Physiol Behav. Manuscrit de l'auteur; disponible dans PMC 2012 Oct 24.
Publié sous forme finale modifiée en tant que:
Physiol Behav. 2011 Oct 24; 104 (5): 865 – 872.
Publié en ligne 2011 May 24. est ce que je: 10.1016 / j.physbeh.2011.05.018
PMCID: PMC3480195
NIHMSID: NIHMS299784
Abstract
Des études antérieures suggèrent que l'hyperphagie au sucre entraîne des changements comportementaux et neurochimiques similaires à ceux de la toxicomanie, notamment des signes de sevrage ressemblant à des opiacés. De nouvelles études montrent de nombreux indices de dépendance neurochimiques et comportementaux lorsque les animaux mangent trop avec un régime riche en graisse. Le but de la présente étude était d'utiliser des régimes liquides et solides riches en sucres et en matières grasses pour déterminer si un sevrage semblable à celui d'un opiacé est observé après une consommation excessive de ces régimes chez des rats Sprague Dawley. Des groupes de contrôle ont été donnés ad libitum accès à la nourriture sucrée ou à l’aliment standard. Tous les rats ont ensuite passé une batterie de tests pour mesurer les signes de sevrage ressemblant à des opiacés, qui comprenaient des signes somatiques de détresse, une anxiété élevée du labyrinthe en plus et une hypoactivité locomotrice. On n'a observé ni sevrage précipité par la naloxone (3 mg / kg) ni par privation chez les rats qui suivaient un régime alimentaire équilibré complet en graisses sucrées, un régime sucré riche en gras complété par de la nourriture pour rongeurs standard ou un les aliments gras. En outre, la réduction du poids corporel en% 85, connue pour potentialiser les effets renforçants de la consommation abusive, n’a pas eu d’effet sur les signes de sevrage analogues à des opiacés, précipités par la naloxone. Ainsi, contrairement aux résultats antérieurs rapportés concernant des rats ayant un accès excessif à une solution de saccharose, les rats qui consomment en abondance mangent des combinaisons sucrée-grasse ne montrent aucun signe de sevrage analogue à celui des opiacés dans les conditions testées. Ces données confirment l’idée que la consommation excessive de différents nutriments peut induire de différentes manières des comportements associés à la dépendance, et que les comportements susceptibles de caractériser la «dépendance à la nourriture» peuvent être sous-typés en fonction de la composition nutritionnelle de l’aliment consommé.
Introduction
Les systèmes neuronaux qui motivent et renforcent la recherche et l'ingestion d'aliments sont également à la base des comportements associés à la toxicomanie [1-5]. Sur la base de ce chevauchement neurologique, il a été suggéré que la consommation de certains aliments pouvait également entraîner des comportements analogues à ceux de la dépendance [6-8]. Des études antérieures menées par notre laboratoire et d'autres suggèrent qu'un accès limité au sucre entraîne des modifications du comportement et des modifications du système dopaminergique (DA) et des systèmes opioïdes similaires, bien que moins graves, à celles observées pendant la toxicomanie [8].
Parmi ces comportements liés à la dépendance associés à une consommation excessive de sucre, la preuve d'un sevrage semblable à un opiacé présente un intérêt particulier. En utilisant notre modèle animal de sucre de l'hyperphagie de laboratoire, nous avons constaté que les rats montraient des signes somatiques de sevrage, notamment des claquements de dents, des tremblements de la patte antérieure et des tremblements de la tête, ainsi que de l'anxiété dans le labyrinthe en hauteur . De plus, ces comportements sont associés à une diminution de la libération de DA dans le noyau accumbens et à une augmentation de la libération de l’acétylcholine [9], un déséquilibre neurochimique observé lors de l'abandon de plusieurs drogues d'abus [10, 11]. Des signes comportementaux et neurochimiques de sevrage de type opiacé ont également été observés sans l'utilisation de naloxone (c'est-à-dire spontanément) à la suite d'un jeûne chez des rats ayant des antécédents de consommation excessive de sucre [12]. D'autres ont noté que la température corporelle des rats ayant un accès limité au sucre avait diminué lorsque le sucre avait été retiré pendant 24 h [13] et peut montrer des signes de comportement agressif [14], qui sont également des indications acceptées de retrait. En outre, il a été démontré qu'un régime riche en sucre induisait des signes d'anxiété et d'hyperphagie qui semblent être médiés par les systèmes hormonaux libérant de la corticotrophine cérébrale [15].
D'autres études ont évalué les aspects de la dépendance qui pourraient survenir en réponse à d'autres aliments au goût agréable, tels que ceux riches en lipides ou en combinaisons sucré / gras. On a signalé que la naloxone produisait des signes de sevrage semblables à ceux des opiacés chez les rats nourris au régime de type cafétéria, qui contenait une variété d’aliments riches en matières grasses et en sucre [16]. Plus récemment, il a été démontré que les rongeurs exposés à une alimentation riche en graisses adopteraient de nombreux comportements différents suggérant une dépendance [11, 17-19], mais la survenue d’un sevrage de type opiacé n’a pas fait l’objet d’une étude systématique dans le contexte de la suralimentation en gras, et non dans celui des horaires à accès limité.
Étant donné que la graisse et le sucre affectent les systèmes opioïdes [3], que ces macronutriments sont parfois consommés en excès et peuvent jouer un rôle dans l'obésité associée à la suralimentation [20, 21] et éventuellement addiction alimentaire [22, 23], l’objectif de la présente étude était de déterminer si on observait un sevrage semblable à celui des opiacés chez les rats soumis à des horaires d’accès limité à des régimes riches en sucres et en graisses entraînant une frénésie alimentaire. À bien des égards, cette conception ressemble à la situation alimentaire de l'homme, car les épisodes de boulimie chez certaines personnes comprennent souvent une combinaison de ces macronutriments [20, 21, 24, 25]. En outre, la présente étude examine l’effet que peut avoir une consommation excessive d’aliments de combinaisons de sucre et de graisse sur l’expression du sevrage chez les rats ayant un poids normal ou réduit, car il est connu qu’un faible poids peut potentialiser les effets des abuser de [26]. En outre, les rats ayant un poids corporel faible libèrent plus de DA que le poids normal en contrôlant leur consommation excessive de sucre [27], ce qui peut suggérer un effet de récompense accru pour un poids corporel faible pouvant affecter la sévérité du sevrage.
