Indian J Pharmacol. 2016 Jan-Feb; 48 (1): 53 – 58.
PMCID: PMC4778208
Absztrakt
Célkitűzés:
A Nucleus accumbens (NAcc) szerepet játszik a függőségben és a viselkedésben. Annak érdekében, hogy felmérjük az orexinerg rendszert, az Oxxin A-antagonistát infundáltuk, és a Wistar patkányokban értékeltük az élelmiszer-beviteli folyadékbevitelre és az alkohol-preferenciára gyakorolt hatást.
Anyagok és metódusok:
Inbred Wistar patkányok (n = 54) osztották kontroll és kísérleti csoportokra (alacsony dózis és nagy dózis). Sztereotaxikus módszer alkalmazásával a vezető kanül kétoldalúan került kialakításra a NAcc eléréséhez. Az Oxx A-antagonista (SB-3) alacsony dózisát (6 ng) és nagy dózisát (334867 ng) adták be, és az élelmiszer-fogyasztást, a vízfelvételt és az alkoholfogyasztást, valamint az üveg alkoholmentes választását két üvegben végezték. kísérleti csoport. A kontroll csoport fiziológiás sóoldatot kapott, és a többi követett módszer azonos volt. A méréseket közvetlenül az infúzió után végeztük, 1 h, 2 h, 4 h, és egész nap, és az ábrán és táblázatokban ábrázoltuk.
Eredmények:
A vízbevitel csökkenése azonnal megfigyelhető az infúzió után 1-benst h (P <0.05) és 2nd h (P <0.01), ami nagyobb volt a nagy dózisú csoportban, mint az alacsony dózisban és a kontrollokban. Az alkoholfogyasztás is ugyanazt a mintát követte. Két palack nélküli választás esetén a patkányok nem mutattak semmiféle specifikus preferenciát az alkohol mellett.
Következtetés:
A kezelt patkányokban az élelmiszer és a folyadék bevitelének dózisfüggő csökkenése volt tapasztalható. Ez azt sugallta, hogy az orexinerg rendszer szerepe lehet a lenyeli viselkedésben. Azonban az Oxxin A-nak nem lehet szerepe az alkoholfüggőség modulálásában a NAcc jutalmazó központjában.
Bevezetés
ismert, hogy az accumbens (NAcc) befolyásolja az inzulin viselkedését és az anyagok függőségét.1,2] A jutalom és a motiváció is szerepet játszott.3] Az NAcc-ben két különböző alrégiót írtak le, és a két régió működésében sokszor átfedések mutatkoztak.4] Az addiktív gyógyszerek NAcc-be történő mikroinjekciója a dopaminszint dózisfüggő növekedését mutatta. A dopamin egy neurokémia, amely részt vesz a jutalom-áramkörben. Az amfetamin intranukleáris önadagolása fokozott jutalomérzetet mutatott.5] A szubkortikális régió egyéb részei is befolyásolják az inaktív viselkedést, ami szorosan kapcsolódik az accumbenshez. A táplálékfelvétel és a vízbevitel azt mutatta, hogy a bazális agy több részének, például az oldalsó hipotalamusznak is befolyásolta [6] paraventricularis nucleus, septum pellucidum, [7és basolaterális amygdala.8] Az ingestív viselkedés szabályozásában kiterjedt neurális hálózatok vannak. Kimutatták, hogy a NAcc jól kapcsolódik a fő szubkortikális központokhoz, mint például a ventralis tegmentális terület (VTA);9] basolaterális amygdala és más központok.10] Az alkoholfogyasztás, a jutalom és a táplálékbevitel modulációjában résztvevő nagyobb neurotranszmittereket jelentettek a régió neurális áramköréből.11]
