Physiol Behav. Manuscrito do autor; dispoñible en PMC 2012 Oct 24.
Publicado en forma definitiva editada como:
Physiol Behav. 2011 Oct 24; 104 (5): 865 – 872.
Publicado en liña 2011 Maio 24. doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.05.018
PMCID: PMC3480195
NIHMSID: NIHMS299784
Abstracto
Estudos anteriores suxiren que o azucre con exceso de azucre leva a cambios comportamentais e neuroquímicos similares aos observados coa adicción ás drogas, incluídos os signos de retirada de tipo opiáceo. Están xurdindo estudos que mostran múltiples índices neuroquímicos e de comportamento da adicción cando os animais fan unha dieta rica en graxa. O obxectivo do presente estudo era utilizar dietas líquidas e sólidas con alto contido de azucre e graxa para determinar se se observaba a retirada semellante aos opiáceos despois do consumo compulsivo destas dietas nos ratos Sprague Dawley. Dáronse grupos de control ad libitum acceder ao alimento de graxa doce ou ao chow estándar. Ata todas as ratas entregáronse unha serie de probas para medir signos de abstinencia parecida aos opiáceos, que incluían sinais somáticos de angustia, elevada ansiedade máis o labirinto e hipoactividade locomotora. Non se observou a naloxona precipitada (3 mg / kg) nin a retirada inducida por privación en ratos que se mantiveron nunha dieta nutritiva con graxa dulce, cunha dieta doce e rica en graxas suplementada con chow estándar dos roedores ou cun doce líquido alimentos gordos. Ademais, a redución de peso corporal a 85%, que se sabe potenciar os efectos reforzantes da substancia de abuso, non afectou os signos precipitados de naloxona de retirada similar aos opiáceos. Así, a diferenza dos resultados anteriores relativos a ratas con acceso atrasado a unha solución de sacarosa, as ratas que comen combinacións de graxa doce non presentan sinais de retirada semellante aos opiáceos nas condicións probadas. Estes datos apoian a idea de que o consumo excesivo de diferentes nutrientes pode inducir comportamentos asociados á adicción de diferentes xeitos e que os comportamentos que poidan caracterizar a "adicción aos alimentos" poden ser subtítulos en función da composición nutricional dos alimentos consumidos.
introdución
Os sistemas neuronais que motiven e reforzan a procura e inxestión de alimentos tamén subxacen aos comportamentos asociados ao abuso de drogas.1-5]. En base a esta superposición neurolóxica, suxeriuse que o consumo de certos alimentos tamén pode producir comportamentos semellantes á adicción.6-8]. Estudos previos do noso laboratorio e outros suxiren que o acceso limitado ao azucre leva a cambios de comportamento e alteracións nos sistemas de dopamina (DA) e opiáceos que son similares, aínda que de menor magnitude, aos que se observan durante a drogodependencia.8].
Deses comportamentos semellantes á adicción ao consumo de azucre sen alcohol, as probas de retirada de tipo opiáceos son de especial interese. Usando o noso modelo de laboratorio de azucre binge eating, descubrimos que cando se administrou o antagonista do opioide a naloxona, as ratas mostran sinais somáticos de abstinencia, incluíndo dentes falando, tremores da dianteira e tremores de cabeza, así como a ansiedade no labirinto elevado . Ademais, estes comportamentos están asociados cunha diminución da liberación de DA no núcleo accumbens e un aumento na liberación de acetilcolina9], un desequilibrio neuroquímico que se viu durante a retirada de varias drogas de abuso.10, 11]. Tamén se observaron signos de comportamento e neuroquímicos de abstinencia semellante aos opiáceos sen o uso de naloxona (é dicir, de forma espontánea) tras un rápido en ratos con antecedentes de azucre comestible.12]. Outros observaron que as ratas con historial de acceso limitado ao azucre teñen unha diminución da temperatura corporal cando o azucre foi eliminado por 24 h [13] e pode mostrar sinais de comportamento agresivo [14], ambas as que tamén son indicacións de retirada. Ademais, demostrouse que unha dieta de azucre elevado trae sinais de ansiedade e hiperfagia que parece estar mediada por sistemas hormonais de liberación de corticotropina cerebral [15].
Outros estudos valoraron aspectos da adicción que poden xurdir en resposta a outros alimentos apetitosos, como ricos en graxa ou combinacións de graxa doce. A naloxona produciu sinais de abstinencia similares aos opiáceos nas ratas alimentadas cunha dieta ao estilo da cafetería, que contiña unha variedade de alimentos ricos en graxa e azucre [16]. Máis recentemente, demostrouse que os roedores expostos a dietas ricas en graxa implicarán moitos comportamentos diferentes que suxiren a adicción.11, 17-19], pero a aparición de retirada similar aos opiáceos non foi estudada sistematicamente no contexto do exceso de graxa e non no contexto de horarios de acceso limitado.
Dado que tanto a graxa como o azucre afectan aos sistemas opioides [3], que estes macronutrientes ás veces son consumidos en exceso e poden ter un papel na obesidade asociada á alimentación excesiva []20, 21] e posiblemente dependencia alimentaria [22, 23], o obxectivo do presente estudo foi determinar se se observa un retiro similar aos opiáceos nos ratos mantidos en horarios de acceso limitado a dietas ricas en azucre e graxa que resultaron en comer compulsiva. En moitos aspectos, este deseño é semellante á condición alimentaria humana, xa que os episodios compulsivos dalgúns individuos inclúen a miúdo combinacións destes macronutrientes.20, 21, 24, 25]. Ademais, o presente estudo analiza o efecto que a compulsión alimentaria das combinacións de azucre e graxa pode ter sobre a expresión da abstinencia cando as ratas están en pesos normais e reducidos no corpo, xa que se sabe que un baixo peso corporal pode potenciar os efectos das drogas de abuso [26]. Ademais, as ratas cun baixo peso corporal liberan máis DA que os controis normais de peso cando o azucre morro bata [27], o que pode suxerir un efecto gratificante mellorado cun baixo peso corporal que poida afectar a gravidade da retirada.
