Int J Biol Sci. 2015; 11 (10): 1150 – 1159.
Publicado en línea 2015 Ago 1. doi 10.7150 / ijbs.12044
PMCID: PMC4551751
Jin joven kim,1 Jong-Ho Lee,1,✉ Doyun Kim,1,2 Soung-Min Kim,1 JaeHyung Koo,2 y Jeong Won Jahng1,✉
Resumen
Este estudio examinó los efectos de los alimentos altamente sabrosos durante la adolescencia en los trastornos psicoemocionales y neurales causados por la experiencia de estrés en la vida temprana en ratas hembras. Las crías Sprague-Dawley hembra se separaron de la presa para 3 h diariamente durante las primeras dos semanas de nacimiento (MS) o se dejaron sin alterar (NH). La mitad de las mujeres con EM recibieron acceso gratuito a galletas de chocolate además de ad libitum Chow desde el día postnatal 28. Los cachorros fueron sometidos a las pruebas de comportamiento durante la edad adulta joven. Se analizó la respuesta de corticosterona en plasma al estrés agudo, ΔFosB y los niveles de factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en las regiones del cerebro. La ingesta calórica total y el aumento de peso corporal durante todo el período experimental no difirieron entre los grupos experimentales. El acceso a las cookies durante la adolescencia y la juventud mejoró los comportamientos similares a la ansiedad / depresión según la experiencia de la EM. La expresión de ΔFosB disminuyó, pero BDNF aumentó en el núcleo accumbens de mujeres MS, y la expresión de ΔFosB se normalizó y BDNF se incrementó aún más después del acceso a las cookies. La respuesta de la corticosterona al estrés agudo se vio afectada por la experiencia de la EM y el acceso a las cookies no la mejoró. Los resultados sugieren que el acceso a las cookies durante la adolescencia mejora los trastornos psicoemocionales de las mujeres con EM, y la expresión de osFosB y / o BDNF en el núcleo accumbens puede desempeñar un papel en sus mecanismos neuronales subyacentes.
Introducción
Hay un creciente cuerpo de evidencia de que manipulaciones dietéticas idénticas pueden tener respuestas divergentes entre los sexos. A nivel molecular, se ha demostrado que existen respuestas dimorfas sexuales del transcriptoma del hipocampo entre ratas macho y hembra expuestas a la misma dieta 1. A nivel metabólico / neuroendocrino, las ratas hembras exhiben diferentes respuestas de neuropéptidos hipotalámicos a una dieta alta en grasas prolongada 2 y mayor capacidad que los machos para compensar una alta afluencia de lípidos. 3. Las hembras adultas alimentadas con alto contenido de grasa a corto plazo han disminuido los niveles de ARNm del receptor de glucocorticoides en el hipocampo y su eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal (HPA) responde de manera diferente de los hombres a un estrés posterior 4, 5. A nivel de comportamiento, la exposición a corto plazo de ratas adultas a la dieta grasa reduce la ansiedad y aumenta la exploración en los machos, mientras que tiene el efecto contrario en las hembras. 6. La pubertad es un período de desarrollo crucial caracterizado por una mayor plasticidad endocrina y cambios en la capacidad de respuesta al estrés 7. Los estudios han sugerido que una dieta alta en destete después del destete puede modificar la actividad del eje HPA basal y las respuestas endocrinas a un estrés agudo al afectar tanto el estrés como los mediadores metabólicos de una manera sexualmente dimórfica. 8, 9. Anteriormente hemos encontrado que el consumo prolongado de alimentos altamente sabrosos durante la adolescencia aumenta los comportamientos de ansiedad y depresión en ratas macho, pero no en ratas hembrass 10. El consumo prolongado de la dieta de la cafetería con alto contenido de grasa (32% de contenido de grasa) mejoró las adversidades del comportamiento en ratas macho y hembra que se sometieron a un protocolo similar de separación materna (EM) utilizado en este estudio, con mayores efectos beneficiosos en los machos 11. Las adversidades de comportamiento y neuroendocrinas observadas en nuestras ratas con EM. 12 Parecía diferir de las ratas macho con EM 13, 14.
