghrelinem zvýšeny.

Funkce NAcc cholinergních neuronů a acetylcholinu v NAcc je naproti tomu kontroverzní s některými zprávami naznačujícími úlohu acetylcholinu při zvyšování odměny orientovaného chování (Pratt & Kelley 2005; Pratt & Blackstone 2009), ale jiní uvádějí, že Ach v NAcc může působit tak, že inhibuje krmení a hraje roli v mechanismu sytosti (Kormidlo et al. 2003; Hebel et al. 2007). Naše výsledky se ve skutečnosti zdají být v souladu s posledně uvedenými, protože léčba ghrelinem byla spojena se sníženou expresí jedné z podjednotek nikotinových receptorů, nAChRα3. Je důležité si uvědomit, že studie genové exprese, i když jsou velmi cenné při označování potenciálních cílových cílů ghrelinu po směru toku, naznačují pouze typ vztahu (upregulace nebo downregulace) potřebného pro expresi orexigenně / odměnově orientované odpovědi, ale nedefinují jej protože by bylo obtížné oddělit se přímo od kompenzačních změn. Naše studie genové exprese proto naznačují souvislost a poskytují platformu pro budoucí genetické a farmakologické studie určující roli těchto genů v účincích ghrelinu na krmení motivované volnými a odměnami.

Přestože hypothalamické a brainstemové oblasti s největší pravděpodobností přispívají k homeostatickému krmení, nemůžeme vyloučit nepřímou roli hypothalamických a / nebo brainstemových aferentních systémů v motivaci k odměňování potravin vyvolané ghrelinem. Opravdu, orexinergní neurony projektují od laterálního hypotalamu k mezolimbickým systémům odměňování včetně VTA a NAcc (Toshinai et al. 2003; Harris et al. 2005; Perello et al. 2010). Neuropeptidové neurony Y (NPY) / AgRP obloukovitého jádra, další cíl pro ligandy GHS-R1A (Dickson & Luckman 1997; Keen-Rhinehart a Bartness 2007a,b), může také hrát důležitou roli. Bylo prokázáno, že NPY zvyšuje účinnost odměny u chow i sacharózy (Brown, Fletcher & Coscina 1998), zatímco se zdá, že AgRP zvyšuje účinnost odměny pouze u potravin s vysokým obsahem tuků (Tracy et al. 2008). Zdá se, že ghrelin má roli jak v odměně za sacharózu (současná studie), tak v odměně s vysokým obsahem tuku (Perello et al. 2010); relativní význam neuronů NPY / AgRP pro tyto účinky ghrelinu však musí být objasněn. Souhrnně lze říci, že ghrelin má potravinové motivační vlastnosti přesahující nutriční složky a s největší pravděpodobností ovlivňuje několik oblastí mozku, aby synchronizoval koordinovanou behaviorální reakci na podporu výživy.

Transport ghrelinu do mozku je omezený (BANKY et al. 2002) se zdá, že periferní ghrelin vstupuje do a cílových oblastí, jako je hippocampus (Diano et al. 2006) a VTA (Jerlhag 2008). Ačkoli stále existuje určitá debata o důležitosti nervu vagus jako nepřímé cesty pro centrální účinky ghrelinu (Dornonville de la Cour et al. 2005; Datum et al. 2002; Arnold et al. 2006), přímý účinek v CNS se zdá pravděpodobný, protože účinky periferního ghrelinu na příjem potravy mohou být potlačeny intra-VTA podáváním antagonistů ghrelinu (Abizaid et al. 2006). Ghrelin je produkován v mozku (Cowley et al. 2003), ačkoli zbývá určit, jak je to regulováno a zda ghrelin získaný z mozku poskytuje důležitý centrálně generovaný signál pro příjem potravy a pro motivaci k jídlu. Spolu s tím, že ghrelinový receptor GHS-R1A je konstitutivně aktivní (tj. Má aktivitu v nepřítomnosti ghrelinového ligandu) (Holst et al. 2003), vyvstává otázka, zda cirkulující ghrelin poskytuje fyziologicky relevantní signál střeva a mozku pro motivaci k odměně za jídlo. Výsledky této studie, které vykazují podobné účinky na odměnu za sacharózu, lze získat centrálním a periferním podáním ligandů GHS-R1A, což by mohlo naznačovat, že jak ghrelin uvolněný centrálně, tak i periferně může potenciálně ovlivnit motivaci k jídlu.