Materiais e Métodos
Métodos xerais
Os ratos masculinos Sprague-Dawley obtivéronse en Taconic Farms (Germantown, NY) e aloxáronse individualmente no vivário da Universidade de Princeton nunha luz inversa 12-h: 12-h. A sala mantívose en 20 ° ± 1 ° C e os animais tiñan ad libitum acceso a auga en todo momento e acceso a un laboratorio estándar, LabDiet #5001 (PMI Nutrition International, Brentwood, MO; 3.02 kcal / g) como se describe a continuación. Todos os procedementos foron aprobados polo comité de uso e uso dos animais institucionais da Universidade de Princeton. As dietas e os procedementos resúmense en Táboa 1.
Exp. 1: As probas de retirada espontánea e precipitada por naloxona en ratos alimentaron unha dieta rica en azucre e nutricional completa.
As ratas (315-325 g) dividíronse en catro grupos de peso (n = 10 / grupo) e asignáronse a unha das seguintes condicións de alimentación para os días 25: (a) 2-h acceso diario ao chow de graxa doce (investigación Dietas, New Brunswick, NJ, #12451; 45% de graxa, 20% proteína, 35% carbohidrato, 4.7 kcal / g) comezando 6 h despois do inicio do ciclo escuro, co roedor estándar está dispoñible só para o outro 22 h por día; (b) Acceso 2-h ao chow de graxa doce os luns, mércores e venres (MWF) con ad libitum o acceso ao chow estándar dos roedores durante o tempo; (c) ad libitum chow doce; e (d) ad libitum chow estándar (LabDiet #5001, PMI Nutrition International, Richmond, IN; 10% de graxa, proteína 20%, 70% de hidratos de carbono, 3.02 kcal / g). A comida foi substituída dúas veces por semana. A inxestión de alimentos medíase a diario (antes e despois do período de acceso 2-h, ou o tempo equivalente para a ad libitum-fed grupos). Os pesos corporais tamén foron medidos durante estes tempos en días 1 – 7 e días 18 – 24 de acceso.
1a. Probas de retirada precipitadas por naloxona
Os días os ratos 26 e 27 asignáronse aleatoriamente para ser probados por signos de retirada. Estes ensaios estendéronse durante días 2 para garantir que as probas realizáronse o máis próximo posible ao inicio do período de acceso normal 2-h para cada rata. Para probar signos somáticos de abstinencia semellante aos opiáceos, administráronse ratas ao antagonista do opioide naloxone (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Administráronse as inxeccións 6 h despois do inicio do ciclo escuro, cando normalmente comezaría o acceso ao alimento agradable. As ratas do grupo MWF 2-h normalmente tiveron un período 46-h de privación de cacao agradable entre os seus períodos de acceso durante a semana (aínda que tiñan un chow estándar dispoñible neste tempo), e tamén foron privados do alimento agradable durante a fin de semana. Así, para estandarizar o período de privación 46-h, aseguramos que todas as ratas probadas tiñan 46 h de privación de graxa doce. Dez minutos despois da inyección, as ratas colocáronse nunha gaiola plástica forrada con Bed-o-Cobs (The Anderson Co., Maumee, OH), e os signos somáticos de retirada foron rexistrados para 5 min por un observador cego a condicións experimentais. Para cada rata rexistráronse casos de mordedura, tanda defensiva, perros de can húmido, trastornos de dentes, tremores de dianteiro, travesía de gaiolas e preparación de pernas, e sumáronse os casos totais destes comportamentos para producir un índice global de retiro , usando un método modificado doutros informes [28, 29].
1b. Proba de retirada espontánea
Para determinar se se puido observar o comportamento de abstinencia mediante a simple eliminación da dieta apetecible (é dicir, sen naloxona), a continuación recibíronse ratas só un chow estándar dos roedores para as semanas 3. Despois, os ratos foron devoltos aos seus horarios de alimentación previos para os días 14. Durante os períodos posteriores de privación de graxa doce, todos os animais mantivéronse en chow estándar para roedores para 46 h. Ao final de 46 h, cando o grupo experimental normalmente tería acceso ao chow de graxa doce, en cambio probáronse signos somáticos de retirada.
Exp. 2: probas de retirada espontánea e precipitada por naloxona en ratas alimentadas con chow de roedores estándar cun alimento nutricional incompleto rico en azucre e graxa
Este experimento utilizou unha avaliación engadida da retirada de opiáceos, o labirinto máis elevado, para determinar as respostas somáticas e de ansiedade da retirada do alimento agradable. As ratas (350-400 g) dividíronse en tres grupos coincidentes con peso (n = 8 / grupo) e mantidos en ad libitum Chow e auga complementados cos seguintes días 28: (a) acceso 12-h a unha mestura de alto contido de azucre, alto contido de graxa (4.48 kcal / g; 35.7% de graxa, sacarosa 64.3%; manteiga, azucre en po, preparado no noso laboratorio); (b) ad libitum acceso á mesma mestura de azucre e graxa (c) ad libitum chow. A comida foi substituída dúas veces por semana, cando os animais pesaban.
2a. Proba de retirada espontánea
O día 28, todas as ratas colocáronse nunha dieta ad libitum chow estándar dos roedores. 24 h e 36 h despois todas as ratas probáronse por signos somáticos de retirada parecida aos opiáceos para determinar un índice de retirada global, como se describe en Exp. 1a. Despois, para probar a ansiedade, os animais foron colocados individualmente para 5 min nun elevado labirinto.30]. O aparello tiña catro brazos, cada un de X cm de ancho por cada cm de lonxitude, e era elevado de 10 cm sobre o chan. Dous brazos opostos estaban pechados con paredes altamente opacas, mentres que os outros dous non tiñan paredes protectoras. O experimento realizouse baixo luz vermella para minimizar a interrupción do ciclo circadiano das ratas. Os ratos colocáronse no centro do labirinto cunha orientación de cabeza alternada cara a un brazo aberto ou pechado. Cada proba máis do labirinto foi gravada en vídeo e máis tarde puntuada pola cantidade de tempo que pasou coa cabeza, os ombreiros e as pernas dianteiras no brazo aberto, o brazo pechado ou a sección central do labirinto por un observador cego á condición de dieta.
