Sistema de receptor CRF-CRF1 en los núcleos central y basolateral de la amígdala media de manera diferencial el consumo excesivo de alimentos palatables (2013)

. 2013 Nov; 38 (12): 2456 – 2466.

Publicado en línea 2013 Jul 10. Pre-publicado en línea 2013 Jun 10. doi  10.1038 / npp.2013.147

PMCID: PMC3799065

Resumen

Los alimentos y las dietas altamente sabrosos son factores importantes que contribuyen al desarrollo de una alimentación compulsiva en la obesidad y los trastornos alimentarios. Anteriormente, demostramos que el acceso intermitente a alimentos sabrosos resulta en factor de liberación de corticotropina-1 (CRF1) Comportamientos antagonistas-reversibles del receptor, que incluyen ingesta excesiva de alimentos sabrosos, hipofagia del chow regular y comportamiento similar a la ansiedad. Sin embargo, las áreas del cerebro que median estos efectos son aún desconocidas. Las ratas Wistar macho se alimentaron de forma continua durante 7 días / semana (Chow-chow grupo), o alimentado de forma intermitente con 5 días / semana, seguido de una sucrosa, con una dieta sabrosa 2 días / semana (Chow / palatable grupo). Tras la alternancia de la dieta crónica, los efectos de microinfundir el CRF1 el antagonista del receptor R121919 (0, 0.5, 1.5 μg / lado) en el núcleo central de la amígdala (CeA), el núcleo basolateral de la amígdala (BlA), o el núcleo del lecho de la estría terminal (BNST) se evaluaron en una ingesta excesiva de la dieta sabrosa, hipofagia del chow y comportamiento similar a la ansiedad. Además, se evaluó la inmunotinción de CRF en el cerebro de ratas con ciclos de dieta. Intra-CeA R121919 bloqueó tanto la ingesta excesiva de alimentos sabrosos como el comportamiento similar a la ansiedad en Chow / palatable Ratas, sin afectar a la hipofagia del chow. Por el contrario, intra-BlA R121919 redujo la hipofagia del chow en Chow / palatable ratas, sin afectar la ingesta excesiva de comida sabrosa o el comportamiento similar a la ansiedad. El tratamiento intra-BNST no tuvo efecto. Los tratamientos no modificaron el comportamiento de Chow-chow ratas La inmunohistoquímica reveló un aumento del número de células positivas para CRF en CeA, pero no en BlA o BNST, de Chow / palatable ratas, durante el retiro y el acceso renovado a la dieta sabrosa, en comparación con los controles. Estos resultados proporcionan evidencia funcional de que el CRF-CRF1 El sistema receptor en CeA y BlA tiene un papel diferencial en la mediación de conductas inadaptadas resultantes de los ciclos de dieta aceptable.

Palabras clave: Factor liberador de corticotropina, BNST, adicción, ansiedad, hipofagia, rata

INTRODUCCIÓN

Se cree que los alimentos altamente sabrosos (p. Ej., Alimentos ricos en azúcares y / o grasas) son factores importantes que contribuyen a la aparición de una alimentación compulsiva en ciertas formas de obesidad y trastornos de la alimentación (; ). Existen muchas analogías entre la adicción a las drogas y la ingesta excesiva de alimentos altamente sabrosos, incluida la pérdida del control sobre las drogas / alimentos, la incapacidad de terminar el uso / comer en exceso a pesar de las consecuencias negativas, la angustia y la disforia cuando se intenta abstenerse de consumir drogas / alimentos (; ). Se ha propuesto que estos síntomas comunes surgen de disfunciones de los circuitos cerebrales, que se superponen en la adicción a las drogas y la alimentación compulsiva.

Factor liberador de corticotropina tipo 1 (CRF1) los antagonistas de los receptores se han propuesto como nuevas dianas terapéuticas para los trastornos adictivos debido a su capacidad para reducir los efectos motivadores de la abstinencia (). CRF es un mediador crítico de las respuestas endocrinas, simpáticas y conductuales al estrés (; ). La CRF en el núcleo paraventricular del hipotálamo controla la respuesta hipotalámica-pituitaria-suprarrenal (HPA) al estrés, mientras que los efectos conductuales de la CRF son independientes de la HPA y están mediadas por regiones cerebrales extrahipotalámicas (). El CRF extrahipotalámico - CRF1 el sistema receptor se recluta en dependencia de todas las drogas de abuso conocidas a través de ciclos de intoxicación / abstinencia, y esta hiperactivación se considera un elemento común, promoviendo una ingesta excesiva de drogas a través de un mecanismo reforzado negativamente (es decir, la ingesta compulsiva de drogas producida por la eliminación de la abstinencia). estado emocional negativo inducido; ; ; ).

Aunque las similitudes entre las drogas de abuso y los alimentos se han estudiado ampliamente con respecto a sus propiedades de refuerzo positivas (es decir, la ingesta excesiva de alimentos se obtiene al obtener un efecto agradable; ; ; ; ; ), la hipótesis de que la ingesta excesiva de alimentos puede resultar como una forma de 'automedicación' para aliviar el estado emocional negativo asociado con la abstinencia de alimentos muy sabrosos es relativamente poco estudiada (; ; ).

Anteriormente, hemos demostrado que la retirada del acceso crónico e intermitente a alimentos altamente sabrosos provoca el reclutamiento del sistema de CRF extrahipotalámico y la aparición de CRF.1 comportamientos desadaptativos dependientes del receptor, que incluyen la ingesta excesiva de alimentos al renovar el acceso a la dieta altamente sabrosa, la hipofagia de la dieta del chow aceptable y la conducta similar a la ansiedad durante la abstinencia ().

