Physiol Behav. Szerzői kézirat; elérhető a PMC 2015 Mar 10-ban.
Végleges szerkesztett formában megjelent:
Physiol Behav. 2008 június 9; 94 (3): 309 – 315.
Megjelent online 2008 Jan 16. doi: 10.1016 / j.physbeh.2008.01.008
PMCID: PMC4354893
NIHMSID: NIHMS669562
Absztrakt
A cukor megkötése aktiválhatja a neurális útvonalakat a visszaélésszerű gyógyszerekhez hasonló módon, ami a függőség jeleit eredményezi. A jelen kísérletek azt vizsgálják, hogy a szacharózon átesett és azt követően éhgyomorra tartó patkányok az opiátszerű kivonás jeleit mutatják-e. A patkányokat 12-h depriváció mellett tartottuk, majd 12-h hozzáférést kaptunk 10% -os szacharózoldathoz és chow-hoz 28 napokon, majd 36 h-ra hagytuk. Ezek az állatok kevesebb időt töltöttek egy megnövelt plusz-labirintus nyitott karján, mint egy hasonlóan megfosztott ad libitum chow-csoportnál, ami szorongásra utal. A mikrodialízis az extracelluláris acetil-kolin egyidejű növekedését és a dopamin felszabadulásának csökkenését tárta fel a sejtmagban. Ezek az eredmények nem tűnnek hipoglikémia miatt. Az eredmények arra utalnak, hogy a szacharózra és a chow-ra való táplálkozás étrendje, amelyet éhgyomorra követ, olyan állapotot hoz létre, amely szorongást és megváltozott dopamin- és acetil-kolin egyensúlyt tartalmaz. Ez hasonló a naloxon hatásához, ami opiát-szerű kivonásra utal. Ez bizonyos táplálkozási zavarok egyik tényezője lehet.
A kivonás a kábítószer-függőség etiológiájának egyik tényezője [1]. Le Magnen [2] megállapította, hogy az opioid antagonista naloxon opiát-szerű visszavonási jeleit termelte egy ízletes kávézó-stílusú étrendben táplált patkányokban. Hasonlóképpen, a naloxonra adott válaszként az étrenden tartott, napi cukorbevágást kiváltó patkányok is mutatják az opiátszerű kivonás jeleit [3]. Ezeknek a patkányoknak szomatikus jelei vannak az elvonásnak, a szorongásnak a megnövekedett plusz-labirintusban, és csökkent az extracelluláris dopamin (DA), az acetil-kolin (ACh) megnövekedett mennyisége a nukleáris accumbensben (NAc). Míg az opioid antagonisták használata fontos a viselkedés mögöttes neurális mechanizmusainak megértéséhez, ez ellentétes a természeti helyzettel. Az absztinencia vagy a spontán megjelenés visszavonása reálisabb és tükrözi a vadon élő állatokat vagy az emberi állapotot az éhínség vagy a súlyos diéta során.
A visszaélés kábítószeréből való elszenvedés elégséges ahhoz, hogy a kivonás viselkedési és biokémiai jeleit kiváltja. A patkányok, akik tartózkodnak a morfin megjelenítési visszavonási jeleitől, mint pl.4,5]. Ezek a viselkedések a DA rendszer változásaihoz kapcsolódnak, beleértve a striatriás D csökkenését is1 és D2 receptor mRNS [6], csökkentett extracelluláris DA a NAc-ben [7,8] és az ACh-ek növekedése [9].
Hasonlóképpen, az ízletes ételekből való megfosztás az opiátszerű kivonás viselkedési jeleit eredményezheti. Azok a patkányok, amelyeket korábban diétán tartottak, időszakos hozzáféréssel a cukorral, olyan viselkedést mutatnak, amely az élelmiszerek és / vagy cukor eltávolítása esetén az 24 vagy 36 h [eltávolítása] állapotát jelzi.3,10]. Továbbá kimutatták, hogy az élelmiszerhiány fokozza a kábítószer-megerősített viselkedést, ami az élelmiszer-absztinencia és az addiktív viselkedés közötti kapcsolatot sugallja [11,12].