En nuestro estudio anterior, el acceso prolongado a alimentos altamente sabrosos, una dieta moderada en grasas (~ 21% de grasa) 6, 15, durante la adolescencia y la juventud mejoraron algunos síntomas relacionados con la ansiedad y la disfunción del eje HPA en ratas macho con EM 14. Los estudios han sugerido que la modulación de la función del eje del estrés está implicada en los comportamientos emocionales positivos mediante una dieta altamente aceptable. Es decir; Se sugirió la exposición a una dieta altamente preferida alta en grasas para reducir la sensibilidad al estrés. 16; Los individuos que se ofrecían con alimentos altamente sabrosos tenían emociones más agradables, como satisfacción, disfrute y deseo. 17 y el consumo de alimentos sabrosos disminuyó las respuestas simpáticas después de estrés psicológico e inmunológico. 18, niveles de hormonas del estrés después de la moderación 19 y conductas similares a la ansiedad durante la prueba de laberinto más elevado en ratas 20. Sin embargo, en este estudio, la dieta de grasa moderada (~ 21% de grasa) durante la adolescencia y la juventud no mejoró la disfunción del eje HPA de las mujeres con EM, aunque mejoró no solo la ansiedad, sino también las conductas similares a la depresión.
Con el fin de investigar los mecanismos neuronales que subyacen al efecto psicoemocional del acceso a una dieta altamente apetecible en nuestras mujeres con EM, hemos examinado el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) y los niveles de osFosB en el núcleo accumbens (NAc). La NAc, una estructura basal del cerebro anterior que constituye una vía dopaminérgica mesolímbica, tiene un papel en la recompensa, la motivación y el refuerzo. 21. El desarrollo de anhedonia, un síntoma central del trastorno depresivo mayor, se ha atribuido a la disfunción de la vía de recompensa, en la que la NAc desempeña un papel fundamental. 22, 23. Las neuronas NAc se activan respondiendo al paradigma de estrés conductual. 24, 25, y han sido implicados en trastornos de ansiedad. 26, 27. La actividad dopaminérgica mesolímbica y la activación inducida por el estrés de las neuronas NAc se mitigaron en nuestras ratas macho con EM que mostraron ansiedad y comportamientos similares a la depresión 13, 28. Se sugirió que BDNF estaba involucrado en la alimentación hedónica a través de la modulación del sistema de dopamina mesolímbica 29, 30, y la exposición a una dieta sabrosa incrementó los niveles de BDNF y FosB y la unión del receptor D1 de dopamina en el NAc 16, 31, 32.
Materiales y Métodos
Animales
Se compraron ratas Sprague-Dawley (Samtako Bio, Osan, Corea) y se cuidaron en un área de barrera libre de patógenos específicos con control constante de la temperatura (22 ± 1 ℃), humedad (55%) y una hora 12 / 12 ciclo de luz / oscuridad (luces encendidas en 07: 00 AM). Se disponía de alimentos de laboratorio estándar (Purina Roedor Chow, Purina Co., Seúl, Corea) y agua purificada filtrada por membrana ad libitum. Los animales fueron cuidados de acuerdo con la Guía para experimentos con animales, 2000, editada por la Academia Coreana de Ciencias Médicas, que concuerda con las Guías de los NIH para el cuidado y uso de animales de laboratorio, revisada 1996. Todos los experimentos con animales fueron aprobados por el Comité para el cuidado y uso de animales de laboratorio en la Universidad Nacional de Seúl.
protocolo experimental
Las hembras nulíparas y los machos reproductores probados se utilizaron para la reproducción en el laboratorio de la instalación animal, y las crías se criaron de manera controlada para minimizar y estandarizar la estimulación ambiental no deseada de en el útero vida. Doce horas después de confirmar el parto [día posnatal (PND) 1], las crías se manipularon como describimos anteriormente 13, 14, 33 – 35. Cada camada se asignó para el grupo de separación materna (MS) o para el grupo de no manipulado (NH). Las crías con EM se sacaron de su madre y de la jaula de la casa y se colocaron juntas en una nueva jaula con astillas de madera (afeitado de Aspen, Animal JS Bedding, Cheongyang, Corea) durante las 9:00 h - 12:00 h, y luego regresaron a su casa. jaula y presa. No se ofreció ningún tratamiento adicional para mantener calientes a las crías durante el período de separación. La EM se realizó diariamente desde el DPN 1 hasta el 14, y luego se dejó a las crías con su madre sin molestar hasta el destete en el DPN 22. El grupo NH permaneció tranquilo hasta el destete, excepto por la limpieza de rutina de la jaula realizada dos veces por semana. El día del destete, se seleccionaron aleatoriamente 2 crías hembras NH y 4 MS de cada camada NH o MS, respectivamente, y se colocaron 2 crías NH o 2 crías MS juntas en cada jaula. Dos crías de EM hembras alojadas juntas recibieron acceso gratuito a alimentos altamente sabrosos (HPF) (galleta Oreo, Kraft Foods Global, Inc., East Hanover, NJ, EE. UU.), Además de ad libitum chow de PND 28 (grupo MS + HPF), y el resto de crías hembra MS 2 en cada camada (grupo MS) y crías NH (grupo NH) recibieron solo comida estándar. Las fórmulas de composición de nutrientes de chow estándar y galleta Oreo se muestran en la Tabla Table1.1. La ingesta diaria de alimentos y el aumento de peso se registraron desde PND 29. Para la evaluación de la ingesta de alimentos de 24 h, se proporcionó una cantidad de chow y galletas previamente medida, y al día siguiente, se pesó y se restó la cantidad restante de chow y galletas del valor proporcionado el día anterior. Se tuvo especial cuidado en incluir derrames. La ingesta calórica se calculó de acuerdo con las fórmulas de composición de nutrientes del chow y las galletas. Las cantidades totales de alimentos consumidos por los cachorros en cada jaula se dividieron por el número de cachorros en cada jaula y cada valor calculado se consideró como n = 1. El agua estaba disponible de forma gratuita para todos los grupos experimentales, y las condiciones de los alimentos continuaron durante todo el período experimental. El diagrama esquemático del protocolo experimental se proporciona en la Figura Figura11.