Sin embargo, la evidencia funcional directa con respecto a qué área del cerebro es responsable de la CRF1 Faltan las adaptaciones conductuales dependientes del receptor inducidas por los ciclos de dieta apetecibles. Este estudio, por lo tanto, tuvo como objetivo determinar si el antagonismo específico del sitio de CRF1 Los receptores dentro del núcleo central de la amígdala (CeA), el núcleo basolateral de la amígdala (BlA) o el núcleo del lecho de la estría terminal (BNST) fueron capaces de bloquear la ingesta excesiva de alimentos altamente sabrosos, hipofagia inducida por la abstinencia Chow, y comportamiento parecido a la ansiedad. Además, este estudio tuvo como objetivo determinar si la expresión de CRF en CeA, BlA y BNST aumentó en ratas con ciclos de dieta en comparación con los controles, utilizando inmunohistoquímica. Aunque anteriormente hemos demostrado que la abstinencia de alimentos sabrosos se asocia con un aumento de la expresión de CRF en CeA, actualmente se desconoce cómo se ven afectados BlA y BNST por el ciclo de la dieta.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materias

Ratas Wistar macho (n= 140, de los cuales 33 ratas para experimentos de CeA, 46 ratas para experimentos de BlA, 39 ratas para experimentos de BNST y 22 ratas para el experimento de inmunohistoquímica; Tabla complementaria 1), con un peso de 180 – 230 g y 41 – 47 de días anteriores a la llegada (Charles River, Wilmington, MA, EE. UU.), se alojaron en jaulas de plástico (27 × 48 × 20 × x) con un único cable en una luz trasera 12-h Ciclo (se apaga a las 1100 horas), en un vivero con humedad (60%) y temperatura controlada (22 ° C) aprobado por AAALAC. Las ratas tenían ad libitum acceso a alimento a base de maíz (Harlan Teklad LM-485 Diet 7012; 65% kcal carbohidrato, 13% grasa, 21% proteína, energía metabolizable 310 cal / 100 g; Harlan, Indianapolis, IN, EE. UU.) y agua, a menos que se especifique lo contrario . Los procedimientos utilizados en este estudio se adhirieron a la Guía del Instituto Nacional de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio (número de publicación del NIH 85-23, 1996 revisado) y los Principios de Cuidado de Animales de Laboratorio, y fueron aprobados por el Campus Médico de la Universidad de Boston Institucional Comité de cuidado y uso de animales.

Drogas

R121919 (3-[6-(dimethylamino)-4-methyl-pyrid-3-yl]-2,5-dimethyl-N,N-Dipropil-pirazolo [2,3-a] pirimidina-7-amina, NBI 30775) se sintetizó como se describe en ). R121919 es un CRF potente, no peptídico y de alta afinidad.1 antagonista del receptor (Ki= 2 – 5 nM), que muestra una actividad más débil de 1000 en el CRF2 receptor, proteína de unión a CRF, u otros tipos de receptores 70 (). R121919 se solubilizó utilizando una mezcla de solución salina: etanol: cremofor 18: 1: 1.

Pruebas de comportamiento

Acceso a la alternancia de la dieta sabrosa ad libitum.

El acceso a la ad libitum Se realizó una alternancia de dieta sabrosa como se describió anteriormente (, , ; ). Brevemente, después de la aclimatación, las ratas se dividieron en dos grupos para la ingesta de alimentos, el peso corporal y la eficiencia de alimentación de los días anteriores 3-4. A un grupo se le proporcionó ad libitum Acceso a una dieta Chow (Chow) para 7 días a la semana (Chow-chow, el grupo de control de este estudio) mientras que a un segundo grupo se le proporcionó acceso gratuito a chow durante los días de la semana de 5, seguidos de los días de 2 de ad libitum a una dieta altamente sabrosa, con sabor a chocolate y alta en sacarosa (sabrosa); Chow / palatable grupo). Todas las pruebas de comportamiento se realizaron en ratas que habían sido sometidas a ciclos de dieta durante al menos 7 semanas. La dieta 'chow' era la comida a base de maíz descrita anteriormente de Harlan, mientras que la dieta apetecible era una dieta nutricionalmente completa, con sabor a chocolate, rica en sacarosa (50% kcal), basada en AIN-76A que es comparable en macronutrientes proporciones y densidad energética de la dieta chow (fórmula con sabor a chocolate 5TUL: 66.7% kcal de carbohidratos, 12.7% de grasa, 20.6% de proteína, energía metabolizable 344 kcal / 100 g (Test Diet, Richmond, IN, EE. UU.) formulada con 45 mg de precisión gránulos de alimentos para aumentar su preferencia). En aras de la brevedad, los primeros 5 días (solo comida) y los últimos 2 días (comida o sabroso según el grupo experimental) de cada semana se denominan en todos los experimentos como C y P etapas. Se proporcionó una dieta apetecible en alimentadores GPF20 'J' (Ancare, Bellmore, NY, EE. UU.). Las dietas nunca estuvieron disponibles al mismo tiempo.

Experimentos de ingesta de alimentos

Las ratas recibieron alimentos previamente pesados ​​en sus jaulas en el inicio del ciclo oscuro. Se administraron tratamientos en ratas con ciclos de dieta durante al menos 7 semanas después de renovar el acceso a la dieta sabrosa (CP fase), o a la dieta chow (PC fase). R121919 fue microinfundido bilateralmente dentro del CeA, el BlA o el BNST (0, 0.5 y 1.5 μg / lado, 0.5 μl / lado, tiempo de pre-tratamiento 30-min) usando diseños cuadrados cuadrados aleatorizados dentro del sujeto.

