Comer 'comida chatarra' produce aumentos rápidos y duraderos en los receptores NAc CP-AMPA; Implicaciones para la motivación mejorada inducida por señales y la adicción a la comida (2016)

Neuropsicofarmacología. 2016 Jul 7. doi: 10.1038 / npp.2016.111.

Oginsky MF1, Goforth PB1, Nobile CW1, López-Santiago L1, Ferrario CR1.

Resumen

Las ganas de comer están influenciadas por estímulos en el ambiente que están asociados con los alimentos (señales de los alimentos). Las personas obesas son más sensibles a las señales de los alimentos, reportan un deseo más fuerte y consumen porciones más grandes después de la exposición a la comida. El núcleo accumbens (NAc) media las respuestas motivacionales provocadas por la señal, y las activaciones en la NAc provocadas por las señales de los alimentos son más fuertes en las personas que son susceptibles a la obesidad. Esto ha llevado a la idea de que las alteraciones en la función de NAc similares a las de la adicción a las drogas subyacentes pueden contribuir a la obesidad, particularmente en individuos susceptibles a la obesidad.

Las respuestas motivacionales están mediadas en parte por la transmisión del receptor NAc AMPA (AMPAR) y un trabajo reciente muestra que la motivación activada por señales aumenta en ratas susceptibles a la obesidad después del consumo de una dieta de 'comida chatarra'. Por lo tanto, aquí, determinamos si la expresión y función de NAc AMPAR aumenta por el consumo de dieta de 'comida chatarra' en poblaciones susceptibles a la obesidad frente a las resistentes utilizando modelos de susceptibilidad tanto consanguíneos como selectivos. Además, la actividad locomotora inducida por la cocaína se utilizó como una "lectura" general de la función mesolímbica después del consumo de "comida chatarra". Encontramos una respuesta locomotora sensibilizada a la cocaína en ratas que aumentaron de peso con una dieta de "comida chatarra", consistente con una mayor capacidad de respuesta de los circuitos mesolímbicos en los grupos susceptibles a la obesidad.

Además, comer "comida chatarra" aumentó la función de AMPAR permeable al calcio NAc (CP-AMPAR) solo en ratas susceptibles a la obesidad. Este aumento se produjo rápidamente, persistió durante semanas después de que cesó el consumo de "comida chatarra" y precedió al desarrollo de la obesidad.

Estos datos se consideran a la luz de la mayor motivación provocada por la señal y la función estriatal en ratas susceptibles a la obesidad y el papel de las CP-AMPAR de NAc en la mayor motivación y adicción.

PMID: 27383008

DOI: 10.1038 / npp.2016.111

Introducción

Si bien las ganas de comer están reguladas por el hambre, la saciedad y la demanda de energía, también están fuertemente influenciadas por los estímulos en el ambiente que están asociados con los alimentos (señales de los alimentos). Por ejemplo, en personas no obesas, la exposición a las señales de alimentos aumenta el deseo de alimentos y la cantidad de alimentos consumidos (Fedoroff et al, 1997; Soussignan et al, 2012). Las personas obesas son más sensibles a estas propiedades motivacionales de las señales de los alimentos, informan de un deseo más fuerte por la comida y consumen porciones más grandes después de la exposición a la comida (Rogers y Hill, 1989; Yokum et al, 2011). Estas similitudes de comportamiento entre los antojos inducidos por alimentos y drogas han llevado al concepto de que la "adicción a los alimentos" inducida por el consumo de alimentos con alto contenido de azúcar y grasa puede contribuir a la epidemia de obesidad (Carr et al, 2011; Epstein y Shaham, 2010; Kenny, 2011; Rogers y Hill, 1989; Volkow et al, 2013).

La evidencia predominantemente de estudios en humanos sugiere que el ansia de alimentos provocada por señales en individuos obesos implica alteraciones en la función del núcleo accumbens (NAc), una región que durante mucho tiempo se sabe que medía la motivación para obtener recompensas de alimentos y medicamentos, pero eso está cada vez más implicado en la obesidad. . Por ejemplo, los estudios en RMF humanos muestran que las activaciones en la NAc desencadenadas por las señales de los alimentos son más fuertes en las personas obesas (Stice et al, 2012; Volkow et al, 2013; Pequeño, 2009). Además, la capacidad de respuesta mejorada en el NAc a las señales de los alimentos predice el aumento de peso futuro y la dificultad para perder peso en los seres humanos (Demos et al, 2012; Murdaugh et al, 2012). En ratas, la obesidad inducida por la dieta produce respuestas motivacionales mejoradas a las señales de los alimentos, particularmente en poblaciones susceptibles a la obesidad (Marrón et al, 2015; Robinson et al, 2015). En conjunto, estos datos sugieren que el consumo de alimentos grasos y azucarados produce neuroadaptaciones en la función de NAc que pueden mejorar los procesos motivacionales.

Tanto en ratas como en humanos, la susceptibilidad a la obesidad puede tener un papel importante en los efectos de los "alimentos chatarra" sabrosos y ricos en calorías sobre la función y el comportamiento neuronal (Albuquerque et al, 2015; Geiger et al, 2008; Robinson et al, 2015; Stice y Dagher, 2010). Aunque es difícil abordar el papel de la susceptibilidad en los humanos, los estudios en ratas han demostrado que las alteraciones inducidas por la dieta en los sistemas mesolímbicos y la motivación son más pronunciadas en los sujetos susceptibles a la obesidad vs -ratas resistentes (Geiger et al, 2008; Vollbrecht et al, 2016; Robinson et al, 2015; Valenza et al, 2015; Oginsky et al, 2016). Por lo tanto, los datos recientes sugieren que el consumo de 'alimentos chatarra' puede producir distintas alteraciones neuronales en la sensibilidad vs Poblaciones resistentes.

Los receptores de glutamato de tipo AMPA (AMPAR) son la principal fuente de excitación para el NAc, y la capacidad de las señales de los alimentos para desencadenar la búsqueda de alimentos depende en parte de la activación de los AMPAR en el núcleo del NAc (Di Ciano et al, 2001). Además, el consumo de alimentos azucarados y grasos y la obesidad pueden alterar la transmisión excitatoria en la NAc (Tukey et al, 2013; Marrón et al, 2015). Además, el trabajo reciente de nuestro laboratorio y otros ha demostrado que la motivación provocada por la señal de incitación aumenta en las poblaciones susceptibles a la obesidad (Robinson et al, 2015; Marrón et al, 2015). El objetivo del presente estudio fue determinar cómo el consumo de comida chatarra en ratas susceptibles y resistentes a la obesidad afecta la expresión y la transmisión de AMPAR en el núcleo de NAc, ya que los AMPAR mediaron la búsqueda de fármacos activados por señales, pero no se han examinado en dietas inducidas. Modelos de obesidad. Además, la actividad locomotora inducida por la cocaína se usó como una 'lectura' general de la función mesolímbica, ya que la mayor capacidad de respuesta de los circuitos mesolímbicos aumenta el impacto motivacional de las señales alimentarias (Wyvell y Berridge, 2000, 2001).

Se utilizaron dos modelos de roedores complementarios para determinar el papel de la susceptibilidad en las alteraciones inducidas por la "comida chatarra" en AMPAR de NAc. En primer lugar, se identificaron ratas Sprague-Dawley excretas que recibieron 'comida chatarra' como 'Ganadores' y 'No Ganadores' (como en Robinson et al, 2015), después de lo cual se midieron las diferencias neuronales y de comportamiento. Aunque informativo, este modelo requiere la inducción del aumento de peso y la manipulación de la dieta para identificar poblaciones susceptibles. Por lo tanto, también examinamos los efectos de la comida chatarra en ratas criadas selectivamente por su propensión o resistencia a la obesidad inducida por la dieta (Levin et al, 1997; Vollbrecht et al, 2015, 2016).