Závěrem lze říci, že naše nová data poskytují nový důkaz, že signalizace ghrelinu je důležitá pro motivaci získat odměnu za sacharózu a dopad na expresi dopaminergních a cholinergních genů v mezolimbické cestě odměny. Naše zjištění inspirují důležité otázky týkající se role endogenního ghrelinu při určování motivační hodnoty pro přirozené odměny, jako je cukr, při normálním chuťovém chování a v patofyziologii poruch příjmu potravy a obezity. Přestože stále zbývá významná práce týkající se kauzálního vztahu molekulárních změn v dopaminovém a acetylcholinovém systému k dopadu ghrelinu na odměnu, naše data potenciálně naznačují nový mechanismus, kterým ghrelin ovlivňuje chování odměny. Pochopení role ghrelinu v procesech odměňování je důležité pro pochopení překrývající se neurobiologie poruch příjmu potravy a závislosti na chemických drogách a poskytuje potenciální cestu pro pochopení etiologie těchto onemocnění a pro vývoj nových terapií. A konečně, možnost potlačit problematické přejídání chutných sladkých potravin pomocí antagonistů GHS-R1A může mít klinický a terapeutický význam pro objevující se příznivé účinky těchto sloučenin na kontrolu glukózy v krvi (Neděle et al. 2006) u pacientů s diabetem typu 2 (Esler et al. 2007).

Poděkování

Výzkum podporovaný Švédskou výzkumnou radou pro medicínu (VR 2006-5663; 2009-S266), rámcem 7th Evropské unie (FP7-ZDRAVÍ-2009-241592; FP7-KBBE-2009-3-245009), ALF GöteXX, SU7601, SU305 Švédský institut a Švédská nadace pro strategický výzkum v Sahlgrenské centrum pro kardiovaskulární a metabolický výzkum (A188-1). Děkujeme také Dr. Danielu Perrissoudovi (AeternaZentaris, GmBH, Německo) za poskytnutí antagonisty GHS-R2959A JMVXNUMX a Andersa Friberga za pomoc s podáním.

Příspěvek autorů

KPS iniciovala, navrhla, provedla a analyzovala všechny behaviorální studie. CH provedl a analyzoval všechny studie genové exprese. Společnost EE přispěla k zahájení studie. SLD byl hlavním autorem a poskytoval dohled a finanční podporu pro všechna studia. Rukopis vytvořili KPS a SLD, všichni autoři přispěli k finálnímu textu.