Actividad ambulatoria
Las hembras NH, MS y MS + HPF (n = 8 de 4 de camadas diferentes en cada grupo; cachorros 24 totales de 8 de camadas diferentes) se sometieron a la prueba ambulatoria en PND 54. En cada ensayo, la rata se colocó en el centro de la cámara de actividad (43.2 cm de longitud, 42.2 cm de ancho y 30.5 cm de altura, MED Associates, VT, EE. UU.), Una cámara de acrílico transparente equipada con dos planos horizontales de 16 pares de fotocélula-detector infrarrojo colocados en x, y La dimensión, espaciado de 2.5 cm, y su actividad ambulatoria fue monitoreada por el sistema computarizado para 30 mín. Las condiciones de luz de la sala de pruebas se mantuvieron con la misma intensidad que las salas de animales en condiciones de luz diurna. La actividad ambulatoria se midió como los recuentos totales de interrupciones del haz en el sensor horizontal durante cada sesión minima consecutiva de 5. La actividad de defecación, el peso de los bolos fecales, durante la prueba de ambulación de cada rata también se calificó. La actividad de aseo se analizó más a fondo; es decir, la pata delantera y el aseo de la cabeza se consideraron como aseo personal, y el cuerpo, las piernas y la preparación de la cola / genital como aseo caudal 36. La cámara de actividad se limpió con 70% de etanol después de cada uso para eliminar cualquier señal olfativa de la rata previamente probada.
Elevated Plus Maze
Dos días después de la prueba de actividad ambulatoria (PND 56), las ratas se sometieron a la evaluación del comportamiento en un laberinto más elevado, un laberinto de acrílico con forma positiva con dos brazos abiertos opuestos (50 cm de largo y 10 cm de ancho) y dos opuestos cerrados brazos (50 cm de longitud, 10 cm de ancho y 31 cm de altura), que se extienden desde una plataforma central (10 cm x 10 cm). Todo el aparato se elevó 50 cm por encima del suelo. El procedimiento de prueba fue seguido como se describió anteriormente. 37. Cada rata se colocó en el centro del laberinto frente a uno de los brazos abiertos, y luego se dejó que explorara los brazos abiertos o cerrados del laberinto durante 5 min. Se registró el tiempo transcurrido en los diferentes brazos. Cuatro patas tenían que estar dentro de la línea de entrada de cada brazo, lo que indicaba el inicio del tiempo empleado en el brazo específico, y luego se registraba la hora final cuando las cuatro patas estaban nuevamente fuera de la línea. El laberinto se limpió con 70% de etanol después de cada prueba para evitar las influencias de la rata previamente probada.
Prueba de natación forzada
Tres días después de la prueba de laberinto más elevado (PND 59), las ratas se sometieron a la prueba de natación forzada, según el método descrito anteriormente. 38. A cada rata se le permitió nadar en un cilindro de vidrio (54 cm de altura y 24 cm de diámetro) lleno de agua a 40 cm de profundidad (23-25 ℃) durante 5 min, y las sesiones de prueba fueron grabadas por una cámara de video de el lado del cilindro. La duración de la inmovilidad de la rata en el agua se puntuó a partir de cintas de vídeo utilizando un cronómetro. La inmovilidad se definió como el estado en el que se juzgaba que las ratas solo realizaban los movimientos necesarios para mantener la cabeza sobre la superficie del agua.
