Physiol Behav. Manuscrito del autor; disponible en PMC 2012 Oct 24.
Publicado en forma final editada como:
Physiol Behav. 2011 Oct 24; 104 (5): 865 – 872.
Publicado en línea 2011 Mayo 24. doi 10.1016 / j.physbeh.2011.05.018
PMCID: PMC3480195
NIHMSID: NIHMS299784
Resumen
Estudios previos sugieren que el consumo excesivo de azúcar conduce a cambios de comportamiento y neuroquímicos similares a los observados con la adicción a las drogas, que incluyen signos de abstinencia similar a los opiáceos. Están surgiendo estudios que muestran múltiples índices de adicción neuroquímicos y de comportamiento cuando los animales comen en exceso una dieta rica en grasas. El objetivo del presente estudio fue utilizar dietas líquidas y sólidas con alto contenido de azúcar y grasa para determinar si se observa una abstinencia similar a los opiáceos después del consumo excesivo de estas dietas en ratas Sprague Dawley. Se dieron grupos de control. ad libitum Acceso a la comida dulce-grasa o chow estándar. A todas las ratas se les administró una serie de pruebas para medir los signos de abstinencia de tipo opiáceo, que incluían signos somáticos de angustia, ansiedad elevada en el laberinto e hipoactividad locomotora. No se observó abstinencia inducida por naloxona (3 mg / kg) ni inducción por privación en ratas que se mantuvieron con una dieta de grasas dulces granulada nutricionalmente completa, una dieta dulce y rica en grasas complementada con comida estándar para roedores, o una dieta líquida dulce. comida grasosa. Además, la reducción del peso corporal a 85%, que se sabe potencia los efectos de refuerzo de la sustancia de abuso, no afectó los signos de abstinencia de opiáceos precipitados con naloxona. Por lo tanto, a diferencia de los hallazgos previos sobre ratas con acceso compulsivo a una solución de sacarosa, las ratas que comen compulsivamente combinaciones de grasas dulces no muestran signos de abstinencia similar a los opiáceos en las condiciones probadas. Estos datos apoyan la idea de que el consumo excesivo de diferentes nutrientes puede inducir comportamientos asociados con la adicción de diferentes maneras, y que los comportamientos que podrían caracterizar a la "adicción a la comida" se pueden modificar de acuerdo con la composición nutricional de los alimentos consumidos.
Introducción
Los sistemas neuronales que motivan y refuerzan la búsqueda y la ingesta de alimentos también subyacen a los comportamientos asociados con el abuso de drogas [1–5]. Sobre la base de esta superposición neurológica, se ha sugerido que el consumo de ciertos alimentos también podría dar lugar a comportamientos similares a la adicción [6–8]. Estudios previos de nuestro laboratorio y otros sugieren que el acceso limitado al azúcar conduce a cambios de comportamiento y alteraciones en los sistemas de dopamina (DA) y opioides que son similares, aunque de menor magnitud, a los observados durante la adicción a las drogas [8].
De estos comportamientos similares a la adicción asociados con el consumo excesivo de azúcar, la evidencia de abstinencia similar a los opiáceos es de particular interés. Usando nuestro modelo de laboratorio en animales de consumo excesivo de azúcar, hemos encontrado que cuando se administra naloxona, un antagonista de los opioides, las ratas muestran signos somáticos de abstinencia, que incluyen rechinamiento de los dientes, temblores en la boca y sacudidas de cabeza, así como ansiedad en el más elevado laberinto . Además, estos comportamientos se juntan con una disminución en la liberación de DA en el núcleo accumbens y un aumento en la liberación de acetilcolina [9], un desequilibrio neuroquímico que se ha observado durante la abstinencia de varias drogas de abuso [10, 11]. También se han observado signos conductuales y neuroquímicos de abstinencia de tipo opiáceo sin el uso de naloxona (es decir, espontáneamente) después de un ayuno en ratas con un historial de consumo excesivo de azúcar [12]. Otros han notado que las ratas con un historial de acceso limitado al azúcar tienen una disminución en la temperatura corporal cuando se elimina el azúcar para 24 h [13] y puede mostrar signos de comportamiento agresivo [14], que también son aceptadas indicaciones de desistimiento. Además, se ha demostrado que una dieta con alto contenido de azúcar produce signos de ansiedad e hiperfagia que parece estar mediada por sistemas de hormonas liberadoras de corticotropina cerebral [15].
Otros estudios han evaluado aspectos de la adicción que pueden surgir en respuesta a otros alimentos sabrosos, como los ricos en grasas o combinaciones de grasas dulces. Se ha informado que la naloxona produce signos de abstinencia similares a los opiáceos en ratas alimentadas con una dieta estilo cafetería, que contenía una variedad de alimentos ricos en grasa y azúcar [16]. Más recientemente, se ha demostrado que los roedores expuestos a dietas ricas en grasas se involucrarán en muchos comportamientos diferentes que sugieren adicción [11, 17–19], pero la aparición de abstinencia de tipo opiáceo no se ha estudiado sistemáticamente en el contexto de comer en exceso de grasa, y no en el contexto de horarios de acceso limitado.
Dado que tanto la grasa como el azúcar afectan los sistemas opioides [3], que estos macronutrientes a veces se consumen en exceso y pueden tener un papel en la obesidad asociada con la sobrealimentación [20, 21] y posiblemente la adicción a la comida [22, 23], el objetivo del presente estudio fue determinar si la abstinencia de tipo opiáceo se observa en ratas mantenidas en horarios de acceso limitado a dietas ricas en azúcar y grasa que resultaron en una alimentación compulsiva. En muchos sentidos, este diseño es similar a la condición de alimentación humana, ya que los episodios de atracones en algunos individuos a menudo incluyen combinaciones de estos macronutrientes [20, 21, 24, 25]. Además, el presente estudio examina el efecto que el consumo excesivo de combinaciones de grasa y azúcar puede tener en la expresión de abstinencia cuando las ratas tienen tanto peso corporal normal como reducido, ya que se sabe que un bajo peso corporal puede potenciar los efectos de los fármacos de abuso [26]. Además, las ratas con un peso corporal bajo liberan más DA que los controles de peso normal cuando consumen azúcar en exceso [27], lo que puede sugerir un efecto de recompensa mejorado en un peso corporal bajo que podría afectar la gravedad de la abstinencia.