Reference

  • Abizaid A, Liu ZW, Andrews ZB, Shanabrough M, Borok E, Elsworth JD, Roth RH, Sleeman MW, Picciotto MR, Tschop MH, Gao XB, Horvath TL. Ghrelin moduluje aktivitu a organizaci synaptických vstupů neuronů dopaminu midbrain a současně podporuje chuť k jídlu. J Clin Invest. 2006; 116: 3229 – 3239. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Alsio J, Olszewski PK, Norback AH, Gunnarsson ZE, Levine AS, Pickering C, Schioth HB. Exprese dopaminového D1 receptorového genu klesá v jádru accumbens při dlouhodobé expozici chutné potravě a liší se v závislosti na dietním indukovaném fenotypu obezity u potkanů. Neurovědy. 2010; 171: 779 – 787. [PubMed]
  • Arnold M, Mura A, Langhans W, Geary N. Střevní vaginální aferenty nejsou nutné pro stravovací stimulační účinek intraperitoneálně injikovaného ghrelinu u krysy. J Neurosci. 2006; 26: 11052 – 11060. [PubMed]
  • Bailey ART, Von Englehardt N, Leng G, Smith RG, Dickson SL. K aktivaci sekrečního jádra a mozkového kmene růstového hormonu dochází neoradrenergní cestou. J Neuroendocrinol. 2000; 12: 191 – 197. [PubMed]
  • Banky WA, Tschop M, Robinson SM, Heiman ML. Rozsah a směr transportu ghrelinu přes hematoencefalickou bariéru je určen jeho jedinečnou primární strukturou. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 302: 822 – 827. [PubMed]
  • Hnědá CM, Fletcher PJ, Coscina DV. Operátor indukovaný neuropeptidem Y reagující na sacharózu není dopaminem zprostředkován. Peptidy. 1998; 19: 1667 – 1673. [PubMed]
  • Ciliax BJ, Nash N, Heilman C, Sunahara R, Hartney A, Tiberi M, Rye DB, Caron MG, Niznik HB, Levey AI. Imunolokalizace receptoru dopaminu D (5) v mozku potkanů ​​a opic. Synapse. 2000; 37: 125 – 145. [PubMed]
  • Cowley MA, Smith RG, Diano S, Tschop M, Pronchuk N, Grove KL, Strasburger CJ, Bidlingmaier M, Esterman M, Heiman ML, Garcia-Segura LM, Nillni EA, Mendez P, Low MJ, Sotonyi P, Friedman JM, Liu HY, Pinto S, Colmers WF, Cone RD, Horvath TL. Distribuce a mechanismus působení ghrelinu v CNS demonstruje nový hypothalamický obvod regulující energetickou homeostázi. Neuron. 2003; 37: 649 – 661. [PubMed]
  • Cragg SJ, Greenfield SA. Diferenční autoreceptorová kontrola uvolňování somatodendritického a axonového terminálního dopaminu v substantia nigra, ventrální tegmentální oblasti a striatu. J Neurosci. 1997; 17: 5738 – 5746. [PubMed]
  • Cummings DE, Purnell JQ, Frayo RS, Schmidova K, Wisse BE, Weigle DS. Preprandiální vzestup plazmatických hladin ghrelinu naznačuje roli při iniciaci jídla u lidí. Cukrovka. 2001; 50: 1714 – 1719. [PubMed]
  • Dalley JW, Fryer TD, Brichard L, Robinson ES, Theobald DE, Laane K, Pena Y, Murphy ER, Shah Y, Probst K, Abakumova I, Aigbirhio FI, Richards HK, Hong Y, Baron JC, Everitt BJ, Robbins TW . Receptory Nucleus accumbens D2 / 3 předpovídají impulzivitu a posílení kokainu. Věda. 2007; 315: 1267 – 1270. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Datum Y, Murakami N, Toshinai K, Matsukura S, Niijima A, Matsuo H, Kangawa K, Nakazato M. Role gastrického aferentního vagálního nervu v krmení ghrelinem a sekreci růstového hormonu u potkanů. Gastroenterologie. 2002; 123: 1120 – 1128. [PubMed]