Arriba de la página

Materiales y métodos

Materias

Las ratas se alojaron en parejas en un horario inverso claro-oscuro (12 / 12) con acceso gratuito a alimentos y agua en todo momento y se envejecieron 60-70 días al comienzo del experimento. Se compraron ratas Sprague-Dawley macho de Harlan. Se criaron en casa ratas con tendencia a la obesidad y resistentes. Estas líneas fueron establecidas originalmente por Levin et al (1997); Los criadores fueron comprados de Taconic. La inclusión de ratas criadas permite las comparaciones con la literatura más amplia existente, mientras que las ratas criadas selectivamente nos permiten diferenciar las alteraciones debidas a la obesidad vs Manipulación de la dieta. El peso se midió 1 – 2 veces por semana. Todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité de Uso y Cuidado de Animales de la UM.

Dieta De La Comida Basura Y La Identificación De La Obesidad-Ratas Exactas Susceptibles Y Resistentes

La 'comida chatarra' es una mezcla de: Patatas fritas Ruffles originales (40 g), Chips Ahoy galletas de chocolate originales (130 g), mantequilla de maní suave Jif (130 g), Nesquik en polvo sabor chocolate (130 g), en polvo Lab Diet 5001 (200 g;% de calorías: 19.6% de grasa, 14% de proteína, 58% de carbohidratos, 4.5 kcal / g) y agua (180 ml) combinadas en un procesador de alimentos. La composición de la dieta se basa en estudios previos que establecen subpoblaciones (Levin et al, 1997; Robinson et al, 2015). K-medios agrupamiento basado en el aumento de peso después de 1 mes de comida chatarra se utilizó para identificar los grupos susceptibles a la obesidad (Junk-Food-Gainer) y resistentes a la obesidad (Junk-Food-Non-Gainer). Este método estadístico proporciona una separación imparcial que se puede aplicar de manera uniforme en todos los estudios (MacQueen, 1967). Además, hemos determinado que este es un punto temporal óptimo para identificar de manera confiable las subpoblaciones (Robinson et al, 2015; Oginsky et al, 2016; Observaciones no publicadas).

La locomoción inducida por la cocaína

La actividad locomotora se midió en cámaras (41cm × 25.4cm × 20.3 cm) equipadas con haces de fotocélulas. Las ratas se colocaron en cámaras durante un período de habituación mínimo de 40 antes de recibir una inyección de solución salina (1 ml / kg, ip), seguido de 1 h más tarde por cocaína (15 mg / kg, ip). Esta dosis fue elegida en base a estudios de dosis-respuesta anteriores (Oginsky et al, 2016; Ferrario et al, 2005).

Superficie vs Expresión intracelular de proteínas

El tejido del NAc (núcleo / cáscara) y el estriado medial dorsal (DMS) se recogieron y procesaron utilizando BS establecido3 enfoques de reticulación (Boudreau et al, 2012) que permite la detección de la superficie celular. vs Expresión de proteínas intracelulares. Se incluyeron muestras de DMS para determinar si las diferencias eran selectivas para el NAc. Para cada rata, se aisló el tejido, se cortó (cortador McIllwain; rebanadas de 400 μm; St Louis, MO) y se incubó en aCSF que contenía 2 mM BS3 (30 min, 4 ° C). La reticulación se terminó con glicina (100 mM; 10 min), las rebanadas se homogeneizaron en tampón de lisis (400 μl; en mM: 25 HEPES; 500 NaCl, 2 EDX, 1 DTT, 1 phenylmethyl sulfonyl fluoride, XXUO / S /. el conjunto de cóctel inhibidor I (Calbiochem, San Diego, CA) y 20% Nonidet P-1 [v / v]; pH 100), y almacenado a −0.1 ° C. La concentración de proteína se determinó mediante un ensayo de BCA. Ver Boudreau et al (2012) para detalles metodológicos completos.

BS3 las muestras reticuladas se calentaron en tampón de tratamiento de muestra Laemmli con 5% β-mercaptoetanol (70 ° C, 10 min), se cargaron (20 μg de proteína) y se sometieron a electroforesis en geles de gradiente de 4-15% Bis-Tris en condiciones reductoras. Las proteínas se transfirieron a membranas de PVDF (Amersham Biosciences, Piscataway, NJ). Las membranas se enjuagaron, se bloquearon (1 h, RT, 5% (p / v) con leche en polvo sin grasa en TBS-Tween 20 (TBS-T; 0.05% Tween 20, v / v)) y se incubaron durante la noche (4 ° C). ) con anticuerpos primarios (1: 1000 en TBS) contra GluA1 (Thermo Scientific; PA1-37776) o GluA2 (NeuroMab, UCDavis / NIH: 75-002). Las membranas se lavaron en TBS-T, se incubaron con HRP conjugado secundario (Invitrogen, Carlsbad, CA; 1 h, RT), se lavaron y se sumergieron en un sustrato detector de quimioluminiscencia (GE Healthcare, Piscataway, NJ). Las imágenes se adquirieron en la película y se usó Ponceau S (Sigma-Aldrich) para determinar la proteína total. Las bandas de interés se cuantificaron utilizando la Imagen J (NIH).

Electrofisiología

El bs3 el procedimiento de reticulación descrito anteriormente proporciona información sobre la expresión de superficie (sináptica y sináptica adicional) de subunidades de AMPAR individuales, mientras que los datos electrofisiológicos proporcionan información sobre AMPAR sinápticos funcionales (tetrámeros). Se realizaron grabaciones de parches de células enteras de neuronas espinosas medias (MSN) en el núcleo de NAc después de la exposición a comida chatarra en ratas criadas y criadas selectivamente. Antes de la preparación del corte, las ratas se anestesiaron con hidrato de cloral (400 mg / kg, ip), los cerebros se retiraron rápidamente y se colocaron en hielo oxigenado (95% O).2–5% CO2) aCSF que contiene (en mM): 125 NaCl, 25 NaHCO3, 12.5 glucosa, 1.25 NaH2PO4, 3.5 KCl, 1 L-ácido ascórbico, 0.5 CaCl2, 3 MgCl2, y 305 mOsm, pH 7.4. Se hicieron cortes coronales (300 μm) que contenían el NAc utilizando un microtomo vibratorio (Leica Biosystems, Buffalo Grove, IL, EE. UU.) Y se dejaron reposar en aCSF oxigenado (40 min). Para la grabación aCSF (2 ml / min), CaCl2 Se aumentó a 2.5 mM y MgCl.2 Se redujo a 1 mM. Las pipetas de parche se extrajeron de los capilares de vidrio de borosilicato 1.5 mm (WPI, Sarasota, FL; 3 – 7-140 resistencia) y se llenaron con una solución que contiene (en mM): 10 CsCl, 2 HEPES, XNUMX MgCl2, 5 Na+-ATP, 0.6 Na+-GTP, 2 QX314, pH 7.3 y 285 mOsm. Los registros se realizaron en presencia de picrotoxina (50 µM). Las EPSC evocadas (eEPSC) se provocaron mediante estimulación local (pulsos cuadrados de 0.05-0.30 mA, 0.3 ms, administrados cada 20 s) utilizando un electrodo bipolar colocado ~ 300 μm lateral a las neuronas registradas. Se utilizó la cantidad mínima de corriente necesaria para provocar una respuesta sináptica con <15% de variabilidad en amplitud. Si se requirieron> 0.30 mA, se descartó la neurona. Las eEPSCs mediadas por AMPAR se registraron a -70 mV antes y después de la aplicación del antagonista selectivo de CP-AMPAR naspm (200 μM; como en Conrad et al, 2008; Ferrario et al, 2011).

 

Estadística

Dos colas t-Pruebas, ANOVAs de medidas repetidas unidireccionales o bidireccionales, de Sidak post-hoc se utilizaron pruebas de comparación múltiple y comparaciones planificadas entre grupos susceptibles a la obesidad y resistentes (Prism 6, GraphPad, San Diego, CA).

 
Arriba de la página  

Resultados

Experiment 1

A las ratas Sprague Dawley se les dio comida chatarra utilizando un enfoque que conduce a la obesidad en algunas ratas (Junk-Food Gainers) pero no en otras (Junk-Food Non-Gainers); Robinson et al, 2015; Oginsky et al, 2016). Luego medimos la respuesta a una sola inyección de cocaína (una lectura general de la función mesolímbica), superficie vs la expresión intracelular de las subunidades de AMPAR y la transmisión mediada por AMPAR en el núcleo de NAc mediante el uso de parches de células completas en estas dos poblaciones.