2b. Proba de retirada precipitada por naloxona
Despois das probas en Exp. 2a, todas as ratas foron devoltas ás súas dietas asignadas para os días 21 e logo administráronse naloxona (Sigma, St. Louis; 3 mg / kg, sc). Dez minutos despois da inyección, observáronse ratas por signos somáticos de retirada e elevada ansiedade do labirinto (como se describe en Exp. 2a).
Exp. 3: Probas de retirada de opiáceos precipitados por naloxona en ratas mantidas en chow estándar de roedores e cun alimento líquido rico en azucre e graxa
As dietas probadas en Exp. 1 e 2 eran sólidos; Seguidamente probamos unha dieta líquida para controlar os efectos da textura, xa que os signos de retirada parecida aos opiáceos no noso modelo animal de compulsão de azucre implicaban o uso dunha solución de sacarosa [8, 9], e hai diferenzas coñecidas nos efectos que as dietas sólidas e líquidas poden ter sobre o comportamento ingestivo.31, 32]. As ratas (300-375 g) dividíronse en catro grupos coincidentes con peso (n = 8 / grupo) e mantidos por días 28 en ad libitum chow complementado con: (a) acceso 12-h a unha emulsión de aceite, azucre e auga (3.4 Kcal / mL, 35% de graxa, azucre 10%; Aceite de millo Mazola®, sacarosa, auga da billa e 0.6% Emplex, Caravan Ingredients , Lenexa, KS, preparado no noso laboratorio), e chow; (b) 12-h acceso a Vanilla Assure (1.06 Kcal / mL, 30% de graxa e 30% de azucre, Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) e chow; (c) acceso 12-h a unha solución de sacarosa% 10 (w / v) (0.4 Kcal / mL) e chow, ou (d) ad libitum chow. Para preparar a emulsión, quentouse a auga a 75-80 ° C e engadiuse a outros ingredientes. A emulsión mesturouse a gran velocidade para 5 min e logo arrefriouse nun baño de xeo ata alcanzar 20 ° C. Todas as dietas (excepto o chow estándar) eran líquidas e presentáronse nun tubo graduado. Os alimentos foron substituídos a diario e os pesos semanais dos animais.
Proba de retirada precipitada por naloxona
Tras días 28 nas dietas asignadas, administráronse ratas naloxona (3 mg / kg, sc). Dez minutos despois da inxección, as ratas colocáronse no labirinto máis elevado descrito en Exp. 2a. Inmediatamente despois dunha proba de labirinto elevada 5-min, as ratas colocáronse nunha cámara de actividade de campo aberto computarizada baixo luz vermella (MED Associates, Georgia, VT, paredes laterais acrílicas 30.5 cm e fotocélulas 16 en cada un dos tres eixes. ). Todo o campo era 43.2 cm × 43.2 cm. Cada rata foi colocada inicialmente no centro do campo aberto e recibiu un período de aclimatación mínima 10 antes do inicio das probas33, 34]. Entón, a actividade locomotora, definida como ruptura do feixe infravermello, foi monitorizada por 20 min.
Exp. 4: Probas de retirada de opiáceos precipitados por naloxona en ratas con peso corporal reducido
Para probar se os signos de abstinencia podían producirse cun peso corporal reducido, mantivéronse as ratas correspondentes ao peso (283-345 g) para os días 21 en: (a) acceso diario a 2-h ao chow de graxa doce (Dietas de investigación, New Brunswick, NJ, #12451, como se usa en Exp. 1) iniciando 6 h despois do inicio do ciclo escuro, cun chow estándar de roedores dispoñible só para o outro 22 h por día (n = 10) ou (b) ad libitum chow estándar con 2 h de acceso ao chow graso doce só dous días (día 2 e día 22 ou 23; grupo agudo doce-gordo, n = 9). A inxestión de alimentos medíase a diario en 6 h e 8 h despois do inicio do ciclo escuro; a comida foi substituída dúas veces por semana.
4a. Probas normais de retirada de peso corporal
O día 22, 6 h no período escuro, todos os ratos administráronse naloxona (3 mg / kg, sc). Dez minutos despois da inyección, observáronse ratas por signos somáticos de abstinencia e elevada ansiedade do labirinto, como se describe en Exp. 2a.
4b. Redución de probas de retirada de peso corporal
As ratas 2-h diarias de graxa doce reducíronse a 85% de peso corporal durante un período de 7-día reducindo a dispoñibilidade diaria de chow a unha media peleta (3 g) ou un pellet (5 g) e chow grasas a medio gránulo (2 g) ou un pellet (3.5 g). A cantidade de alimento proporcionada axustouse a cada rata en función da taxa de perda de peso. O grupo de graxa aguda doce tamén se reduciu a 85% de peso corporal durante un período de 7-día diminuíndo a dispoñibilidade diaria de chow estándar para os pellets de 1-2. As ratas deste grupo recibiron acceso 2-h ao chow de graxa doce por terceira vez o día 30 ou 31. As probas de retirada (signos somáticos e máis labirinto) leváronse a cabo o día 29 como se describe en Exp. 1a e 2a.