Prueba de caja clara-oscura

A las ratas se les realizó una prueba de 10 min en una caja rectangular clara-oscura (50 × 100 × 35 cm) en la que se iluminó el compartimento de luz aversiva (50 × 70 × 35 cm) con una luz de 60 lux. El lado oscuro (50 × 30 × 35 cm) tenía una cubierta opaca y lux0 lux de luz. Los dos compartimentos estaban conectados por una puerta abierta, que permitía a los sujetos moverse libremente entre los dos. Las pruebas se realizaron después de al menos 7 semanas de alternancia de dieta, 5 – 9 h después del cambio de la dieta sabrosa a la dieta chow (PC fase); este punto temporal asegura la aparición de un comportamiento similar a la ansiedad inducido por la retirada de alimentos sabrosos en Chow / palatable ratas, ). Las ratas se mantuvieron en la antesala silenciosa y oscura durante al menos 2 h antes de la prueba. El ruido blanco estuvo presente durante la habituación y las pruebas. El día de la prueba, las ratas se microinfundieron bilateralmente con R121919 dentro del CeA, el BlA o el BNST (0, 0.5 y 1.5 μg / lado, 0.5 μl / side) 30 min antes de colocarlas en el compartimento oscuro frente a la puerta y el comportamiento fue grabado en video para su posterior puntuación. Los tratamientos se dieron utilizando un diseño entre sujetos. El tiempo pasado en el compartimento abierto se midió como un índice de comportamiento similar a la ansiedad. El aparato se limpió con agua y se secó después de cada sujeto.

Cirugías intracraneales, procedimiento de microinfusión y colocación de cánulas

Cirugias intracraneales

Las ratas se implantaron estereotáxicamente con cánulas intracraneales bilaterales como se describió anteriormente (; ; ). Brevemente, las cánulas guía de acero inoxidable (calibre 24, Plastics One, Roanoke, VA, EE. UU.) Se bajaron bilateralmente 2.0 mm por encima del CeA, BlA o BNST. Se fijaron cuatro tornillos de joyero de acero inoxidable al cráneo de la rata alrededor de la cánula. Se aplicaron resina rellena de restauración dental (Henry Schein, Melville, NY, EE. UU.) Y cemento acrílico, formando un pedestal que anclaba firmemente la cánula. Las coordenadas de la cánula de bregma utilizadas para el CeA fueron: AP +0.2, ML ± 4.2, DV -7 (desde el cráneo) con la barra incisiva colocada 5.0 mm por encima de la línea interaural, según el atlas de ). Las coordenadas de la cánula utilizadas para el BlA fueron: AP −2.64, ML ± 4.8, DV −6.5 (desde el cráneo) con cráneo plano, según ). Las coordenadas de la cánula utilizadas para el BNST fueron: AP −0.6, ML ± 3.5, DV −4.8 (desde el cráneo) con cráneo plano y ángulo de inclinación de 14 °. Un estilete de acero inoxidable (Plastics One) mantuvo la permeabilidad de la cánula. Después de la cirugía, a las ratas se les permitió un período de recuperación de 7-día, durante el cual se manejaron diariamente.

Procedimiento de microinfusion

El fármaco se microinfundió en el cerebro de ratas como se describió anteriormente (; ). Para la microinfusión intracraneal, se retiró el estilete ficticio de la cánula guía y se reemplazó con un inyector de acero inoxidable de calibre 31 que proyecta 2 mm más allá de la punta de la cánula guía; el inyector se conectó a través de un tubo PE 20 a una microjeringa Hamilton (Hamilton, Reno, Nevada) accionada por una bomba de microinfusión de múltiples jeringas (KD Scientific / Biológica Instruments, Holliston, MA, EE. UU.). Las microinfusiones se realizaron en 0.5 μl de volumen administrado en 2 min; Los inyectores se dejaron colocados durante un minuto adicional de 1 para minimizar el reflujo.

Colocación de la cánula

La colocación de la cánula se verificó al final de todas las pruebas (ver Figura 1 y XNUMX). Los sujetos fueron anestesiados (isoflurano, 2 – 3% en oxígeno) y perfundidos transcardialmente con 4% paraformaldehído (PFA) en agua (pH 7.4) y microinfundidos con violeta de cresyl (0.5 μl / lado). Los cerebros se fijaron luego durante la noche en 4% PFA y se equilibraron en 30% sacarosa en PFA. Se recogieron secciones coronales de 40 μm utilizando un criostato (Thermo Scientific HM-525) y se verificaron las colocaciones con un microscopio. Se excluyeron del análisis cuarenta sujetos (14 para CeA, 16 para BlA y 10 para BNST) debido a la colocación incorrecta de la cánula. Los datos de las ubicaciones incorrectas se analizaron para ayudar a interpretar la especificidad del sitio de los efectos.

Figura 1 y XNUMX 

Dibujo de cortes cerebrales de ratas coronales. Los puntos representan los sitios de inyección en el núcleo central de la amígdala (CeA) (a), el núcleo basolateral de la amígdala (BlA) (b) y el núcleo del lecho de la estría terminal (BNST) (c) incluidos en el análisis de datos. ...

Inmunohistoquímica CRF

Procedimiento conductual, perfusiones e inmunohistoquímica.

Ratasn= 22) se sometieron a ciclos de dieta durante semanas 7, se anestesiaron y se perfundieron 2 – 4 h después de haber cambiado de la dieta aceptable a la dieta de chow (PC fase) o de la dieta chow a la dieta palatable (CP fase). Las ratas se anestesiaron y luego se perfundieron transcardialmente con solución salina + 2% (p / v) de nitrito de sodio (pH = 7.4) primero, y con 4% de paraformaldehído tamponado en Borax (pH = 9.5) a continuación. Luego se decapitaron las ratas y los cerebros se recogieron inmediatamente, se colocaron en ∼20 ml de 4% PFA, y se almacenaron en 30% sacarosa en 4% PFA en solución a 4 ° C hasta la saturación.

