CRF System Recrutement mediéiert donkel Säit zwanghällt iessen (2009)

An. 2009 Nov 24; 106 (47): 20016 – 20020.

Verëffentlecht online 2009 Nov 9. doi:  10.1073 / pnas.0908789106

PMCID: PMC2785284

mythologesch

Diät fir Kierpergewiicht ze kontrolléieren involvéiert Zyklen vun Entzuch vu palatablen Iessen, déi compulsive Iesse förderen. Déi heiteg Etude weist datt Ratten aus intermittierenden Zougang zu palatabele Liewensmëttel ofgedeckt Iwwersetzung vu giessbarem Iessen no erneierten Zougang an en affektiven Réckzuch-ähnlechen Zoustand charakteriséiert duerch corticotropin-befreiende Faktor-1 (CRF1) Rezeptor-antagonist-reversiblen Verhalen, dorënner Hypophagie, motivational Defiziter fir manner palatabel Iessen ze kréien, an angstméisseg-ähnlecht Verhalen. Réckzuch war begleet vun erhéierter CRF Ausdrock an CRF1 elektrophysiologesch Reaktivitéit an den zentrale Käre vun der Amygdala. Mir proposéiere datt de Rekrutement vun der Anti-Belounung extrahypothalamic CRF-CRF1 Systemer beim Réckzuch vu giessbarem Iessen, analog zu Enthalung aus mëssbraucht Drogen, kënne kompulsiv Selektioun vu gnädegem Iesse förderen, Ënnerschätzung vun gesünderen Alternativen, an en negativen emotionalen Zoustand wann Inhalter vu palatabele Liewensmëttel verhënnert gëtt.

Schlësselwieder: Iessstéierungen, Adipositas, Palatabilitéit, palatabel Nahrungsofhängegkeet, Réckzuch

Forme vu Adipositas an Iessstéierungen, ähnlech wéi Drogenofhängegkeet, kënnen als chronesch relapséierend Bedéngungen konzipéiert mat ofwiesselnd Perioden vun Abstinenz (dh. Diät fir "verbueden" palatable Iessen ze vermeiden) a Réckzuch (dh kompulsiv, dacks onkontrolléierbar, iesse vu héich- palatable Liewensmëttel) déi trotz negativen Konsequenzen weiderfueren (). Och wann déi positiv Verstäerkungseigenschaften vun palatable Liewensmëttel gutt bekannt sinn (, ), gouf manner Opmierksamkeet op hir negativ Verstäerkungseigenschafte kritt (-), nämlech d'erhéite Probabilitéit vun enger Verhalensreaktioun produzéiert duerch Entfernung vun engem aversive Stimulus (z. B. Entreeung vun palatable Liewensmëttel fir negativ emotional Zoustänn ze entlaaschten). Intermittéiert Zyklen vun der erweiterter Benotzung vun Mëssbrauchmedikamenter kënne progressiv zu "affektiver Ofhängegkeet" féieren, als Noutwennegkeet fir méi héich an / oder méi reegelméisseg Quantitéite vum Medikament ze erhalen fir e bestëmmten emotionalen Setzpunkt z'erhalen an och en negativen emotionalen Zoustand beim Stoppen vun Drogenofhängeger (, ). Esou affektive Réckzuch kann d'Benotzung erhalen a motivéieren Réckwee iwwer den negativen Verstäerkende Eegeschafte vun der Fortsetzung an zréckzeféieren vun der Medikamentebrauch, respektiv (, ).

Extrahypothalamic corticotropin-befreitende Faktor (CRF) Gehir Stress Systemer sinn putativ involvéiert an der Iwwergank vun der Drogekonsum op d'Ofhängegkeet, wärend déi Intake vu mëssbraucht Drogen ëmmer méi motivéiert gëtt vun dësen negativen, anstatt positive, Verstäerkungsmechanismen. CRF spillt eng motivational relevant Roll bei Réckzuchsyndromer fir all gréisser Drogemëssbrauch, abegraff Alkohol, Nikotin, Kokain, Opiater, Amphetamine, an Tetrahydrocannabinol (, ). Par Analogie, widderholl Zyklen vun intermitterende, verlängerten Zougang zu héich palatable Iessen goufen hypothese gelooss fir CRF System Neuroadaptatiounen ze induzéieren ähnlech wéi déi an Drogenofhängeger Modeller gesi ginn (, , ).