4c. Probas de actividade locomotora de peso corporal normal
Despois de probar con peso corporal reducido, entregáronse todas as ratas ad libitum acceder a un chow estándar durante un mes para que poidan volver a un peso corporal normal para a súa idade. Entón, todos os animais foron devoltos ás súas dietas experimentais para os días 14. Os ratos do grupo de aguda doce-graxa deuse acceso ao cacao de graxa doce o catorce día de acceso ás dietas de probas retomadas para determinar se o comportamento era debido ao atracón ou a mera exposición á dieta. Entón, 6 h despois do inicio do ciclo escuro, administrouse a naloxona (3 mg / kg, sc). Dez minutos despois da inxección, as ratas colocáronse nunha cámara de actividade de campo aberto computarizada baixo luz vermella, como se describe en Exp. 3a. Cada rata colocouse inicialmente no centro da cámara locomotora e as contas de actividade medíronse por 10 min.
4d. Probas de actividade locomotora de peso corporal reducidas
Exp seguinte. 4c, os pesos corporais de todas as ratas foron reducidos de novo a 85% como se describiu anteriormente ao longo dos días 7. A proba de actividade locomotora levouse a cabo como se describe en Exp. 3c.
Análise Estatística
Os datos analizáronse utilizando análises de varianza de dobre sentido e de dobre vía (ANOVA) con probas Newman Keuls ou Tukey post-hoc cando é apropiado, ou probas de t de Student. Para os datos máis labirintos elevados, a actividade do brazo aberto foi considerada como o tempo total que cada rata pasou nos brazos abertos do labirinto.35]. Os datos locomotores analizáronse primeiro con ANOVA unidireccional para cada medida de locomoción e despois con ANOVA de dúas vías para comparar as medidas locomotoras dentro do grupo co peso normal e reducido, así como as medidas entre grupos. O erro presentado neste manuscrito é un erro estándar da media.
Resultados
Exp. 1: Non se observaron sinais somáticos precipitados ou espontáneos de naloxona en ratos que recibiron un chow doce de graxa doce.
Datos de ingesta e peso corporal
Os datos de inxestión para estas ratas foron reportados previamente [36]. Para resumir brevemente estes descubrimentos, en comparación cos grupos de control, as ratas con acceso diario a 2-h e o acceso ao MWF 2-h ao alimento de graxa doce completa nutricionalmente consumiron cantidades excesivamente grandes do chow apetecible no acceso 2 h. O peso corporal destes animais aumentou debido ás comidas grandes e logo diminuíu entre as binges como consecuencia da inxestión auto-restrinxida de chow estándar seguindo binges. Non obstante, a pesar destas flutuacións no peso corporal, o grupo con acceso a graxa doce todos os días gañou significativamente máis peso que o grupo control con chow estándar dispoñible ad libitum. Ademais, ao analizar a ganancia de peso durante a duración do estudo, houbo unha diferenza entre os grupos (F(3,39) = 7.74, p <0.001), con aqueles animais con acceso diario de 2 horas ao chow de graxa doce gañando máis peso que os controis estándar alimentados con chow (108.6 ± 6.2 g vs. 75.4 ± 3.8 g, respectivamente; p<0.001) e os controis alimentados con graxa doce (88.3 ± 4.9 g; p<0.05). Ademais, as ratas con acceso MWF de 2 h á comida con graxa doce gañaron máis peso que os controis alimentados con chow (95.0 ± 4.6 g fronte a 75.4 ± 3.8 g, respectivamente; p
Probas de retirada
Cando se administra naloxona, non houbo diferenzas nas puntuacións do índice de retirada para o comportamento somático observado entre os grupos (F(3, 36) = 2.71, p = ns). Estes comportamentos incluíron tremores da dianteira, cruzamento de gaiolas, mordedura de pata e furacada defensiva (p = ns para cada un; Ver Fig 1). Non se observaron tremores en cans húmidos en ningún grupo.
En casos de signos somáticos de retirada tras a privación do chow de graxa doce Fig 2. Non houbo importancia entre os grupos entre a puntuación do índice de retirada total (F(3, 36) = 2.04, p = ns). As comparacións entre pares non revelaron diferenzas entre os grupos para os tremores da dianteira, a pata que mordía ou a escora defensiva.p = ns para todos). A importancia viuse entre os grupos nos casos de cruzamento da gaiola (F(3, 36) = 4.66, p <0.05). Post hoc As probas de Tukey revelaron que as ratas de acceso diario de 2-h mostraron significativamente menos casos de paso de gaiolas que ad libitum Ratos de Chow (p <0.01) ou ad libitum Ratos de graxa doce (p <0.05). De novo, non se observaron sacudidas de cans mollados en ningún grupo.
Exp. 2: Non se observaron signos somáticos espontáneos precipitados por naloxona ou signos espontáneos de ansiedade no labirinto máis elevado nos ratos alimentados cun suplemento de graxa doce para o seu corzo estándar
Datos de ingesta e peso corporal
Os animais que estaban no grupo 12-h Sweet-Fat + Chow consumían máis alimentos de graxa doce durante a primeira hora de acceso diario en comparación cos animais que se manteñen no ad libitum Dieta de graxa doce + ChowF(2, 21) = 13.16, p <0.001, día 28 de acceso á dieta, 5.6 fronte a 1.1 g, respectivamente). O día 28 de acceso á dieta, o grupo 12-h de graxa doce consumiu 3.5 ± 0.9 g de chow, o ad libitum O grupo Sweet-Fat consumiu 0.68 ± 0.7 g de chow, e ad libitum O grupo Chow consumiu 2.3 ± 1.5 g de chow na primeira hora. A pesar das diferenzas na inxestión do suplemento de graxa doce e do chow, o día 28 non houbo diferenza estatisticamente significativa entre os grupos no número total de calorías consumidas durante un período 24-h.F(2, 22) = 0.62; p = ns; 12-h de graxa doce: 82.8 ± 2.6 Kcal, ad libitum Fat-Sweet: 77.3 ± 7.8 Kcal, ad libitum Chow: 83.2 ± 6.8 Kcal). O día 28, os pesos corporais das ratas non foron significativamente diferentes entre os grupos (F(2, 23) = 1.87, p = ns). Ademais, a análise do peso adquirido durante a duración do estudo non deu diferenzas significativas entre os grupos (F(2, 21) = 1.31, p = ns).