Para la visualización de CRF, los cerebros se cortaron en secciones coronales de 40 μm utilizando un criostato y posteriormente se almacenaron en un crioprotector a -20 ° C. Cada sexta sección (240 μm de separación) de todo el CeA, BlA y BNST se eligió de forma aleatoria sistemática y se procesó para inmunocitoquímica. Las secciones flotantes se lavaron en solución salina tamponada con fosfato de potasio (KPBS). Después del lavado inicial, las secciones se incubaron en una solución de KPBS de peróxido de hidrógeno al 0.3% durante 30 minutos para bloquear las peroxidasas endógenas. A continuación, las secciones se lavaron de nuevo y se colocaron en solución de bloqueo (suero de cabra normal al 3%, Triton X0.25 al 100% y albúmina de suero bovino al 0.1%) durante 2 h. Luego, las secciones se transfirieron al anticuerpo primario (dilución 1: 100, anti-CRF (sc-10718), Santa Cruz Biotechnology) en solución de bloqueo y se incubaron durante 72 ha 4 ° C. Después de un lavado adicional, las secciones se incubaron en un anticuerpo secundario (dilución 1: 1000, Vector Laboratories anti-conejo biotinilado (BA-1000), Burlingame, California) en solución de bloqueo durante 2 ha temperatura ambiente. Las secciones se lavaron y luego se incubaron en una solución ABC de peroxidasa de rábano picante avidina-biotina (Vector Laboratories) en solución de bloqueo durante 1 h. A continuación, las secciones se incubaron usando un kit de sustrato de diaminobencidina (Vector Laboratories) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y una vez que la reacción se completó, las secciones se enjuagaron en KPBS, se montaron en portaobjetos y se dejaron secar durante la noche. Al día siguiente, los portaobjetos se deshidrataron usando concentraciones graduadas de alcohol y se cubrieron con un cubreobjetos con un montante DPX (Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, EE. UU.).

Cuantificación de cuerpos celulares de CRF +

La cuantificación de los cuerpos celulares de CRF + se realizó de acuerdo con el enfoque de la estereología imparcial. La serie de secciones fue analizada para cada lote de tinción. Las secciones se analizaron utilizando un microscopio BX-51 de Olympus (Center Valley, PA, EE. UU.) Equipado con una cámara de video en vivo Rotiga 2000R (QImaging, Surrey, BC, Canadá), una plataforma motorizada MAC6000 XYZ de tres ejes (Ludl Electronics, Hawthorne, NY, EE. UU.), Y una estación de trabajo de computadora personal. Todos los recuentos celulares se realizaron en portaobjetos codificados por un investigador ciego a las condiciones de tratamiento. Cada región se describió virtualmente en la imagen digitalizada de cada sección elegida al azar utilizando el módulo de flujo de trabajo del fraccionador óptico del software Stereo Investigator (MicroBrightField, Williston, VT, EE. UU.). Todos los contornos se dibujaron con un bajo aumento utilizando un objetivo Olympus PlanApo N 2X con apertura numérica 0.08 y se contaron con un objetivo Olympus UPlanFL N 40X con apertura numérica 0.75. El marco de la cuadrícula y el marco de conteo se establecieron en 275 × 160 μm. Se utilizaron una zona de protección de 2 μm y una altura de disector de 20 μm. Las secciones congeladas se cortaron originalmente con un grosor nominal de 40 μm. La inmunotinción y el montaje dan como resultado un grosor de sección alterado, que se midió en cada sitio de conteo. El software calculó un grosor de sección promedio y lo usó para estimar el volumen total de la región de la muestra y el número total de células CRF +.

Análisis estadístico

Del estudiante t-Se utilizaron pruebas para analizar factores con dos niveles. Se realizaron ANOVAs para analizar factores con más de dos niveles. Tras el efecto omnibus significativo de ANOVAs (p<0.05), LSD de Fisher post hoc Se utilizaron pruebas de comparación. Se utilizó la prueba de Dunnett para determinar si R121919 normalizó la ingesta de Chow / palatable ratas tratadas con vehículo Chow-chowNiveles alimentados. Los paquetes de software / gráficos utilizados fueron Systat 11.0, SigmaPlot 11.0 (Systat Software, Chicago, IL, EE. UU.), InStat 3.0 (GraphPad, San Diego, CA, EE. UU.), Statistica 7.0 (Statsoft, Tulsa, OK, EE. UU.) Y PASW Estadísticas 18.0 (SPSS, Chicago, IL, EE. UU.).

RESULTADOS

Efectos de la microinfusión de R121919 en el CeA

Ingesta excesiva de alimentos palatables.

Para determinar si CRF1 los receptores en el CeA median la ingesta excesiva de alimentos sabrosos en ratas con ciclos de dieta, nosotros, el sitio microinfundido, específicamente el CRF selectivo1 el antagonista del receptor R121919 en esta área del cerebro y midió la ingesta de alimentos al comienzo de la P fase. Como se muestra en Figura 2a, la ingesta de alimentos palatables tratados con vehículo alimentados Chow / palatable las ratas fueron dos veces más altas que las del control alimentado con comida Chow-chow ratas Antagonismo de CeA CRF1 Los receptores bloquearon completamente este consumo excesivo de alimentos sabrosos en Chow / palatable ratas, sin afectar la ingesta de alimentos en ratas de control (Chow-chow, F (2, 20) = 0.72, NS; Chow / palatable, F (2, 14) = 5.02, p Post hoc La comparación reveló que la dosis más alta de R121919 (1.5 μg / lado) redujo significativamente la ingesta de alimentos sabrosos en comparación con el vehículo en Chow / palatable ratas Ingesta de Chow / palatable ratas después de la microinfusión de la dosis de 1.5 μg / lado no difirió significativamente de la ingesta de vehículo tratado Chow-chow ratas Confirmando la especificidad de los efectos para CRF1 receptores en el CeA, no se observó efecto en la ingesta de alimentos de sujetos con cánulas fuera de lugar (Chow / palatable, F (2, 2) = 4.32, NS).