Las ratas se colocaron en la sala de pruebas al menos 2 h antes de cada prueba para minimizar los efectos de estrés no deseados, y todas las evaluaciones de comportamiento se realizaron entre 9: 00 AM y 12: 00 PM del día para evitar las influencias de las variaciones circadianas. La puntuación de comportamiento se realizó con el observador ciego del tratamiento de las ratas.
Ensayo de corticosterona en plasma
Una semana después del final de las sesiones de comportamiento, las ratas se colocaron en una caja de sujeción durante 2 h, en la que las ratas pudieron mover sus cuatro extremidades pero no cambiar su orientación corporal. La sangre de la cola se recogió en puntos de tiempo de 0, 30, 60 y 120 minutos durante el período de restricción y se centrifugó a 2,000 rpm durante 20 minutos. Las muestras de plasma se congelaron en nitrógeno líquido y se almacenaron a -80 ° C hasta que se usaron para el ensayo. Los niveles plasmáticos de corticosterona se determinaron mediante radioinmunoensayo utilizando 125Kit Coat-A-Count con etiqueta I (Siemens, CA, EE. UU.). La sensibilidad del ensayo fue 5.7ng / ml. El coeficiente de variación intraensayo fue 4-12.2%.
Análisis de Western Blot
Las ratas que no habían recibido las pruebas de comportamiento (n = 6 de 3 camadas diferentes en cada grupo; un total de 18 cachorros de 6 camadas diferentes) se sacrificaron en el PND 62 para el análisis de transferencia Western de los niveles de ΔFosB y BDNF en las regiones del cerebro. Se recogieron almohadillas de grasa retroperitoneal en el momento del sacrificio y se extrajeron los cerebros inmediatamente después de la decapitación. Las muestras de tejido de núcleo accumbens (NAc) e hipocampo se disecaron rápidamente en hielo, se congelaron en nitrógeno líquido y se almacenaron a -80 ° C hasta su uso. La disección del tejido NAc se realizó con una hoja fina de acuerdo con el método utilizado en nuestros estudios anteriores. 28, 39; sin embargo, no se puede evitar una posible inclusión del estriado ventro-medial cercano. Los tejidos se homogeneizaron en un único tampón de lisis detergente (50 mM Tris, pH 8.0; 150 mM NaCl; 1% Triton X-100; proteasa y cóctel inhibidor de fosfatasa 0.5%) y luego se centrifugaron en 13,000 g para 20 min en 4oC. Se midió el contenido de proteína de los sobrenadantes transferidos a tubos nuevos utilizando un kit de ensayo de proteínas (Biorad DC, Biorad, Inc., Hercules, CA), se dividieron en alícuotas a una concentración de 80 μg / 20 μl en tampón de lisis y se almacenaron a -80ºC. ° C, si no se utiliza en el mismo día. Las muestras se mezclaron con tampón de carga (Tris 100 mM, pH 6.8; ditiotreitol 200 mM; SDS al 4%; glicerol al 20%; azul de bromofenol al 0.2%) a una dilución 1: 1, se hirvieron durante 5 min, se enfriaron rápidamente en hielo y luego electroforesis en geles de Tris-glicina de poliacrilamida-SDS al 12%. Las proteínas transferidas a membranas de nitrocelulosa (Hybond-C, Amersham, Bucks, Reino Unido) se trataron con leche en polvo descremada al 5% en solución salina tamponada con Tris 1X-Tween (10 mM C4H11NO3; 0.145 M NaCl; 0.2% SDS; 0.1% Tween 20) durante la noche en 40C.Las membranas se hicieron reaccionar con anti-∆FosB policlonal de conejo (dilución 1: 1000; Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, EE. UU.) O anti-BDNF (dilución 1: 500; Millipore, Temecula, CA, EE. UU.), Y el Los anticuerpos unidos se detectaron con quimioluminiscencia de acuerdo con las instrucciones del fabricante (sustrato de transferencia occidental Lumi-light; Roche, Indianapolis, IN, EE. UU.), y se cuantificaron utilizando un sistema de análisis de imagen digital (LAS-1000, película Fuji, Tokio, Japón). Los valores digitalizados de cada muestra se normalizaron al control de carga β-actina, y luego todos los valores se convirtieron a valores relativos al valor promedio del grupo NH.
análisis estadístico
Los datos se analizaron mediante una o dos vías [datos de corticosterona; tratamiento (manejo o condición de los alimentos, niveles de 2 cada uno) X tiempo (niveles de 4)] el análisis de varianza (ANOVA), y las comparaciones preplaneadas entre los grupos se realizaron mediante post hoc Prueba PLSD de Fisher cuando sea necesario, utilizando el software StatView (Abacus, Berkeley, CA, EE. UU.). Los datos de peso corporal e ingesta de alimentos se analizaron más a fondo mediante ANOVA de medidas repetidas, seguido de la corrección de Bonferroni para P ajuste del valor. El nivel de significación se estableció en P <0.05, y todos los valores se presentaron como medias ± SEM
Resultados
Ingesta de alimentos y aumento de peso corporal.