Nem ismert, hogy a túlzott cukorbevitel utáni böjt megváltoztathatja-e a DA és az ACh extracelluláris szintjét a NAc-ben. A jelen kísérletben ezeket a neurokémiai anyagokat a cukorról és a chow-ról való éhezés során megfigyeltük azon az elméleten, hogy a természetes opioid stimuláció hiánya a naloxon kicsapódás hatásához hasonló zavarokat okoz, különösen a DA csökkenését és az ACh felszabadulás növekedését a NAc héj. Az opiát-szerű visszavonás szomatikus jeleinek eredményeinek további kiegészítése az előző jelentésben [3] a cukor bingeing után következő éhgyomorra mérhető a megnövekedett plusz-labirintus és a vércukorszint emelkedése.
1. Anyagok és metódusok
1.1. Általános módszerek
A hím Sprague-Dawley patkányokat a Taconic Farms-től (Germantown, NY) szereztük be, vagy a Princeton University vivariumban tenyésztettük a Taconic Farms-ból származó állományból. A patkányokat egyedileg helyeztük el egy fordított 12-h fényben: 12-h sötét ciklusban. Minden eljárást a Princeton Egyetem Intézményi Állatgondozási és Használati Bizottsága hagyott jóvá.
1.2. Kísérlet 1: A szorongás a cukorrépa-patkányokban éhgyomorra nyilvánvaló?
Patkányok (300 – 450 g) a fő kísérleti csoportban (szakaszos cukor + chow; n = 9) 12-h deprivációval tartottuk, majd 12-h hozzáférést kaptunk egy 10% (w / v) szacharózoldathoz és standard rágcsálókoronghoz (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) 4 h kezdete a sötét fázisban minden nap 28 napokban [13]. Kontrollcsoport (ad libitum chow; n = 7) engedélyezték a standard rágcsálócsirke elérését. Valamennyi állat ad libitum volt. Az 2 és 3 kísérletekben használt más csoportok (időszakos chow és ad libitum cukor) nem vizsgáltak szorongás miatt, mert nem mutatták ki a viselkedés jeleit a naloxon után vagy az előző jelentésben való éhezés után [3].
Az 28-nál a szokásos 12-h depriváció után a kísérleti csoportban lévő patkányoknak további 24-hez nem férnek hozzá cukorhoz és chow-hoz. A kontrollcsoportot szintén megfosztották a chow számára 36 h-ra. Ez idő alatt az állatok továbbra is ad libitumhoz jutottak a vízhez. Ezután az állatokat egyedileg helyeztük el a megemelt plusz labirintusba 5 min-re a File, Lippa, Beer és Lippa [14]. A készüléknek négy karja volt, mindegyik 10 cm széles és 50 cm hosszú volt, és 60 cm magas volt a padló felett. Két ellentétes karral zártuk a nagy átlátszatlan falakat. A másik két karnak nincs védőfala. A kísérletet vörös fény alatt végeztük. A patkányokat a labirintus közepére helyeztük, és egy nyitott vagy zárt karral szemben váltakozva. Mindegyik plusz-labirintus kísérletet videofelvételnek vetették alá, és a megfigyelő vak, a kezelői állapotra nézve, a fejen és a labirintus nyílt karján, zárt karján vagy középső részén elhelyezett idővel értékelték.
1.3. 2 kísérlet: A cukorrépa-patkányok megváltoztatták a DA és ACh felszabadulását az Accumbensben éhgyomorra?
A patkányok külön csoportja (350 – 450 g) műtéten esett át a mikrodialízis irányítására szolgáló kanülök beültetésére. A patkányokat 20 mg / kg xilazinnal és 100 mg / kg ketaminnal (ip) anesztetizáltuk ketaminnal kiegészítve, szükség szerint (100 mg / kg, ip). A kétoldalú 21-szelvényű rozsdamentes acél vezetőcsatornák a hátsó mediális héjhéjra irányultak (elülső: + 1.2 mm, oldalsó: 0.8 mm és ventrális: 4.0 mm, a bregma, a középkori szinusz és a vízszintes koponya felülete alapján) sztereotaxikus eszközzel.