 
Mayor locomoción inducida por la cocaína en Junk-Food-Gainers

 

Como se esperaba, cuando se les dio comida chatarra, algunas ratas ganaron una cantidad sustancial de peso (Junk-Food-Gainers, N= 6) mientras que otros no (Junk-Food-Non-Gainers, N= 4; Figura 1a; RM ANOVA bidireccional: efecto principal del grupo: F(1,9)= 11.85, p= 0.007; grupo × interacción de tiempo: F(18,162)= 6.85, p<0.001). Estas ratas tuvieron acceso a comida chatarra durante un total de 5 meses para permitir la máxima separación entre los grupos. Luego fueron devueltos a la comida estándar de laboratorio (Lab Diet 5001: 4 kcal / g; 4.5% de grasa, 23% de proteína, 48.7% de carbohidratos; porcentaje de contenido calórico) durante un período de privación de comida chatarra de 2 semanas para evaluar las diferencias que persisten después eliminación de comida chatarra. A continuación, se administró a las ratas una única inyección de cocaína y se controló la actividad locomotora; el propósito de esto era obtener una lectura general de la función mesolímbica. La respuesta a la cocaína fue mayor en los ganadores de comida chatarra vs Comida Basura No Ganadora (Figura 1b; RM de dos vías ANOVA: grupo × interacción de tiempo: F(21,168)= 2.31, p= 0.0018; Prueba de Sidak, *p<0.05). Además, mientras que los ganadores de comida chatarra mostraron una respuesta locomotora significativamente más fuerte a la cocaína que a la solución salina (ANOVA de RM bidireccional, interacción tiempo × inyección: F(6,30)= 2.39, p<0.05), los que no ganan comida chatarra no lo hicieron. La locomoción durante la habituación y después de la solución salina no difirió entre los grupos (Figura 1b inserciones), coherentes con los informes anteriores (Oginsky et al, 2016; Robinson et al, 2015).

 
Figura 1.

Figura 1: desafortunadamente no podemos proporcionar un texto alternativo accesible para esto. Si necesita ayuda para acceder a esta imagen, comuníquese con help@nature.com o con el autor

GluA1, pero no GluA2, la expresión en superficie es mayor en Junk-Food-Gainers que en Non-Gainers. (a) La comida chatarra produce un aumento sustancial de peso en un subconjunto de ratas susceptibles. (b) Comer comida chatarra seguida de una privación de comida chatarra está asociada con una respuesta sensibilizada a la cocaína en Junk-Food-Gainers (JK-G) en comparación con Junk-Food-Non-Gainers (JF-N). El recuadro muestra la locomoción durante la habituación y después de la inyección de solución salina. (c) Transferencia representativa de la expresión de GluA1 en muestras NAc reticuladas. (d, e) GluA1, pero no GluA2, la expresión en la superficie es mayor en Junk-Food-Gainers en comparación con Junk-Food-Non-Gainers después de la privación de comida basura, lo que sugiere la presencia de CP-AMPAR. Todos los datos se muestran como media ± SEM; *p

Figura completa y leyenda (132K)Descargar diapositiva de Power Point (365 KB)

 

 

GluA1, pero no GluA2, la expresión de la superficie NAc es mayor en Junk-Food-Gainers

 

A continuación, examinamos la expresión de proteínas superficiales e intracelulares de las subunidades AMPAR en Junk-Food-Gainers y Junk-Food-Non-Gainers. La mayoría de los AMPAR en el NAc son GluA1 / GluA2 que contienen, con algunos AMPAR de GluA2 / 3, y un pequeño número de GPARA2 carentes, CP-AMPAR (~ 10%; Reimers et al, 2011; Scheyer et al, 2014). Así que nos enfocamos en los niveles de expresión de GluA1 y GluA2, ya que esto proporciona una buena indicación de los cambios en estas diferentes poblaciones de AMPAR. La abundancia de proteínas GluA1 y GluA2 de superficie e intracelular se midió 1 una semana después de probar la actividad locomotora inducida por la cocaína (Figura 1c – e). Estudios anteriores han establecido que una sola inyección de cocaína no altera los AMPAR en este momento (Boudreau y Wolf, 2005; Ferrario et al, 2010; Kourrich et al, 2007), lo que nos permite interpretar las diferencias de AMPAR en relación con la dieta (ver también más abajo). La expresión en superficie de NAc de GluA1 fue mayor en los alimentos no deseados. vs Comida Basura No Ganadora (Figura 1d; t8= 2.7, p= 0.03). En contraste, la expresión NAc GluA2 no difirió entre los grupos (Figura 1e). Además, la expresión de GluA1 y GluA2 en el DMS de estas mismas ratas fue similar entre los grupos (datos no mostrados), lo que sugiere que los cambios en la expresión de AMPAR se producen de forma selectiva en la NAc. Un aumento en la expresión de la superficie de NAc GluA1 en ausencia de cambios en la superficie GluA2 sugiere la presencia de receptores CP-AMPAR (receptores que contienen GluA1 / 1 o GluA1 / 3). Sin embargo, esto debe ser confirmado utilizando métodos electrofisiológicos. Por lo tanto, realizamos grabaciones de parches de células enteras después de la exposición a la comida chatarra para determinar si hay un aumento en la contribución de CP-AMPAR a la transmisión sináptica en la NAc de Junk-Food-Gainers.

 
La transmisión mediada por CP-AMPAR se incrementa en Junk-Food-Gainers

 

Para los experimentos electrofisiológicos, a una cohorte separada de ratas se les dio comida chatarra durante los meses 3 y se realizaron grabaciones después de las semanas de privación de la comida chatarra después de 3 semanas. Este procedimiento se eligió para minimizar el hacinamiento en las jaulas debido al aumento de peso y para examinar los efectos relativamente duraderos de la comida chatarra. En esta cohorte, todas las ratas de comida chatarra eran "ganadoras", ganando incluso más peso que las chatarra de comida chatarra dentro de la cohorte 1 (ganancia de 3 mes: cohorte 1, 106.2 ± 9.7 g; cohorte 2, ~ 132 ± 5.4 g) . Por lo tanto, se hicieron comparaciones entre el Chow (N= Células 5, ratas 3) y grupos Junk-Food-Gainer (N= Células 10, ratas 7). Para evaluar la contribución de CP-AMPAR a la transmisión sináptica mediada por AMPAR total, utilizamos el naspm antagonista de CP-AMPAR selectivo (200 μM). Naspm produjo una pequeña reducción en la amplitud de eEPSC en los controles alimentados por Chow (Figura 2a; ANOVA bidireccional: efecto principal de naspm, F(1,13)= 19.14, p= 0.0008), consistente con informes anteriores de que los CP-AMPAR contribuyen con 5 – 10% del eEPSC mediado por AMPAR basal (por ejemplo, Scheyer et al, 2014). Sin embargo, en el grupo de comida chatarra, naspm produjo una reducción significativamente mayor (Figura 2b; t13= 1.8; p= 0.046). Estos datos muestran que los CP-AMPAR se incrementan en los Junk-Food-Gainers en comparación con las ratas alimentadas con Chow. Además, como la cohorte utilizada para la electrofisiología no recibió cocaína, estos datos sugieren fuertemente que los cambios bioquímicos en el experimento anterior reflejaron los efectos de la comida chatarra, no la exposición única a la cocaína.

 
Figura 2.