Matériels et méthodes
Méthodes générales
Des rats mâles Sprague-Dawley ont été obtenus chez Taconic Farms (Germantown, NY) et logés individuellement dans le vivarium de l'Université de Princeton sur un cycle obscur 12-h inversé: 12-h. La pièce a été maintenue à 20 ° ± 1 ° C, et les animaux ont eu ad libitum accès à l'eau en tout temps et accès aux aliments de laboratoire standard, LabDiet #5001 (PMI Nutrition International, Brentwood, MO; 3.02 kcal / g), comme décrit ci-dessous. Toutes les procédures ont été approuvées par le comité institutionnel de protection et d'utilisation des animaux de l'université de Princeton. Les régimes et les procédures sont résumés dans Tableau 1.
Exp. 1: Essais de sevrage spontanés analogues à des opiacés, précipités par la naloxone, chez des rats recevant un régime alimentaire complet, riche en matières grasses et en sucre
Les rats (315 – 325 g) ont été divisés en quatre groupes appariés en fonction du poids (n = 10 / groupe) et ont été affectés à l'une des conditions d'alimentation suivantes pour les jours 25: (a) Un accès quotidien de 2-h à des aliments sucrés / graisses sucrés (Recherche Régimes, Nouveau-Brunswick, NJ, #12451; 45% lipides, 20% protéines, 35% glucides, 4.7 kcal / g) à partir de 6 h après le début du cycle de l’obscurité, avec apport standard de rongeurs disponible uniquement pour l’autre 22 h h journée; (b) Accès 2-h à la nourriture sucrée les lundi, mercredi et vendredi (MWF) avec ad libitum accès à la nourriture standard pour rongeurs pendant le reste du temps; (c) ad libitum chow doux-gras; et d) ad libitum Chow standard (LabDiet #5001, PMI Nutrition International, Richmond, IN;% de matières grasses 10,% de protéines 20,% de glucides 70, 3.02 kcal / g). La nourriture a été remplacée deux fois par semaine. L'apport alimentaire a été mesuré quotidiennement (avant et après la période d'accès à 2-h, ou la durée équivalente pour la ad libitumgroupes nourris). Les poids corporels ont également été mesurés pendant ces périodes les jours d'accès 1 – 7 et 18 – 24.
1a. Essais de sevrage précipités par la naloxone
Au cours des jours, les rats 26 et 27 ont été assignés au hasard aux tests de retrait. Ces tests ont été répartis sur plusieurs jours 2 pour garantir que les tests ont été effectués aussi près que possible du début de la période d'accès normale à 2-h pour chaque rat. Pour rechercher des signes somatiques de sevrage ressemblant à des opiacés, on a administré à la naloxone (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc), un antagoniste des opioïdes. Les injections ont été administrées 6 h après le début du cycle d'obscurité, lorsque l'accès aux aliments savoureux commençait normalement. Les rats du groupe 2-h MWF présentaient normalement une période de privation de nourriture acceptable au cours de la semaine 46-h entre leurs périodes d'accès au cours de la semaine (bien qu'ils disposaient d'une alimentation standard pendant cette période) et étaient également privés de la nourriture agréable au goût pendant le week-end. Ainsi, afin de normaliser la période de privation 46-h, nous nous sommes assurés que tous les rats testés présentaient une privation de 46 h de chow douce. Dix minutes après l'injection, les rats ont été placés dans une cage en plastique recouverte de Bed-o-Cobs (Anderson Co., Maumee, OH) et les signes somatiques de sevrage ont été enregistrés pour 5 min par un observateur aveugle des conditions expérimentales. Des cas de morsures de pattes, de fouilles défensives, de tremblements de chien mouillé, de claquement de dents, de tremblements de la tête, de tremblements de la patte avant, de traversées de cages et de toilettage ont été enregistrés pour chaque rat, et le nombre total de cas de ces comportements a été additionné pour produire un indice de retrait global , en utilisant une méthode modifiée à partir d'autres rapports [28, 29].
1b. Test de sevrage spontané
Afin de déterminer si un comportement de sevrage pouvait être observé en supprimant simplement le régime appétissant (c.-à-d. Sans naloxone), les rats ont ensuite été autorisés à accéder uniquement à la nourriture pour rongeurs standard pendant les semaines 3. Ensuite, les rats ont repris leur programme d'alimentation précédent pour les jours 14. Au cours des périodes ultérieures de privation de nourriture douce en matières grasses, tous les animaux ont été maintenus sur une nourriture standard pour rongeurs pendant 46 h. À la fin de 46 h, alors que le groupe expérimental avait normalement accès à un aliment chow doux, il a été soumis à un test de dépistage des signes somatiques de sevrage.
Exp. 2: Essais de sevrage précipités et spontanés chez les rats nourris avec de la nourriture pour rongeurs standard avec un aliment nutritionnellement incomplet et riche en sucre et en graisse
Cette expérience a eu recours à une évaluation supplémentaire du sevrage semblable à un opiacé, le labyrinthe élevé plus, pour déterminer les réponses somatiques et analogues à l'anxiété au sevrage d'un aliment agréable au goût. Les rats (350 – 400 g) ont été divisés en trois groupes appariés en poids (n = 8 / groupe) et maintenus ad libitum Chow et eau additionnés des éléments suivants pour les jours 28: (a) accès 12-h à un mélange riche en sucre et riche en graisses (4.48 kcal / g; 35.7% graisse, 64.3% saccharose; beurre, sucre en poudre, préparé dans notre laboratoire); (b) ad libitum accès au même mélange de sucre et de graisse (c) ad libitum bouffe. La nourriture était remplacée deux fois par semaine, heure à laquelle les animaux étaient pesés.