Resultater

Intermittéiert, erweiderten Zougang zu palatable Iessen féiert progressiv zu Ënnerschätzung vu manner bevorzugten Diäten wann palatable Iessen net verfügbar ass an zu Iwwerschoss vun giessbar Liewensmëttel nom erneierten Zougang (-). Fir d'Hypothese ze testen datt CRF1 Systemer mediéieren dës Ernärungsadaptatiounen, männlech Wistar Ratten (n = 20) kruten eng Chow Diät ad libitum (Chow / Chow) all Woch pro Woch kritt oder goufen Chow ad libitum fir 5 Deeg (C Phase) gefollegt vun enger héich palatable, zocker Ernärung fir 2 Deeg (P Phase) (Chow / Palatable) ) (kuckt Fig. S1 fir Diätplang a Fig. S2 fir Effekter vum Diätplang op Nahrungsaufnahme a Kierpergewiicht). No 7 Woche vun der Diät Cycling, hunn Ratten den Net-Peptid CRF kritt1 Rezeptor Antagonist R121919 (0, 5, 10, an 20 mg / kg, sc) an engem Latäin-Quadrat Design (). Behandlungen kruten 1 h ier d'Schalter vun der palatabeler Ernärung op de Chow oder vum Chow zu der palatable Ernährung. R121919 Dosis-ofhängeg ofgeholl palatable Ernährungskonsum a erhéicht Chow Nahrungsaufnahm an Chow / Palatable Ratten (Diät Phase × Diätplang × Drogen Dosis: F3,54 = 7.25, P <0.001), ouni d'Anne vu Chow Kontrollen z'änneren. R121919 ofgeholl ofgeroden vun der héich schmackhafter Ernärung beim erneierten Zougang zu schmaache Liewensmëttel (P Phase) (Figebam. 1A). An onofhängegen Tester, den CRF1 receptor antagonist erhéijen ofgeroden manner palatable chow zu Chow / palatable Ratten aus der palatable Ernährung entzunn (C Phase) (Figebam. 1B). Also, andeems béid Chow Hypophagie an Iwwerschoss vun giessbarem Iessen ofgeschwächt goufen, huet R121919 d'Amplitude vun der Zyklus ofgeschwächt (den Ënnerscheed tëscht der Intake während der éischter palatéierbarer P-Phase an dem éischte Réckzuch zu der Chow C-Phase: Diätplang × Drogen Dosis: F3,54 = 7.25, P & Si besteet;Figebam. 1C). Ënnerstëtzt vun engem progressive Recrutement vun CRF-CRF1 Systemer no der Diätgeschicht, anstatt mat engem akuten Diäteffekt, huet d'R121919 keng palatabel Nahrungsaufnahm reduzéiert no enger eenzeger Belaaschtung vun der Diät oder erhéicht Chow-Intake während engem éischte Réckzuch vu palatableem Iessen (Fig. S3).

Figur. 1. 

Effekter vun der CRF1 Rezeptor Antagonist R121919 (−1 h Virbehandlung, 0, 5, 10, an 20 mg / kg, sc) op kumulativ 3-h Nahrungsaufnahm an (A) P-Phase (beim erneierten Zougang zu der Platséierbar Iessen), (B) C-Phase (wann Ratten aus der Gepäck erausgeholl goufen ...