Figura 2: desafortunadamente no podemos proporcionar un texto alternativo accesible para esto. Si necesita ayuda para acceder a esta imagen, comuníquese con help@nature.com o con el autor

La contribución de los CP-AMPAR es mayor en Junk-Food-Gainer vs Ratas alimentadas con chow después de la privación de comida chatarra. (a) Amplitud normalizada antes (BL) y después de la aplicación en el baño del naspm antagonista de CP-AMPAR (200 μM). El recuadro muestra ejemplos de eEPSCs antes (negro) y después de naspm (rojo). (b) La reducción por naspm es mayor en Junk-Food-Gainer vs ratas alimentadas con chow. (c) Ubicación de grabaciones de células completas para todos los experimentos. El área sombreada indica la ubicación general de las grabaciones realizadas en el núcleo de NAc. Las grabaciones cayeron aproximadamente entre 2.04 y 1.56 mm desde Bregma; figura adaptada de Paxinos y Watson (2007). Todos los datos se muestran como media ± SEM; *p<0.05. Una versión a todo color de esta figura está disponible en el Neuropsicofarmacología revista online.

Figura completa y leyenda (81K)Descargar diapositiva de Power Point (267 KB)

 

 

Experiment 2

Los datos anteriores de ratas criadas coinciden con la idea de que la comida chatarra aumenta de manera preferencial los CP-AMPAR en ratas susceptibles a la obesidad. Sin embargo, esta diferencia podría deberse al desarrollo de la obesidad o a diferencias preexistentes en ratas susceptibles. Para abordar estas posibilidades, realizamos estudios bioquímicos y electrofisiológicos similares en ratas criadas selectivamente con tendencia a la obesidad y resistentes con y sin exposición a comida chatarra. Porque sabemos a priori En qué ratas son susceptibles a la obesidad, podemos usar este modelo para diferenciar diferencias preexistentes vs Cambios inducidos por la comida chatarra.

 
Los niveles basales de GluA1 son similares, pero la comida basura aumenta la expresión de GluA1 en ratas propensas a la obesidad

 

Primero, examinamos la expresión de NAc AMPAR en ratas con tendencia a la obesidad y resistentes a chow o comida chatarra. El tejido NAc se recolectó y se reticuló después del mes 1 de comida chatarra seguido del mes 1 de privación de comida chatarra. Aquí se usó una exposición más corta a la comida chatarra para aumentar la viabilidad de los experimentos, ya que las ratas propensas a la obesidad criadas selectivamente tienden a ganar peso más rápidamente que la población de razas. La expresión de GluA1 fue similar en ratas propensas a la obesidad y resistentes a chow (Figura 3 y XNUMXbarras sólidas; N= 6 / grupo), lo que sugiere que los niveles de referencia de AMPAR que contienen GluA1 son similares en ratas susceptibles. Esto es consistente con los resultados electrofisiológicos previos que muestran que la transmisión mediada por AMPAR basal es similar en estas ratas (Oginsky et al, 2016). En los grupos alimentados con comida chatarra, la expresión de GluA1 de superficie a intracelular (S / I) aumentó en ratas propensas a la obesidad, pero no resistentes a la obesidad, en comparación con los controles alimentados con chow (Figura 3a: ANOVA unidireccional, F(3, 19)= 2.957, p= 0.058; OP-Chow vs OP-JF, p<0.05; OP-JF N= 5, OR-JF N= 6). Este aumento en S / I se debió a ligeros aumentos en la expresión de superficie de GluA1 (Figura 3b) y ligeras reducciones en GluA1 intracelular (Figura 3c). Nuevamente, no se encontraron diferencias en la expresión de GluA2 (datos no mostrados). Los resultados aquí son consistentes con los resultados bioquímicos anteriores en ratas criadas y muestran que las diferencias en la expresión de AMPAR en ratas propensas a la obesidad son el resultado de la comida chatarra y no se deben a diferencias basales entre los grupos propensos a la obesidad y los grupos resistentes.

 
Figura 3.

Figura 3: desafortunadamente no podemos proporcionar un texto alternativo accesible para esto. Si necesita ayuda para acceder a esta imagen, comuníquese con help@nature.com o con el autor

La abundancia relativa de la superficie NAc GluA1 vs La expresión de proteínas intracelulares (S / I) aumenta después del consumo y la privación de comida chatarra solo en ratas propensas a la obesidad. Esto se debió a cambios en la expresión de proteínas tanto superficiales como intracelulares. (a) Relación superficie a intracelular, (b) superficie y (c) expresión intracelular de la proteína GluA1 en ratas resistentes a la obesidad (OR) y propensas a la obesidad (OP) a las que se les da comida o comida chatarra. Todos los datos se muestran como media ± SEM; *p<0.05: OP-JF vs OP-Chow.

Figura completa y leyenda (82K)Descargar diapositiva de Power Point (278 KB)

 

 

La comida chatarra aumenta la transmisión mediada por NAc CP-AMPAR en ratas propensas a la obesidad en ausencia de diferencias en el peso o el consumo de comida chatarra

 

Luego, determinamos si el consumo de comida chatarra en ausencia de aumento de peso es suficiente para mejorar los AMPAR NAc. Una cohorte separada de ratas criadas selectivamente recibió chow o comida chatarra durante los días 9-10 (para minimizar el desarrollo de la obesidad), seguido de 2 semanas de privación de la comida chatarra y la medición de la transmisión mediada por CP-AMPAR como se describe anteriormente. Naspm redujo la amplitud eEPSC mediada por AMPAR en todos los grupos (Figura 4a; RM ANOVA de dos vías: efecto principal de naspm: F(1,20)= 22.5, p= 0.0001; grupo × interacción farmacológica: F(3,20)= 4.29, p= 0.02; OP-JF y OR-JF: N= Células 7, ratas 5; OP-Chow: N= Células 4, ratas 3; O-Chow N= Células 5, ratas 3). Sin embargo, el efecto de naspm fue significativamente mayor en ratas propensas a la obesidad que recibieron comida chatarra en comparación con todos los otros grupos (Figura 4b: RM ANOVA bidireccional, interacción grupo × tiempo: F(18,114)= 2.87, p= 0.0003; *p<0.05 OP-JF vs todos los otros grupos; Figura 4c: ANOVA unidireccional, F(3,20)= 9.53, p= 0.0004; OP-JF vs OR-JF y OP-Chow vs OP-JF, p<0.01). Además, el efecto de naspm fue similar en los grupos OP-Chow, OR-Chow y OR-JF y fue comparable al observado en ratas exógamas (arriba) y a la transmisión basal CP-AMPAR previamente informada (Conrad et al, 2008; Scheyer et al, 2014). Además, el aumento de peso, el peso en el día de registro y la cantidad de comida chatarra consumida fue similar entre los grupos propensos a la obesidad y los grupos resistentes (Figura 4d y e). Por lo tanto, estos datos muestran que el consumo de comida chatarra aumenta de manera preferencial los CP-AMPAR en ratas propensas a la obesidad antes del inicio del aumento de peso diferencial.

Figura 4.

Figura 4: desafortunadamente no podemos proporcionar un texto alternativo accesible para esto. Si necesita ayuda para acceder a esta imagen, comuníquese con help@nature.com o con el autor

Solo los días 10 de comida chatarra seguidos de 2 semanas de privación de comida chatarra son suficientes para inducir el aumento de CP-AMPAR en ratas propensas a la obesidad pero no a la obesidad. Este aumento se produjo en ausencia de diferencias en la ingesta de alimentos y el aumento de peso. (a) Amplitud normalizada antes y después de naspm (200 μM). Recuadro: Ejemplo de eEPSCs de ratas alimentadas con comida chatarra antes (negro) y después de naspm (rojo). (b) Evolución temporal de eEPSC antes y después de la aplicación naspm. (c) La reducción por naspm aumenta después de la comida chatarra en ratas propensas a la obesidad pero no resistentes a la obesidad. (d) El aumento de peso es similar entre los grupos. (e) El consumo de comida chatarra es similar entre los grupos. Todos los datos se muestran como media ± SEM. *p<0.05; ***p<0.001 OP-JF vs todos los otros grupos Una versión a todo color de esta figura está disponible en el Neuropsicofarmacología revista online.