A patkányok a műtétből legalább 1-hétig helyreálltak. Az 1 kísérletben leírtakhoz hasonlóan egy kísérleti csoport (n Az 6-h depriváció mellett 12-h-t kaptunk, majd 12% -os szacharózhoz és standard rágcsáló-chow-hoz, 10 h-ig kezdve a sötét fázisban, 4-napokhoz, hogy az 28 napokat bingeing-indukálják (azaz időszakos cukor + chow). Egy kontrollcsoportot ugyanazzal a módszerrel tartottuk szacharóz nélkül (szakaszos chow, n = 7), míg egy másik csoport a napi ad libitum chow (n = 6). Az 28 napon minden patkányt áthelyeztünk a mikrodialízis kamrába, és a kísérlet előtt egy szondát helyeztünk be és rögzítettünk 14-16 akril cementrel, hogy a neurotranszmitterek helyreállása stabilizálódjon. A mikrodialízis szondákat szilícium-dioxid-üvegcsövekből (37 µm belső átmérő, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) építették egy 26-mérőn rozsdamentes acélcsőbe, melynek végén egy epoxi lezárt cellulózcső mikrodialízis csúcsa volt (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm külső átmérő × 2.0 mm hosszú) [15]. A szondák az 5 mm-t a vezetőcsatornától kiugrották, hogy elérjék a kívánt helyet az accumbens héjban. A szondákat pufferolt Ringer-oldattal perfundáltuk (142 mM NaCl, 3.9 mM KCI, 1.2 mM CaCl21.0 mM MgCl21.35 mM Na2MSZH40.3 mM NaH2PO4pH7.35) 0.5 µL / min áramlási sebességgel a stabilizációs időszakban és 1.3 µL / min 2 h-nál a kísérlet előtt és alatt. A Ringer-oldathoz neostigmint (0.3 uM) adtunk, hogy javítsuk az ACh bázikus regenerálódását az enzimes lebomlás gátlásával.
Amikor a végső 12-h szacharóz-hozzáférési periódus az 28 napján véget ért, a patkányokból, szacharózból és vízből eltávolítottuk az összes patkányt. A dialízis-kísérlet 36 h-hez vizet távolítottak el, mivel az ivóvíz megváltoztathatja a DA és az ACh alapszintjét [16], ami zavarja az eredményeket. Az 1 h (3 × 20-min minták) mikrodialízis mintákat gyűjtöttünk az 12, az 24 és az 36 h éhség után (élelmiszer, cukor vagy víz nem áll rendelkezésre). Mindegyik mintát felosztottuk, fele DA elemzésre és fele ACh-re.
1.4. Dopamin és acetil-kolin vizsgálatok
A DA-t és metabolitjait 3,4-dihidroxi-fenil-ecetsav (DOPAC) és homovanillinsavat (HVA) fordított fázisú, nagynyomású folyadékkromatográfiával elemeztük elektrokémiai detektálással (HPLC-EC). A mintákat 20-µL mintahurokba injektáltuk 10 cm-es oszlopba, 3.2 mm-es furattal és 3 µm-rel, C18 csomagolással (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA). A mozgófázis 60 mM nátrium-foszfátot, 100 uM EDTA-t, 1.24 mM heptánszulfonsavat és 5-térfogat / térfogat% metanolt tartalmaz. A DA, a DOPAC és a HVA mérése coulometriás detektorral (ESA Co. 5100A, Chelmsford, MA) történt a + 500 mV-ra beállított kondicionálási potenciállal és a -400 mV-nál működő sejtek potenciáljával.