Materiales y Métodos
Métodos generales
Las ratas Sprague-Dawley macho se obtuvieron de Taconic Farms (Germantown, NY) y se alojaron individualmente en el vivero de la Universidad de Princeton en un ciclo 12-h de luz invertida: 12-h. La habitación se mantuvo a 20 ° ± 1 ° C, y los animales tenían ad libitum acceso al agua en todo momento y acceso al chow estándar de laboratorio, LabDiet #5001 (PMI Nutrition International, Brentwood, MO; 3.02 kcal / g) como se describe a continuación. Todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Princeton. Las dietas y procedimientos se resumen en Tabla 1.
Exp. 1: Pruebas de abstinencia espontáneas con naloxona y similares a opiáceos en ratas alimentadas con una dieta nutricionalmente completa, rica en grasas y azúcares
Las ratas (315 – 325 g) se dividieron en cuatro grupos de peso equivalente (n = 10 / grupo) y se asignaron a una de las siguientes condiciones de alimentación para los días de 25: (a) Acceso diario de 2-h a chow dulce en grasa (Investigación Dietas, New Brunswick, NJ, # 12451; 45% de grasa, 20% de proteína, 35% de carbohidrato, 4.7 kcal / g) iniciando 6 h después del inicio del ciclo de oscuridad, con chow estándar para roedores disponible solo para el otro 22 h per día; (b) Acceso de 2-h al chow de grasa dulce los lunes, miércoles y viernes (MWF) con ad libitum acceso al chow estándar para roedores durante el resto del tiempo; (do) ad libitum chow dulce de grasa; y (d) ad libitum chow estándar (LabDiet #5001, PMI Nutrition International, Richmond, IN; 10% de grasa, 20% de proteína, 70% de carbohidratos, 3.02 kcal / g). La comida fue reemplazada dos veces por semana. La ingesta de alimentos se midió diariamente (antes y después del período de acceso a 2-h, o el tiempo equivalente para el ad libitumgrupos alimentados). Los pesos corporales también se midieron durante estos tiempos en los días 1 – 7 y días 18 – 24 de acceso.
1a. Pruebas de abstinencia precipitadas a la naloxona
En los días 26 y 27, las ratas fueron asignadas al azar para ser examinadas en busca de signos de retirada. Estas pruebas se distribuyeron a lo largo de los días 2 para garantizar que las pruebas se realizaron lo más cerca posible al inicio del período de acceso normal a 2-h para cada rata. Para probar signos somáticos de abstinencia de tipo opiáceo, a las ratas se les administró el antagonista opioide naloxona (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Las inyecciones se administraron 6 h después del inicio del ciclo de oscuridad, cuando normalmente comenzaría el acceso a los alimentos sabrosos. Las ratas en el grupo 2-h MWF normalmente tenían un período 46-h de privación de comida sabrosa entre sus períodos de acceso durante la semana (aunque tenían comida estándar disponible durante este tiempo), y también se les privó de la comida sabrosa durante el fin de semana. Por lo tanto, para estandarizar el período de privación de 46-h, nos aseguramos de que todas las ratas analizadas tuvieran 46 h de privación de comida dulce-grasa. Diez minutos después de la inyección, las ratas se colocaron en una jaula de plástico forrada con Bed-o-Cobs (The Anderson Co., Maumee, OH), y se registraron signos somáticos de abstinencia para 5 min por un observador ciego a las condiciones experimentales. Se registraron casos de mordeduras de patas, madrigueras defensivas, sacudidas de perros húmedos, castañuelas de dientes, sacudidas de la cabeza, temblores de las patas delanteras, cruces de jaula y preparación para cada rata, y se sumaron las instancias totales de estos comportamientos para producir un puntaje general en el índice de extracción , utilizando un método modificado de otros informes [28, 29].
1b. Pruebas de abstinencia espontáneas
Para determinar si se podía observar el comportamiento de abstinencia simplemente eliminando la dieta sabrosa (es decir, sin naloxona), a las ratas se les dio acceso a la comida estándar para roedores solo durante semanas 3. Luego, las ratas fueron devueltas a sus horarios de alimentación anteriores para los días 14. Durante los períodos subsiguientes de privación de comida dulce con grasa, todos los animales se mantuvieron en comida estándar para roedores durante 46 h. Al final de 46 h, cuando el grupo experimental normalmente recibía acceso a un chow dulce, se les realizó una prueba para detectar signos somáticos de abstinencia.
Exp. 2: Pruebas de abstinencia espontáneas y precipitadas con naloxona en ratas alimentadas con comida estándar para roedores con un alimento nutricionalmente incompleto, rico en azúcar y grasa
Este experimento utilizó una evaluación adicional de la abstinencia similar a los opiáceos, el laberinto más elevado, para determinar las respuestas somáticas y similares a la ansiedad a la abstinencia de alimentos sabrosos. Las ratas (350 – 400 g) se dividieron en tres grupos de peso equivalente (n = 8 / grupo) y se mantuvieron en ad libitum Chow y agua suplementados con lo siguiente para los días 28: (a) 12-h acceso a una mezcla alta en azúcar y grasa (4.48 kcal / g; 35.7% de grasa, 64.3% de sacarosa; mantequilla, azúcar en polvo, preparada en nuestro laboratorio); (segundo) ad libitum Acceso a la misma mezcla de azúcar y grasa (c). ad libitum perro chino. La comida se reemplazó dos veces por semana, momento en el que se pesaron los animales.