  • Diano S, Farr SA, Benoit SC, McNay EC, da Silva I, Horvath B, Gaskin FS, Nonaka N, Jaeger LB, Banky WA, Morley JE, Pinto S, Sherwin RS, Xu L, Yamada KA, Sleeman MW, Tschop MH, Horvath TL. Ghrelin řídí hustotu synapsí hippocampální páteře a výkon paměti. Nature Neuroscience. 2006; 9: 381 – 388. [PubMed]
  • Dickson SL, Hrabovszky E, Hansson C, Jerlhag E, Alvarez-Crespo M, Skibicka KP, Molnar CS, Liposits Z, Engel JA, Egecioglu E. Blokáda signalizace centrálního nikotinového acetylcholinového receptoru u hlodavců zeslabuje příjem potravy vyvolaný ghrelinem. Neurovědy. 2010; 171: 1180 – 1186. [PubMed]
  • Dickson SL, Leng G, Robinson ICAF. Systémové podávání peptidu uvolňujícího růstový hormon aktivuje hypothalamické obloukovité neurony. Neurovědy. 1993; 53: 303 – 306. [PubMed]
  • Dickson SL, Luckman SM. Indukce c-fos messengerové ribonukleové kyseliny v neuropeptidových neuronů uvolňujících růstový hormon (GH) v arcuátovém jádru krysy po systémové injekci sekretagogu GH, peptidu 6 uvolňujícího GH. Endokrinologie. 1997; 138: 771 – 777. [PubMed]
  • CD Dornonville de la Cour, Björkqvist M, Sandvik AK, Bakke I, Zhao CM, Chen D, Håkanson R. Buňky podobné A v žaludku krysy obsahují ghrelin a nepůsobí pod kontrolou gastrinu. Regul Pept. 2001; 99: 141 – 150. [PubMed]
  • Dornonville de la Cour CD, Lindqvist A, Egecioglu E, Tung YCL, Surve V, Ohlsson C, Jansson JO, Erlanson-Albertsson C, Dickson SL, Hakanson R. Léčba ghrelinem zvrací snížení hmotnosti a tělesného tuku u gastrektomizovaných myší. Střevo. 2005; 54: 907 – 913. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Egecioglu E, Jerlhag E, Skibicka S, Salomé N, Haage D, Bohlooly YM, Andersson D, Bjursell M, Perrissoud D, Engel JA, Dickson SL. Ghrelin zvyšuje příjem chutných potravin u hlodavců. Addict Biol. 2010; 15: 304 – 311. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Engel JA. Poslední pokroky ve studiu alkoholismu (mezinárodní kongresová série Excerpta Medica) Amsterdam: Excerta Medica; 1977. Neurochemické aspekty euroforie vyvolané drogami vyvolávajícími závislost; str. 16 – 22.
  • Esler WP, Rudolph J, Claus TH, Tang WF, Barucci N, Brown SE, Bullock W, Daly M, DeCarr L, Li YX, Milardo L, Molstad D, Zhu J, Gardell SJ, Livingston JN, Sweet LJ. Antagonisté receptoru ghrelinu s malou molekulou zlepšují glukózovou toleranci, potlačují chuť k jídlu a podporují hubnutí. Endokrinologie. 2007; 148: 5175 – 5185. [PubMed]
  • Faulconbridge LF, Cummings DE, Kaplan JM, Grill HJ. Hyperfagické účinky podávání ghrelinu v mozkovém kmeni. Cukrovka. 2003; 52: 2260 – 2265. [PubMed]
  • Faulconbridge LF, Grill HJ, Kaplan JM, Daniels D. Doručení ghrelinu v mozkovém kmeni indukuje expresi fos v jádru solitárního traktu, nikoli však v obloukových nebo paraventrikulárních jádrech hypotalamu. Brain Res. 2008; 1218: 151 – 157. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett JL, Naleid AM, Davis C, Grimm JW. Intraventrikulární inzulín a leptin u samců potkanů ​​snižují sacharózu. Physiol Behav. 2006; 89: 611 – 616. [PubMed]