Figura completa y leyenda (158K)Descargar diapositiva de Power Point (416 KB)

 

 

Una posibilidad es que la comida chatarra produce una regulación positiva de CP-AMPAR en ratas resistentes a la obesidad, pero que este efecto disminuye después de 2 semanas de privación de la comida chatarra. Para solucionar esto, se realizaron grabaciones después del día 1 de la privación de comida chatarra en otra cohorte de ratas con tendencia a la obesidad y resistentes a la misma exposición (días 9-10; OR-JF: N= Células 7, ratas 4; OP-JF: N= Células 6, ratas 3). Nuevamente, encontramos que el efecto de naspm fue mucho mayor en el grupo OP-JF (Figura 5a; RM ANOVA bidireccional: efecto principal de naspm: F(1,11)= 53.94, p<0.0001; interacción grupo × naspm: F(1,11)= 13.75, p= 0.0035; Figura 5b: efecto principal de naspm: F(7,77)= 13.39, p<0.0001; interacción grupo × naspm: F(7,77)= 7.57, p<0.0001, posprueba *p<0.05; Figura 5c: impar t-prueba: p= 0.001). Además, la magnitud del efecto de naspm en el grupo OR-JF fue comparable a los controles de chow. En conjunto, estos datos muestran que los aumentos inducidos por la comida chatarra en CP-AMPAR están ausentes en ratas resistentes a la obesidad después de los períodos de privación temprana y tardía. Además, el aumento de peso y la ingesta de alimentos fueron de nuevo similares en ratas con tendencia a la obesidad y resistentes (Figura 5d y e). Por lo tanto, los aumentos de CP-AMPAR inducidos por la comida chatarra en ratas propensas a la obesidad no se deben al aumento de peso ni a las diferencias en la cantidad de comida chatarra consumida. Finalmente, no se encontraron diferencias en la amplitud eEPSC de referencia en todos los grupos estudiados (Figura 5f Amplitudes de línea base de ANOVA de una vía: F(7,44)= 1.993, p= 0.09). Por lo tanto, las diferencias en la sensibilidad de naspm mencionadas anteriormente no se deben a diferencias en la respuesta inicial. Las amplitudes en bruto antes y después de naspm para todos los datos se muestran en Figura 5f.

Figura 5.

Figura 5: desafortunadamente no podemos proporcionar un texto alternativo accesible para esto. Si necesita ayuda para acceder a esta imagen, comuníquese con help@nature.com o con el autor

Los aumentos de CP-AMPAR inducidos por la comida chatarra se presentan después de solo un día 1 de privación de la comida chatarra en ratas propensas a la obesidad pero no resistentes a la obesidad. (a) Amplitud normalizada antes (Línea de base) y después de naspm (200 μM). Recuadro: Ejemplo de eEPSCs de ratas alimentadas con comida chatarra antes (negro) y después de naspm (rojo). (b) Curso de tiempo antes y después de la aplicación naspm. (c) La reducción por naspm es mayor en personas propensas a la obesidad. vs Ratas resistentes a la obesidad que reciben comida chatarra. (d) El aumento de peso es similar entre los grupos. (e) El consumo de comida chatarra es similar entre los grupos. Todos los datos se muestran como media ± SEM. * = p<0.05, **p<0.01. (f) Resumen de las amplitudes de eEPSC individuales en todos los estudios (BL = línea de base, N = + naspm; símbolos abiertos = grupos de comida, símbolos cerrados = grupos de comida chatarra, triángulos = ratas exógamas, círculos = ratas resistentes a la obesidad y cuadrados = ratas propensas a la obesidad). Una versión a todo color de esta figura está disponible en el Neuropsicofarmacología revista online.

Figura completa y leyenda (175K)Descargar diapositiva de Power Point (444 KB) 

Discusión

Se cree que los impulsos de comer mejorados y los cambios en la función mesolímbica contribuyen a la obesidad humana. Aquí encontramos que la capacidad de respuesta general de los circuitos mesolímbicos aumenta en ratas que son susceptibles a la obesidad inducida por la dieta. Además, la comida chatarra aumentó la función de CP-AMPAR NAc en ratas susceptibles a la obesidad. Este aumento estuvo presente después de 1, 14 o 21 días de privación de comida chatarra, lo que sugiere que la regulación por aumento de CP-AMPAR se produce rápidamente y persiste mucho después de que cese el consumo de comida chatarra. Además, la duración de la exposición a la comida chatarra no correspondió a la magnitud de los aumentos de CP-AMPAR en ratas susceptibles a la obesidad. Finalmente, esta regulación al alza se produjo más fácilmente en ratas susceptibles a la obesidad y precedió el desarrollo de la obesidad.

Mayor capacidad de respuesta de los sistemas mesolímbicos en ratas susceptibles a la obesidad

Después de la privación de comida chatarra, la locomoción inducida por la cocaína fue mayor en Junk Food Gainers que en Non-Gainers, es decir, Junk Food Food Gainers se sensibilizó en comparación con los no Gainers. La sensibilización locomotora es indicativa de alteraciones en la función de los circuitos mesolímbicos que aumentan la motivación de incentivo para recompensas de alimentos y drogas (Robinson y Berridge, 2008; Vezina, 2004; Lobo y Ferrario, 2010). Por lo tanto, la respuesta sensibilizada encontrada aquí es consistente con una función mesolímbica mejorada y respuestas motivacionales aumentadas previamente informadas en ratas susceptibles a la obesidad (Robinson et al, 2015; Marrón et al, 2015). Es importante destacar que las diferencias en la locomoción inducida por la cocaína no son probablemente debido a las diferencias en los niveles de cocaína alcanzados. Específicamente, utilizando la misma dosis que en el estudio actual, hemos demostrado que la concentración de cocaína en el cuerpo estriado es similar entre las ratas con tendencia a la obesidad y las resistentes, independientemente de las diferencias de peso (Vollbrecht et al, 2016) y que los obesos vs ratas criadas no obesas que difieren sustancialmente en peso muestran la misma respuesta locomotora a la cocaína antes de la privación de comida chatarra (Oginsky et al, 2016).

La sensibilización en Junk-Food-Gainers puede deberse a los diferentes efectos de la comida chatarra en los sistemas mesolímbicos en ratas susceptibles a la obesidad o puede reflejar diferencias preexistentes. Consistente con las diferencias preexistentes, las ratas con propensión a la obesidad y criadas selectivamente son más sensibles a los efectos activadores del locomotor de la cocaína que las ratas resistentes a la obesidad antes de cualquier manipulación de la dieta (Oginsky et al, 2016; Vollbrecht et al, 2016). Además, cuando se analiza después de la exposición a la comida chatarra pero sin la privación de la comida chatarra, la locomoción inducida por la anfetamina y la cocaína son similares entre las personas que ganan alimentos chatarra y las comidas no lucrativas chatarra, pero mejoradas en comparación con los controles alimentados con chow (Oginsky et al, 2016; Robinson et al, 2015). En conjunto, estos datos sugieren que los sistemas mesolímbicos están sensibilizados en ratas susceptibles a la obesidad antes de la manipulación de la dieta y que el consumo de comida chatarra induce neuroadaptaciones que pueden mejorar aún más la reactividad en los sistemas mesolímbicos (ver Oginsky et al, 2016; Vollbrecht et al, 2016 para mayor discusión).

La comida chatarra aumenta de manera selectiva la transmisión mediada por CP-AMPAR NAc en ratas propensas a la obesidad

Cuando diferencias en superficie. vs Se examinó la expresión intracelular de las subunidades AMPAR de NAc, encontramos aumentos en GluA1, pero no en la expresión superficial de GluA2 en ratas susceptibles a la obesidad. Este patrón se encontró en ratas criadas identificadas como Junk-Food-Gainers y en ratas con propensión a la obesidad criadas de forma selectiva que tienen acceso gratuito a la comida chatarra. Es importante destacar que los datos bioquímicos y electrofisiológicos de los controles muestran que los niveles basales de expresión y función de AMPAR son similares en los grupos propensos y resistentes a la obesidad criados selectivamente, compatibles con los datos electrofisiológicos anteriores (Oginsky et al, 2016). Por lo tanto, las diferencias en la expresión de las subunidades de AMPAR probablemente se deben a la manipulación de la dieta y no a las diferencias basales entre los grupos susceptibles a la obesidad y los grupos resistentes (véase también más adelante).