Las hembras con EM parecieron ser más ligeras que las hembras NH que coinciden con la edad hasta la PND 39 y la diferencia de peso no se observó a partir de entonces (Figura 2A) .2UNA). Diferencias estadísticamente significativas (P<0.05) entre las hembras NH y MS durante el PND 32 - 39, excepto en el PND 36 y 37. El acceso a alimentos apetecibles disminuyó la diferencia de peso según la experiencia de MS, y la significación estadística entre NH y MS + HPF desapareció después del PND 36. Repetido Las medidas ANOVA revelaron que el aumento de peso corporal con el tiempo es diferente entre EM y EM + HPF [F(1,780) = 2.146; P= 0.0008], pero no entre NH y MS. La ingesta diaria de mujeres con EM no se diferenció de la de las hembras con NH (Figura (Figura 2B) .2SEGUNDO). El acceso a las galletas suprimió la ingesta diaria de comida de las mujeres con EM, pero la ingesta calórica diaria tendió a incrementarse con el acceso a las galletas sin significación estadística. El análisis de la ingesta calórica con medidas repetidas ANOVA no reveló efectos de la separación materna y la condición alimentaria. La ingesta calórica total durante todo el período experimental (DPN 28-62) no difirió entre los grupos experimentales (Figura (Figura 2C) .2DO). Alrededor del 40% del total de calorías consumidas por las hembras MS + HPF se originó a partir de las cookies (3259.921 ± 211.657 kcal de chow, 2184.641 ± 186.077 kcal de cookies). La almohadilla de grasa retroperitoneal de las hembras con EM en 62 PND no difirió de las hembras NH que coinciden con la edad, y tendió a aumentar con el acceso a las cookies sin significación estadística (P= 0.0833, MS vs. MS + HPF) (Figura (Figura 22D).
Evaluaciones de comportamiento
Las actividades ambulatorias de las hembras NH, MS y MS + HPF se midieron en una cámara de actividad computarizada en el PND 54. Los recuentos ambulatorios de hembras con MS durante la primera (0-15 min) y la última sesión (15-30 min) disminuyeron significativamente en comparación con hembras NH; sin embargo, una disminución significativa (P<0.05) en relación con NH se observó solo durante la última sesión en el grupo MS + HPF (Figura (Figura 3A) .3UNA). La distancia total recorrida durante la primera sesión mínima de 15 se redujo significativamente en la EM (P<0.05), pero no en MS + HPF, en comparación con NH (Figura (Figura 3B) .3SEGUNDO). El comportamiento de aseo y la actividad de defecación se puntuaron durante la prueba de actividad ambulatoria (Figura (Figura 3C3DISCOS COMPACTOS). La EM experimenta un aumento significativo del aseo rostral (P<0.05, NH frente a MS) mientras que el acceso a las cookies lo redujo (P<0.05, MS frente a MS + HPF) (Figura (Figura 3C) .3DO). La actividad de defecación de las mujeres con EM tendió a incrementarse en relación con el NH sin significación estadística, y el acceso a las cookies lo redujo significativamente (P<0.05, MS frente a MS + HPF) (Figura (Figura 33D).
Con el fin de evaluar más a fondo los comportamientos similares a la ansiedad, las ratas se sometieron a una prueba de laberinto más elevada 2 días después de la prueba de actividad ambulatoria (PND 56). El tiempo dedicado a los brazos abiertos disminuyó significativamente en las mujeres con EM (P <0.05), pero no en MS + HPF, en comparación con NH (Figura (Figura 4A) .4UNA). El porcentaje de entrada con el brazo abierto no difirió entre los grupos experimentales (Figura (Figura 4B) .4SEGUNDO). Para evaluar conductas similares a la depresión, las ratas se sometieron a la prueba de natación forzada 3 días después de la prueba de laberinto más elevado (PND 59). La duración de la inmovilidad durante la sesión de prueba de natación forzada 5 min fue significativamente mayor en mujeres con EM (P <0.05) en comparación con NH, y la puntuación de inmovilidad de las mujeres MS + HPF no difirió de NH (Figura (Figura 44C).