  • Gualillo O, Caminos JE, Nogueiras R, Seoane LM, Arvat E, Ghigo E, Casanueva FF, Dieguez C. Účinek potravinového omezení na ghrelin u normálních cyklů samic potkanů ​​a těhotenství. Obes Res. 2002; 10: 682 – 687. [PubMed]
  • Harris GC, Wimmer M, Aston-Jones G. Role pro laterální hypotalamické neurony orexinu v odměňování. Příroda. 2005; 437: 556-559. [PubMed]
  • Helm KA, Rada P, Hoebel BG. Cholecystokinin v kombinaci se serotoninem v mezích hypotalamu zvyšuje uvolňování dopaminu a zvyšuje acetylcholin: možný saturační mechanismus. Brain Res. 2003; 963: 290 – 297. [PubMed]
  • Hewson AK, Dickson SL. Systémové podávání ghrelinu indukuje proteiny Fos a Egr-1 v hypothalamickém oblouku jádra hladověných a krmených potkanů. J Neuroendocrinol. 2000; 12: 1047 – 1049. [PubMed]
  • Hodos W. Progresivní poměr jako míra síly odměny. Věda. 1961; 134: 943 – 944. [PubMed]
  • Hoebel BG, Avena NM, Rada P. Accumbens rovnováha dopaminu s acetylcholinem v přístupu a vyhýbání se. Curr Opin Pharmacol. 2007; 7: 617 – 627. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Holst B, Cygankiewicz A, Jensen TH, Ankersen M, Schwartz TW. Vysoká konstitutivní signalizace ghrelinového receptoru - identifikace silného inverzního agonisty. Mol Endocrinol. 2003; 17: 2201 – 2210. [PubMed]
  • Howard AD, Feighner SD, Cully DF, Arena JP, Liberator PA, Rosenblum CI, Hamelin M, Hreniuk DL, Palyha OC, Anderson J, Paress PS, Diaz C, Chou M, Liu KK, McKee KK, Pong SS, Chaung LY , Elbrecht A, Dashkevicz M, Heavens R, Rigby M, Sirinathsinghji DJS, Dean DC, Melillo DG, Patchett AA, Nargund R, Griffin PR, DeMartino JA, Gupta SK, Schaeffer JM, Smith RG, VanderPloeg LHT. Receptor v hypofýze a hypotalamu, který funguje v uvolňování růstového hormonu. Věda. 1996; 273: 974 – 977. [PubMed]
  • Jerlhag E. Systemické podávání ghrelinu indukuje preferované místo a stimuluje akumbální dopamin. Addict Biol. 2008; 13: 358 – 363. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Andersson M, Svensson L, Engel JA. Ghrelin stimuluje lokomotorickou aktivitu a akumbální přetečení dopaminu prostřednictvím centrálních cholinergních systémů u myší: důsledky pro jeho zapojení do odměny mozku. Addict Biol. 2006; 11: 45 – 54. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Douhan A, Svensson L, Engel JA. Podávání ghrelinu do tegmentálních oblastí stimuluje pohybovou aktivitu a zvyšuje extracelulární koncentraci dopaminu v jádru accumbens. Addict Biol. 2007; 12: 6 – 16. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Svensson L, Engel JA. Nikotinové acetylcholinové receptory citlivé na alfa-konotoxin MII se podílejí na zprostředkování ghrelinem indukované lokomotorické stimulace a přetečení dopaminu v nucleus accumbens. Eur Neuropsychopharmacol. 2008; 18: 508 – 518. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Landgren S, Salomé N, Heilig M, Moechars D, Datta R, Perrissoud D, Dickson SL, Engel JA. Požadavek centrální ghrelinové signalizace pro odměnu za alkohol. Proc Natl Acad Sci USA A. 2009; 106: 11318 – 11323. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Jewett DC, Cleary J, Levine AS, Schaal DW, Thompson T. Účinky neuropeptidu Y, inzulínu, 2-deoxyglukózy a potravinové deprivace na chování motivované potravinami. Psychofarmakologie. 1995; 120: 267 – 271. [PubMed]