2a. Test de sevrage spontané
Le jour 28, tous les rats ont été soumis à un régime de ad libitum Chow standard pour rongeurs. 24 h et 36 h plus tard, tous les rats ont été soumis à un test de dépistage des signes somatiques de sevrage ressemblant à un opiacé afin de déterminer un indice de sevrage global, comme décrit dans Exp. 1a. Ensuite, pour tester l’anxiété, les animaux ont ensuite été placés individuellement pour 5 min dans un labyrinthe plus élevé [30]. L'appareil avait quatre bras, chaque 10 cm de large par 50 cm de long, et était élevé 60 cm au-dessus du sol. Deux bras opposés étaient entourés de hauts murs opaques, tandis que les deux autres bras n'avaient pas de murs protecteurs. L'expérience a été menée à la lumière rouge pour minimiser les perturbations du cycle circadien des rats. Les rats ont été placés au centre du labyrinthe avec l'orientation de la tête alternée vers un bras ouvert ou fermé. Chaque essai plus-labyrinthe a été enregistré sur bande vidéo et noté plus tard pour le temps passé avec la tête, les épaules et les pattes avant sur le bras ouvert, le bras fermé ou la section centrale du labyrinthe par un observateur aveugle du régime.
2b. Essais de sevrage précipités par la naloxone
Suite à des tests dans Exp. 2a, tous les rats ont repris les régimes auxquels ils avaient été assignés pendant 21 jours, puis du naloxone (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Dix minutes après l'injection, on a observé des signes somatiques de sevrage et une anxiété élevée dans le labyrinthe (comme décrit dans Exp. 2a).
Exp. 3: Essais de sevrage analogues à des opiacés précipités par la naloxone chez le rat, maintenus sur de la nourriture pour rongeurs standard et avec un aliment liquide riche en sucre et en graisse
Les régimes testés dans Exp. 1 et 2 étaient solides; nous avons ensuite testé un régime liquide pour contrôler les effets de texture, car les signes de sevrage ressemblant à des opiacés dans notre modèle animal de consommation excessive de sucre impliquaient l’utilisation d’une solution de saccharose [8, 9], et il existe des différences connues dans les effets que les régimes solides et liquides peuvent avoir sur le comportement ingestif [31, 32]. Les rats (300 – 375 g) ont été divisés en quatre groupes appariés en fonction du poids (n = 8 / groupe) et maintenus pendant des jours 28 le ad libitum Supplément avec: (a) 12-h accès à une émulsion d’huile, de sucre et d’eau (3.4 Kcal / mL,% de graisse 35,% de sucre 10, huile de maïs Mazola®, saccharose, eau du robinet et 0.6% Emplex, ingrédients de la caravane , Lenexa, KS, préparé dans notre laboratoire), et chow; (b) accès 12-h à Vanilla Ensure (1.06 Kcal / mL, 30% en matières grasses et 30% en sucre, Laboratoires Abbott, Abbott Park, IL) et au chow; (c) accès 12-h à une solution de saccharose 10% (p / v) (0.4 Kcal / mL) et à un aliment, ou (d) ad libitum bouffe. Pour préparer l'émulsion, de l'eau a été chauffée à 75 – 80 ° C et ajoutée à d'autres ingrédients. L'émulsion a été mélangée à grande vitesse pendant 5 min puis refroidie dans un bain de glace jusqu'à atteindre 20 ° C. Tous les régimes (sauf le chow standard) étaient liquides et présentés dans un tube gradué. La nourriture était remplacée tous les jours et les animaux étaient pesés chaque semaine.
Essais de sevrage précipités par la naloxone
Après les jours 28 sur les régimes assignés, on a administré de la naloxone (3 mg / kg, sc) à des rats. Dix minutes après l'injection, les rats ont été placés sur le labyrinthe plus élevé, comme décrit dans Exp. 2a. Immédiatement après un test 5-min élevé, les rats ont été placés dans une chambre d’activité informatisée à champ ouvert sous lumière rouge (MED Associates, Georgia, VT, parois latérales en acrylique de hauteur 30.5 cm et photocellules infrarouges 16 sur chacun des trois axes). ). Le champ entier était 43.2 cm × 43.2 cm. Chaque rat a été initialement placé au centre du champ ouvert et a bénéficié d’une période d’acclimatation minimale de 10 avant le début des tests [33, 34]. Ensuite, l'activité locomotrice, définie comme une rupture de faisceau infrarouge, a été contrôlée pour 20 min.
Exp. 4: Essais de sevrage analogues à des opiacés précipités par la naloxone chez le rat à un poids réduit
Afin de vérifier si les signes de sevrage pouvaient être induits par un poids corporel réduit, des rats de même poids (283 – 345 g) ont été maintenus pendant 21 jours le jour suivant: a) Un accès quotidien de 2-h à des aliments sucrés adipeux (Research Diets, New Brunswick, NJ, #12451, tel qu'utilisé dans Exp. 1) à partir de 6 h après le début du cycle d'obscurité, avec l'option standard pour rongeurs disponible uniquement pour l'autre h 22 h par jour (n = 10) ou (b) ad libitum Chow standard avec 2 h pour accéder au chow doux-gras seulement deux jours (jour 2 et jour 22 ou 23; groupe Graisses douces aiguës, n = 9). L'apport alimentaire a été mesuré quotidiennement à 6 h et 8 h après le début du cycle d'obscurité; la nourriture était remplacée deux fois par semaine.
4a. Test de sevrage normal du poids corporel
Le jour 22, 6 h dans la période sombre, tous les rats ont reçu de la naloxone (3 mg / kg, sc). Dix minutes après l'injection, des signes somatiques de sevrage et une anxiété élevée chez les labyrinthes ont été observés chez les rats, comme décrit dans Exp. 2a.
4b. Tests de sevrage au poids réduit
Les rats 2-h Daily Sweet-Fat ont été réduits à 85% du poids corporel sur une période de 7 jours en réduisant la disponibilité quotidienne de la nourriture standard en demi-boulettes (3 g) ou en une boulette (5 g) et en graisses sucrées à une demi-pastille (2 g) ou une pastille (3.5 g). La quantité de nourriture fournie a été ajustée pour chaque rat en fonction du taux de perte de poids. Le groupe graisses douces aiguës a également été réduit à 85% du poids corporel sur une période de 7 jours en réduisant la disponibilité quotidienne de la nourriture standard en comprimés 1 – 2. Les rats de ce groupe ont reçu 2-h accès à une nourriture douce et sucrée pour la troisième fois le jour 30 ou 31. Des tests de sevrage (signes somatiques et labyrinthe +) ont été effectués à nouveau le jour 29, comme décrit dans Exp. 1a et 2a.