Figura 2 y XNUMX 

Efectos de la microinfusión del factor selectivo de liberación de corticotropina-1 (CRF1) antagonista del receptor R121919 (0, 0.5, 1.5 μg / lado) en el núcleo central de la amígdala (CeA) en la ingesta excesiva de alimentos palatables, hipofagia de ...

Hipofagia de la dieta regular del chow.

Para determinar si CRF1 los receptores en el CeA median la hipofagia de la dieta del chow en ratas con ciclos de dieta, nosotros microinfundimos R121919 en esta área del cerebro y medimos la ingesta de alimentos al comienzo de la C fase. Como se muestra en Figura 2b, la ingesta de vehículo tratado Chow / palatable ratas fue ∼1 / 3 de la ingesta de vehículo tratado Chow-chow ratas (hipofagia). El tratamiento con R121919 no afectó la hipofagia del chow regular en Chow / palatable ratasChow / palatable, F (2, 12) = 0.14, NS). Confirmando los resultados obtenidos en P fase, la microinfusión R121919 en el CeA no afectó la ingesta de chow en el control Chow-chow ratasChow-chow, F (2, 20) = 0.01, NS).

Comportamiento similar a la ansiedad inducida por la abstinencia aguda

Para determinar si CeA CRF1 los receptores median el estado emocional negativo inducido por la extracción de los alimentos sabrosos en ratas cicladas, el sitio microinfundido específicamente R121919 en esta área del cerebro y midió el comportamiento similar a la ansiedad mediante la prueba de la caja clara-oscura 5 h en la C fase. Como se muestra en Figura 2cLas ratas que se retiraron del acceso crónico e intermitente a la dieta altamente apetecible mostraron una disminución significativa en el tiempo que pasaron en el compartimento claro de la caja de luz-oscuridad. Microinfusión de 1.5 μg / lado de R121919 en el CeA, la dosis que efectivamente redujo el consumo excesivo de alimentos sabrosos, bloqueó completamente el comportamiento similar a la ansiedad al aumentar el tiempo pasado en el área iluminada de la caja en Chow / palatable ratas, sin afectar el comportamiento en Chow-chow ratas (DOSIS: F (1, 24) = 4.40, p<0.05). Confirmación de la especificidad de los efectos de la IRC1 receptores en el CeA, no se observó efecto en la ingesta de alimentos de sujetos con cánulas fuera de lugar (DOSIS: F (2, 2) = 4.32, NS).

Efectos de la microinfusión de R121919 en la BlA

Ingesta excesiva de alimentos palatables.

Para determinar si BlA CRF1 los receptores median la ingesta excesiva de alimentos sabrosos en ratas con ciclo de dieta, nosotros, el sitio microinfundido específicamente R121919 en esta área del cerebro y medimos la ingesta de alimentos al comienzo de la P fase. A diferencia de lo que se observó después de la administración de R1219191 en el CeA, como se muestra en Figura 3a Microinfusión bilateral de la CRF selectiva.1 El antagonista del receptor en el BlA no afectó significativamente la ingesta de alimentos sabrosos en Chow / palatable ratasChow / palatable, F (2, 26) = 1.56, NS). Del mismo modo, el consumo regular de chow en Chow-chow ratas no fue afectada por la microinfusión R121919 (Chow-chow, F (2, 18) = 0.52, NS).

Figura 3 y XNUMX 

Efectos de la microinfusión del factor selectivo de liberación de corticotropina-1 (CRF1) antagonista del receptor R121919 (0, 0.5, 1.5 μg / lado) en el núcleo basolateral de la amígdala (BlA) en la ingesta excesiva de alimentos sabrosos, hipofagia de pacientes normales ...

Hipofagia de la dieta regular del chow.

Para determinar si CRF1 los receptores en el BlA median la hipofagia del chow en ratas cicladas, microinfundimos R121919 en esta área del cerebro y medimos la ingesta de alimentos al comienzo de la C fase. Como se muestra en Figura 3b, se observó un aumento significativo en la ingesta regular de chow después de la microinfusión del CRF1 antagonista del receptor en la BlA de Chow / palatable ratasChow / palatable, F (2, 26) = 4.46, p<0.05). De hecho, la dosis más alta (1.5 μg) de R121919 microinfundida en el BlA durante C fase aumentó significativamente el consumo de la dieta chow regular en un porcentaje de 221.1 ± 33.1 (M ± SEM) en comparación con el vehículo tratado Chow-chow ratas R121919 atenuó, pero no bloqueó completamente, la hipofagia inducida por la abstinencia a la dosis más alta inyectada. Confirmando los datos obtenidos en P fase, la microinfusión R121919 no afectó el consumo regular de chow en Chow-chow ratasChow-chow, F (2, 20) = 0.25, NS). Confirmando la especificidad de los efectos para CRF1 receptores en la BlA, no se observó ningún efecto en la ingesta de alimentos de sujetos con cánulas fuera de lugar (Chow / palatable, F (2, 8) = 0.50, NS).

Comportamiento similar a la ansiedad inducida por la abstinencia aguda

Para determinar si BlA CRF1 los receptores median el estado emocional negativo inducido por la retirada aguda de los alimentos sabrosos en ratas cicladas, el sitio microinfundido específicamente R121919 en esta área del cerebro y medimos el comportamiento similar a la ansiedad 5 en el C fase. Como se muestra en Figura 3cRetirada de alimentos sabrosos Chow / palatable ratas pasaron menos tiempo en el compartimiento de luz en comparación con Chow-chow ratas (DIET: F (1, 23) = 84.03, p<0.001). R121919, microinfundido en el BlA, no afectó significativamente el tiempo pasado en el área de luz (DOSIS: F (1, 39) = 0.01, NS).