Niveles de corticosterona en plasma.
Una semana después de la prueba de natación, las ratas recibieron estrés de restricción y las muestras de sangre de la cola se recolectaron en 0, 30, 60 y 120, puntos de tiempo mínimos durante 2 h de la sesión de restricción, y se usaron para el ensayo de corticosterona en plasma (Figura (Figura 5) .5). Los niveles basales de corticosterona (punto temporal 0) no difirieron entre los grupos; sin embargo, los aumentos del nivel de corticosterona inducidos por el estrés fueron más bajos en las hembras con EM que en los NH, 30 y 60, puntos de tiempo mínimos después del inicio del estrés (P<0.05, NH frente a MS en cada momento). Los niveles plasmáticos de corticosterona de MS + HPF no difirieron de los de NH a los 30 minutos después del inicio del estrés, pero fueron más bajos que los de NH a los 60 minutos (P <0.05; 394.29 ± 38.35 ng / ml en NH frente a 247.48 ± 24.57 ng / ml en MS + HPF). El análisis de los niveles de corticosterona inducidos por el estrés con ANOVA de 2 vías reveló los efectos principales de la separación materna [F(1,56) = 8.814, P= 0.0045] y el tiempo [F(3,56) = 9.335, P<0.0001] y ningún efecto de la condición alimentaria. No se encontraron interacciones significativas entre la separación materna y el tiempo o entre la condición alimentaria y el tiempo.
WesternFosB y BDNF western blots
LevelsLos niveles de FosB y BDNF en la NAc se examinaron con el análisis de transferencia Western (Figura (Figura 6) .6). ΔFosB se redujo significativamente, pero BDNF se incrementó en la NAc de las mujeres con EM (P <0.05) en comparación con NH (Figura (Figura 6A6A y B). El nivel de ΔFosB en el NAc de las mujeres con EM se normalizó mediante el acceso a las cookies; es decir, no hubo diferencia entre NH y MS + HPF, y el nivel de BDNF se incrementó aún más (P <0.05, MS frente a MS + HPF). Los niveles de BDNF en el hipocampo de las mujeres con EM disminuyeron notablemente en relación con NH (P <0.05) y no se recuperó mediante el acceso de cookies (Figura (Figura 66C).
Discusión
El acceso aceptable a los alimentos mejoró los comportamientos psicoemocionales de las mujeres con EM
En este estudio, las puntuaciones de comportamiento que representan la ansiedad y la depresión, como la actividad ambulatoria, el aseo del cuerpo rostral y la actividad de defecación durante la prueba de actividad; Los brazos abiertos permanecen durante la prueba de laberinto más elevado; La inmovilidad durante la prueba de natación forzada se mejoró en mujeres con EM con acceso gratuito a las galletas Oreo durante la adolescencia y la juventud. La respuesta de la corticosterona al estrés agudo se redujo en las mujeres con EM, como se informó en los hombres con EM 14. La roma respuesta de corticosterona parece ser una consecuencia de la experiencia de MS; es decir, la experiencia de estrés repetido, ya que las respuestas del eje HPA al desafío del estrés agudo parecían verse debilitadas luego de las experiencias de estrés repetido crónico 40, 41. Los estudios sugieren que la exposición a una dieta altamente preferida alta en grasas puede modificar la actividad basal del eje HPA y las respuestas endocrinas a un estrés agudo 9, mejorar las respuestas al estrés 17, 19 y disminuir las conductas de ansiedad 18, 20. Además, el acceso gratuito a las galletas Oreo (~ 21% de contenido de grasa; una dieta moderada en grasas) durante la adolescencia y la juventud normalizó la función del eje HPA embotado y mejoró las conductas similares a la ansiedad en ratas machos con EM 14. Es decir, es probable que el acceso a las cookies de los adolescentes pueda mejorar la función del eje HPA embotado por la experiencia de la EM, el estrés repetido en la vida temprana y mejorar las adversidades del comportamiento. Sin embargo, en este estudio, el acceso a las cookies durante la adolescencia y la juventud no mejoró la actividad del eje HPA en respuesta al estrés agudo en ratas con EM femenina. Se sugiere que las eficacias ansiolíticas y / o antidepresivas del acceso a las cookies en la adolescencia en ratas con MS pueden no estar relacionadas con la función del eje HPA, aunque fue en ratas con MS macho. Las ratas macho y hembra difieren en numerosos parámetros neuroendocrinos y de comportamiento, y la vulnerabilidad al estrés depende del género 42, 43. Un estudio previo informó que un protocolo de dieta de grasa moderada 7-día lleva a una liberación exagerada selectiva de corticosterona masculina después de un estrés agudo 6.