4c. Test d'activité locomotrice avec poids corporel normal
Après avoir testé un poids réduit, tous les rats ont reçu ad libitum accès à un aliment standard pendant un mois pour leur permettre de retrouver un poids normal pour leur âge. Ensuite, tous les animaux ont repris leur régime expérimental pendant les jours 14. Les rats du groupe graisses douces aiguës ont eu à nouveau accès au chow graisses douces le quatorzième jour d'accès aux diètes testées afin de déterminer si le comportement était dû à une consommation excessive de nourriture ou à une simple exposition à la diète. Ensuite, 6 h après le début du cycle d'obscurité, de la naloxone (3 mg / kg, sc) a été administrée. Dix minutes après l'injection, les rats ont été placés dans une chambre d'activité informatisée à champ libre sous une lumière rouge, comme décrit dans Exp. 3a. Chaque rat a été initialement placé au centre de la chambre locomotrice et les comptages d'activité ont été mesurés pour 10 min.
4d. Tests d'activité locomotrice à poids réduit
Après Exp. 4c, le poids corporel de tous les rats a de nouveau été réduit à 85% comme décrit ci-dessus au cours des jours 7. Les tests d'activité locomotrice ont ensuite été effectués comme décrit dans Exp. 3c.
Analyses statistiques
Les données ont été analysées à l'aide d'analyses de variance unidirectionnelles et bidirectionnelles (ANOVA) avec des tests post-hoc de Newman Keuls ou de Tukey, le cas échéant, ou des tests t de Student. Pour les données élevées et labyrinthe, l'activité du bras ouvert a été considérée comme le temps total passé par chaque rat dans les bras ouverts du labyrinthe [35]. Les données locomotrices ont d'abord été analysées avec une ANOVA unidirectionnelle pour chaque mesure de la locomotion, puis avec une ANOVA bidirectionnelle pour comparer les mesures locomotrices au sein d'un groupe à un poids normal et réduit, ainsi que des mesures entre groupes. L'erreur présentée dans ce manuscrit est l'erreur type de la moyenne.
Résultats
Exp. 1: aucun signe d'anxiété précipité ou spontané provoqué par la naloxone n'a été observé chez les rats recevant un aliment nutritionnel complet sucré-gras
Données sur la consommation et le poids corporel
Les données sur l'ingestion de ces rats ont déjà été rapportées [36]. Pour résumer brièvement ces résultats, comparés aux groupes témoins, les rats bénéficiant d'un accès quotidien à 2-h et l'accès de 2-h MWF à un aliment nutritionnellement complet sucré-gras ont consommé des quantités excessivement importantes de nourriture appétissante dans le 2 h d'accès. Le poids corporel de ces animaux a augmenté à cause des repas copieux, puis a diminué entre les crises de boulimie en raison de la consommation auto-restreinte de nourriture standard après les crises de boulimie. Cependant, malgré ces fluctuations de poids corporel, le groupe ayant accès à un aliment chow doux chaque jour a pris beaucoup plus de poids que le groupe témoin disposant d'un apport standard disponible. ad libitum. En outre, lors de l’analyse du gain de poids sur la durée de l’étude, il y avait une différence entre les groupes (F(3,39) = 7.74, p <0.001), les animaux avec un accès quotidien de 2 h à la nourriture sucrée et grasse prenant plus de poids que les témoins standard nourris à la nourriture (108.6 ± 6.2 g contre 75.4 ± 3.8 g, respectivement; p<0.001) et les témoins nourris avec des graisses sucrées (88.3 ± 4.9 g; p<0.05). De plus, les rats avec un accès MWF de 2 h à la nourriture sucrée ont pris plus de poids que les témoins nourris à la nourriture (95.0 ± 4.6 g contre 75.4 ± 3.8 g, respectivement; p
Tests de retrait
Lorsqu’on a administré de la naloxone, il n’existait aucune différence dans les scores d’indice de sevrage pour le comportement somatique entre les groupesF(3, 36) = 2.71, p = ns). Ces comportements incluaient des tremblements de la patte antérieure, le franchissement de la cage, le morsure de la patte et le fouissage défensif (p = ns pour chacun; voir Fig. 1). Les shakes de chien mouillés n'ont été observés dans aucun groupe.
Des exemples de signes somatiques de sevrage consécutifs à la privation de la nourriture sucrée sont présentés dans Fig. 2. Il n’y avait pas de signification entre les groupes entre le score d’indice de retrait total (F(3, 36) = 2.04, p = ns). Les comparaisons par paires n’ont révélé aucune différence entre les groupes en ce qui concerne les tremblements de la patte de force, les morsures de patte et les fouilles défensives (p = ns pour tous). Une certaine importance a été observée parmi les groupes lors de franchissements de cages (F(3, 36) = 4.66, p <0.05). Post hoc Les tests de Tukey ont révélé que les rats à accès quotidien 2-h présentaient nettement moins de cas de traversée de cage que ad libitum Chow rats (p <0.01) ou ad libitum Rats doux-gras (p <0.05). Encore une fois, les tremblements de chien humides n'ont été observés dans aucun groupe.
Exp. 2: on n'a pas observé de signes somatiques spontanés, ni de signes spontanés d'anxiété dans le labyrinthe élevé plus précipités, chez des rats recevant un supplément de graisse douce à leur consommation habituelle.
Données sur la consommation et le poids corporel
Les animaux appartenant au groupe 12-h Sweet-Fat + Chow ont consommé une plus grande quantité d'aliments sucrés au cours de la première heure d'accès quotidien par rapport aux animaux maintenus sous ad libitum Régime Sweet-Fat + Chow (F(2, 21) = 13.16, p <0.001, jour 28 d'accès au régime, 5.6 vs 1.1 g, respectivement). Au jour 28 de l'accès au régime, le groupe sucré-gras de 12 h a consommé 3.5 ± 0.9 g d'aliment, le ad libitum Le groupe Sweet-Fat a consommé 0.68 ± 0.7 g de nourriture, et le ad libitum Le groupe de Chow a consommé 2.3 ± 1.5 g de Chow au cours de la première heure. Malgré les différences dans la consommation du supplément sucré-gras et de la nourriture, le jour de 28, il n’existait aucune différence statistiquement significative entre les groupes quant au nombre total de calories consommées au cours d’une période 24-h (F(2, 22) = 0.62; p = ns; 12-h Sweet-Fat: 82.8 ± 2.6 Kcal, ad libitum Graisses sucrées: 77.3 ± 7.8 Kcal, ad libitum Chow: 83.2 ± 6.8 Kcal). Le jour 28, le poids corporel des rats n’était pas significativement différent entre les groupes (F(2, 23) = 1.87, p = ns). De plus, l’analyse du gain de poids sur la durée de l’étude n’a révélé aucune différence significative entre les groupes (F(2, 21) = 1.31, p = ns).