Como se mencionó anteriormente, la mayoría de los AMPAR NAc son GluA1 / GluA2 o GluA2 / GluA3 que contienen, con CP-AMPAR que carecen de GluA2 que comprenden solo ~ 10% de AMPAR (Reimers et al, 2011; Scheyer et al, 2014; Ver también Lobo y Tseng, 2012 para una revisión). Por lo tanto, un aumento en la expresión de la superficie de GluA1 sin cambios en la expresión de GluA2 después del consumo de comida chatarra en ratas susceptibles sugirió un aumento inducido por la dieta en CP-AMPAR. Para medir directamente la transmisión mediada por CP-AMPAR, utilizamos enfoques de parche de células completas en el núcleo de NAc y medimos las diferencias en la sensibilidad al antagonista selectivo de CP-AMPAR, naspm, en los grupos de comida chatarra y alimentados con comida. Encontramos que el consumo de comida chatarra aumentó la sensibilidad a naspm en ratas susceptibles a la obesidad, pero no resistentes a la obesidad. Específicamente, los CP-AMPAR contribuyeron a ~ 10% de la corriente en ratas no ganadoras de comida chatarra y en ratas resistentes a la obesidad y alimentadas con chow, de acuerdo con informes anteriores, pero se reguló significativamente al alza en la grasa de la comida chatarra y Ratas propensas a la obesidad expuestas a comida chatarra. Curiosamente, se encontró una magnitud similar de regulación por aumento de CP-AMPAR independientemente de la duración de la exposición (meses 3, mes 1 o días 10). Además, este aumento se produjo después de 1, 14 o 21 días de privación de comida chatarra, lo que sugiere que la regulación por aumento de CP-AMPAR se produce rápidamente y persiste mucho después de que cese el consumo de comida chatarra.

A continuación, determinamos si el aumento de peso o el consumo de comida chatarra en sí fue el responsable de este aumento de larga duración en los CP-AMPAR. Este experimento requiere el uso de ratas criadas selectivamente, ya que el aumento de peso inducido por la dieta se utiliza para identificar ratas crías susceptibles. A las ratas con tendencia a la obesidad y resistentes se les dio comida chatarra solo por 9 –10 días antes de que se realizaran las grabaciones. Esto produjo un aumento de peso similar y una ingesta de comida chatarra en ambos grupos. Sin embargo, la transmisión mediada por CP-AMPAR todavía aumentó significativamente solo en ratas propensas a la obesidad. Así, la comida chatarra aumentó más fácilmente la transmisión mediada por CP-AMPAR en ratas propensas a la obesidad. Además, el hecho de que este aumento preceda al desarrollo de la obesidad sugiere que este cambio neuronal puede provocar diferencias de comportamiento posteriores (ver también más adelante). Por supuesto, esto no excluye la posibilidad de que una plasticidad adicional pueda acompañar el desarrollo de la obesidad.

Aunque pocos estudios han examinado el papel de la susceptibilidad, un estudio que utiliza una 'incubación' de un modelo de 'antojo' de sacarosa inducido por señales de referencia encontró una reducción en la relación NAc AMPA / NMDA 21 días después de la última sesión de autoadministración de sacarosa (Counotte et al, 2014). En contraste, un estudio separado mostró que el consumo de sacarosa producía aumentos inmediatos (dentro de 24 h) pero modestos en CP-AMPAR en el NAc (Tukey et al, 2013). Aunque es probable que varias diferencias de procedimiento contribuyan, una diferencia notable es que Counotte et al (2014) utilizaron secciones sagitales en las que se estimuló predominantemente la entrada de PFC a la NAc, mientras que el estudio actual y el de Tukey et al (2013) Se utilizaron cortes coronales en los que se estimuló una mezcla de entradas glutamatérgicas. Esto plantea la posibilidad interesante de que la regulación ascendente de CP-AMPAR puede estar restringida a distintas entradas de glutamatérgica en la NAc (ver también Lee et al, 2013; Ma et al, 2014). Esto debe ser abordado en futuros estudios.

El (los) mecanismo (s) que inducen aumentos de larga duración en NAc CP-AMPAR son poco conocidos. Sin embargo, recientemente descubrimos que la excitabilidad intrínseca de los MSN en el núcleo de NAc aumenta en personas propensas a la obesidad vs ratas resistentesOginsky et al, 2016). Esto puede reducir el umbral para la inducción de plasticidad en individuos propensos a la obesidad. Por ejemplo, la activación de los receptores D1-dopamina mejora la expresión en la superficie de AMPAR (Lobo et al, 2003) y los alimentos sabrosos aumentan los niveles de dopamina NAc. Por lo tanto, las elevaciones en la dopamina inducidas por la comida chatarra pueden contribuir a la regulación al alza de CP-AMPAR, aunque todavía no está claro qué gobierna una mejora selectiva a largo plazo de CP-AMPAR. vs no-CP-AMPARs.

Por lo que sabemos, ningún estudio ha examinado las alteraciones en los AMPAR en la concha NAc después de manipulaciones de dieta comparables a las utilizadas aquí. Sin embargo, un estudio ha encontrado que una dieta alta en grasas no altera la densidad de la columna dendrítica en la concha de NAc (Dingess et al, 2016). El núcleo y la concha tienen roles diferentes en la búsqueda de alimentos vs comer y recibir distintos aportes glutamatérgicos (Sesack y Grace, 2010). Por lo tanto, la posibilidad de que los efectos puedan diferir en estas subregiones debe investigarse en el futuro.

¿Cuál es el significado funcional de la regulación ascendente de CP-AMPAR?

Además de afectar la posterior plasticidad (Cull Candy et al, 2006), Los AMPAR median las conductas de búsqueda de alimentos provocadas por señales (Di Ciano et al, 2001) y los CP-AMPAR en el núcleo de la NAc median la búsqueda de cocaína activada por señales de activación mejorada en la incubación del modelo de "antojo" (Lobo y Tseng, 2012; Lobo, xnumx). Recientemente descubrimos que las ratas susceptibles a la obesidad muestran un enfoque mejorado, una mayor revitalización de la búsqueda de alimentos (PIT, por sus siglas en inglés) y un mayor refuerzo condicionado en respuesta a una señal de comida después del consumo de comida chatarra (Robinson et al, 2015; y observaciones no publicadas). Estos comportamientos están mediados en parte por la transmisión glutamatérgica en la NAc. Por lo tanto, especulamos que los aumentos de CP-AMPAR de NAc inducidos por el consumo de alimentos grasos azucarados pueden contribuir a mejorar la búsqueda de alimentos provocada por señales en poblaciones susceptibles a la obesidad. Por supuesto, esta hipótesis debe ser probada directamente, pero es consistente con el papel de los CP-AMPAR en la búsqueda de cocaína desencadenada.

Hay algunas diferencias notables entre la regulación al alza inducida por los alimentos y la cocaína de los AMPAR de CP. Los aumentos inducidos por la cocaína en los CP-AMPAR centrales de NAc requieren una exposición prolongada a la cocaína intravenosa y al menos 3 semanas de abstinencia (Lobo y Tseng, 2012). En contraste, el aumento encontrado aquí ocurrió después de solo un día de privación de comida chatarra 1 y solo días de exposición de comida chatarra 9-10. La capacidad de la comida chatarra para producir cambios inmediatos y duraderos en los CP-AMPAR es algo sorprendente, dado que la repetición de la cocaína ip o la anfetamina o el acceso limitado a la autoadministración de la cocaína no aumentan el CP-AMPAR. (Nelson et al, 2009; Lobo y Tseng, 2012). Además, la magnitud de los aumentos inducidos por comida chatarra en CP-AMPAR es comparable a los incrementos encontrados después de la autoadministración y el retiro prolongados de la cocaína que median la búsqueda de cocaína desencadenada por señales aumentadas (~ 40% aquí y ~ 30% después de la extracción de cocaína) . Si bien las comparaciones directas con la cocaína son difíciles de hacer, parece que la comida chatarra puede inducir más fácilmente la regulación por aumento de CP-AMPAR que la cocaína y / o puede producir este aumento a través de diferentes mecanismos.