Nemrégiben a hipotalamint, a heterogén peptidek egy csoportját azonosították a hypothalamusból, a hypocretin 1-ből és az 2-ból (Oxxin A és B), 32 aa és 29 aa peptidekből.12Eredetileg ezek az anyagok részt vettek az alvás éber ciklusának szabályozásában, amint azt a hipotalamuszban az ébrenlét aktív fázisában található fokozott Axxin A bizonyítja.13Laboratóriumunkban azt találtuk, hogy az Oxxin A táplálék- és folyadékbevitel nőtt, ha NAcc-be injektálták.14] A központi adagolású orexin antitest 24 h éheztetett patkányokban dózisfüggően gátolja az élelmiszer bevitelét, és az orexin antitest intraperitoneális beadása nem gátolta az élelmiszer-fogyasztást, azt jelenti, hogy az orexin antitest a központi idegrendszerben hat, de nem a perifériás szövetben.15Továbbá megerősítették, hogy az endogén orexineknek fiziológiai szerepük van a táplálkozási viselkedésben. Bár kezdetben az oxxinok befolyásolják a lenyűgöző viselkedést, az Orexin A szerepe a táplálkozási viselkedésben és az alkoholfogyasztásban, valamint az alkoholfogyasztás preferenciájában vázlatos. Korábbi tanulmányunkban kimutattuk, hogy az Orexin A táplálék és folyadék bevitelét éhgyomri patkányokban.14Annak érdekében, hogy egyértelműen tisztázzuk az Oxxin A szerepét az inaktív aktivitásban, ezt a kísérletsorozatot hím Wistar patkányokban végeztük egy éjszakán át éhgyomorra, az SB-334867 Oxxin antagonista infúzióját az NAcc-be.16] Megvizsgáltuk az alkohol preferenciát a kezelt patkányokban, hogy tisztázzuk az Oxxin A antagonista hatását az alkoholfogyasztásra. Itt tárgyaljuk az élelmiszer-, víz- és alkoholfogyasztás, valamint az alkoholfogyasztás előnyeit.
Anyagok és módszerek
Ötvenegy hím Wistar albínó patkány (n = 54) mérés (250 ± 10 g), 3-4 hónapos korokat vizsgáltuk. Ezeket három csoportra osztották: Vízcsoport, alkohol csoport és két üveg szabad választási csoport (n = Egyenként 18). Három alcsoportra osztották őket, ti. 1. csoport - Kontroll (sóoldatos infúzió); 2. csoport - SB-334867 alacsony dózisa (3 ng); 3. csoport - SB-334867 nagy dózisa (6 ng, n = 6 mindegyik). Élelmiszert és folyadékot biztosítottunk minden csoportnak ad lib, kivéve, ha az éjszakai éhgyomorra említik.
Valamennyi állatot külön-külön polipropilén ketrecekben tartottuk, megfelelő héj-ágyneművel, és 12-h fény / sötét ciklusban tartottuk hőmérséklet-szabályozott környezetben. Az állatokat az állatokkal végzett kísérletek ellenőrzésére és felügyeletére vonatkozó bizottsági iránymutatások és az Indiai kormány iránymutatásai szerint tartották a laboratóriumi állatok felhasználására. Az Intézményi Állat Etikai Bizottság jóváhagyta ezt a vizsgálati protokollt.
Gyógyszerek és készülékek
Az 0.9% sóoldatot, az SB-334867-t (From: Tocris bioscience) steril vízben oldottuk 2% ciklodextranban. Ha nem használják, az oldatokat 4 ° C-on tároltuk 3 hétig. A Harvard Pico plus (USA) infúziós pumpa a gyógyszer szállítására szolgál. A csapvizet a műanyag ivóvíz-palackokban és patkányos élelmiszer-pelletekben (Hindustan Unilever Ltd.) biztosítjuk. Etil-alkoholt (Abszolút) szereztünk be (Hayman Ltd., Eastways Park, Witham, Essex, CM83YE, Egyesült Királyság) és hígítottuk, hogy 10% alkoholt állítsunk elő (Ezt a koncentrációt az alkohol koncentrációjának preferenciájáról szóló kísérleti tanulmány alapján választottuk ki) . Az érzéstelenítéshez ketamint (NEON Laboratories Limited, Thane, MS) és xilazint (indiai immunológiai Kft., Hyderabad) használtunk.