Tests de retrait
Aucune différence statistiquement significative des scores d’indice de sevrage notée entre les groupes 24 h (F(2, 23) = 0.24, p = ns; Groupe 12-h Sweet-Fat = 11.5 ± 2.6, ad libitum Groupe Sweet-Fat = 13.6 ± 2.6; ad libitum Groupe de Chow = 13.4 ± 1.8) et 36 h (F(2, 23) = 0.17, p = ns; Groupe 12-h Sweet-Fat = 11.8 ± 2.6, ad libitum Groupe Sweet-Fat = 12.1 ± 1.4; ad libitum Groupe de Chow = 10.5 ± 2.0) après que les animaux eurent été privés de la diète au goût agréable. Le score d’indice inclut les comportements suivants: toilettage, tremblements de chien mouillés, traversée de cage, tremblements de la patte avant, morsure de la patte et fouissage défensif (pour chaque comparaison par paires, p = ns). Aucun cas de choc en tête n'a été observé aux points temporels 24 h et 36 h.
En termes de labyrinthe plus élevé, après 24 h de privation, il y avait une différence statistiquement significative entre les groupes en termes de temps passé au bras ouvert (F(2, 23) = 3.77, p<0.05; 3.1 ± 1.4 s, 20.0 ± 6.0 s et 15.4 ± 4.7 s, ad libitum Sweet-Fat, 12-h Sweet-Fat et ad libitum Chow respectivement), avec les rats maintenus sur ad libitum Sweet-Fat passe moins de temps sur le bras ouvert que le groupe Sweet-Fat de 12-h ou le ad libitum Groupe Chow (p <0.05). À 36 h de privation, aucun effet n'a été observé dans le temps passé sur le bras ouvert du labyrinthe plus (F(2, 23) = 0.22, p= ns; 26.3 ± 7.6 s, 30.0 ± 10.0 s et 23.4 ± 7.2 s, ad libitum Sweet-Fat, 12-h Sweet-Fat et ad libitum Chow respectivement).
Après la naloxone, aucune différence statistiquement significative entre les scores d'indice de sevrage du comportement somatique n'a été observée parmi les groupes (F(2, 23) = 0.64, p = ns). Les indices de retrait étaient 8.4 ± 2.5 pour le groupe 12-h Sweet-Fat, 11.5 ± 2.3 pour le groupe ad libitum Groupe Sweet-Fat et 11.4 ± 1.7 pour le ad libitum Groupe Chow. Le score d’indice inclut les comportements de claquement de dents, de toilettage, de franchissement de cage, de tremblements de la patte avant, de morsure de la patte et de fouissage défensif (pour chaque comparaison par paires, p = ns). Aucun cas de tête ou de chien secoué n'a été observé.
Exp. 3: aucun signe somatique ni aucun signe d'anxiété dans le labyrinthe élevé plus n'a été observé chez les rats nourris avec un régime liquide riche en graisses et en saccharose
Données d'admission
À la troisième semaine d'accès au régime, il y avait une différence entre les groupes quant à leur consommation de première heure (émulsion d'huile de sucre = 32% de kcal, Vanilla Ensure = 27% de kcal et 10% de saccharose = 24% de kcal de l'apport quotidien total; F(2, 27) = 39.40, p <0.001). Il y avait également une différence statistiquement significative entre les groupes en termes de consommation quotidienne de nourriture standard pour rongeurs (F(3, 78) = 22.86, p <0.0001), avec les animaux avec de la nourriture appétente disponible montrant une diminution de leur consommation de nourriture standard pour rongeurs au jour 28 (23 ± 3 Kcal: Émulsion sucre-huile; 30 ± 4 Kcal: Vanilla Ensure; 71 ± 2 Kcal: 10% de saccharose ) par rapport à la ad libitum Groupe de Chow (101 ± 4 Kcal). Bien que l’apport calorique quotidien total ait été différent entre les groupes (F(3, 27) = 3.50, p <0.05), des comparaisons multiples de suivi ont indiqué qu'il n'y avait pas de différences notées lorsque chaque groupe était indépendamment comparé au groupe témoin consommant des aliments (101 ± 4 Kcal), p = ns dans tous les cas (118 ± 13 Kcal: émulsion huile de sucre; 93 ± 11 Kcal: vanille Ensure; 85 ± 6 Kcal: 10% saccharose). De plus, la quantité de saccharose réellement consommée (en grammes) était la même dans tous les groupes, chaque groupe consommant 3 – 4.5 g de sucre / par jour, même compte tenu des régimes alimentaires variés (F(2, 20) = 2.32, p = ns). À la fin des semaines 4, il n'y avait pas de différence de poids corporel entre les groupes (F(3,31) = 0.25, p = ns). Cependant, lorsqu’on a analysé le gain de poids sur la durée de l’étude, il y avait une différence entre les groupes (F(3,31) = 3.67, p <0.05), les animaux consommant l'émulsion d'huile de sucre prenant plus de poids que les témoins nourris à la nourriture (123 ± 23 g contre 67 ± 6 g, respectivement, p <0.05).