Acceso aceptable a los alimentos y función neuronal en la NAc de ratas hembras
El presente estudio demostró que la expresión de ΔFosB está disminuida y el BDNF aumentó en la NAc de ratas hembras por la experiencia de MS. Se ha informado que el estrés psicológico o metabólico aumenta la expresión de BFosB en el NAc 44–46. Los estudios han sugerido que el factor de transcripción ΔFosB está relacionado con la expresión de BDNF en las neuronas NAc 32, 47–49. Tomados en conjunto, se sugiere que la disminución de ΔFosB y el aumento de la expresión de BDNF en la NAc puede ser una consecuencia a largo plazo del estrés de la EM en la vida temprana, posiblemente modulando la función neuronal de la NAc. Se sugirió que la función neuronal NAc estaba modulada por el paradigma de estrés conductual 24, 25 y su disfunción ha sido implicada en trastornos de depresión y ansiedad. 22, 23, 26, 27. De hecho, se ha informado un aumento de la señalización de BDNF en la NAc en modelos de depresión inducidos por estrés 50–52, y los efectos depresivos inducidos por el estrés se mitigaron en ratones que sobreexpresaban ΔFosB en el cuerpo estriado 53. Por lo tanto, es probable que los comportamientos similares a la depresión y / o ansiedad de ratas con MS hembra puedan estar relacionados con la disminución de ΔFosB y el aumento de la expresión de BDNF en la NAc.
En este estudio, el acceso a las cookies durante el periodo adolescente aumentó las expresiones de ΔFosB y BDNF en ratas MS femeninas. Este resultado coincide con informes anteriores que muestran que la exposición a una dieta sabrosa da como resultado un aumento de los niveles de ΔFosB en la NAc 31, y que la dieta alta en grasas aumentó los niveles de BDNF en la NAc de los ratones que sobreexpresaban ΔFosB 32. Considerar un informe anterior que revela que el aumento de la expresión de ΔFosB en el cuerpo estriado ejerce resiliencia ante los efectos depresivos inducidos por el estrés 53, se concluye que el aumento de ΔFosB en la NAc de nuestras hembras con EM con acceso a cookies; es decir, normalizado a su nivel basal, podría haber contribuido a la eficacia antidepresiva y / o ansiolítica del acceso a las cookies en la adolescencia. Sin embargo, no está claro si el aumento del nivel de BDNF en el NAc de las mujeres con EM con acceso a cookies está implicado en sus efectos antidepresivos y ansiolíticos, ya que el aumento de la señalización de BDNF en el NAc se informó principalmente en modelos depresivos. 50–52, pero raramente en modelos antidepresivos. Se requieren estudios adicionales.
Efectos de MS y HPF en los niveles de BDNF del hipocampo
Se ha informado una disminución en el nivel de BDNF en el hipocampo en ratas macho y hembra que fueron sometidas a un protocolo de MS similar utilizado en este estudio 54, 55. Al mismo tiempo, el nivel de BDNF se redujo en el hipocampo de nuestras ratas con EM en relación con los controles de NH en este estudio. La neurogénesis del hipocampo se ha implicado en los síntomas de ansiedad y depresión 56, 57, y es bien sabido que el hipocampo está involucrado en la regulación por retroalimentación de la actividad del eje HPA. Al recordar que la actividad de HPA se redujo en nuestras mujeres con EM, es probable que la disminución de los niveles de BDNF en el hipocampo pueda estar implicada en los trastornos de ansiedad y / o depresión por la experiencia de la EM, posiblemente en relación con la actividad del eje HPA embotada. La relación entre el nivel de BDNF del hipocampo y la actividad del eje HPA en las mujeres con EM se vio respaldada por el hecho de que el acceso a las cookies no mejoró a ambas en este estudio. Un estudio previo mostró que el consumo prolongado de dieta alta en grasa (32% de grasa) aumenta la expresión de BDNF en el hipocampo de ratas macho MS sometidas a un protocolo de MS similar que se utilizó en este estudio 58. El efecto del acceso a las cookies durante la adolescencia (~ 21% de grasa) en los niveles de BDNF en el hipocampo de ratas macho con EM está actualmente bajo investigación.