Az ACh-t reverz fázisú HPLC-EC-vel mértük, 20 µl mintahurokkal, 10 cm C18 analitikai oszloppal (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Az ACh-t immobilizált enzimreaktorral (acetilkolin-észteráz és kolin-oxidáz (Sigma, St Louis, MO és oszlop a Chrompack Inc., Palo Alto, Kalifornia)) átalakítottuk betainzá és hidrogén-peroxiddá. A mozgófázis 200 mM kálium-foszfát volt pH 8.0 mellett. Amperometrikus detektort használtunk (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). A hidrogén-peroxidot platina elektródon (BAS, West Lafayette, IN) oxidálták, 500 mV-ra állítva egy Ag – AgCl referencia elektródhoz viszonyítva (EG&G Princeton Applied Research).
Az 20, 12 és 24 h éhségben három, 36-min mintát vettünk. Minden egyes órában a három minta adatait átlagoltuk. A DA és ACh adatait az egyes csoportok 12-h deprivációs időpontjának százalékára konvertáltuk, amikor az időszakosan táplált patkányok általában ételt várnak.
1.5. Szövettan
A kísérlet végén szövettani vizsgálatot végeztünk a mikrodialízis szondák elhelyezésének ellenőrzésére. A patkányok nátrium-pentobarbitál túladagolását kapták, és mély érzéstelenítés után intracardialisan perfundáltuk 0.9% sóoldattal, majd 10% formaldehiddel. Az agyakat eltávolítottuk, lefagyasztottuk, és a kísérletet elvégeztük a kivágás során (40 µm szeletek, az elülső részhez képest), amíg a szondacsúcsok helyei nem találhatók. Miután a szonda nyomvonalát vizualizálták, azokat Paxinos és Watson atlaszával ábrázolták [17].
1.6. Kísérlet 3: Vannak-e változások a vércukorszintben a szacharóz krónikus elszívódása miatt?
A patkányokat (300 – 350 g) három csoportban 28 napokon tartottuk a (a) szakaszos cukor + chow-nál (12-h depriváció, amelyet 12-h hozzáféréssel 10% szacharózoldathoz és chow-hoz, kezdve 4 h-ig a sötét fázisba ; n B) szakaszos chow (10-h depriváció, amelyet 12-h hozzáférés követ, a standard rágcsálócsordához (nem szacharóz), 12 h kezdete a sötét fázisba; n = 10), vagy (c) ad libitum chow (n = 9). A chow-t és a cukrot eltávolítottuk, és a farok-vérmintákat az 12, az 24 és a 36 h eltávolítás után gyűjtöttük össze. Vért gyűjtöttünk a farok hegyéből egy kísérletezővel, aki óvatosan tartotta az állatot, míg a másik egy kis metszést készített 5 mm-re a farok hegyétől egy steril szikével. A vért kapilláris csőben összegyűjtöttük, centrifugáltuk, majd a szérumot egy analox GM7 Fast Enzymatic Metabolizer (Analox, Lunenburg, MA) analízissel elemeztük. Az 28 napos hozzáférési periódus alatt a cukor és a chow bevitelét naponta mértük, és a testtömegeket hetente mértük. A testtömegeket a depriváció során minden egyes időpontban mérjük.
1.7. Statisztika
A plusz-labirintus adatokat egy farkas, páratlan diák segítségével elemeztük t-teszt. Cohen d, amely a hatás méretét méri [18] és pismétlés, amely biztosítja a replikáció valószínűségét [19] számították. A DA és ACh adatait a fentiekben leírt normalizált alapvonal százalékos különbségével elemeztük, kétirányú ismétlődő mérésekkel ANOVA, majd post hoc Tukey tesztekkel. A vércukorszintet, a testsúlyt és a beviteli adatokat kétirányú ismétlődő ANOVA mérésekkel elemeztük.
2. Eredmények
2.1. A testtömeg, a cukorbevitel és a chow bevitel
Az 28 kísérlet során az 3-napos hozzáférési periódus során gyűjtött adatok azt mutatták, hogy a szacharózhoz való hozzáféréssel rendelkező patkányok az 28 napos expozíciós periódus alatt a szacharóz bevitelét fokozták (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; 1A), amely hasonló a korábbi jelentésekben a szacharózt vagy a glükózt bemutató eredményekhez [3,20]. A Chow beviteli adatok jelentős különbséget mutattak a csoportok között. A szakaszos cukor-hozzáféréssel rendelkező patkányok kevesebbet fogyasztottak, mint az ad libitum és a szakaszos chow-csoportok (F(2,26) = 60.8, p <0.001; 1B). Azonban a csoportok között nem volt különbség a teljes napi kalóriabevitelben (1C).