2a. Pruebas de abstinencia espontáneas
El día 28, todas las ratas fueron puestas en una dieta de ad libitum comida estándar para roedores. 24 h y 36 h más tarde, todas las ratas fueron analizadas para detectar signos somáticos de abstinencia de tipo opiáceo con el fin de determinar un índice de extracción general, como se describe en Exp. 1a. Luego, para probar la ansiedad, los animales se colocaron individualmente para 5 min en un laberinto elevado [30]. El aparato tenía cuatro brazos, cada 10 cm de ancho por 50 cm de largo, y estaba elevado 60 cm por encima del piso. Dos brazos opuestos fueron cerrados con altas paredes opacas, mientras que los otros dos brazos no tenían paredes protectoras. El experimento se realizó bajo luz roja para minimizar la interrupción del ciclo circadiano de las ratas. Las ratas se colocaron en el centro del laberinto con la orientación de la cabeza alternada hacia un brazo abierto o cerrado. Cada ensayo del laberinto positivo se grabó en video y luego se anotó por la cantidad de tiempo que pasó con la cabeza, los hombros y las patas delanteras en el brazo abierto, el brazo cerrado o la sección central del laberinto por un observador ciego a la condición de la dieta.
2b. Prueba de abstinencia precipitada con naloxona
Siguiendo las pruebas en Exp. 2a, todas las ratas fueron devueltas a sus dietas asignadas para los días 21 y luego se les administró naloxona (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Diez minutos después de la inyección, se observaron ratas en busca de signos somáticos de abstinencia y ansiedad elevada en el laberinto (como se describe en Exp. 2a).
Exp. 3: Pruebas de abstinencia similares a opiáceos precipitadas con naloxona en ratas mantenidas en comida estándar para roedores y con un alimento líquido rico en azúcar y grasa
Las dietas probadas en exp. 1 y 2 eran sólidos; A continuación, probamos una dieta líquida para controlar los efectos de la textura, ya que los signos de abstinencia como opiáceos en nuestro modelo animal de consumo excesivo de azúcar involucran el uso de una solución de sacarosa [8, 9], y hay diferencias conocidas en los efectos que las dietas sólidas y líquidas pueden tener sobre el comportamiento ingestivo [31, 32]. Las ratas (300 – 375 g) se dividieron en cuatro grupos de peso equivalente (n = 8 / grupo) y se mantuvieron durante los días de 28 en ad libitum Chow suplementado con: (a) Acceso 12-h a una emulsión de aceite, azúcar y agua (3.4 Kcal / mL, 35% de grasa, 10% de azúcar; Mazola® Corn Oil, sacarosa, agua del grifo y 0.6% de Emplex, caravana ingredientes , Lenexa, KS, preparado en nuestro laboratorio), y chow; (b) el acceso de 12-h a Vanilla Asegúrese (1.06 Kcal / mL, 30% de grasa y 30% de azúcar, Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) y chow; (c) Acceso 12-h a una solución de sacarosa 10% (p / v) (0.4 Kcal / mL) y chow, o (d) ad libitum perro chino. Para preparar la emulsión, el agua se calentó a 75-80 ° C y se añadió a otros ingredientes. La emulsión se mezcló a alta velocidad durante 5 min y luego se enfrió en un baño de hielo hasta alcanzar 20 ° C. Todas las dietas (excepto el chow estándar) eran líquidas y se presentaron en un tubo graduado para beber. La comida se reemplazó diariamente y los animales se pesaron semanalmente.
Prueba de abstinencia precipitada con naloxona
Después de 28 días en las dietas asignadas, a las ratas se les administró naloxona (3 mg / kg, sc). Diez minutos después de la inyección, se colocaron ratas en el laberinto elevado como se describe en Exp. 2a. Inmediatamente después de una prueba de 5-min elevada en laberinto, se colocaron ratas en una cámara computarizada de campo abierto bajo luz roja (MED Associates, Georgia, VT, paredes laterales acrílicas de 30.5 cm y fotocélulas infrarrojas 16 en cada uno de los tres ejes ). El campo completo fue 43.2 cm × 43.2 cm. Cada rata se colocó inicialmente en el centro del campo abierto y se le dio un período de aclimatación de 10 min antes de que comenzara la prueba [33, 34]. Luego, la actividad locomotora, definida como roturas del haz infrarrojo, se monitorizó durante 20 min.
Exp. 4: Pruebas de abstinencia similares a opiáceos precipitadas con naloxona en ratas con peso corporal reducido
Para probar si se pudieron obtener signos de abstinencia a un peso corporal reducido, se mantuvieron ratas de peso equivalente (283-345 g) durante los días de 21 en: (a) Acceso diario de 2-h al chow dulce de grasa (Research Diets, New Brunswick, NJ, #12451, como se usa en la Exp. 1) iniciando 6 h después del inicio del ciclo de oscuridad, con chow estándar para roedores disponible solo para el otro 22 h por día (n = 10), o (b) ad libitum chow estándar con 2 h de acceso al chow dulce en grasa solo dos días (día 2 y día 22 o 23; grupo de grasa dulce aguda, n = 9). La ingesta de alimentos se midió diariamente en 6 hy 8 h después del inicio del ciclo de oscuridad; La comida fue reemplazada dos veces por semana.
4a. Prueba de extracción de peso corporal normal
El día 22, 6 h en el período oscuro, a todas las ratas se les administró naloxona (3 mg / kg, sc). Diez minutos después de la inyección, se observaron ratas en busca de signos somáticos de abstinencia y ansiedad elevada en el laberinto como se describe en Exp. 2a.
4b. Reducción de las pruebas de extracción de peso corporal.
Las ratas 2-h Daily Sweet-Fat se redujeron a 85% de peso corporal durante un período de 7-día al reducir la disponibilidad del chow estándar diario a medio pellet (3 g) o un pellet (5 g) y chow dulce de grasa a un medio pellet (2 g) o un pellet (3.5 g). La cantidad de comida proporcionada se ajustó para cada rata dependiendo de la tasa de pérdida de peso. El grupo de grasa dulce aguda también se redujo a 85% de peso corporal durante un período de 7-día al disminuir la disponibilidad de comida diaria estándar para pellets 1-2. A las ratas de este grupo se les dio acceso 2-h a una comida dulce con grasa por tercera vez el día 30 o 31. Las pruebas de retiro (signos somáticos y más laberinto) se realizaron nuevamente en el día 29 como se describe en Exp. 1a y 2a.