Sebészeti eljárás
A hím Wistar albínó patkányokat altatással ketamin-hidroklorid (60 mg / kg), xilazin-hidroklorid (6 mg / kg) keverékének injektálásával és sztereotaxikus készülékre (Inco, India) szereltük be. A fejbőrön bemetszést végeztünk, sebészeti szellemmel alaposan fertőtlenítve. A területet megtisztították pamut és hidrogén-peroxiddal. A koordináta-pontokat a koponyán a megfelelő területeken jelölték meg, hogy elérjék a NAcc-t, a Paxinos és a Watson agyi atlaszának hivatkozásával [17] (Bregma: Anteroposterior + 2.2 mm, laterális ± 1 mm és függőleges 7.4 mm). Burr furat készült, és a rozsdamentes acélból készült vezető kanül (22 géz) beültetésre került a sztereotaxikus koordináták szerint. Amint a kanül helyén van, csavarokkal és fogászati akril segítségével rögzíthető. A vezetõ kanület stylet-gyel szereltük fel, és a patkányokat legalább a 7 napokon a kísérletezést megelõzõen visszanyertük. Az infúziós kanül (belső kanül) a Septoject rozsdamentes acélból készült, 30 mérőeszközökből készült fogászati tűből készült, amelyek egy kényelmes, kezelhető.18] Az infúziós kanül az 1 mm-t az adott vezető kanülön túlnyúlik. A kísérletek megkezdése előtt minden patkány két edzést tartott, amelyben 24 h éhgyomorra tartottuk, majd ételt, vizet és 10% alkoholt kaptak. Ebben a munkamenetben a patkányok böjtöt tanultak.
Kísérleti eljárás
A normál sóoldatot és az SB-334867-ot (két dózisban) a patkányok külön csoportjaiban infundáltuk 24 h éhgyomorra; nem rögzített (szabad mozgó) patkányok a rögzített vezető kanülön keresztül. Az infúziót 10 μl Hamilton fecskendővel végeztük, amely polietilén csőhöz és belső kanülhöz volt csatlakoztatva. Ezt a fecskendőt a Harvard-szivattyúhoz csatlakoztatták. Ezután eltávolítottuk a vezető kanülbe helyezett szerszámot. A belső kanült behelyeztük a vezető kanülbe és rögzítettük. Ezután a szivattyút elkezdtük az NAcc jobb és bal oldalára szállítani, 1 μl / min (az infúzió belső kanülje után, ami kb. Két SB-10 adagot adtunk be 334867 ng (kis dózis) és 3 ng (nagy dózis) alkalmazásával. Az infúzió végén a belső kanület eltávolítottuk, és a szájüreget visszahelyeztük a pozícióba, és az időt feljegyeztük. Az infúzió utáni, azonnali előzetesen meghatározott mennyiségű élelmiszer, víz és 6% alkohol biztosított a megfelelő csoportokban. Az SB-10 hatását a fogyasztásra mértük és figyeltük meg, gondosan az 334867, 1, 2 és 4 infúziós időintervallumokban. A pelleteken, a vízen és az alkoholon eltávolítottuk, és kiszámítottuk az elfogyasztott mennyiséget (elfogyasztott mennyiség = előre meghatározott mennyiség - a mennyiség felett maradt, pl. 24 végén).
A vizsgálat befejezését követően a patkányokat halálos érzéstelenítéssel leöltük, és az agyat kivágtuk és megőrződött a szövettani feldolgozás céljából. Hét mikron metszetet szeleteltünk és kresil-ibolyával festettük az infúzió helyének megerősítésére [ábra 1].