Efectos del comportamiento de los contenidos de grasa / azúcar en la galleta Oreo
En este estudio, el acceso gratuito a las galletas Oreo mejoró las adversidades psicoemocionales en ratas con experiencia estresante en la vida temprana. La galleta Oreo es una galleta de chocolate, no solo alta en grasa sino también alta en azúcar como se muestra en la Tabla Table1.1. En un estudio en seres humanos, comer chocolate redujo el estado de ánimo negativo en comparación con el agua potable, mientras que no se encontraron efectos en los estados de ánimo neutros y positivos 59. Y el efecto de mejora del estado de ánimo del chocolate dependía de la palatabilidad del chocolate (chocolate con leche frente a chocolate simple), lo que sugiere que comer alimentos sabrosos y dulces mejora un estado de ánimo negativo inducido experimentalmente. Se informó que el deseo de sacarosa aumenta en animales deprimidos con estrés leve crónico y el deseo de chocolate con leche apetecible aumenta específicamente en sujetos con ánimo deprimido 60. La elección libre de sacarosa y / o manteca de cerdo, además de chow, moduló las respuestas del eje de estrés al estrés agudo. 61. Además, la exposición a corto plazo a una dieta moderada en grasas (20% de aceite de maíz; contenido de grasa similar con las galletas Oreo) indujo alteraciones neuroendocrinas y de comportamiento de una manera sexualmente dimórfica 4–6. Tomados en conjunto, se concluye que los contenidos de azúcar y grasa de las galletas Oreo podrían haber contribuido a mejorar las adversidades neuronales y de comportamiento en las mujeres con EM. Se requieren estudios adicionales para examinar si la misma cantidad de grasa o provisión de azúcar que el acceso a la cookie Oreo produciría mejoras similares en las mujeres con EM observadas en este estudio.
Por último, en este estudio, el depósito de grasa retroperitoneal tendió a aumentar en las hembras con EM por el acceso a las cookies. Además de su efecto de modulación en la función del eje de estrés, el acceso a los alimentos sabrosos aumenta notablemente los niveles circulantes de leptina e insulina con un mayor depósito de grasa 15, 61. Se ha sugerido que tanto la leptina como la insulina ejercen una función reguladora en el sistema de recompensa meso-límbica, y especialmente la insulina aumenta la expresión de los transportadores de dopamina en el área ventral tegmental 62, 63. Como se describió anteriormente, el sistema de recompensa meso-límbica está altamente implicado en los trastornos psicoemocionales en relación con la función del eje de estrés 22–27. Por lo tanto, se sugiere que una modulación tentativa, si la hay, en el sistema de recompensa meso-límbica por el aumento de la leptina y / o la insulina con el aumento del depósito de grasa juega un papel en la elevación del estado de ánimo mediante el acceso aceptable a los alimentos. De hecho, el consumo prolongado de una dieta rica en grasas (32% de contenido de grasa) redujo los comportamientos similares a la ansiedad y aumentó los niveles plasmáticos de leptina e insulina con un depósito de grasa notablemente mayor en ratas que se sometieron a un protocolo de EM similar al utilizado en este estudio. 11. Sin embargo, aún no está claro si las mejoras de comportamiento observadas en nuestras hembras con EM con acceso a las cookies (una dieta con contenido moderado de grasas con ~ 21% de contenido de grasa) se relacionan con un aumento del depósito de grasa, debido a que el aumento en el depósito de grasa retroperitoneal por acceso a las cookies no alcanzó una significación estadística y, además, ni la leptina en circulación ni la insulina se midieron en el estudio actual.
En conclusiónLas disfunciones en el eje HPA, las neuronas NAc y el hipocampo parecían estar implicadas en las adversidades psicoemocionales de ratas jóvenes con EM por experiencia de separación materna durante las dos primeras semanas de nacimiento. El acceso gratuito a alimentos altamente sabrosos, una dieta moderada en grasas, durante la adolescencia y la juventud mejoró los comportamientos similares a la ansiedad y la depresión en mujeres con EM sin afectar el aumento de peso corporal, y la modulación funcional en las neuronas NAc puede desempeñar un papel en sus mecanismos neuronales subyacentes.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al Dr. SB Yoo por la ayuda con el análisis estadístico y al Dr. JY Lee con técnicas experimentales. Este estudio fue apoyado por becas de la Fundación Nacional de Investigación (2013R1A1A3A04-006580) y por medio del Centro de Investigación de la Disfunción Oromaxilofacial para Ancianos de la Universidad Nacional de Seúl (2014050477) financiado por el Gobierno de Corea (Ministerio de Ciencia, TIC y Planificación de Futuro).
Referencias
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