4c. Prueba de actividad locomotora de peso corporal normal
Después de la prueba a peso corporal reducido, se administraron todas las ratas. ad libitum acceso a chow estándar durante un mes para permitirles volver a un peso corporal normal para su edad. Luego, todos los animales fueron devueltos a sus dietas experimentales durante los días 14. A las ratas del grupo Ácido Dulce-Graso se les dio acceso al chow dulce de grasa nuevamente en el decimocuarto día de acceso a la reanudación de las dietas de prueba para determinar si el comportamiento se debió a una alimentación compulsiva o una mera exposición a la dieta. Luego, 6 h después del inicio del ciclo de oscuridad, se administró naloxona (3 mg / kg, sc). Diez minutos después de la inyección, se colocaron ratas en una cámara de actividad de campo abierto computarizada bajo luz roja, como se describe en Exp. 3a. Cada rata se colocó inicialmente en el centro de la cámara locomotora, y se midieron los recuentos de actividad para 10 mín.
4d. Pruebas de actividad locomotora de peso corporal reducido.
Siguiendo exp. 4c, los pesos corporales de todas las ratas se redujeron nuevamente a 85% como se describió anteriormente en el transcurso de los días 7. Las pruebas de actividad locomotora se llevaron a cabo como se describe en Exp. 3c.
Análisis estadístico
Los datos se analizaron utilizando análisis de varianza de una vía y de dos vías (ANOVA) con pruebas post-hoc de Newman Keuls o Tukey cuando fue apropiado, o pruebas t de Student. Para los datos más elevados del laberinto, la actividad del brazo abierto se consideró como el tiempo total que cada rata pasó en los brazos abiertos del laberinto [35]. Los datos locomotores se analizaron primero con ANOVA de una vía para cada medida de locomoción y luego con ANOVA de dos vías para comparar las medidas de locomotoras dentro del grupo en el peso corporal normal y reducido, así como las medidas entre grupos. El error presentado en este manuscrito es el error estándar de la media.
Resultados
Exp. 1: No se observaron signos somáticos espontáneos o espontáneos de ansiedad con naloxona en ratas a las que se les administró un chow de grasa dulce nutricionalmente completo.
Ingesta y datos del peso corporal.
Los datos de ingesta de estas ratas han sido previamente reportados [36]. Para resumir brevemente esos hallazgos, en comparación con los grupos de control, las ratas con acceso diario a 2-h y MWN de 2-h a los alimentos con contenido de grasa dulce y nutricionalmente completos consumieron cantidades excesivamente grandes de la comida sabrosa en la 2 h de acceso. El peso corporal de estos animales aumentó debido a las comidas abundantes y luego disminuyó entre los atracones como resultado de la ingesta autolimitada de comida estándar después de los atracones. Sin embargo, a pesar de estas fluctuaciones en el peso corporal, el grupo con acceso a chow dulce en grasa todos los días ganó significativamente más peso que el grupo de control con chow estándar disponible. ad libitum. Además, al analizar el aumento de peso durante la duración del estudio, hubo una diferencia entre los grupos (F(3,39) = 7.74, p <0.001), y los animales con acceso diario de 2 horas al pienso de grasa dulce ganando más peso que los controles estándar alimentados con pienso (108.6 ± 6.2 g frente a 75.4 ± 3.8 g, respectivamente; p<0.001) y los controles alimentados con grasas dulces (88.3 ± 4.9 g; p<0.05). Además, las ratas con acceso MWF de 2 h al alimento con grasa dulce ganaron más peso que los controles alimentados con pienso (95.0 ± 4.6 g frente a 75.4 ± 3.8 g, respectivamente; p
Pruebas de retirada
Cuando se administró naloxona, no se observaron diferencias en las puntuaciones del índice de retiro para el comportamiento somático entre los grupos (F(3, 36) = 2.71, p = ns). Estos comportamientos incluían temblores en las patas delanteras, cruces de jaula, morderse las patas y excavaciones defensivas (p = ns para cada uno; ver ). Batidos de perro mojado no se observaron en ningún grupo.
Los ejemplos de signos somáticos de abstinencia después de la privación del chow dulce de grasa se muestran en . No hubo significación entre los grupos entre el puntaje total del índice de retiros (F(3, 36) = 2.04, p = ns). Las comparaciones por pares no revelaron diferencias entre los grupos para los temblores de las patas delanteras, las mordidas de las patas o las madrigueras defensivas (p = ns para todos). Se observó significación entre los grupos en casos de cruce de jaula (F(3, 36) = 4.66, p <0.05). Post hoc Las pruebas de Tukey revelaron que las ratas de acceso diario 2-h mostraron significativamente menos casos de cruce de jaulas que ad libitum Ratas chow (p <0.01) o ad libitum Ratas Dulces Grasas (p <0.05). Nuevamente, no se observaron batidos de perro mojados en ningún grupo.
Exp. 2: no se observaron signos somáticos espontáneos ni espontáneos precipitados con naloxona en el laberinto elevado en ratas alimentadas con un suplemento de grasa dulce para su alimento estándar.
Ingesta y datos del peso corporal.
Los animales que estaban en el grupo 12-h Sweet-Fat + Chow consumieron más de los alimentos dulces en grasa durante la primera hora de acceso diario en comparación con los animales mantenidos en el grupo. ad libitum Dieta dulce-grasa + Chow (F(2, 21) = 13.16, p <0.001, día 28 de acceso a la dieta, 5.6 frente a 1.1 g, respectivamente). El día 28 de acceso a la dieta, el grupo de grasas dulces de 12 h consumió 3.5 ± 0.9 g de pienso, el ad libitum El grupo de grasa dulce consumió 0.68 ± 0.7 g de chow, y el ad libitum El grupo de chow consumió 2.3 ± 1.5 g de chow en la primera hora. A pesar de las diferencias en la ingesta de suplementos de dulce de grasa y chow, en el día 28 no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los grupos en el número total de calorías consumidas durante un período de 24-h (F(2, 22) = 0.62; p = ns; 12-h Grasa dulce: 82.8 ± 2.6 Kcal, ad libitum Grasa dulce: 77.3 ± 7.8 Kcal, ad libitum Chow: 83.2 ± 6.8 Kcal). En el día 28, los pesos corporales de las ratas no fueron significativamente diferentes entre los grupos (F(2, 23) = 1.87, p = ns). Además, el análisis del peso ganado durante el estudio no arrojó diferencias significativas entre los grupos (F(2, 21) = 1.31, p = ns).