A 28 napos hozzáférési periódus alatt a csoportok között nem volt különbség a testtömegben; azonban az idő hatása volt, és mindhárom csoport súlyt szerzett az 28 napokon (F(4,104) = 298.9, p <0.001). A nélkülözés 36 órája alatt a testtömeg az összes csoport esetében az idő múlásával csökkent (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), nincs különbség a csoportok között bármely időpontban (12, 24 vagy 36 óra).
2.2. 1 kísérlet: A szorongás viselkedési mutatói a cukorral bejutó patkányok éhomi étkezése után
Ha az 5 min-re emelkedett plusz-labirintusba helyezzük, az 36 h után a táplálékhiányos állapotban a patkányok, akik korábban megszakított cukorral voltak fenntartva, kevesebb időt töltöttek (18 ± 4 s, 6% a teljes időből) a nyitott karon. a plusz-labirintus a hasonlóan hátrányos helyzetű ad libitum-chow csoporthoz képest, amely nem volt szacharóz tapasztalattal (34 ± 8 s, 11% a teljes időből; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, ahol az 0.8 vagy magasabb értéket nagy hatásúnak tekintjük [18] és pismétlés = 0.87; Ábra 2).
2.3. 2 kísérlet: A cukorbevonó patkányok csökkentett extracelluláris DA-t és az ACh-t az NAc-héjban, miközben éheztek
Jelentős kölcsönhatás volt a csoport és az idő között (12, 24 és 36 h depriváció).F(4,28) = 2.86, p <0.05; 3A). 24 h éhség után a DA felszabadulás 68 ± 6% -ra csökkent a korábban adagolt cukor + chow csoportban, és 72 ± 5% az ad libitum chow csoportnál, miközben változatlan maradt az időszakos chow-csoport esetében (95 ± 7%) . Az éhgyomri extracelluláris DA 36 h után az intermittáló szacharóz + chow csoportban (61 ± 14%) alacsony maradt, és ebben az időpontban szignifikánsan alacsonyabb volt mind az ad libitum chow csoportnál (113 ± 14%, p <0.05) és szakaszos chow csoport (104 ± 15, p <0.05).
Nem volt különbség a csoportok között az 12-hez viszonyítva a DA vagy ACh depriváció után (időszakos cukor + chow = 1.6 ± 0.3 pg és 0.4 ± 0.1 pmol / minta; szakaszos chow = 1.5 ± 0.4 pg és 0.7 ± 0.3 pmol / minta; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg és 0.7 ± 0.3 pmol / minta, DA és ACh).
24 h éhség után a DOPAC szinteket minden csoportban csökkentettük (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Hasonló, bár nem szignifikáns tendencia figyelhető meg a 36 órás éhgyomorra. Az idő hatással volt a HVA felszabadulására is (F(2,34) = 6.97, p <0.001). A DOPAC-hoz és a DA-hoz hasonlóan a HVA is csökkent 24 órás éhgyomorra minden csoportnál (Táblázat 1). Az éheztetés 36 h-jével azonban a HVA magasabb volt az időszakos cukor + chow csoportnál (119 ± 20%), de az ad libitum chow és a szakaszos chow csoportokban kissé csökkent.
Az extracelluláris ACh a DA ellenkező irányában változott. Jelentős kölcsönhatás volt a csoport és az idő között (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; 3B). Az ACh az 24 h idő után megnövekedett az időnkénti szacharóz + chow csoport éhgyomorra (115 ± 10%; p <0.05), de nem az ad libitum chow csoportnál (77 ± 13%) vagy az intermittáló chow csoportnál (90 ± 15%). Ez a különbség tovább nőtt 36 órás éhgyomorra, az ACh emelkedett az intermittáló szacharóz + chow csoportnál (164 ± 14%) az ad libitum chow-ban megfigyelt szintekhez képest (97 ± 17%; p <0.05) és szakaszos chow (104 ± 15%; p <0.05) kontrollcsoportok.