Statisztikai elemzés
Az adatok elemzését az SPSS - 16 verzió (SPSS for Windows, 16.0. Chicago, SPSS Inc. USA statisztikai szoftver) segítségével végeztük; egyirányú ANOVA-t végeztek a csoportok közötti fogyasztói viselkedés összehasonlítására. Inter összehasonlítást végezte post-hoc Tukey-teszt (Óránkénti fogyasztás külön összehasonlítva, pl. 1 óra kontroll ételbevitel vs. 1 óra SB-334867 kezelt táplálékbevitel). Az adatokat átlag ± átlagos átlaghibaként fejeztük ki P <0.05, szignifikánsnak tekintettük.
Eredmények
I. kísérlet
Az élelmiszer- és vízfogyasztást mértük (n = 18) ebben a csoportban, a NAcc \ tn 18 (1% sóoldat infúzió), 0.9 csoport (SB-2-334867 ng), 3 csoport (SB-3-334867 ng). A kábítószereket kétoldalúan injektáltuk a NAcc-be [Az adatok bemutatásra kerültek Táblázat 1 ábra Figure1a, 1a, , bb].
Táplálékbevitel
Az SB-1 kezelés után az 334867 h-nal végzett kontrollhoz képest szignifikáns csökkenést mutatott (F [2, 15] = 9.171 p = 0.003) az élelmiszerbevitelben (azaz 1 csoport vs 3 csoport, \ t p <0.002); míg 2 óra múlva nem figyeltünk meg jelentős változást (F [2, 15] = 0.190 p = 0.829); 4 h (F [2, 15] = 0.160 p = 0.854); 24 h utáni infúziós időintervallumok (F [2, 15] = 4.873 p = 0.023) (1 csoport vs 3 csoport, p <0.028; 2. csoport és 3. csoport, p <0.05).
Víz fogyasztás
Az SB-334867 kezelés nem mutatott hatást a vízbevitelre az 1 h-nál (F [2, 15] = 0.957 p = 0.406); 2 h (víz 2 h F [2, 15] = 0.773 p = 0.479); 4 h (F [2, 15] = 0.288 p = 0.753) infúzió utáni időintervallumok; de a teljes 24 h vízbevitel csökkent (F [2, 15] = 10.688 p = 0.001) a kontrollhoz képest (1 csoport vs 3 csoport, p <0.002; 2. csoport és 3. csoport, p <0.006).
II. Kísérlet
Az alkoholt (10%) és az élelmiszer-fogyasztást mértük [n = 18, adat Táblázat 2 és a ábra 2].
A NAcc kanülált patkányokat három alcsoportra osztottuk, 1 csoport (0.9% sóoldat) n = 6), 2 csoport (SB-334867-3 ng, n = 6) és 3 csoport (SB-334867-6 ng, n = 6).
Az 10% -os alkoholfogyasztás eredményei
Az 1 h és 2 h-nál az SB-334867 kezelés jelentősen csökkentette az alkoholfogyasztást 1-enst h (F [2, 15] = 4.457 p = 0.030), (1 csoport vs 3 csoport, p <0.004), 2nd h (F [2, 15] = 11.122 p = 0.001) (1 csoport vs 3 csoport, p <0.001; 2. csoport és 3. csoport, p <0.038). Az alkoholfogyasztásban azonban 4 óra múlva nem történt jelentős változás (F [2, 15] = 0.709 p = 0.508) és 24 h (F [2, 15] = 2.631 p = 0.105).
Táplálékbevitel
1 h és 2 h SB-334867 kezeléssel jelentősen (F [2, 15] = 4.230 p = 0.035) gyengített táplálékfelvétel (1 csoport vs 3 csoport, \ t p <0.03); (F [2, 15] = 16.558 p = 0.000) (1 csoport vs 2 csoport, p <0.000; 2. csoport és 3. csoport, p <0.021), illetve a kontrollhoz képest. 4 óra múlva nem figyeltünk meg jelentős változásokat (F [2, 15] = 0.070 p = 0.933). Míg a teljes táplálékfelvétel csökkent (0 – 24 h) (F [2, 15] = 4.457 p = 0.030) (1 csoport vs 3 csoport, p <0.025).