Efectos de la microinfusión de R121919 en el BNST

Ingesta excesiva de alimentos palatables.

Para determinar si BNST CRF1 los receptores median la ingesta excesiva de alimentos sabrosos en ratas con ciclos de dieta, R121919 fue específicamente microinfundido en esta área del cerebro y la ingesta de alimentos se midió al comienzo de la P fase. Como se muestra en Figura 4b, microinfusión bilateral del CRF selectivo1 antagonista del receptor en el BNST no afectó significativamente la ingesta de alimentos sabrosos en Chow / palatable ratasChow / palatable, F (2, 18) = 0.33, NS). Del mismo modo, el consumo regular de chow en Chow-chow ratas no fue afectada por la microinfusión R121919 (Chow-chow, F (2, 20) = 1.03, NS).

Figura 4 y XNUMX 

Efectos de la microinfusión del factor selectivo de liberación de corticotropina-1 (CRF1) antagonista del receptor R121919 (0, 0.5, 1.5 μg / lado) en el núcleo de la cama de la estría terminal (BNST) en la ingesta excesiva de alimentos palatables, hipofagia de ...

Hipofagia de la dieta regular del chow.

Para determinar si BNST CRF1 los receptores median la hipofagia de la dieta de chow en ratas cicladas, microinfundimos R121919 en esta área del cerebro y medimos la ingesta de alimentos al comienzo de la C fase. Como se muestra en Figura 4a, La microinfusión R121919 no afectó el consumo regular de chow en Chow-chow ratasChow-chow, F (2, 14) = 0.03, NS). De manera similar, el tratamiento con R121919 no afectó la hipofagia del chow regular en Chow / palatable ratasChow / palatable, F (2, 20) = 0.27, NS).

Comportamiento similar a la ansiedad inducida por la abstinencia aguda

Para determinar si BNST CRF1 los receptores median el estado emocional negativo inducido por la extracción aguda de los alimentos sabrosos en ratas cicladas, nosotros, el sitio microinfundido específicamente R121919 en esta área del cerebro y medimos el comportamiento similar a la ansiedad 5 h después del cambio de PC fase. Como se muestra en Figura 4cRetirada de alimentos sabrosos Chow / palatable las ratas pasaron menos tiempo en el compartimiento de luz en comparación con el control Chow-chow ratas (DIET: F (1, 17) = 17.11, p<0.01). El R121919, microinfundido bilateralmente a la dosis de 1.5 μg / lado en el BNST no afectó significativamente el tiempo pasado en el área de luz (DOSIS: F (1, 33) = 0.47, NS).

Inmunohistoquímica CRF

Figura 5 y XNUMX ilustra micrografías representativas de células CRF + en CeA, BlA y BNST en Chow-chow y Chow / palatable ratas, siguiendo el ad libitum Procedimiento de alternancia de dieta palatable. El análisis de la inmunorreactividad CRF de la CeA reveló que una diferencia significativa entre Chow / palatable y Chow-chow ratas durante tanto el C y P fase (F (2, 19) = 4.19, p<0.05). No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos en BlA (F (2, 17) = 1.13, NS) o BNST (F (2, 19) = 1.16, NS).

Figura 5 y XNUMX 

Micrografías representativas de la inmunorreactividad del factor liberador de corticotropina (CRF) en el núcleo central de la amígdala (CeA) (a-d), núcleo basolateral de la amígdala (BlA) (e-h) y núcleo del lecho de la estría terminal (BNST) ) (Illinois) ...

DISCUSIÓN

Este estudio fue diseñado para identificar funcionalmente el sitio del cerebro responsable de la ingesta excesiva mediada por CRF de alimentos altamente sabrosos en ratas bajo régimen de alternancia de dieta. Nuestros hallazgos demuestran un papel importante para el CeA en la mediación del consumo excesivo de alimentos altamente sabrosos. Además, demostramos que el sistema CRF en la BlA, a diferencia del CeA, tiene un papel en el proceso de devaluación que se produce cuando el cambio en la magnitud de la recompensa de los alimentos.

Anteriormente, hemos demostrado que los ciclos repetidos de acceso y abstinencia aguda de una dieta azucarada y altamente apetecible conducen a una ingesta excesiva de alimentos sabrosos, así como a una hipofagia aguda dependiente de la abstinencia de la dieta habitual del chow y un comportamiento similar al de la ansiedad (; , ). El consumo excesivo de alimentos observado aquí se basa en la hipótesis de que se debe a un estado emocional negativo inducido por episodios repetidos de abstinencia aguda de alimentos altamente sabrosos a través de un CRF-CRF extrahipotalámico1 mecanismo mediado por el sistema receptor, que se asemeja al proceso similar al de un 'encendido' que subyace a los trastornos adictivos (; ; ; ).