Megjegyezzük, hogy az alapszintű méréseket az első 12 h éhség után végezték el, amikor az időszakos szacharóz + chow és az időszakos chow patkányok általában ételt kapnak. Így az 36-h éhezési idő pontosan 24 h volt az 12-h mérés után. A cirkadián ciklus ezen a pontján a chow-táplált kontroll csoportok nem mutattak változást DA vagy ACh-ban, míg a cukorrépa-csoport jelentősen alacsony DA és magas ACh.
A hisztológia igazolta, hogy a szonda elhelyezése elsősorban az NAc héjában volt.Ábra 4).
2.4. 3 kísérlet: A cukorral kezelt patkányokban történő éhgyomorra utaló visszavonási jelek nem közvetlenül kapcsolódnak a hipoglikémiához
Nem volt szignifikáns különbség a vércukorszintekben a csoportok között (12 h = 5.1 – 7.8 mmol tartomány, 24 h = 4.6 – 6.9 mmol tartomány, 36 h = 4.2 – 6.4 mmol tartomány). Az 36 h alatt azonban az idő hatására minden csoportban csökkent a vércukorszint.F(2,52) = 52.8, p <0.001).
3. Vita
3.1. A szorongás viselkedési jelei a cukorrépa-patkányok éhgyomorra való éhezés során
A megnövekedett plusz-labirintus az egyik leggyakrabban használt szorongásos állatkísérlet [14,21], és széles körben érvényesítették mind az általános szorongás miatt [22] és a kábítószer-kivonás által kiváltott szorongás [23]. Az 1 kísérlet eredményei arra utalnak, hogy a cukorral való időszakos hozzáférés étrendjét követő éhgyomorra szorongás léphet fel a megemelt plusz-labirintus által mért értékek alapján. Azok a patkányok, amelyek korábban a cukorra szorultak, az 6% -át a labirintus nyílt karján töltötték, szemben az ad libitum chow csoport 11% -ával. Ezek az adatok a mások által elért értéktartományban vannak, és az eredmények hasonlóak a szokásos módon használt eljárásokhoz [24,25]. Ez a megállapítás hasonlít a morfinból történő spontán kivonulást követően megfigyelt, csökkent karú kutatásokhoz [26]. A korábbi vizsgálatok során a cukor és a tehén ad libitum diétáján tartott állatok nem mutattak szorongás jeleit naloxon beadásakor, míg az időszakos cukorral és a chow diétával tartott állatok szorongást mutattak, amikor ugyanezt a naloxon adagot adták be [3]. A cukorhoz való hozzáférés szintén nem eredményezett más, függőségi viselkedés jeleit, beleértve az amfetamin keresztérzékenységét [27] és az alkohol fogyasztására való hajlam [28]. A cukorról való időszakos hozzáférés ezeket a viselkedéseket eredményezi. Az időszakos hozzáférés fontosságát a megfigyelt hatások kiküszöbölésében a további eredmények arra utalják, hogy az ad libitum szacharinból való absztinencia nem eredményezett depresszív viselkedést [29], ami egy másik viselkedés, amely a visszavonás során megfigyelhető. Ezen korábbi vizsgálatok alapján a kísérletben nem vizsgálták az ad libitum cukrot.
A vizsgálatok azt is kimutatták, hogy nem a szacharóz-étrend alkalmazása, hanem a táplálkozás hosszabb ideig tartó absztinenciája, amely a szacharóz-behatoló patkányok szorongását jelzi. Korábban arról számoltunk be, hogy a napi 12-h hozzáféréssel járó cukorbevonó patkányok, amelyeket 12-h depriváció követ, nem mutatnak szomatikus szorongás jeleit, az ultrahangos vészhívásokat vagy a szorongást a megnövekedett plusz labirintusban, a szokásos 12-h, naponta élelmiszerhiányos időszak [3]. A jelen eredmények megerősítik, hogy az 36-h depriváció a szorongás jelenségét okozza.