Pruebas de retirada
No se observaron diferencias estadísticamente significativas en las puntuaciones del índice de retiro entre los grupos 24 h (F(2, 23) = 0.24, p = ns; Grupo de grasa dulce 12-h = 11.5 ± 2.6, ad libitum Grupo de grasa dulce = 13.6 ± 2.6; ad libitum Grupo Chow = 13.4 ± 1.8) y 36 h (F(2, 23) = 0.17, p = ns Grupo de grasa dulce 12-h = 11.8 ± 2.6, ad libitum Grupo de grasa dulce = 12.1 ± 1.4; ad libitum Grupo Chow = 10.5 ± 2.0) después de que los animales habían sido privados de la dieta sabrosa. La puntuación del índice incluye los comportamientos de aseo, sacudidas de perros húmedos, cruce de jaulas, temblores de las patas delanteras, mordidas de patas y madrigueras defensivas (para cada comparación por pares, p = ns). No se observaron casos de sacudidas de cabeza en los puntos de tiempo 24 h y 36 h.
En términos del laberinto más elevado, después de 24 h de privación hubo una diferencia estadísticamente significativa entre los grupos en términos de tiempo dedicado al brazo abierto (F(2, 23) = 3.77, p<0.05; 3.1 ± 1.4 s, 20.0 ± 6.0 sy 15.4 ± 4.7 s, ad libitum Grasa dulce, 12-h Grasa dulce y ad libitum Chow respectivamente), con las ratas que se habían mantenido en ad libitum Sweet-Fat pasa menos tiempo en el brazo abierto que el grupo 12-h Sweet-Fat o el ad libitum Grupo Chow (p <0.05). A las 36 h de privación, no se observaron efectos en el tiempo pasado en el brazo abierto del laberinto positivo (F(2, 23) = 0.22, p= ns; 26.3 ± 7.6 s, 30.0 ± 10.0 sy 23.4 ± 7.2 s, ad libitum Grasa dulce, 12-h Grasa dulce y ad libitum Chow respectivamente).
Después de la naloxona, no hubo diferencias estadísticamente significativas en las puntuaciones del índice de abstinencia de la conducta somática entre los grupos (F(2, 23) = 0.64, p = ns). Las puntuaciones del índice de retiro fueron 8.4 ± 2.5 para el grupo 12-h Sweet-Fat, 11.5 ± 2.3 para el ad libitum Grupo Sweet-Fat y 11.4 ± 1.7 para el ad libitum Grupo de chow La puntuación del índice incluye comportamientos de rechinamiento de los dientes, aseo, cruzamiento de la jaula, temblores de las patas delanteras, mordida de la pata y excavación defensiva (para cada comparación por pares, p = ns). No se observaron casos de sacudidas de cabeza o sacudidas húmedas de perro.
Exp. 3: No se observaron signos somáticos precipitados con naloxona o signos de ansiedad en el laberinto más elevado en ratas alimentadas con una dieta líquida alta en grasas y alta en sacarosa
Datos de ingesta
En la tercera semana de acceso a la dieta, hubo una diferencia entre los grupos en cuanto a la ingesta durante la primera hora (emulsión de azúcar y aceite = 32% de kcal, Vanilla Asegúrese = 27% de kcal y 10% de sacarosa = 24% de kcal de la ingesta diaria total; F(2, 27) = 39.40, p <0.001). También hubo una diferencia estadísticamente significativa entre los grupos en términos de su consumo diario de comida estándar para roedores (F(3, 78) = 22.86, p <0.0001), y los animales con alimento apetecible disponible muestran una disminución de su ingesta de pienso estándar para roedores el día 28 (23 ± 3 Kcal: emulsión de azúcar y aceite; 30 ± 4 Kcal: Vanilla Asegúrese; 71 ± 2 Kcal: 10% de sacarosa ) relativo al ad libitum Grupo Chow (101 ± 4 Kcal). Aunque se observó una diferencia entre los grupos en la ingesta calórica diaria total (F(3, 27) = 3.50, p <0.05), las comparaciones múltiples de seguimiento indicaron que no se observaron diferencias cuando se comparó cada grupo de forma independiente con el grupo de control que consumía comida (101 ± 4 Kcal), p = ns en todos los casos (118 ± 13 Kcal: emulsión de azúcar y aceite; 93 ± 11 Kcal: Vanilla Asegúrese; 85 ± 6 Kcal: 10% sacarosa). Además, la cantidad de sacarosa real consumida (en gramos) fue consistente en todos los grupos, ya que cada grupo consumía 3-4.5 g de azúcar por día, incluso teniendo en cuenta las diferentes dietas (F(2, 20) = 2.32, p = ns). Al final de las semanas 4, no hubo diferencias en el peso corporal entre los grupos (F(3,31) = 0.25, p = ns). Sin embargo, al analizar el aumento de peso durante la duración del estudio, hubo una diferencia entre los grupos (F(3,31) = 3.67, p <0.05), con aquellos animales que consumieron la emulsión de aceite de azúcar ganando más peso que los controles alimentados con Chow (123 ± 23 g vs 67 ± 6 g, respectivamente, p <0.05).