Los resultados de este estudio demuestran que CRF1 Los receptores de la CeA y la BlA median las adaptaciones de la alimentación y el comportamiento similar a la ansiedad de las ratas con ciclos de alimentación crónica. Administración del CRF selectivo1 antagonista de los receptores dentro del CeA bloqueó tanto el comer excesivamente como el comportamiento similar a la ansiedad en Chow / palatable Ratas, sin afectar la hipofagia de la dieta poco aceptada, regular. Curiosamente, la administración de R121919 en el BlA atenuó la hipofagia de la dieta de chow menos apetitiva (es decir, el aumento del consumo regular de chow) en Chow / palatable Las ratas, sin afectar el comer excesivamente ni el comportamiento de ansiedad. Cuando se microinfundió en el BNST, R121919 no afectó ninguna de las variables medidas en Chow / palatable ratas (consumo excesivo de la dieta altamente apetecible, ingesta de la dieta chow regular y comportamiento de ansiedad agudo inducido). Los efectos farmacológicos observados fueron selectivos para Chow / palatable ratas porque R121919, microinfundido dentro del CeA, BlA o BNST de Chow-chow Las ratas de control, no ejercen efecto. Por lo tanto, el CRF-CRF1 El sistema receptor de la CeA y la BlA parecen mediar de manera diferencial los resultados de comportamiento que resultan del ciclo crónico de la dieta palatable. Por otro lado, el CRF – CRF1 El sistema receptor de la BNST no parece estar involucrado en las adaptaciones de comportamiento inducidas por la alternancia de la dieta sabrosa.

Nuestros hallazgos conductuales y farmacológicos fueron respaldados por la observación de que la inmunorreactividad de CRF dentro del CeA de Chow / palatable ratas fue significativamente mayor en comparación con Chow-chow ratas de control, durante la retirada de y después del acceso renovado a la dieta altamente sabrosa (). Curiosamente, no se observaron diferencias significativas en la inmunorreactividad de CRF entre los grupos dentro de la BlA o la BNST. La mayor inmunorreactividad de CRF observada en el CeA de Chow / palatable las ratas son consistentes con nuestro hallazgo anterior de que la abstinencia aguda de la dieta sabrosa se asocia con un aumento de la liberación de CRF en el CeA (). Sin embargo, al contrario de lo que se mostró anteriormente, la renovación del acceso a la dieta sabrosa no causó un retorno de la expresión de CRF en el CeA a los niveles de control. La discrepancia entre los resultados obtenidos aquí y la observación previa puede estar relacionada con el punto temporal diferente de la colección del cerebro y la resolución anatómica diferente de las técnicas adoptadas para medir la expresión de CRF. No obstante, el aumento observado en la expresión de CRF en el CeA durante la abstinencia y después del acceso renovado a la dieta sabrosa es consistente con los efectos selectivos del bloqueo de la conducta similar a la ansiedad (durante la retirada) y la alimentación excesiva (acceso renovado) en Chow / palatable ratas La inconsistencia aparente entre los dos estudios puede, por lo tanto, interpretarse colectivamente de la siguiente manera: durante la abstinencia aguda de alimentos sabrosos, la expresión de CRF aumenta en el CeA de ratas con ciclos de dieta en comparación con los controles y es responsable de la aparición de un efecto negativo. La expresión de CRC de CeA permanece alterada hasta las primeras horas de acceso altamente aceptable, lo que provoca una alimentación excesiva. Sin embargo, tras un consumo excesivo de alimentos sabrosos, el CRF vuelve a los niveles de control ().

Los resultados conductuales, farmacológicos y moleculares mostrados apoyan la hipótesis de que el CRF-CRF1 El sistema receptor en el CeA tiene un papel importante en la mediación del estado afectivo negativo y la ingesta excesiva de alimentos sabrosos en ratas con ciclos de dieta, de manera similar a lo que se ha demostrado ampliamente para la dependencia del alcohol y las drogas (). De hecho, las ratas dependientes de etanol exhiben un aumento de la liberación extracelular de CRF en el CeA durante la retirada y la administración de un antagonista del receptor de CRF en el CeA es capaz de bloquear la autoadministración de etanol durante la extracción (; ). De manera análoga, los animales dependientes de opiáceos muestran una mayor expresión de CRF en el CeA durante la retirada () y el bloqueo de los receptores de CRF en el CeA, pero no en el BNST, reduce los signos de comportamiento del retiro (; ). Un papel clave para CRF – CRF1 El sistema en el CeA también se ha demostrado en la dependencia de la nicotina. De hecho, la extracción de nicotina precipitada por mecamilamina se asocia con una hiperactivación de la CRF-CRF1 sistema receptor en CeA (), e intra-CeA, pero no intra-BlA, microinfusión de un CRF1 antagonista del receptor reduce las elevaciones dependientes de la abstinencia de la nicotina en el umbral de recompensa cerebral (). En ratas dependientes de cannabinoides, la abstinencia precipitada se asocia con una elevación marcada en la concentración de CRF extracelular en el CeA (). En conjunto, esta evidencia apoya firmemente la hipótesis de que el CRF-CRF1 El sistema receptor en el CeA es un mediador clave del efecto negativo agudo inducido por la abstinencia, junto con un consumo excesivo de drogas y alcohol durante la dependencia. Nuestros resultados amplían este conocimiento al consumo excesivo de alimentos altamente sabrosos, lo que sugiere que se producen neuroadaptaciones análogas.