Données de retrait
Après avoir été placés dans le labyrinthe plus élevé après les injections de naloxone, les animaux avec 12-h 10% Sucrose access ont passé moins de temps sur le bras ouvert du labyrinthe plus que les témoins nourris à Chow (t(9) = 2.58, p <0.05; 52 ± 7 contre 75 ± 3 s). Aucune autre différence n'a été notée entre les groupes (groupe émulsion huile-sucre de 12 h = 54 ± 11 s sur le bras ouvert; groupe Assurer vanille 12 h = 75 ± 3 s sur le bras ouvert). L'analyse des données du labyrinthe en plein champ a révélé que le groupe de 12 h 10% de sucrose avait une activité locomotrice accrue (F(3, 29) = 3.65, p <0.05) par rapport au ad libitum Groupe de Chow (comptes ambulatoires 743 ± 70 et 512 ± 57, respectivement). Aucune autre différence n'a été observée entre les groupes dans le labyrinthe en plein champ (émulsion huile de sucre 12-h = numérations ambulatoires 561 ± 71; groupe 12-h Vanilla Ensure = numérations ambulatoires 576 ± 58).
Exp. 4: on n'a pas observé de signes somatiques ou d'anxiété précipités dans le labyrinthe élevé et le labyrinthe chez des rats se nourrissant de graisse sucrée ou adipeuse, alors qu'ils étaient réduits à 85% en poids corporel
Données sur la consommation et le poids corporel
À partir de la deuxième semaine d'accès aux graisses sucrées, les rats du groupe 2-h Daily Sweet-Fat ont consommé un nombre excessif de calories dans le 2 h d'accès aux aliments sucrés / graisses (66.8% de l'apport quotidien total), ce qui est cohérent. avec notre précédent rapport utilisant ce modèle [36] et suggère un comportement d'hyperphagie boulimique. Le groupe graisses douces aiguës a consommé 24.6 ± 12.5 kcal le jour 2 et 48.1 ± 14.1 kcal le jour 22 ou 23 dans les granulés de graisses douces. À un poids corporel normal, une ANOVA à mesures répétées (avec une correction Greenhouse-Geisser) a montré une interaction groupe × temps significative (F(1.63, 27.70) = 21.28, p <0.001). Les tests post-hoc ont révélé un poids corporel significativement plus élevé pour le groupe de 2 h Daily Sweet-Fat par rapport au groupe Acute Sweet-fat (jour 8: t(1, 17) = 2.28, p <0.05, jour 12: t(1, 17) = 2.63, p <0.05 et jour 16: t(1, 17) = 2.94, p <0.01). De plus, lorsque le gain de poids au cours des 16 premiers jours a été analysé, les rats du groupe 2 h Daily Sweet-fat ont pris beaucoup plus de poids que le groupe Acute Sweet-fat (81.0 ± 4.1 g contre 45.3 ± 4.5 g, respectivement; F(1, 18) = 33.83, p <0.001). Lorsque les animaux ont perdu leur poids corporel, des échantillons appariés tLes tests ont montré que le poids corporel des deux groupes était statistiquement significativement réduit (t(9) = 25.50, p <0.001 et t(8) = 19.93, p <0.001, 2 h Sweet-Fat Chow et Acute Sweet-fat Chow, respectivement).
Données de retrait
À poids normal, la seule différence observée entre les groupes a révélé que les rats 2-h Daily Sweet-Fat présentaient nettement moins de passages en cage que les rats Aigus Sweet-Fat (2.3 ± 0.4 vs. 4.5 ± 0.9, respectivement); F(1, 16) = 5.54, p <0.05; Fig. 3). Cependant, aucune différence n'a été observée dans l'indice de sevrage global (2-h Daily Sweet-Fat: 9.4 ± 1.2; Aiguë Sweet-Fat: 12.5 ± 2.0; F(1, 16) = 2.00, p = ns). Cela comprenait des mesures du comportement des terriers, des secousses de la tête, du toilettage et de l’élevage (p = ns pour chacun). Aucun rat n'a présenté de cas de claquement de dents.
À poids corporel réduit, il n’y avait pas de différence statistiquement significative entre les groupes en cas de signes somatiques de sevrage, comme le montre le score d’indice (F(1, 16) = 0.49, p = ns). Les scores de l'indice de sevrage étaient 13.0 ± 3.2 dans le groupe Aigus Sweet-Fat vs 10.8 ± 1.2 dans le groupe 2-h Daily Sweet-Fat. Le score index inclut les comportements de claquement de dents, d’élevage, de toilettage, de franchissement de cage, de tremblements de la patte avant, de morsure de la patte et de fouissage. Aucun cas de choc dans la tête n'a été observé.
Dans les essais sur le labyrinthe en hauteur, le temps passé sur le bras ouvert ne différait pas en fonction du groupe avant la réduction de poids (groupe 2-h Daily Sweet-Fat: 22.4 ± 7.7 s; groupe Aiguë Sweet-Fat Chow: 17.4 ± 11.5 s; F(1, 16) = 0.14, p = ns) ou après une réduction de poids (groupe 2-h Daily Sweet-Fat: 22.4 s ± 7.0 s; Groupe Aigus Sweet-fat: 16.5 ± 7.8 s; F(1, 16) = 0.32, p = ns). Lors de l’essai sur l’activité locomotrice, qu’il soit normal ou normal, il n’existait aucune différence significative entre les rats 2-h Daily Sweet-Fat et les rats Aigus Sweet-Fat en termes d’activité locomotrice (Fig. 4).
À un poids corporel réduit, quel que soit le groupe, tous les rats étaient plus actifs (F(1, 16) = 7.13, p <0.05, Fig. 4) et a passé plus de temps au centre (F(1, 16) = 11.83, p <0.005; Graisse sucrée quotidienne de 2 h: 12.0 ± 1.7 min à poids corporel réduit, contre 9.6 ± 1.6 min à poids normal; Acute Sweet-Fat: 12.8 ± 3.2 min à poids corporel réduit versus 8.8 ± 2.2 min à poids corporel normal) de la chambre d'activité locomotrice par rapport à leur comportement à un poids corporel normal, mais il n'y avait aucune interaction entre le poids corporel et le groupe.
a lieu
Sur la base des résultats de ces quatre expériences, les rats mangeant en frénésie un aliment au goût agréable contenant à la fois de la graisse et du sucre ne présentaient pas d'indication significative d'un sevrage précipité semblable à un opiacé ou précipité par la naloxone. Étant donné que des rats avaient déjà découvert que le sucre consommé à l'excès de sucre présentait des signes de sevrage précipité par la naloxone [9] (qui a également été répliqué ici dans l’expérience 3), nous nous attendions à ce que les rats ayant reçu une injection de naloxone et ayant un accès limité à un régime sucré riche en graisse présentent des signes similaires de sevrage. Cependant, l'inclusion de matières grasses dans le régime alimentaire peut avoir gêné l'expression des signes de sevrage. Ces résultats suggèrent donc que le sevrage semblable à celui des opiacés n’est pas observé en réponse à une consommation excessive d’aliments, en particulier ceux riches en graisses, qui est, comme le sucre, connue pour avoir des effets sur les systèmes opioïdes cérébraux. Ainsi, l’émergence des signes de sevrage analogues à des opiacés observés en réponse à une consommation excessive d’aliments semble être spécifique aux macronutriments.