Datos de retirada
Cuando se colocaron en el laberinto positivo después de las inyecciones de naloxona, los animales con 12-h 10% de acceso a sacarosa pasaron menos tiempo en el brazo abierto del laberinto positivo en comparación con los controles alimentados por Chow (t(9) = 2.58, p <0.05; 52 ± 7 frente a 75 ± 3 s). No se observaron otras diferencias entre los grupos (grupo de emulsión de azúcar y aceite de 12 h = 54 ± 11 s en el brazo abierto; grupo de 12 h de vainilla Asegúrese = 75 ± 3 s en el brazo abierto). El análisis de los datos del laberinto de campo abierto reveló que el grupo de sacarosa al 12% durante 10 horas había aumentado la actividad locomotora (F(3, 29) = 3.65, p <0.05) en comparación con ad libitum Grupo de Chow (recuentos ambulatorios 743 ± 70 y 512 ± 57, respectivamente). No se observaron otras diferencias entre los grupos en el laberinto de campo abierto (12-h Emulsión de azúcar y aceite = 561 ± recuentos ambulatorios de 71-h Vanilla Asegure grupo = 12 ± recuentos ambulatorios de 576).
Exp. 4: no se observaron signos somáticos precipitados con naloxona o signos de ansiedad en el laberinto elevado y elevado en ratas con atracones de grasa cuando se redujeron al 85% de peso corporal
Ingesta y datos del peso corporal.
A partir de la segunda semana de acceso a las grasas dulces, las ratas del grupo 2-h Daily Sweet-Fat consumieron una cantidad excesiva de calorías en las 2 h del acceso a la comida dulce con grasas (66.8% de la ingesta diaria total), que es consistente con nuestro informe anterior utilizando este modelo [36] y sugiere un comportamiento de comer en exceso. El grupo de grasa dulce aguda consumió 24.6 ± 12.5 kcal el día 2 y 48.1 ± 14.1 kcal el día 22 o 23 de los gránulos de grasa dulce. En el peso corporal normal, ANOVA de medidas repetidas (con una corrección de Greenhouse-Geisser) mostró una interacción significativa de grupo x tiempo (F(1.63, 27.70) = 21.28, p <0.001). Las pruebas post-hoc revelaron un peso corporal significativamente mayor para el grupo de grasas dulces diarias de 2 horas en comparación con el grupo de grasas dulces agudas (día 8: t(1, 17) = 2.28, p <0.05, día 12: t(1, 17) = 2.63, p <0.05 y día 16: t(1, 17) = 2.94, p <0.01). Además, cuando se analizó el aumento de peso durante los primeros 16 días, se encontró que las ratas en el grupo de grasas dulces diarias de 2 horas habían ganado significativamente más peso que el grupo de grasas dulces agudas (81.0 ± 4.1 g vs 45.3 ± 4.5 g, respectivamente; F(1, 18) = 33.83, p <0.001). Cuando se redujo el peso corporal de los animales, muestras pareadas t-las pruebas indicaron que los pesos corporales de ambos grupos se redujeron estadísticamente de manera significativa (t(9) = 25.50, p <0.001 y t(8) = 19.93, p <0.001, pienso dulce en grasa de 2 h y pienso dulce en grasa agudo, respectivamente).
Datos de retirada
En el peso normal, la única diferencia observada entre los grupos reveló que las ratas con grasa dulce diaria 2-h exhibieron significativamente menos casos de cruce de jaulas en comparación con las ratas con grasa dulce aguda (2.3 ± 0.4 frente a 4.5 ± 0.9, respectivamente; F(1, 16) = 5.54, p <0.05; ). Sin embargo, no se observaron diferencias en el índice de abstinencia general (2-h Daily Sweet-fat: 9.4 ± 1.2; Agute Sweet-fat: 12.5 ± 2.0; F(1, 16) = 2.00, p = ns). Esto incluía medidas de comportamiento de madriguera, sacudidas de cabeza, aseo y crianza (p = ns para cada uno). Ninguna rata exhibió ningún caso de dientes castañeteando.
Con el peso corporal reducido, no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los grupos en los casos de signos somáticos de abstinencia, según lo observado por la puntuación del índice (F(1, 16) = 0.49, p = ns). Las puntuaciones del índice de retiro fueron 13.0 ± 3.2 en el grupo de grasa dulce aguda frente a 10.8 ± 1.2 en el grupo de grasa dulce diaria de 2-h. El puntaje del índice incluye comportamientos de rechinamiento de dientes, crianza, aseo, cruce de jaulas, temblores en las patas delanteras, mordeduras de patas y comportamiento de madriguera. No se observaron casos de sacudidas de cabeza.
En la prueba de más laberinto, el tiempo pasado en el brazo abierto no difirió según el grupo antes de la reducción de peso (2-h Grupo de grasa dulce diaria: 22.4 ± 7.7; Grupo de Chow dulce-gordo agudo: 17.4 ± 11.5; F(1, 16) = 0.14, p = ns) o después de la reducción de peso (grupo de grasas dulces diarias 2-h: 22.4 s ± 7.0 s; grupo de grasas dulces agudas: 16.5 ± 7.8 s; F(1, 16) = 0.32, p = ns). En las pruebas de actividad locomotora, tanto en el peso corporal normal como en el reducido, no hubo diferencias significativas entre las ratas diarias de dulce de grasa 2-h y las ratas de dulce de grasa aguda en términos de actividad locomotora ( ).
Cuando en un peso corporal reducido, independientemente del grupo, todas las ratas fueron más activas (F(1, 16) = 7.13, p <0.05, ) y pasó más tiempo en el centro (F(1, 16) = 11.83, p <0.005; Grasa dulce diaria de 2 h: 12.0 ± 1.7 min con peso corporal reducido, frente a 9.6 ± 1.6 min con peso normal; Grasa dulce aguda: 12.8 ± 3.2 min con peso corporal reducido versus 8.8 ± 2.2 min con peso corporal normal) de la cámara de actividad locomotora en comparación con su comportamiento con un peso corporal normal, pero no hubo interacción entre el peso corporal y el grupo.