Los resultados de este estudio muestran que la hipofagia dependiente de la abstinencia de alimentos de la dieta de chow menos apetitiva se atenúa por microinfusión dentro de la BLA de la CRF selectiva1 antagonista del receptor, mientras que la alimentación excesiva y el comportamiento similar a la ansiedad no se vieron afectados por el tratamiento farmacológico intra-BlA. La implicación diferencial de la BlA CRF – CRF.1 El sistema receptor en los resultados del ciclo de la dieta sugiere que la hipofagia del chow puede representar un proceso de comportamiento independiente del comportamiento similar a la ansiedad. Más bien, estos hallazgos son consistentes con la hipótesis de que la BlA media los aspectos sensoriales y de incentivo de los eventos sobresalientes motivacionales. De hecho, existe evidencia considerable de que la BlA es de importancia crítica en la mediación de los procesos de devaluación y respuestas aversivas para recompensar la reducción (es decir, el efecto Crespi, el contraste negativo sucesivo, la devaluación de la recompensa, etc.); ; ; ), y, por lo tanto, la hipofagia resultante del cambio de la dieta altamente apetitosa a la dieta menos apetitiva puede representar un proceso de devaluación hedónica, en lugar de un mecanismo dependiente de la homeostasis energética (es decir, independiente de la ingesta de energía previa o el aumento de peso corporal). ; , ). Bloqueo de CRF1 los receptores dentro de la BlA, por lo tanto, tienen la hipótesis de reducir la hipofagia del chow (es decir, aumentar la ingesta del chow) al atenuar el proceso de devaluación que se produce al cambiar el alimento altamente apetitoso al chow menos apetitivo. Lo relevante para este contexto es también la aparente inconsistencia entre los resultados moleculares y de comportamiento / farmacológicos obtenidos en la BlA. Aunque el CRF1 el antagonista del receptor fue capaz de reducir la magnitud de la hipofagia del pienso cuando se inyectó dentro de la BlA, no se observaron diferencias significativas en la inmunorreactividad de CRF en esta área cuando se compararon ratas con control y ciclo de dieta. Esta aparente discrepancia se puede explicar teniendo en cuenta que los procesos de devaluación de recompensas alternativas dependientes de BlA ocurren fisiológicamente y tienen un importante significado evolutivo en la selección de alimentos que produce el mayor valor de recompensa / energía (). Como tal, es discutible que la mediación de estos procesos en la BlA no requiera neuroadaptaciones en el sistema CRF (similares a las observadas en la CeA). En apoyo de esta hipótesis, mientras que comer en exceso requiere que se desarrolle un ciclo de dieta crónica, la hipofagia de la alternativa menos preferida se produce después del primer cambio de la dieta altamente sabrosa a la comida normal (). Además, es importante enfatizar que, en base a los resultados obtenidos al inyectar el antagonista del receptor CRF1 en el BlA y el CeA, el CRF1 La hipofagia dependiente del receptor observada aquí parece ser un proceso de comportamiento diferente al de la anhedonia que se observa en la abstinencia de fármacos. Sin embargo, se ha demostrado que la abstinencia aguda del acceso intermitente a alimentos sabrosos induce otras respuestas de tipo hipoedónico, como el aumento de la inmovilidad en la prueba de natación forzada y la disminución de la respuesta en un programa de refuerzo de relación progresiva (; ).

Cabe mencionar que, aunque Chow / palatable las ratas han sido sometidas a ciclos de dieta crónicos, los cambios de comportamiento y neuroquímicos que se muestran aquí ocurren durante un retiro agudo, en lugar de crónico, de una dieta sabrosa. El énfasis en este aspecto es particularmente relevante ya que en la investigación de la adicción existen profundas diferencias en las consecuencias conductuales, farmacológicas y neuroquímicas de la enfermedad aguda. vs Se ha observado una abstinencia prolongada (; ). Los estudios futuros serán valiosos para determinar cómo la abstinencia prolongada puede influir en los resultados del ciclo de la dieta.

Un punto de discusión relevante es si el comportamiento de ingesta excesiva de alimentos apetecibles que observamos en el contexto de este modelo animal puede considerarse "compulsivo". En la investigación preclínica sobre adicciones, el término 'compulsivo' se ha utilizado ampliamente para describir la ingesta excesiva de drogas durante la abstinencia, que es impulsada por un estado afectivo negativo y se alivia al renovar el acceso a la droga (; ). Esta aceptación del término 'compulsivo' se basa en el marco conceptual de que los trastornos compulsivos se caracterizan por la ansiedad y el estrés antes de cometer una conducta compulsiva, y el alivio del estrés mediante la realización de la conducta compulsiva (; ). En el contexto del modelo animal utilizado aquí, el comportamiento de alimentación excesiva podría interpretarse como una forma de comportamiento 'compulsivo' dada la evidencia publicada anteriormente de que las ratas con acceso intermitente a la dieta apetecible muestran un estado emocional negativo durante la abstinencia de alimentos apetecibles, caracterizado por comportamientos similares a la ansiedad y a los depresivos, que se alivian al renovar el acceso (, ; ).

En resumen, los resultados de este estudio proporcionan evidencia funcional crítica que el CRF-CRF1 El sistema receptor de la CeA y la BlA tiene un papel diferencial en la mediación de conductas desadaptativas resultantes del acceso intermitente a alimentos sabrosos. En el CeA, el CRF – CRF.1 El sistema receptor es un mediador clave de la ingesta excesiva de alimentos sabrosos y del afecto negativo dependiente de la abstinencia, mientras que en el BlA media las respuestas aversivas de los sujetos provocadas por la reducción de la recompensa.

FINANCIAMIENTO Y DIVULGACIÓN

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a Duncan Momaney, Aditi R Narayan, Jina Kwak por la asistencia técnica y a Tamara Zeric por la asistencia técnica y editorial. También agradecemos a Elena F Crawford por sus útiles sugerencias relacionadas con la inmunohistoquímica de CRF. Esta publicación fue posible gracias a los números de subvención DA023680, DA030425, MH091945, MH093650 y AA016731, del Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas (NIDA), el Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH) y el Instituto Nacional sobre el Abuso del Alcohol y el Alcoholismo ( NIAAA), por la Cátedra de Desarrollo Profesional Peter Paul (PC) y por el Programa de Oportunidades de Investigación de Pregrado de la Universidad de Boston (UROP). Esta investigación también fue apoyada por los Programas de Investigación Intramural de los NIH del Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas y el Instituto Nacional de Abuso de Alcohol y Alcoholismo, NIH, DHHS. Su contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los Institutos Nacionales de Salud.

Notas a pie de página

 

Información suplementaria acompaña el documento en el sitio web de neuropsicofarmacología (http://www.nature.com/npp)

 

 

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