III. Kísérlet
Élelmiszer, 10% alkohol és víz [két üvegbeállítás, Táblázat 2] a fogyasztást mértük. A NAcc kanülezett patkányokat 1 csoportba (0.9% sóoldat, \ t n = 6), 2 csoport (SB-334867-3 ng, n = 6) és 3 csoport (SB-334867-6 ng, n = 6), injektáltuk.
Táplálékbevitel
SB-334867 kezelés 1 h-nál (F [2, 15] = 5.111, p = 0.02) gyengített táplálékfelvétel (1 csoport vs 3 csoport, \ t p <0.011), de szignifikáns különbséget nem tapasztaltunk 2 óra és 4 óra elteltével (F [2, 15] = 0.093 p = 0.911), (F [2, 15] = 0.797 p = 0.469), és 24-nál az antagonista mindkét dózisa az étkezési bevitel csökkenését mutatta (F [2, 15] = 12.698 p = 0.001) (1 csoport vs 2 csoport és 3 csoport, p <0.039, p <0.000, illetve a kontroll csoporthoz képest.
Víz fogyasztás
Az SB-334867 kezelés nem eredményezett változást a vízbevitelben egyetlen csoportban sem 1 h időintervallummal (F [2, 15] = 0.584 p = 0.578), 2 h (F [2, 15] = 0.662 p = 0.530), 4 h (F [2, 15] = 1.655 P = 0.224) és 24 h (F [2, 15] = 0.513 p = 0.609).
Alkohol (10%) bevitel
Az SB-334867 kezelés csökkentette az alkoholtartalmat 1 h-nál (F [2, 15] = 9.098 p = 0.003), (1 csoport vs 2 csoport és 3 csoport, p <0.004, p <0.008). Nincs szignifikancia változás egyetlen csoportban sem 2 óra elteltével (F [2, 15] = 0.854 p = 0.446), 4 h (F [2, 15] = 0.931 p = 0.416) és 24 h (F [2, 15] = 0.349 p = 0.711).
Teljes folyadékbevitel
Az 1-nál semmilyen csoportban nincs jelentős változásst h (F [2, 15] = 2.064 p = 0.161), 2nd h (F [2, 15] = 1.023 p = 0.383), 4th h (F [2, 15] = 1.205 p = 0.327) és 24 h (F [2, 15] = 0.484, p = 0.626).
Megbeszélés
A különböző neurokémiai anyagok élelmiszer- és vízbevitelének modulációját vizsgálták. Több olyan jelöltmolekula közül, amelyekről kimutatták, hogy befolyásolják a táplálkozási viselkedést, beleértve az alkoholfogyasztást is, az Orexinok is érintettek.19Az eredetileg úgy vélték, hogy az oxxinok stimulálják a táplálékfelvételt és szabályozzák az inaktív aktivitást; később kiderült, hogy befolyásolják az alvást és az éber állapotokat.20] Dube et al. bebizonyították, hogy az Orexinok központi beadása modulációs szerepet játszik a lenyeli viselkedésben, elsősorban a hypothalamusban.21A jelen kísérletünkben az Orexin A antagonista (SB-334867) NAcc-re gyakorolt hatását vizsgáltuk. Az NAcc-nek kulcsfontosságú szerepe van a függőség és a táplálkozással kapcsolatos tevékenységekben.22] Az oxxinok szintén részt vettek a NAcc ezen tevékenységének közvetítésében.4] A NAcc azonban két hisztológiailag elkülönülő kerületet mutatott be [23] amelyeknek funkcionális különbségek lehetnek [24] és funkcióik jelentősen átfedtek.25Korábbi kísérleteinkben azt találtuk, hogy az Oxxin infúziója NAcc-be mikroinjekciós technikával növelte az élelmiszer- és vízfelvételt az infúzió után közvetlenül, de két üvegmentes választás mellett nem volt különös előny az alkoholra.14Ezért megpróbáltuk Orexin A-antagonistát befecskendezni a NAcc-be, és elemeztük a táplálékfelvételt, a vízbevitelt és az alkoholfogyasztást patkányokban, amelyeket egy éjszakán át éhgyomorítottunk.