Les propriétés addictives des régimes riches en matières grasses et en sucre
Dans des revues précédentes, nous avons résumé les conclusions de notre laboratoire et d'autres suggérant qu'un accès limité au sucre peut entraîner de multiples signes comportementaux et neurochimiques de dépendance chez le rat, y compris un sevrage de type opiacé [8, 37]. Des études réalisées sur des modèles animaux ont montré que l’accès à une alimentation riche en graisses pouvait également être à l’origine de certains signes de dépendance [16]. Le groupe de Corwin a montré une augmentation du taux de réponses progressives chez les rats qui mangent des graisses en abondance, ce qui suggère une motivation accrue [38]. Bale et ses collègues ont montré que les souris qui suivent un régime alimentaire riche en graisses ou en glucides et se voient refuser l'accès à la nourriture subiront un stimulus aversif (choc au pied) afin d'obtenir les aliments souhaités [11]. Après une période de sevrage (privation) aiguë, les souris ayant accès à un régime riche en graisses présentent des signes d'anxiété ainsi qu'une expression réduite du facteur de libération de corticotropine dans le noyau central de l'amygdale. Cependant, McGee et ses collègues n'ont noté aucun signe d'anxiété ni de motivation accrue en utilisant un schéma de rapport progressif après la privation d'un accès quotidien limité à un shortening végétal sucré, similaire au régime que nous avons utilisé dans Exp. 2 [17]. Ensemble, ces études suggèrent que des signes spécifiques de dépendance peuvent apparaître lorsque les animaux se voient proposer un régime alimentaire contenant des graisses, mais les résultats sont complexes et peuvent être influencés par des facteurs tels que la composition de l'alimentation, le poids corporel et le calendrier d'accès.
Spécificité des macronutriments, forme et disponibilité en tant que facteurs du retrait des aliments au goût agréable
Les études actuelles ont incorporé une variété de régimes riches en graisses, dont certains sont complets sur le plan nutritionnel, similaires à un «repas». D'autres compléments à un régime classique de type Chow, similaire à un «en-cas», qui sont couramment consommés pendant les crises de boulimie. [25]. La texture des régimes était également différente de celle du régime granulé dans Exp. 1, le complément alimentaire semi-solide dans Exp. 2 et les régimes liquides dans Exp. 3. Les régimes liquides ont été utilisés en raison de la relation précédemment identifiée entre la surconsommation de régimes liquides et la prise de poids ultérieure [31, 32]. De plus, parce que nos précédentes études montrant des signes de sevrage ressemblant à des opiacés en réponse à l'accès au saccharose utilisaient une solution de saccharose (reproduite ici dans Exp. 3 où les animaux se gavaient de saccharose passaient moins de temps sur le bras ouvert du labyrinthe plus et montraient des signes de sevrage. hyperactivité induite dans le labyrinthe en plein champ). Nous avons testé une graisse liquide pour voir si la forme de l'aliment pouvait avoir un effet sur l'expression de comportements associés au sevrage. Cependant, l'accès à un liquide riche en graisse n'a pas précipité les signes de sevrage. De cette variété de texture et de forme, nous en concluons que, quel que soit le type d’aliment riche en graisse ou la forme sous laquelle il est donné, les expériences actuelles ne montrent pas de signes évidents de sevrage analogue à celui des opiacés chez les animaux souffrant d’un accès excessif à la graisse.
Une autre manipulation prise en compte dans cette étude est la période d'accès. Certains rats ont eu accès quotidiennement au régime alimentaire au goût agréable de 12-h, tandis que d'autres ont eu accès au 2-h tous les jours ou de façon intermittente. Il a été démontré que les deux types d’accès restreint précipitent les comportements alimentaires excessifs [8, 39]. Il a été prouvé que la consommation occasionnelle de crises de boulimie modifiait les systèmes de récompense du cerveau, en particulier le système de dopamine, chez les humains [40] et dans les modèles de rats, qui sont similaires aux effets observés avec certaines drogues d'abus [8]. Il a été démontré que ces calendriers d'accès entraînaient des crises de frénésie alimentaire, ce qui a été confirmé par les expériences actuelles, mais aucune des périodes d'accès testées n'a abouti à des signes de sevrage de type opioïde en réponse à la graisse.
Interprétation des résultats positifs dans les expériences actuelles
Bien que dans l’ensemble, les données suggèrent que les symptômes de sevrage ressemblant à des opiacés ne se manifestent pas lorsque l’on leur offre un accès limité à des aliments savoureux contenant de la graisse, des résultats positifs ont été obtenus dans la présente série d’expériences qui méritent d’être examinés. En exp. 1, après 46 h de privation d'un aliment doux-gras, les rats ayant précédemment accès à 2 h présentaient moins de passages dans la cage que ad libitum contrôles nourris (nourriture standard pour rongeurs ou nourriture riche en matières grasses et douce pour les rongeurs). Une hypoactivité a été observée lors du sevrage de la cocaïne chez les rongeurs [41]. Cependant, aucun signe de sevrage semblable à un opiacé n'a été noté dans les autres tests effectués sur ce groupe, tels que les mesures de sevrage somatiques.