A 1 kísérlet éhezésében tapasztalható szorongás megállapítása hasonló az opiát-szerű kivonási jelekhez, amelyek az opioid antagonistával, a naloxonnal kicsapódhatnak [3]. A naloxonnal szembeni érzékenység a cukorbevonó patkányokban az endogén opioid receptorok megváltozását jelzi az étrend következtében. Ezt megerősítették azok a jelentések, amelyek azt mutatják, hogy az ízletes ételek fogyasztása megváltoztatja az enkefalin mRNS-t és az μ-opioid receptor kötődését a NAc-ben [30-32]. Valószínű, hogy a jelen vizsgálatban megfigyelt depriváció utáni visszavonási tünetek az endogén opioid stimuláció hiánya miatt következnek be a cukorral kezelt állatokban.
Ezek az eredmények összhangban vannak más, az éhgyomorra utaló, vagy spontán módon megjelenő opiátszerű elvonási jelek más, a cukorral korábban elszenvedett jelentésekkel. A szomatikus jelek mellett [3] az agresszív viselkedést és a testhőmérséklet csökkenését észlelték [10]. Ezek a viselkedés- és élettani változások hasonlítanak az opiátokból történő kivonás során megfigyelt változásokra [33,34], és támogassa azt az elméletet, hogy a cukoroldathoz való időszakos hozzáférést biztosító étrend opiát-szerű kivonás jeleit eredményezheti.
3.2. Extracelluláris DA és ACh az Accumbensben a böjtölés alatt álló patkányokban
Az éhezés 36 h-nál mindkét kontrollcsoporthoz képest a DA szintek szignifikánsan csökkentek az időszakos cukor + chow csoport esetében. Ez arra enged következtetni, hogy az élelmiszer- és vízhiány okozhat DA-tónusvesztést patkányokban, akiknek előzménye a cukor bejutása. Ugyanakkor az extracelluláris ACh megemelkedik, ami egy opioid kivonásszerű állapotra utal.
A kontroll csoportok nem mutatták ezt a hatást. Ebben az 36-h időpontban, amely a fény / sötét ciklus ugyanaz a fázisa, mint az 12-h időpont, a DA visszatért az alapszintekhez az ad libitum chow csoportnál (3A). Ez arra enged következtetni, hogy az ad libitum chow csoportban az accumbens DA felszabadulása egy napos ritmust követett, amint azt Paulson és Robinson javasolta [35]. Mások hasonló változásokat javasoltak a striatumban [36,37]. Ezt az éjszakai hatást nem figyelték meg az időszakos chow-csoport esetében, valószínűleg azért, mert a ciklikus táplálás megváltoztathatja a DA-felszabadulás normális cirkadián ritmusát.
A szakaszos cukor + chow csoportban az extracelluláris DA hosszabb ideig tartó csökkenése hasonlít ahhoz, amit a morfinból történő spontán kivonás során jelentettek [7], és szerepet játszhat a cukorbevitel visszaállításának megakadályozásában absztinencia után [38]. Az időszakos chow-csoport eredményei, amelyek bármely időpontban viszonylag csekély változást mutattak a DA-felszabadulásban, arra utalnak, hogy a cukorra és a chow-ra való binging, nem csak a chow, fontos a megfigyelt hatások előállításához.
Bár a DOPAC és a HVA általában a DA-hoz hasonló mintákat követ, ez nem mindig áll fenn. A jelen kísérletben a DOPAC és a HVA nem mutatott naponta változást, mint a DA-val megfigyelt, és az idő múlásával elnyomott. Bár mások a cirkadián ingadozásokat jelezték ezekben a metabolitokban a NAc-ben [35], nem tudunk olyan papírokról, amelyek az 36 h éhezés alatt mérték ezeket a szinteket. Tehát a jelen kísérletben az éhgyomlás befolyásolta a DA anyagcserét a chow kontroll csoportban.