  • Keen-Rhinehart E, Bartness TJ. MTII zmírňuje zvýšení hromadění potravin a příjmu potravy vyvolané deprivací ghrelinu a potravin. Horm Behav. 2007a; 52: 612 – 620. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Keen-Rhinehart E, Bartness TJ. NPY Y1 receptor se podílí na zvyšování potravy, hromadění potravy a příjmu potravy vyvolané ghrelinem a nalačno. Am J Physiol Regul Integr Comp Compioliol. 2007b; 292: R1728 – 1737. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Kelley AE, Bakshi VP, Haber SN, Steininger TL, Will MJ, Zhang M. Opioidní modulace chuťové hedoniky v rámci ventrálního striata. Physiol Behav. 2002; 76: 365 – 377. [PubMed]
  • Kojima M, Hosoda H, datum Y, Nakazato M, Matsuo H, Kangawa K. Ghrelin je acylovaný peptid uvolňující růstový hormon ze žaludku. Příroda. 1999; 402: 656 – 660. [PubMed]
  • Koob GF. Drogy zneužívání - anatomie, farmakologie a funkce drah. Trends Pharmacol Sci. 1992; 13: 177 – 184. [PubMed]
  • Kuzmin A, Jerlhag E, Liljequist S, Engel J. Účinky podjednotkových selektivních nACh receptorů na operativní ethanolové samopodávání a recidivu podobné chování při pití ethanolu. Psychofarmakologie. 2009; 203: 99 – 108. [PubMed]
  • la Fleur SE, Vanderschuren LJ, Luijendijk MC, Kloeze BM, Tiesjema B, Adan RA. Vzájemná interakce mezi chováním motivovaným k jídlu a obezitou vyvolanou stravou. Int J Obes. 2007; 31: 1286 – 1294. [PubMed]
  • Lee B, London ED, Poldrack RA, Farahi J, Nacca A, Monterosso JR, Mumford JA, Bokarius AV, Dahlbom M, Mukherjee J, Bilder RM, Brody AL, Mandelkern MA. Dostupnost striatálního dopaminového d2 / d3 receptoru je snížena v závislosti na metamfetaminu a je spojena s impulzivitou. J Neurosci. 2009; 29: 14734 – 14740. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Livak KJ, Schmittgen TD. Analýza dat relativní genové exprese pomocí kvantitativní PCR v reálném čase a metody 2 (-delta delta C (T)). Metody. 2001; 25: 402 – 408. [PubMed]
  • Nakazato M, Murakami N, datum Y, Kojima M, Matsuo H, Kangawa K, Matsukura S. Role ghrelinu v centrální regulaci krmení. Příroda. 2001; 409: 194 – 198. [PubMed]
  • Naleid AM, Grace MK, Cummings DE, Levine AS. Ghrelin indukuje krmení mezolimbickou cestou odměn mezi ventrální tegmentální oblastí a jádrem accumbens. Peptidy. 2005; 26: 2274 – 2279. [PubMed]
  • Nimitvilai S, Brodie MS. Zvrácení prodloužené dopaminové inhibice dopaminergních neuronů ve ventrální tegmentální oblasti. J Pharmacol Exp Ther. 2010; 333: 555 – 563. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Nogueiras R, Tschöp MH, Zigman JM. Regulace metabolismu energie v centrálním nervovém systému - ghrelin versus leptin. Ann NY Acad Sci. 2008; 1126: 14 – 19. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Paxinos G, Watson C. Krysí mozek ve stereotaxických souřadnicích. New York: Academic Press, New York; 1986.