A fogyasztás 1-benst h jelentősen csökkent az orexin antagonistával kezelt állatokban. Tanulmányunk további bizonyítja az Oxxin szerepét a táplálkozási viselkedésben. Az 1 (OX1R) antagonista SB-334867 infúzió gyengíti a táplálást és az ivást. Orexin A következetesen megmutatta a táplálkozás és az ivás stimuláló hatását. Az OX1R antagonista 10-szor nagyobb affinitást mutat az Oxxin A-hoz képest, mint a B. [26,27]
OxxNUMXR és OX1R) az OX2R expressziója nagyobb mértékű.28,29] Orexin A megnövekedett GABAerg áramokat és csökkent N-metil-D-aszpartát áramokat izolált accumbens neuronokban.30] Ezen túlmenően az orexinek gerjesztik a dopaminerg VTA neuronokat.31Mivel a dopaminerg VTA neuronok innerválják és gerjeszti az AccSh GABAerg (gátló) idegsejteket, az orexin jelátvitel tovább növelheti a helyi gátlást az Accban, növelve a neuronális aktivitást a VTA-ban, ami tovább fokozza a fogyasztói viselkedést. De ezt ellentmond Baldo és Kelley, [32] akik nem találtak hatást a táplálkozásra vagy a mozgásszervi aktivitásra az AccSh Orexin A-val.
Vizsgáltuk az Orexin A lehetőségét, mint az alkoholfogyasztás modulátora [Táblázat 2] az étellel együtt. Korábbi tanulmányunk alapján megállapítottuk, hogy a patkányok előnyben részesítették az alkoholt 10% -os oldatban, amelyet a korábbi vizsgálatunkban megerősítettünk.33Ennélfogva ebben a vizsgálatban az alkohol a NAcc-be adott gyógyszer infúzióját követően ebben a hígításban nyújtottunk alkoholt. Az Orexin A antagonista infúzióját közvetlenül követő órákban szignifikánsan csökkent az alkoholfogyasztás. Az alacsony dózisú (3 ng) infúziós csoportban az élelmiszer- és a vízbevitel csökkenése alacsonyabb volt, míg a magas dózisú (6 ng) csoportban magasabb volt. Az alkohol preferenciájának teszteléséhez a patkányoknak két palackválasztási állapotot biztosítottunk, ahol egy üveg vizet és egy másik 10% alkoholt egyidejűleg biztosítottunk. Az Oxxin A-antagonista infúziója után az élelmiszer-bevitel és az alkoholfogyasztás jelentősen csökkent. Ez a fajta csökkenés mind az alacsony, mind a nagy dózisban, de az 1-re korlátozódottst h az infúzió után. Azonban a táplálékfelvétel csökkenése a vízhez vagy az alkoholhoz képest szignifikánsabb volt. Ez a bizonyíték alátámasztja az Orexin A részvételét az élelmiszer-bevitel szabályozásában, de nem támogatja az Oxxin A részvételének lehetőségét az alkohol preferálásában.
Pénzügyi támogatás és szponzorálás
Biotechnológiai Tanszék, a DBT által finanszírozott projekt része, Ref: Ref: BT / PR14012 / MED / 30 / 315 / 2010, India 30.09.2010 kormánya.
Összeférhetetlenség
Nincs összeférhetetlenség.
Köszönetnyilvánítás
A szerzők hálásak az indiai kormány biotechnológiai tanszékének a pénzügyi támogatásért. Kasturba Medical College, Mangalore, Manipal Egyetem, a rendelkezésre álló létesítményekért.
Referenciák
;