En exp. 2, après 24 h de privation d'animaux avec ad libitum l'accès au régime sucré-gras a montré une diminution du temps passé sur le bras ouvert du labyrinthe élevé. Cette découverte est intéressante, car elle suggère qu’un groupe de ad libitum l'accès à la nourriture au goût a montré un changement de comportement associé au sevrage. Toutefois, lors des tests effectués sur 36 h, l’effet n’était plus apparent. Cela pourrait être dû au fait qu'il existe une fenêtre de temps spécifique dans laquelle apparaissent des signes spontanés d'anxiété, et que cette période avait expiré au moment de l'évaluation suivante. Ou bien, cela pourrait suggérer que l'utilisation répétée du labyrinthe à niveau élevé et altéré altère les performances du test. Certaines études suggèrent qu'une exposition répétée au labyrinthe élevé plus n'affecte pas le résultat du test [42, 43], d’autres signalent un effet d’habituation [44-47]. Dans la présente série d’études, la plupart du temps, aucune différence n’a été observée entre les groupes en ce qui concerne l’anxiété, ce qui indique potentiellement qu’aucune différence ne serait engendrée par une exposition répétée. Cependant, le positif avec ad libitumanimaux nourris à Exp. 2 doit être envisagé dans le contexte de l’utilisation répétée de ce test.
Le rôle du poids corporel dans l'expression des signes de dépendance
Dans la présente étude, nous avons évalué les variables de l'hyperphagie boulimique et du poids corporel, deux facteurs contribuant à l'apparition de signes de dépendance. D'autres groupes ont montré que lorsque les rats ont un accès limité à un régime sucré sucré au chocolat, ils deviennent obèses et manifestent un comportement de type anxiogène quand l'accès leur est refusé.15]. Nos études précédentes ont montré un comportement semblable à celui du sevrage chez des animaux maintenus sous du saccharose intermittent, à un poids normal. D’autres découvertes ont également montré que les animaux obèses atteints de ad libitum ou un accès limité à un régime de type cafétéria montrent des déficits dans la neurotransmission de la dopamine mésolimbique [18, 48], mais les animaux à accès restreint (c.-à-d. accès excessif) qui n'étaient pas classés comme obèses ne présentaient pas de récepteurs dopaminergiques 2 régulés à la baisse. Cela souligne l'idée que l'obésité elle-même pourrait entraîner des changements dans le système de récompense du cerveau [18]. Inversement, des études sur des êtres humains souffrant de frénésie alimentaire suggèrent que les frottements alimentaires, indépendamment de l'obésité, ont des conséquences sur les systèmes DA de mésolimbie [40], soulignant ainsi l'importance d'étudier les variables spécifiques de la suralimentation et de l'obésité, à la fois ensemble et indépendamment. Dans le présent document, nous n'avons pas observé de signes de sevrage ressemblant à des opiacés chez les rats qui ont pris de l'embonpoint avec un aliment riche en graisse (Exp.1). Des études précédentes suggérant que l’obésité peut précipiter des modifications du cerveau provoquant une dépendance, ce qui peut impliquer ou non des signes de sevrage ressemblant à des opiacés, il est possible que nous ayons pu observer des réactions différentes (c’est-à-dire non liées aux opiacés). signes de sevrage chez ces rats.
En exp. 4 a évalué l’effet d’une réduction du poids corporel sur l’apparition de signes de sevrage. Les rats ayant des antécédents de privation de nourriture acquièrent plus rapidement leur auto-administration de cocaïne par rapport aux témoins [49], et il a été démontré que la réduction de poids améliorait les effets de la récompense du médicament [26]. La réduction du poids corporel des rats entraîne une réduction des niveaux de DA dans le NAc à 33% des taux de base [50, 51]. Nous avons déjà constaté que lorsque le poids corporel de rats ayant des antécédents de consommation excessive de sucre est réduit à 85%, la libération de DA en réponse au sucre est encore augmentée [27]. Pour ces raisons, nous avons émis l'hypothèse que la réduction du poids corporel des rats pourrait augmenter l'expression des signes de sevrage. Cependant, dans Exp. 4, aucun signe de sevrage précipité par la naloxone n’a été observé lorsque les rats ont été privés de plus de 85% de leur poids corporel normal.
Comme mesure supplémentaire de l'anxiété, nous avons évalué l'activité locomotrice. L'augmentation de l'activité locomotrice est associée au sevrage du médicament [52-54], et a été trouvé dans Exp. 3 chez les rats se gaver de sucre, mais pas chez les rats ayant un accès limité à la graisse. En outre, dans Exp. 4, il n'y avait pas de différence significative entre la consommation excessive de graisse chez les rats et les rats témoins en termes de locomotion, que ce soit avec un poids corporel normal ou réduit.
Conclusion
Les rats soumis à un régime alimentaire excessif riche en sucre et en graisse ne montraient aucun signe de sevrage semblable à celui des opiacés en cas d'excès de poids, de poids normal ou d'insuffisance pondérale, en utilisant à la fois des formes solides et des formes liquides. Ces résultats contrastent avec les résultats précédents de ce laboratoire et d'autres, indiquant un comportement semblable au sevrage des opiacés chez les rats qui consomment une quantité excessive de sucre. Les présents résultats appuient la notion selon laquelle les signes de dépendance provoqués par une consommation excessive d'aliments savourables peuvent être spécifiques à un élément nutritif, soulignant l'importance d'examiner plus avant les effets différentiels que peut avoir une consommation excessive de nutriments spécifiques sur les systèmes de récompense cérébrale.
Points saillants de la recherche
- Des études montrent des indices de dépendance neurochimiques et comportementaux lorsque les animaux mangent trop avec une alimentation riche en graisses.
- Un sevrage précipité par la naloxone n’a pas été observé chez les rats qui consomment une variété de régimes sucrés riches en graisses.
- Un sevrage induit par la privation n'a pas été observé chez les rats qui consomment une variété de régimes sucrés riches en graisses.
- La réduction du poids corporel, connue pour potentialiser les effets renforçants de la consommation abusive d’alcool, n’a pas eu d’effet sur les signes de sevrage ressemblant à des opiacés, précipités par la naloxone.
- Les rats qui consomment en abondance des combinaisons sucrées-grasses ne montrent aucun signe de sevrage semblable à celui des opiacés dans les conditions utilisées.
Remerciements
La recherche a été financée par les subventions AA-12882 (BGH) et DK-079793 de la USPHS, ainsi que par la National Eating Disorders Foundation (NMA).
Notes
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Bibliographie
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