Probas de retirada
Non houbo diferenzas estatisticamente significativas nas puntuacións do índice de retirada observadas entre os grupos 24 h (F(2, 23) = 0.24, p = ns; 12-h Grupo de graxa doce = 11.5 ± 2.6, ad libitum Grupo de graxa doce = 13.6 ± 2.6; ad libitum Grupo Chow = 13.4 ± 1.8) e 36 h (F(2, 23) = 0.17, p = ns; 12-h Grupo de graxa doce = 11.8 ± 2.6, ad libitum Grupo de graxa doce = 12.1 ± 1.4; ad libitum Grupo Chow = 10.5 ± 2.0) despois de que os animais foron privados da dieta agradable. A puntuación do índice inclúe comportamentos de preparación, batidos de cans mollados, travesías de gaiolas, tremores da dianteira, mordedura da pata e xuntas defensivas (para cada comparación de pares, p = ns). Non se observaron casos de disparos de cabeza nos puntos de tempo de 24 h e 36 h.
En canto ao labirinto máis elevado, despois de 24 h de privación houbo unha diferenza estatística significativa entre os grupos en termos de tempo dedicado ao brazo aberto (F(2, 23) = 3.77, p<0.05; 3.1 ± 1.4 s, 20.0 ± 6.0 s e 15.4 ± 4.7 s, ad libitum Doce de graxa, 12-h de graxa doce e ad libitum Chow respectivamente), coas ratas que se mantiveron ad libitum A graxa doce gasta menos tempo no brazo aberto que o grupo 12-h Sweet-Fat ou o ad libitum Grupo Chow (p <0.05). Ás 36 h de privación, non se viron efectos no tempo empregado no brazo aberto do labirinto plus (F(2, 23) = 0.22, p= ns; 26.3 ± 7.6 s, 30.0 ± 10.0 s e 23.4 ± 7.2 s, ad libitum Doce de graxa, 12-h de graxa doce e ad libitum Chow respectivamente).
Tras a naloxona, non houbo diferenza estatisticamente significativa nas puntuacións de índice de abstinencia de comportamento somático observadas entre os grupos (F(2, 23) = 0.64, p = ns). As puntuacións do índice de retirada foron 8.4 ± 2.5 para o grupo 12-h Sweet-Fat, 11.5 ± 2.3 para o ad libitum Grupo Sweet-Fat e 11.4 ± 1.7 para o ad libitum Grupo Chow. A puntuación do índice inclúe comportamentos de dentes falando, preparación, travesaño de gaiolas, tremores da dianteira, mordedura da pata e maduración defensiva (para cada comparación de pares, p = ns). Non se observaron instancias de trastornos de cabezas nin de perros húmidos.
Exp. 3: Non se observaron sinais somáticos precipitados por naloxona ou signos de ansiedade no labirinto máis elevado en ratos alimentados cunha dieta líquida con alta graxa e sacarosa
Datos de admisión
Na terceira semana de acceso á dieta, houbo unha diferenza entre os grupos en canto á súa primeira hora (emulsión de aceite de azucre = 32% de kcal, Vanilla Garantir = 27% de kcal e 10% Sucrose = 24% de kcal da inxestión diaria total; F(2, 27) = 39.40, p <0.001). Tamén houbo unha diferenza estatisticamente significativa entre os grupos en termos do seu consumo diario de chow de roedores estándar (F(3, 78) = 22.86, p <0.0001), cos animais con comida apetecible dispoñible que amosan unha diminución da inxestión de chow de roedores estándar o día 28 (23 ± 3 Kcal: emulsión de azucre; 30 ± 4 Kcal: Asegura de vainilla; 71 ± 2 Kcal: 10% de sacarosa ) en relación ao ad libitum Grupo Chow (101 ± 4 Kcal). Aínda que houbo unha diferenza entre os grupos na inxestión calórica total diaria (F(3, 27) = 3.50, p <0.05), o seguimento de varias comparacións indicou que non houbo diferenzas observadas cando cada grupo se comparou de forma independente co grupo control que consumía chow (101 ± 4 Kcal), p = ns en todos os casos (118 ± 13 Kcal: emulsión de aceite azucarado; 93 ± 11 Kcal: Vanilla asegurar; 85 ± 6 Kcal: 10% sacarosa). Ademais, a cantidade de sacarosa real consumida (en gramos) era consistente entre os grupos con cada grupo que consumía 3-4.5 g de azucre / diario, incluso dadas as dietas variables.F(2, 20) = 2.32, p = ns). Ao final das semanas 4, non houbo diferenzas no peso corporal entre os grupos (F(3,31) = 0.25, p = ns). Non obstante, ao analizar a ganancia de peso durante a duración do estudo, houbo unha diferenza entre os grupos (F(3,31) = 3.67, p <0.05), con aqueles animais que consumen a emulsión Aceite de azucre gañando máis peso que os controis alimentados por Chow (123 ± 23 g vs. 67 ± 6 g, respectivamente, p <0.05).
Datos de retirada
Cando se colocan no laberinto máis elevado despois das inyeccións de naloxona, os animais con acceso a sacarosa 12-h pasaron menos tempo no brazo aberto do labirinto plus en comparación cos controis alimentados por Chow (t(9) = 2.58, p <0.05; 52 ± 7 vs. 75 ± 3 s). Non se observaron outras diferenzas entre os grupos (grupo emulsivo de azucre-aceite de 12 h = 54 ± 11 s no brazo aberto; grupo de 12 horas de vainilla Asegurar = 75 ± 3 s no brazo aberto). A análise dos datos do labirinto en campo aberto revelou que o grupo de sacarosa ao 12% aumentou a actividade locomotora (F(3, 29) = 3.65, p <0.05) en comparación co ad libitum Grupo Chow (conta ambulatoria 743 ± 70 e 512 ± 57, respectivamente). Non se observaron outras diferenzas entre os grupos no labirinto de campo aberto (12-h Emulsión de aceite de azucre = 561 ± 71 conta ambulatoria; 12-h Vanilla asegura que o grupo = 576 ± 58 conta con ambulatorio).