Discusión
Según los hallazgos de estos cuatro experimentos, las ratas que comieron de manera compulsiva un alimento sabroso que contenía grasa y azúcar no demostraron indicaciones significativas de precipitaciones con naloxona precipitadas o espontáneas de tipo opiáceo. Dados los hallazgos previos de que las ratas consumen azúcar en exceso muestran signos de abstinencia precipitada por naloxona [9] (que también se replicó aquí en Exp. 3), esperábamos que las ratas inyectadas con naloxona con acceso limitado a una dieta azucarada y rica en grasa mostraran signos similares de abstinencia. Sin embargo, la inclusión de la grasa en la dieta puede haber interferido con la expresión de los signos de abstinencia. Por lo tanto, estos hallazgos sugieren que la abstinencia de tipo opiáceo no se observa en respuesta a la ingesta compulsiva de todas las dietas sabrosas, especialmente aquellas ricas en grasa, que, como el azúcar, se sabe que ejercen efectos sobre los sistemas opioides del cerebro. Por lo tanto, la aparición de los signos de abstinencia similares a los opiáceos observados en respuesta al atracón parece ser específica de macronutrientes.
Las propiedades adictivas de las dietas altas en grasa y azúcar
En revisiones anteriores, hemos resumido los hallazgos de nuestro laboratorio y otros que sugieren que el acceso limitado al azúcar puede dar lugar a múltiples signos de adicción neuroquímicos y de comportamiento en ratas, incluida la abstinencia de tipo opiáceo [8, 37]. Se han realizado estudios con modelos animales que sugieren que el acceso a una dieta rica en grasas también puede provocar algunos signos de adicción [16]. El grupo de Corwin ha mostrado un aumento en la proporción progresiva de respuesta en ratas que comen de manera compulsiva la grasa, lo que sugiere una mayor motivación [38]. Bale y sus colegas muestran que los ratones que se mantienen con una dieta alta en grasas o alta en carbohidratos y luego se les niega el acceso a los alimentos sufrirán un estímulo aversivo (shock del pie) para obtener los alimentos deseados [11]. Después de un período agudo de abstinencia (privación), los ratones con acceso a una dieta rica en grasas muestran signos de ansiedad y una expresión reducida del factor de liberación de corticotropina en el núcleo central de la amígdala. Sin embargo, McGee y sus colegas no han notado signos de ansiedad o motivación mejorada al usar un programa de proporción progresiva después de la privación del acceso diario limitado a una manteca vegetal endulzada, similar a la dieta que usamos en Exp. 2 [17]. En conjunto, estos estudios sugieren que algunos signos específicos de adicción pueden ser provocados cuando a los animales se les ofrece una dieta que contiene grasa, pero los resultados son complejos y pueden estar influenciados por factores como la composición de la dieta, el peso corporal y el programa de acceso.
Especificidad de macronutrientes, forma y disponibilidad como factores en el retiro de alimentos sabrosos
Los estudios actuales incorporaron una variedad de dietas ricas en grasas, incluidas algunas que son nutricionalmente completas, similares a una "comida". Otras fueron suplementos a una dieta estándar para chow, similar a una "merienda", que se consumen comúnmente durante los episodios de atracones. El25]. Las dietas también fueron variadas en textura, de la dieta granulada en Exp. 1, el suplemento dietético semisólido en Exp. 2 y las dietas liquidas en exp. 3. Las dietas líquidas se utilizaron debido a la relación previamente identificada entre el consumo excesivo de dietas líquidas y el aumento de peso posterior [31, 32]. Además, debido a que nuestros estudios anteriores que muestran signos de abstinencia de tipo opiáceo en respuesta al acceso a la sacarosa utilizaron una solución de sacarosa (se replicó aquí en el Exp. 3, donde los animales que comían compulsivamente la sacarosa pasaron menos tiempo en el brazo abierto del laberinto positivo y mostraron signos de abstinencia). Hiperactividad inducida en el laberinto de campo abierto). Probamos una grasa líquida para ver si la forma del alimento podría tener un efecto en la expresión de conductas asociadas con el síndrome de abstinencia. Sin embargo, el acceso a un líquido rico en grasa no precipitó signos de abstinencia. A partir de esta variedad de textura y forma de dieta, llegamos a la conclusión de que, independientemente del tipo de alimento rico en grasa o la forma en que se administra, los experimentos actuales no mostraron signos claros de abstinencia como opiáceos en animales con acceso compulsivo a la grasa.
Otra manipulación que se tuvo en cuenta en este estudio fue el periodo de acceso. Algunas de las ratas recibieron acceso diario a la dieta sabrosa con 12-h, mientras que a otras les dieron acceso a 2-h en un horario diario o intermitente. Se ha demostrado que ambos tipos de acceso restringido precipitan el comportamiento de atracones compulsivos [8, 39]. Se ha demostrado que el consumo excesivo de alcohol causa cambios en los sistemas de recompensa cerebral, particularmente en el sistema de dopamina, en ambos humanos [40] y en modelos de rata, que son similares a los efectos observados con algunas drogas de abuso [8]. Aunque se ha demostrado que estos programas de acceso conducen a una alimentación compulsiva, lo que se confirmó en los experimentos actuales, ninguno de los períodos de acceso probados condujo a signos de abstinencia similares a los opioides en respuesta a la grasa.
Interpretación de hallazgos positivos en los experimentos actuales
Si bien en general, los datos sugieren que los signos de abstinencia de tipo opiáceo no surgen cuando a las ratas se les ofrece acceso limitado a un alimento sabroso que contiene grasa, hubo algunos hallazgos positivos obtenidos en el presente conjunto de experimentos que merecen una discusión. En exp. 1, después de 46 h de privación de un chow dulce de grasa, las ratas que anteriormente tenían acceso a 2 h mostraron menos casos de cruce de jaula en comparación con ad libitum controles alimentados (chow estándar para roedores o chow dulce con alto contenido de grasa para roedores). Se ha observado hipoactividad durante la extracción de cocaína en roedores [41]. Sin embargo, no se observaron signos de abstinencia de tipo opiáceo en las otras pruebas realizadas en este grupo, como las medidas somáticas de abstinencia.