  • Perello M, Sakata I, Birnbaum S, Chuang JC, Osborne-Lawrence S, Rovinsky SA, Woloszyn J, Yanagisawa M, Lutter M, Zigman JM. Ghrelin zvyšuje užitnou hodnotu stravy s vysokým obsahem tuků způsobem závislým na orexinu. Biol Psychiatry. 2010; 67: 880 – 886. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Pratt WE, Blackstone K. Nucleus accumbens acetylcholin a příjem potravy: snížený tonus muskarinů snižuje krmení, ale ne hledání potravy. Behav Brain Res. 2009; 198: 252 – 257. [PubMed]
  • Pratt WE, Kelley AE. Striatální antagonismus muskarinových receptorů snižuje příjem potravy 24-h ve spojení se sníženou expresí genu preproenkefalinů. Eur J Neurosci. 2005; 22: 3229 – 3240. [PubMed]
  • Ritter RC, Slusser PG, Stone S. Glucoreceptory regulující krmení a umístění glukózy v krvi v zadním mozku. Věda. 1981; 213: 451 – 453. [PubMed]
  • Salamone JD, Steinpreis RE, McCullough LD, Smith P, Grebel D, Mahan K. Haloperidol a nucleus accumbens vyčerpání dopaminu potlačují stisknutí páky na jídlo, ale zvyšují spotřebu volného jídla v novém postupu výběru potravin. Psychofarmakologie. 1991; 104: 515 – 521. [PubMed]
  • Salomé N, Haage D, Perrissoud D, Moulin A, Demange L, Egecioglu E, Fehrentz JA, Martinez J, Dickson SL. Anorexigenní a elektrofyziologické účinky nových antagonistů receptoru ghrelinu (GHS-R1A) u potkanů. Eur J Pharmacol. 2009a; 612: 167 – 173. [PubMed]
  • Salomé N, Hansson C, Taube M, Gustafsson-Ericson L, Egecioglu E, Karlsson-Lindahl L, Fehrentz JA, Martinez J, Perrissoud D, Dickson SL. O centrálním mechanismu, který je podkladem chronických účinků ghrelinu na pro-obezitu u potkanů: nové poznatky ze studií využívajících silného antagonisty receptoru ghrelinu. J. Neuroendocrinol. 2009b; 21: 777–785. [PubMed]
  • Sibilia V, Lattuada N, Rapetti D, Pagani F, Vincenza D, Bulgarelli I, Locatelli V, Guidobono F, Netti C. Ghrelin inhibuje zánětlivou bolest u potkanů: zapojení opioidního systému. Neurofarmakologie. 2006; 51: 497 – 505. [PubMed]
  • Skibicka KP, Alhadeff AL, Grill HJ. Transkript regulovaný pomocí Hindbrainu kokainem a amfetaminem indukuje podchlazení zprostředkované receptory GLP-1. J Neurosci. 2009; 29: 6973 – 6981. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Sun Y, Asnicar M, Saha PK, Chan L, Smith RG. Ablace ghrelinu zlepšuje diabetický, ale ne obézní fenotyp ob / ob myší. Cell Metab. 2006; 3: 379 – 386. [PubMed]
  • Toshinai K, datum Y, Murakami N, Shimada M, Mondal MS, Shimbara T, Guan JL, Wang QP, Funahashi H, Sakurai T, Shioda S, Matsukura S, Kangawa K, Nakazato M. Ghrelinem indukovaný příjem potravy je zprostředkován prostřednictvím orexinová cesta. Endokrinologie. 2003; 144: 1506 – 1512. [PubMed]
  • Tracy AL, Clegg DJ, Johnson JD, Davidson TL, Benoit SC. Antagonista melanokortinu AgRP pro tuk, ale nikoli (83 – 132), zvyšuje chuťově reagující uhlohydrát, zesilovač. Pharmacol Biochem Behav. 2008; 89: 263 – 271. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Wren AM, Seal LJ, Cohen MA, Brynes AE, Frost GS, Murphy KG, Dhillo WS, Ghatei MA, Bloom SR. Ghrelin zvyšuje chuť k jídlu a zvyšuje příjem potravy u lidí. J Clin Endocrinol Metab. 2001; 86: 5992 – 5995. [PubMed]
  • Wren AM, Small CJ, Ward HL, Murphy KG, Dakin CL, Taheri S, Kennedy AR, Roberts GH, Morgan DGA, Ghatei MA, Bloom SR. Nový hypothalamický peptid ghrelin stimuluje příjem potravy a sekreci růstového hormonu. Endokrinologie. 2000; 141: 4325 – 4328. [PubMed]
  • Zheng H, Lenard NR, Shin AC, Berthoud HR. Regulace chuti k jídlu a regulace energetické rovnováhy v moderním světě: mozek poháněný odměnou potlačuje repletační signály. Int J Obes. 2009; 33 (doplněk 2): S8 – S13. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
  • Zigman JM, Jones JE, Lee CE, Saper CB, Elmquist JK. Exprese mRNA receptoru ghrelinu v mozku krysy a myši. J Comp Neurol. 2006; 494: 528 – 548. [PubMed]