Exp. 4: Os signos somáticos precipitados por naloxona ou signos de ansiedade no labirinto máis elevado en ratas de graxa doce non se viron cando se reduciu a 85% de peso corporal
Datos de ingesta e peso corporal
Comezando a segunda semana de acceso á graxa doce, as ratas do grupo 2-h Daily Sweet Fat consumiron un número excesivo de calorías no 2 h de acceso ao chow de graxa doce (66.8% do consumo diario total), o que é consistente co noso informe anterior usando este modelo [36] e suxire un comportamento de atracón. O grupo agudo doce-graxa consumiu 24.6 ± 12.5 kcal o día 2 e 48.1 ± 14.1 kcal o día 22 ou 23 dos gránulos de graxa doce. Ao peso corporal normal, as medidas repetidas ANOVA (cunha corrección de efecto invernadoiro) mostraron unha interacción significativa de tempo no grupo x (F(1.63, 27.70) = 21.28, p <0.001). As probas post-hoc revelaron un peso corporal significativamente máis alto para o grupo diario de graxa doce de 2 h en comparación co grupo de graxa doce aguda (día 8: t(1, 17) = 2.28, p <0.05, día 12: t(1, 17) = 2.63, p <0.05 e día 16: t(1, 17) = 2.94, p <0.01). Ademais, cando se analizou o aumento de peso durante os primeiros 16 días, comprobouse que as ratas do grupo de graxa doce de 2 horas gañaron significativamente máis peso que o grupo de graxa doce aguda (81.0 ± 4.1 g vs. 45.3 ± 4.5 g, respectivamente; F(1, 18) = 33.83, p <0.001). Cando se reduciu o peso corporal dos animais, aparelláronse mostras t-as probas indicaron que os pesos corporais de ambos os grupos reducíronse estatisticamente significativamente (t(9) = 25.50, p <0.001 e t(8) = 19.93, p <0.001, Chow de graxa doce de 2 h e Chow de graxa doce aguda, respectivamente).
Datos de retirada
Con peso normal, a única diferenza observada entre grupos revelou que as ratas 2-h Daily Sweet-fat mostraron significativamente menos casos de cruzamento de gaiolas en comparación coas ratas agudas de graxa doce (2.3 ± 0.4 vs 4.5 ± 0.9, respectivamente; F(1, 16) = 5.54, p <0.05; Fig 3). Non obstante, non se viu ningunha diferenza no índice de retirada global (2-h Diaria de graxa doce: 9.4 ± 1.2; graxa aguda doce: 12.5 ± 2.0; F(1, 16) = 2.00, p = ns). Isto incluíu medidas de comportamento de madrigueras, tremores de cabeza, limpeza e crianzap = ns para cada un). Ningún rato mostrou ningún exemplo de dentes falando.
Con un peso corporal reducido, non houbo diferenzas estatisticamente significativas entre os grupos en casos de signos somáticos de retirada, como se pode ver no índice de índice (F(1, 16) = 0.49, p = ns). As puntuacións do índice de retirada foron 13.0 ± 3.2 no grupo de graxa aguda doce contra 10.8 ± 1.2 no grupo 2-h Daily Sweet fat. A puntuación do índice inclúe comportamentos de trastornos de dentes, crianza, limpeza, travesía de gaiolas, tremores da dianteira, comportamento de pata e de madrigueras. Non se observaron casos de cabezas.
Nas probas de labirinto máis elevadas, o tempo dedicado ao brazo aberto non difería segundo o grupo antes da redución de peso (2-h Grupo de graxa doce diaria: 22.4 ± 7.7; grupo de graxa aguda doce: 17.4 ± 11.5 s; F(1, 16) = 0.14, p = ns) ou despois da redución de peso (2-h Diario grupo de graxa doce: 22.4 s ± 7.0; grupo agudo doce-gordo: 16.5 ± 7.8 s; F(1, 16) = 0.32, p = ns). Nas probas de actividade locomotora, tanto en peso normal como reducido, non houbo diferenzas significativas entre as ratas de graxa doce diaria de 2-h e as ratas de graxa aguda doce en termos de actividade locomotora (Fig 4).
Cando tiña un peso corporal reducido, independentemente do grupo, todas as ratas estaban máis activas (F(1, 16) = 7.13, p <0.05, Fig 4) e pasou máis tempo no centro (F(1, 16) = 11.83, p <0.005; Dúas graxas doces de 2 horas: 12.0 ± 1.7 min cun peso corporal reducido, fronte a 9.6 ± 1.6 min con peso normal; Graxa doce aguda: 12.8 ± 3.2 min cun peso corporal reducido fronte a 8.8 ± 2.2 min cun peso corporal normal) da cámara de actividade locomotora en comparación co seu comportamento cun peso corporal normal, pero non houbo interacción entre o peso corporal e o grupo.
Conversa
Con base nos resultados destes catro experimentos, as ratas atrasadas que comen un alimento apetecible que contén graxa e azucre non demostraron indicacións significativas de retirada de naloxona precipitada ou de tipo opiáceo. Dadas as conclusións anteriores, as ratas atropelladas sobre o azucre mostran sinais de retirada precipitada por naloxona.9] (que tamén se replicou aquí en Exp. 3), esperamos que as ratas inxectadas con naloxona con acceso limitado a unha dieta adoçada e rica en graxa mostre signos semellantes de retirada. Non obstante, a inclusión de graxa na dieta pode interferir coa expresión de signos de abstinencia. Estes descubrimentos suxiren, polo tanto, que non se observa a retirada semellante aos opiáceos en resposta á compulsión alimentaria de todas as dietas saborosas, especialmente ás ricas en graxa, que é, como o azucre, coñecidas por exercer efectos nos sistemas opioides do cerebro. Así, a aparición dos signos de abstinencia similares aos opiáceos vistos en resposta á compulsão alimentaria parece ser macronutriente específico.