¿Está la regulación positiva de AMPAR relacionada con la locomoción inducida por cocaína mejorada en ratas susceptibles a la obesidad?

Aunque una mayor locomoción inducida por la cocaína en ratas susceptibles a la obesidad es compatible con una función mesolímbica mejorada, es poco probable que esto se deba a cambios en la expresión o función de AMPAR. Primero, la sensibilidad a la locomoción inducida por la cocaína aumenta en ratas propensas a la obesidad criadas selectivamente cuando la expresión y función de AMPAR no difieren entre estos grupos (Oginsky et al, 2016; Vollbrecht et al, 2016; resultados actuales). Además, estudios previos han demostrado que la sensibilización locomotora inducida por la inyección repetida de cocaína produce aumentos en la expresión y función de AMPAR, pero que este cambio no media directamente en la expresión de la sensibilización locomotora (Ferrario et al, 2010). Más bien, los aumentos inducidos por la experiencia en la expresión y función AMPAR de NAc están más estrechamente relacionados con una mayor motivación de incentivo (Wang et al, 2013; Ferrario et al, 2010; Lobo y Ferrario, 2010).

Resumen y direcciones futuras

Mostramos que comer comida chatarra aumenta más fácilmente la expresión y función de CP-AMPAR NAc en ratas susceptibles a la obesidad. Especulamos que la regulación al alza de CP-AMPAR contribuye a los aumentos observados previamente en la motivación provocada por la señal en las poblaciones obesas y susceptibles a la obesidad (por ejemplo, Robinson et al, 2015), aunque las pruebas directas de esto deben llevarse a cabo en el futuro. Dado el debate en curso sobre la contribución de la "adicción a la comida" a la obesidad (Marrón et al, 2015; Carr et al, 2011; Epstein y Shaham, 2010; Kenny, 2011; Volkow et al, 2013), será importante determinar en qué medida estos cambios inducidos por los alimentos en la función estriatal pueden ser parte de procesos normales y de adaptación. vs Maladaptativo, comportamientos 'adictivos'.

Arriba de la página

Financiamiento y divulgación

La cocaína fue proporcionada por el programa de suministro de drogas NIDA. Este trabajo fue apoyado por NIDDK R01DK106188 a CRF; MFO fue apoyado por NIDA T32DA007268. El Centro de Investigación de Diabetes de Michigan (NIH Grant P30 DK020572) y el Centro de Investigación de Obesidad y Nutrición de Michigan (P30 DK089503) proporcionaron apoyo para la investigación de PBG. Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Arriba de la página