Az ACh-szintek jelentős különbséget mutattak a csoportok között az éhezés 36 h után. Az ACh az NAc-ben részt vesz a lenyeléses viselkedésben [39] és különösen a telítettség [40-44], és ha a DA alacsony, akkor az ACh előidézheti az ellenállást [40,45-48]. A szakaszos cukor + chow patkányokban megfigyelt jelentős ACh-növekedés a jelen kísérletben a böjt alatt a nyereség-elmaradás negatív aspektusainak felel meg. Korábbi tanulmányok alátámasztják azt az elméletet, hogy az itt közölt eredmények a szacharóz-étrendből való megfosztás eredménye. A DA szacharóz-felszabaduláson átesett patkányok és az ACh felszabadulás csillapítása a NAc-ben [20,49], ami ellentétben áll a hosszú távú megfosztás során tapasztalt jelenlegi eredményekkel. Az ACNUMX kísérletben megfigyelhető szorongáshoz hozzájárulhat az intermittáló cukor + chow csoportban az Accumbens DA és ACh közötti egyensúlyhiány, de nem a kontroll csoportokban.
3.3. A vércukorszint a böjtölés alatt álló patkányokban éhgyomri
A hipoglikémia olyan elrettentő állapothoz vezethet, amelyből az állat megpróbálhat evés közben elmenekülni. Az ilyen averzív állapothoz kapcsolódó viselkedések hasonlóak a naloxon beadásakor vagy a szacharóz-behatoló patkányokban éhgyomorra megfigyeltekhez [50]. Számos tényező befolyásolhatja az agy jutalmazási rendszerét. Azonban a hipoglikémia során megfigyelt viselkedések hasonlósága és a szorongás során megfigyelt viselkedés hasonlósága miatt ez a vizsgálat a vércukorszintet mértük annak biztosítása érdekében, hogy a megfigyelt hatások nem pusztán a rendellenes glikémiás státusz miatt következzenek be. A vércukorszintek minden csoportban hasonlóak voltak, ezért nem tűnnek fel a viselkedési különbségeknek vagy a DA és ACh felszabadulás változásainak. Ebből arra lehet következtetni, hogy az átlagos inzulinszintek konzisztensek maradtak a csoportok között, mivel a vércukorszint változásait nem figyelték meg, és a testtömeg nem változott a táplálkozási ütemezés eredményeként. Így a jelenlegi megállapítások és az előző jelentésünkben szereplő megállapítások [30], arra utalnak, hogy a viselkedési és neurokémiai változások nem a vércukorszintek különbségei. Ehelyett az endogén opioid és DA rendszerek változásainak kombinációja lehet.
4. Következtetés
A cukorrépát követő hosszú távú depriváció olyan viselkedési és neurokémiai adaptációkat eredményezhet, amelyek hasonlóak azokra az esetekre, amikor az opioidfüggő állatok megfosztják a bántalmazott anyagot, például a morfint. Ezek az opiátszerű kivonási mutatók a függőség jelei. Ez a megállapítás és a korábbi vizsgálatok azt mutatják, hogy a cukorrépa más függőségi jeleihez vezethet, beleértve a dopaminerg és opioidváltozásokat [30,32], naloxon kicsapódott és spontán kivonása [3], keresztfertőződés kábítószerekkel való visszaélésekkel [27,51], megnövekedett cukorbevitel az absztinencia után [38], az időfüggő növekedés a korábban a cukorhoz kapcsolódó jelek megválaszolásához [52], és az alkohol fogyasztására való hajlam [28], arra utal, hogy a függőség több dimenzióban nyilvánvaló [53,54]. A jelen megállapítások fontosak lehetnek az averzív komponensek megértéséhez, amelyek hozzájárulhatnak az étkezésre.
Köszönetnyilvánítás
Ezt a kutatást az USPHS AA-12882 (BGH) és DA-16458 és DK-79793 (NMA-ösztöndíjak) támogatásával támogatták.
Referenciák
;