As propiedades adictivas das dietas con alto contido de graxa e azucre
En comentarios anteriores resumimos os resultados do noso laboratorio e outros que suxiren que o acceso limitado ao azucre pode producir múltiples sinais de adicción no comportamento e neuroquímicos nas ratas, incluída a retirada parecida aos opiáceos [8, 37]. Houbo estudos utilizando modelos animais que suxiren que o acceso a unha dieta rica en graxa tamén pode impulsar algúns signos de adicción.16]. O grupo de Corwin mostrou un aumento na proporción progresiva que respondeu nas graxas de compulsión alimentaria de ratos, o que suxire unha motivación mellorada [38]. Bale e os seus compañeiros demostran que os ratos que se manteñen nunha dieta rica en graxas altas ou carbohidratos e que despois denegaron o acceso ao alimento sufrirán un estímulo aversivo (choque no pé) para obter os alimentos desexados [11]. Tras un período de retirada aguda (privación), os ratos con acceso a unha dieta rica en graxas mostran signos de ansiedade e reducen a expresión do factor liberador de corticotropina no núcleo central da amígdala. Non obstante, McGee e os seus compañeiros non observaron signos de ansiedade nin de motivación mellorada utilizando un programa de ratio progresivo tras a privación do acceso diario limitado a un acortado de hortalizas azucaradas, similar á dieta que usamos en Exp. 2 [17]. Colectivamente, estes estudos suxiren que algúns signos específicos de adicción pódense provocar cando se lles ofrece aos animais unha dieta que contén graxa, pero os resultados son complexos e poden estar influenciados por factores como a composición da dieta, o peso corporal e o calendario de acceso.
Especificidade de macronutrientes, forma e dispoñibilidade como factores na retirada de alimentos palatábeis
Os estudos actuais incorporaron unha variedade de dietas ricas en graxa, incluíndo algunhas que son nutricionalmente completas, semellantes a unha "comida". Outros foron suplementos dunha dieta chow estándar, semellante a un "alimento de merenda", que se consumen normalmente durante os episodios compulsivos. [25]. As dietas tamén foron variadas en textura, a partir da dieta granulada en Exp. 1, o suplemento de dieta semisólido en Exp. 2 e as dietas líquidas en Exp. 3. As dietas líquidas utilizáronse debido á relación previamente identificada entre o consumo excesivo de dietas líquidas e a consecuente ganancia de peso [31, 32]. Ademais, porque os nosos estudos anteriores que mostraban signos de abstinencia parecida aos opiáceos en resposta ao acceso á sacarosa usaron unha solución de sacarosa (replicada aquí en Exp. 3 onde os animais comestibles sacarosa pasou menos tempo no brazo aberto do labirinto máis e mostrou signos de retirada). hiperactividade inducida no labirinto de campo aberto). Probamos unha graxa líquida para ver se a forma do alimento podería ter un efecto na expresión de comportamentos asociados á abstinencia. Con todo, o acceso a un líquido rico en graxa non precipitou sinais de retirada. A partir desta variedade de textura e forma de dieta, concluímos que, independentemente do tipo de alimento ou forma rica en graxa na que se dá, os actuais experimentos non mostraron signos claros de retirada de tipo opiáceo en animais con acceso compulsivo á graxa.
Outra manipulación tida en conta neste estudo foi o período de acceso. Algúns ratos recibiron acceso diario a 12-h para a dieta agradable, mentres que outros recibiron acceso 2-h nunha programación diaria ou intermitente. Dous tipos de acceso restrinxido demostraron que precipitan o comportamento de compulsión alimentaria []8, 39]. Demostrouse que o consumo de compulsión causa cambios nos sistemas de recompensa do cerebro, en particular no sistema de dopamina, en ambos humanos40] e en modelos de ratos, que son similares aos efectos observados con algunhas drogas de abuso [8]. Aínda que se demostrou que estes horarios de acceso levan a atracón, o que se confirmou nos actuais experimentos, ningún dos períodos de acceso probados conduciu a signos de retirada en forma de opiáceos en resposta á graxa.
Interpretación dos resultados posteriores nos experimentos actuais
Aínda que en xeral, os datos suxiren que non aparecen signos de retirada semellante aos opiáceos cando se lles ofrece aos ratos un acceso limitado a alimentos que conteñan graxa e que presentan algúns resultados positivos no presente conxunto de experimentos que xustifican a discusión. En Exp. 1, despois de 46 h de privación dun chow de graxa doce, as ratas que previamente tiñan acceso 2 h mostraron menos casos de cruzamento de gaiolas en comparación con ad libitum controis alimentados (chow estándar dos roedores ou chow de roedores doces ricos en graxas). A hipoactividade observouse durante a retirada de cocaína en roedores [41]. Non obstante, non se observaron signos de abstinencia semellante aos opiáceos nas outras probas realizadas neste grupo, como as medidas somáticas da retirada.