Referencias

  1. Albuquerque D, Stice E, Rodriguez-Lopez R, Manco L, Nobrega C (2015). Revisión actual de la genética de la obesidad humana: de los mecanismos moleculares a una perspectiva evolutiva. Mol Genet Genomics 290: 1190-1221. | Artículo |
  2. Boudreau AC, Milovanovic M, Conrad KL, Nelson C, Ferrario CR, Wolf ME (2012). Un ensayo de reticulación de proteínas para medir la expresión de la superficie celular de las subunidades del receptor de glutamato en el cerebro de roedor después de in vivo tratos. Curr Protoc Neurosci Capítulo 5: Unidad 5.30.1 – 5.30.19.
  3. Boudreau AC, Wolf ME (2005). La sensibilización conductual a la cocaína se asocia con un aumento de la expresión superficial del receptor AMPA en el núcleo accumbens. J Neurosci 25: 9144–9151. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  4. RM marrón, Kupchik YM, Spencer S, Garcia-Keller C, Spanswick DC, Lawrence AJ et al (2015). Adicciones sinápticas similares a la adicción en la obesidad inducida por la dieta. Biol Psychiatry (e-pub antes de imprimir).
  5. Carr KA, Daniel TO, Lin H, Epstein LH (2011). Patología de refuerzo y obesidad. Curr Drug Abuse Rev 4: 190-196. | Artículo | PubMed |
  6. Conrad KL, Tseng KY, Uejima JL, Reimers JM, Heng LJ, Shaham Y et al (2008). La formación de receptores AMPA accumbens que carecen de GluR2 media la incubación del ansia de cocaína. Nature 454: 118-121. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  7. Counotte DS, Schiefer C, Shaham Y, O'Donnell P (2014). Disminuciones dependientes del tiempo en la relación AMPA / NMDA del núcleo accumbens y la incubación del deseo de sacarosa en ratas adolescentes y adultas. Psicofarmacología 231: 1675–1684. | Artículo | PubMed | CAS |
  8. Cull-Candy S, Kelly L, Farrant M (2006). Regulación de los receptores AMPA permeables al Ca2 +: plasticidad sináptica y más. Curr Opin Neurobiol 16: 288-297. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  9. Demostraciones KE, Heatherton TF, Kelley WM (2012). Las diferencias individuales en la actividad del núcleo accumbens con respecto a la comida y las imágenes sexuales predicen el aumento de peso y el comportamiento sexual. J Neurosci 32: 5549–5552. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  10. Di Ciano P, Cardinal RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001). Participación diferencial de los receptores NMDA, AMPA / kainato y dopamina en el núcleo del núcleo accumbens en la adquisición y ejecución del comportamiento de abordaje pavloviano. J Neurosci 21: 9471–9477. | PubMed | ISI | CAS |
  11. Dingess PM, Darling RA, Kurt Dolence E, Culver BW, Brown TE (2016). La exposición a una dieta alta en grasa atenúa la densidad de la columna dendrítica en la corteza prefrontal medial. Brain Struct Funct (e-pub antes de imprimir).
  12. Epstein DH, Shaham Y (2010). Ratas que comen tarta de queso y la cuestión de la adicción a la comida. Nat Neurosci 13: 529–531. | Artículo | PubMed | ISI |
  13. Fedoroff IC, Polivy J, Herman CP (1997). El efecto de la preexposición a las señales alimentarias sobre el comportamiento alimentario de los comedores restringidos y desenfrenados. Apetito 28: 33–47. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  14. Ferrario CR, Gorny G, Crombag HS, Li Y, Kolb B, Robinson TE (2005). Plasticidad neuronal y conductual asociada con la transición del uso controlado de cocaína al uso intensificado. Biol Psychiatry 58: 751–759. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  15. Ferrario CR, Li X, Wang X, Reimers JM, Uejima JL, Wolf ME (2010). El papel de la redistribución del receptor de glutamato en la sensibilización locomotora a la cocaína. Neuropsychopharmacology 35: 818–833. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  16. Ferrario CR, Loweth JA, Milovanovic M, Ford KA, Galinanes GL, Heng LJ et al (2011). Alteraciones en las subunidades del receptor AMPA y TARP en el núcleo accumbens de la rata relacionadas con la formación de receptores AMPA permeables al Ca (2) (+) durante la incubación del ansia de cocaína. Neurofarmacología 61: 1141-1151. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  17. Geiger BM, Behr GG, Frank LE, Caldera-Siu AD, Beinfeld MC, Kokkotou EG et al (2008). Evidencia de exocitosis de dopamina mesolímbica defectuosa en ratas propensas a la obesidad. FASEB J 22: 2740–2746. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  18. Kenny PJ (2011). Mecanismos celulares y moleculares comunes en obesidad y drogadicción. Nat Rev Neurosci 12: 638–651. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  19. Kourrich S, Rothwell PE, Klug JR, Thomas MJ (2007). La experiencia de la cocaína controla la plasticidad sináptica bidireccional en el núcleo accumbens. J Neurosci 27: 7921–7928. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  20. Lee BR, Ma YY, Huang YH, Wang X, Otaka M, Ishikawa M et al (2013). La maduración de las sinapsis silenciosas en la proyección de la amígdala accumbens contribuye a la incubación del ansia de cocaína. Nat Neurosci 16: 1644-1651. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  21. Levin BE, Dunn-Meynell AA, Balkan B, Keesey RE (1997). Cría selectiva para la obesidad inducida por la dieta y la resistencia en ratas Sprague-Dawley. Am J Physiol 273 (2 Pt 2): R725 – R730. | PubMed | ISI | CAS |
  22. Ma YY, Lee BR, Wang X, Guo C, Liu L, Cui R et al (2014). Modulación bidireccional de la incubación del ansia de cocaína mediante la remodelación silenciosa basada en la sinapsis de la corteza prefrontal en proyecciones accumbens. Neuron 83: 1453-1467. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  23. MacQueen JB. Algunos métodos de clasificación y análisis de observaciones multivariadas. Actas del 5th Berkeley Symposium sobre estadística matemática y probabilidad. Prensa de la Universidad de California: Berkeley, CA, 1966, pp 281 – 297.
  24. Murdaugh DL, Cox JE, Cook EW 3rd, Weller RE (2012). La reactividad de la resonancia magnética funcional a imágenes de alimentos ricos en calorías predice el resultado a corto y largo plazo en un programa de pérdida de peso. Neuroimage 59: 2709-2721. | Artículo | PubMed |
  25. Nelson CL, Milovanovic M, Wetter JB, Ford KA, Wolf ME (2009). La sensibilización del comportamiento a la anfetamina no se acompaña de cambios en la expresión de la superficie del receptor de glutamato en el núcleo accumbens de la rata. J Neurochem 109: 35–51. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  26. Oginsky MF, Maust JD, Corthell JT, Ferrario CR (2016). Mayor sensibilización locomotora inducida por cocaína y excitabilidad intrínseca de las neuronas espinosas medianas NAc en ratas adultas pero no adolescentes susceptibles a la obesidad inducida por la dieta. Psicofarmacología 233: 773–784. | Artículo | PubMed |
  27. Paxinos G, Watson CJ El cerebro de rata en coordenadas estereotáxicas, 6th edn. Prensa Académica: Burlington, MA, USA, 2007.
  28. Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME (2011). Análisis cuantitativo de la composición de la subunidad del receptor AMPA en regiones del cerebro relacionadas con la adicción. Brain Res 1367: 223-233. | Artículo | PubMed | CAS |
  29. Robinson MJ, Burghardt PR, Patterson CM, Nobile CW, Akil H, Watson SJ et al (2015). Diferencias individuales en la motivación inducida por señales y los sistemas estriatales en ratas susceptibles a la obesidad inducida por la dieta. Neuropsychopharmacology 40: 2113–2123. | Artículo | PubMed |
  30. Robinson TE, Berridge KC (2008). Revisión. La teoría de la sensibilización por incentivos de la adicción: algunos temas de actualidad. Philos Trans R Soc Lond Ser B Biol Sci 363: 3137–3146. | Artículo |
  31. Rogers PJ, Hill AJ (1989). Desglose de la restricción dietética después de la mera exposición a estímulos alimentarios: interrelaciones entre restricción, hambre, salivación e ingesta de alimentos. Addict Behav 14: 387–397. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  32. Scheyer AF, Wolf ME, Tseng KY (2014). Un mecanismo dependiente de la síntesis de proteínas mantiene la transmisión del receptor AMPA permeable al calcio en las sinapsis del núcleo accumbens durante la abstinencia de la autoadministración de cocaína. J Neurosci 34: 3095–3100. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  33. Sesack SR, Grace AA (2010). Red de recompensa de los ganglios cortico-basales: microcircuitos. Neuropsicofarmacología 35: 27–47. | Artículo | PubMed | ISI |
  34. Pequeño DM (2009). Diferencias individuales en la neurofisiología de la recompensa y la epidemia de obesidad. Int J Obesity 33: S44 – S48. | Artículo |
  35. Soussignan R, Schaal B, Boulanger V, Gaillet M, Jiang T (2012). Reactividad orofacial a la vista y el olfato de estímulos alimentarios. Evidencia de un gusto anticipatorio relacionado con las señales de recompensa de alimentos en niños con sobrepeso. Apetito 58: 508–516. | Artículo | PubMed | ISI |
  36. Stice E, Dagher A (2010). Variación genética en la recompensa dopaminérgica en humanos. Forum Nutr 63: 176-185. | PubMed |
  37. Stice E, Figlewicz DP, Gosnell BA, Levine AS, Pratt WE (2012). La contribución de los circuitos de recompensa del cerebro a la epidemia de obesidad. Neurosci Biobehav Rev 37 (Pt A): 2047-2058. | Artículo | PubMed | ISI |
  38. Tukey DS, Ferreira JM, Antoine SO, D'Amour JA, Ninan I, Cabeza de Vaca S et al (2013). La ingestión de sacarosa induce un tráfico rápido de receptores AMPA. J Neurosci 33: 6123–6132. | Artículo | PubMed |
  39. Valenza M, Steardo L, Cottone P, Sabino V (2015). Obesidad inducida por la dieta y ratas resistentes a la dieta: diferencias en los efectos gratificantes y anoréxicos de la D-anfetamina. Psicofarmacología 232: 3215–3226. | Artículo | PubMed |
  40. Vezina P (2004). Sensibilización de la reactividad de las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo y autoadministración de fármacos estimulantes psicomotores. Neurosci Biobehav Rev 27: 827–839. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  41. Volkow ND, Wang GJ, Tomasi D, Baler RD (2013). Obesidad y adicción: superposiciones neurobiológicas. Obes Apocalipsis 14: 2-18. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  42. Vollbrecht PJ, Mabrouk OS, Nelson AD, Kennedy RT, Ferrario CR (2016). Diferencias preexistentes y alteraciones inducidas por la dieta en los sistemas de dopamina estriatal de ratas propensas a la obesidad. Obesity 24: 670–677. | Artículo | PubMed | CAS |
  43. Vollbrecht PJ, Nobile CW, Chadderdon AM, Jutkiewicz EM, Ferrario CR (2015). Diferencias preexistentes en la motivación por la comida y la sensibilidad a la locomoción inducida por la cocaína en ratas propensas a la obesidad. Physiol Behav 152 (Parte A): 151–160. | Artículo | PubMed |
  44. Wang X, Cahill ME, Werner CT, Christoffel DJ, Golden SA, Xie Z et al (2013). Kalirin-7 media el receptor AMPA inducido por la cocaína y la plasticidad de la columna, lo que permite la sensibilización de incentivos. J Neurosci 33: 11012-11022. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  45. Wolf ME (2016). Mecanismos sinápticos subyacentes al ansia persistente de cocaína. Nat Rev Neurosci 17: 351–365. | Artículo | PubMed |
  46. Wolf ME, Ferrario CR (2010). Plasticidad del receptor AMPA en el núcleo accumbens después de la exposición repetida a la cocaína. Neurosci Biobehav Rev 35: 185-211. | Artículo | PubMed | ISI | CAS |
  47. Wolf ME, Mangiavacchi S, Sun X (2003). Mecanismos por los cuales los receptores de dopamina pueden influir en la plasticidad sináptica. Ann NY Acad Sci 1003: 241–249. | Artículo | PubMed | CAS |
  48. Wolf ME, Tseng KY (2012). Receptores AMPA permeables al calcio en el VTA y el núcleo accumbens después de la exposición a la cocaína: ¿cuándo, cómo y por qué? Frente Mol Neurosci 5: 72. | Artículo | PubMed | CAS |
  49. Wyvell CL, Berridge KC (2000). La anfetamina intra-accumbens aumenta la prominencia del incentivo condicionado de la recompensa de sacarosa: mejora del "deseo" de recompensa sin un aumento del "agrado" o refuerzo de la respuesta. J Neurosci 20: 8122–8130. | PubMed | ISI | CAS |
  50. Wyvell CL, Berridge KC (2001). Sensibilización de incentivo por exposición previa a anfetaminas: aumento del "deseo" de recompensa de sacarosa provocado por señales. J Neurosci 21: 7831–7840. | PubMed | ISI | CAS |
  51. Yokum S, Ng J, Stice E (2011). Sesgo de atención a las imágenes de alimentos asociadas con un peso elevado y un aumento de peso futuro: un estudio de resonancia magnética funcional. Obesidad (Silver Spring) 19: 1775-1783. | Artículo | PubMed |