En exp. 2, después de 24 h de animales de privación con ad libitum el acceso a la dieta dulce en grasa mostró una disminución del tiempo dedicado al brazo abierto del laberinto elevado y elevado. Este hallazgo es interesante, ya que sugiere que un grupo con ad libitum el acceso a los alimentos sabrosos mostró un cambio en el comportamiento que se asocia con la abstinencia. Sin embargo, cuando se probó en 36 h, el efecto ya no fue aparente. Esto podría deberse al hecho de que hay una ventana específica de tiempo en la cual emergen signos espontáneos de ansiedad, y ese período había expirado en el siguiente tiempo de evaluación. O podría sugerir que el uso repetido del laberinto elevado más alteró el rendimiento en la prueba. Si bien algunos estudios sugieren que la exposición repetida al laberinto más elevado no afecta el resultado de la prueba [42, 43], otros reportan un efecto de habituación [44–47]. En el presente conjunto de estudios, en su mayor parte no se observaron diferencias entre los grupos en la ansiedad, lo que potencialmente indica que no hay diferencias en las que se haya incurrido por la exposición repetida. Sin embargo, lo positivo con ad libitumanimales alimentados en exp. 2 debe considerarse dentro del contexto del uso repetido de esta prueba.
El papel del peso corporal en la expresión de signos de adicción
En el presente estudio, evaluamos las variables de atracones y peso corporal, las cuales han demostrado contribuir a signos similares a la adicción. Otros grupos han demostrado que cuando a las ratas se les da acceso limitado a una dieta dulce de chocolate, se vuelven obesas y muestran un comportamiento de tipo ansiogénico cuando se les niega el acceso a los alimentos sabrosos [15]. Nuestros estudios anteriores muestran un comportamiento similar al de la abstinencia en animales mantenidos con sacarosa intermitente, en peso normal. Otros hallazgos también han demostrado que los animales obesos con ad libitum o el acceso limitado a una dieta estilo cafetería muestra déficits en la neurotransmisión de dopamina mesolímbica [18, 48], pero los animales con acceso restringido (es decir, acceso compulsivo) que no se clasificaron como obesos no mostraron receptores 2 de dopamina regulados a la baja. Esto subraya la idea de que la obesidad en sí misma podría llevar a cambios en el sistema de recompensa del cerebro [18]. A la inversa, los estudios en humanos con trastorno por atracones sugieren que comer en exceso, independientemente de la obesidad, puede afectar los sistemas mesolímbicos de DA [40], destacando así la importancia de estudiar las variables específicas de comer en exceso y la obesidad, tanto juntas como de forma independiente. En el presente documento, no observamos signos de la aparición de opiáceos en ratas que tenían sobrepeso en un alimento rico en grasa (Exp.1). Debido a que estudios previos sugieren que la obesidad puede precipitar cambios adictivos en el cerebro, que pueden o no implicar necesariamente signos de abstinencia opiáceos, es posible que hayamos podido observar diferentes (es decir, no relacionados con opiáceos) Signos de abstinencia en estas ratas.
En exp. 4 evaluamos el efecto del peso corporal reducido en la aparición de signos de abstinencia. Las ratas con antecedentes de privación de alimentos adquieren más rápidamente la autoadministración de cocaína en comparación con los controles [49], y se ha demostrado que la reducción de peso mejora los efectos de la recompensa de medicamentos [26]. La reducción del peso corporal de las ratas da como resultado una reducción de los niveles de DA en el NAc al 33% de los niveles de referencia [50, 51]. Hemos encontrado previamente que cuando los pesos corporales de las ratas con un historial de consumo excesivo de azúcar se reducen a 85%, la liberación de DA en respuesta al azúcar aumenta aún más [27]. Por estas razones, planteamos la hipótesis de que reducir el peso corporal de las ratas podría mejorar la expresión de los signos de abstinencia. Sin embargo, en Exp. 4, no se observaron signos de abstinencia de naloxona cuando las ratas fueron privadas a 85% de su peso corporal normal.
Como medida adicional de ansiedad, evaluamos la actividad locomotora. El aumento de la actividad locomotora se asocia con la retirada de fármacos [52–54], y fue encontrado en Exp. 3 en ratas ingesta de azúcar, pero no en ratas con acceso limitado a la grasa. Además, en Exp. 4, no hubo una diferencia significativa entre las ratas que comieron compulsivamente la grasa y las ratas de control en términos de locomoción, ya sea en peso corporal normal o reducido.
Conclusión
Las ratas mantenidas en una dieta de alto contenido en azúcar y grasa no mostraron signos de abstinencia similar a los opiáceos cuando tenían sobrepeso, peso normal o peso insuficiente, y usaban formas sólidas y líquidas de las dietas. Estos resultados contrastan con los hallazgos previos de este laboratorio y otros, que indican un comportamiento similar al de la abstinencia de opiáceos en ratas que consumen azúcar en exceso. Los hallazgos actuales apoyan la noción de que los signos de adicción en respuesta a la ingesta excesiva de alimentos sabrosos pueden ser específicos a los nutrientes, lo que subraya la importancia de seguir investigando los efectos diferenciales que la ingesta excesiva de nutrientes específicos puede tener en los sistemas de recompensa cerebral.
Reseña de la investigación
- Los estudios muestran índices de adicción neuroquímicos y conductuales cuando los animales comen en exceso una dieta rica en grasas.
- La abstinencia precipitada con naloxona no se observó en ratas que comían de forma compulsiva una variedad de dietas dulces y ricas en grasa.
- La abstinencia inducida por la privación no se observó en las ratas que comían compulsivamente una variedad de dietas dulces y ricas en grasa.
- La reducción del peso corporal, conocida por potenciar los efectos reforzantes de la sustancia de abuso, no afectó los signos de abstinencia de opiáceos precipitados con naloxona.
- Las ratas que comen compulsivamente combinaciones de dulce y grasa no muestran signos de abstinencia similar a los opiáceos en las condiciones utilizadas.
AGRADECIMIENTOS
La investigación fue apoyada por la subvención de USPHS AA-12882 (BGH) y DK-079793 y la Fundación Nacional de Trastornos de la Alimentación (NMA).
Notas a pie de página
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Referencias
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