En Exp. 2, despois de 24 h de privación con animais ad libitum o acceso á dieta de graxa doce mostrou unha diminución do tempo gastado no brazo aberto do labirinto máis elevado. Este achado é interesante, xa que suxire que un grupo ten ad libitum o acceso aos alimentos apetecibles mostrou un cambio no comportamento asociado á retirada. Non obstante, cando se probou en 36 h, o efecto xa non era aparente. Isto podería deberse ao feito de que hai unha xanela de tempo específica na que xorden signos espontáneos de ansiedade, e ese período caducou no seguinte tempo de avaliación. Ou podería suxerir que o uso repetido do labirinto máis alto alterou o rendemento do exame. Aínda que algúns estudos suxiren que a exposición repetida ao labirinto máis elevado non afecta ao resultado da proba.42, 43], outros reportan un efecto de habituación [44-47]. No presente conxunto de estudos, na maior parte non se observaron diferenzas entre os grupos de ansiedade, potencialmente indicando que non houbo diferenzas por exposición repetida. Con todo, o positivo con ad libitumanimais de carne en Exp. 2 debe considerarse no contexto do uso repetido desta proba.
O papel do peso corporal na expresión de signos de adicción
No presente estudo, analizamos as variables de compulsión alimentaria e peso corporal, que se demostraron que contribúen aos signos semellantes á dependencia. Outros grupos mostraron que cando se lles dá aos fillos un acceso limitado a unha dieta doce de chocolate, eles fanse obesos e mostran un comportamento anxiogênico ao denegar o acceso da comida agradable.15]. Os nosos estudos anteriores mostran un comportamento semellante á abstinencia en animais mantidos en sacarosa intermitente, con peso normal. Outros descubrimentos tamén mostraron que con animais obesos ad libitum ou o acceso limitado a unha dieta de estilo cafetería mostra déficits na neurotransmisión de dopamina mesolímbica [18, 48], pero os animais con acceso restrinxido (é dicir, acceso compulsivo) que non estaban clasificados como obesos non mostraban receptores 2 de dopamina reducidos. Isto resalta a idea de que a propia obesidade podería conducir a cambios no sistema de recompensa do cerebro [18]. Por outra banda, os estudos realizados por humanos con trastornos da compulsión alimentaria suxiren que as causas de compulsión alimentaria, independientemente da obesidade, afectan aos sistemas DA mesolímbicos.40], resaltando así a importancia de estudar as variables específicas de exceso de consumo e obesidade, xuntos e de forma independente. No presente artigo, non observamos sinais de retirada parecida aos opiáceos en ratas que se converteron en exceso de peso nun alimento rico en graxa (Exp.1). Debido a que estudos anteriores suxiren que a obesidade pode provocar cambios adictivos no cerebro, que poden implicar ou non necesariamente signos de abstinencia similares aos opiáceos, é posible que puidésemos observar diferentes (ou sexa, non relacionados con opiáceos) sinais de retirada nestes ratos.
En Exp. 4 valoramos o efecto do peso corporal reducido na aparición dos signos de abstinencia. As ratas con historia de privación de alimentos adquiren máis rápido a autoadministración de cocaína en comparación cos controis [49], e demostrouse que a redución de peso aumenta os efectos da recompensa de drogas []26]. Os pesos corporais reducidos das ratas resultan nunha redución dos niveis de DA no NAc a 33% dos niveis basais [1]50, 51]. Anteriormente descubrimos que cando o peso corporal de ratos con antecedentes de azucre binge eating redúcese a 85%, a liberación de DA en resposta ao azucre é aínda maior [27]. Por estas razóns, temos a hipótese de que a redución dos pesos corporais das ratas pode aumentar a expresión de signos de abstinencia. Con todo, en Exp. 4, os sinais de abstinencia precipitados por naloxona non se observaron cando as ratas priváronse de 85% do seu peso normal.
Como medida adicional de ansiedade, valoramos a actividade locomotora. O aumento da actividade locomotora está asociado co abandono da droga [52-54], e atopouse en Exp. 3 en ratas comidas sen azucre, pero non en ratas con acceso limitado á graxa. Ademais, en Exp. 4, non houbo diferenzas significativas entre as ratas que comían graxa e controlan as ratas en termos de locomoción, xa sexa con peso normal ou reducido.
Conclusión
As ratas mantidas nunha dieta compulsiva rica en azucre e graxa non mostraron sinais de retirada parecida aos opiáceos cando sobrepeso, peso normal ou baixo peso, usando formas sólidas e líquidas das dietas. Estes resultados contrastan cos descubrimentos anteriores deste laboratorio, e outros, indicando un comportamento semellante á retirada de opiáceos nas ratas que consumen azucre sen alcohol. Os resultados actuais soportan a noción de que os signos de adicción en resposta a excesos de alimentos palatábeis poden ser específicos para os nutrientes, resaltando a importancia de investigar aínda máis os efectos diferenciais que os excesos de nutrientes específicos poden ter nos sistemas de recompensa do cerebro.
Características destacadas da investigación
- Os estudos mostran índices neuroquímicos e de comportamento da adicción cando os animais fan unha dieta rica en graxa.
- Non se observou a retirada precipitada por naloxona nos ratos que comían de xeito compulsivo unha variedade de dietas ricas en graxa.
- Non se observou a retirada inducida pola privación nas ratas comidas sen compulsar unha variedade de dietas ricas en graxa.
- A redución de peso corporal, que se sabe potenciar os efectos reforzantes da sustancia do abuso, non afectou aos signos precipitados de naloxona de retirada similar aos opiáceos.
- As ratas que comen combinacións de graxa doce non presentan sinais de retirada similar aos opiáceos nas condicións utilizadas.
Grazas
A investigación foi apoiada pola concesión de USPHS AA-12882 (BGH) e DK-079793 e pola National Eating Disorders Foundation (NMA).
Notas ao pé
Exención de responsabilidade do editor: Este é un ficheiro PDF dun manuscrito non editado que foi aceptado para publicación. Como servizo aos nosos clientes, estamos a proporcionar esta versión temprana do manuscrito. O manuscrito experimentará a copia, composición e revisión da proba resultante antes de que se publique na súa forma definitiva. Ten en conta que durante o proceso de produción pódense descubrir erros que poden afectar o contido e pertencen os restricións xurídicas que se aplican á revista.
References
;