De Réckzuch vu intermitterende, verlängerten Zougank zu palatable Liewensmëttel kann och e Besuergnëssverhalen erhéijen (). Fir d'Hypothese ze testen datt CRF1 Rezeptoren sinn an den negativen emotionalen Verhalenszeechen involvéiert, déi de Réckzuch vu palatableem Iessen verfollegen, Ratten goufe R121919 (0, 20 mg / kg, sc, 1-h Virbehandlung) verwalt an an engem Zwëschen-Sujet Design an der erhéijen Plus-Maze getest (), 5 – 9 h nodeems se vu palatabel Ernärung op Chow gewiesselt goufen. Gefier-behandelt Chow / Palatable Ratten weisen manner oppe Aarmzäit wéi chow gefütterte Kontrollen, reflektéiert en ängschtlechähnlechen Effekt, wärend der Entféierung vun der 7 Wochen vun der Diät Cykling (Figebam. 2A), en Effekt nach net gesinn no just zwee Réckzuchzyklen (Fig. S4). Virbehandlung mat R121919 (20 mg / kg, d'Dosis, déi souwuel Iwwerschoss vun palatableem Iessen an Ënnergewënnung vum Chow moduléiert huet) blockéiert d'Reduzéierung vun der oppener Arm Exploratioun duerch Chow / Palatable Ratten bei enger Dosis déi kee Plus-Maze Verhalen bei Chow Kontrollen geännert huet ( Diätplang × Dosis: F1,43 = 7.25, P <0.02; Figebam. 2Eng Lénk). R121919 Administratioun huet keng allgemeng Aktivitéit geännert wéi zougemaach Aarm Entréen. Dofir huet R121919 de verstäerkten ängschtleche-ähnleche Verhalen blockéiert mat Entloossung aus intermitterende, verlängerten Zougang zu palatable Liewensmëttel, ouni Verhalen vu Kontrollen ze änneren, suggeréiert de Rekrutement vum CRF1 Systemer.

Figur. 2. 

Effekter vun der CRF1 receptor antagonist R121919 (−1 h Virbehandlung, 0, 20 mg / kg, sc) op erhéngte Plus-Maze Verhalen (n = 47) a progressive Verhältnis äntweren op déi manner iessbar Iessen (n = 17) bei männleche Wistar Ratten aus palatableem Iessen zréckgezunn ...

Réckzuch vu intermitterende, verlängerten Zougang zu palatable Liewensmëttel kann och zu Motivatiounsdefiziter féieren fir manner preferéiert Diäten ze kréien, e potenziellen Index vun hypohedonescht Verhalen (). Analog, fir manner bevorzugt Gustatory Verstärker z'äntwerten ënner progressive-Verhältnisschemae vun der Verstäerkung gouf virdru benotzt fir d'motivational Defiziter ze indexéieren, déi während der Drogentankung gesi goufen (). Fir d'Bedeelegung vu CRF ze bestëmmen1 Rezeptoren, hu mir d'Auswierkunge vu R121919 op d'Performance vun Diät-zykle Ratten getest fir hir manner léifste Chow z'erreechen ënner engem progressive Verhältnisplang. Bestätegt virdrun Resultater), Gefier-behandelt Chow / Palatable Ratten hunn eng reduzéiert Motivatioun ugewisen fir ze schaffen fir déi manner palatable Chow ze kréien, reflektéiert duerch e ofgehollte Breakpoint a verréngert gesamt Äntwerte verglach am Verglach mat Chow / Chow Ratten () (Fig. S5). R121919 Virbehandlung (20 mg / kg, d'Dosis effektiv an der Erhéijung vun der Chow Hypophagie, reduzéierbar Iesse Hyperphagia a reduzéierend angstdrogen-ähnlech Verhalen) selektiv de Mängel an de progressive Verhältnis Leeschtung bei Diät-zyklaten Ratten an enger Dosis, déi net effektiv am Chow Kontrollen war (Breakpoint: Diätplang × Medikament: F1,15 = 8.17, P <0.02; total Äntwerten: Diätplang × Medikament: F1,15 = 9.14, P <0.01; Figebam. 2B, lénks). Géint déi alternativ Interpretatioun datt R121919 Leeschtung bei Chow / Palatable Ratten erliichtert huet andeems d'postestive Satiatioun erofgeholl huet, huet R121919 d'Defiziter blockéiert fir esou fréi wéi 5 min an der Sitzung z'äntwerten (Diätplang × Drogen: F1,15 = 2.55, P & Si besteet;Figebam. 2B Richteg). Dofir den CRF1 receptor antagonist stompfonnt d'motivational Defiziter am progressive Verhältnis z'äntwerten fir manner bevorzugte gustatory Verstärker déi an Déieren gesi ginn, déi aus intermittéierendem, ausgedehntem Zougang zu héich palatabele Liewensmëttel ausgesinn.

Fir d'Hypothese ze testen datt de Réckzuch vu palatabele Liewensmëttel de Stress-relatéierten extrahypothalameschen CRF System aktivéiere konnt, goufen Niveauen vum CRF mRNA a Peptid an den zentrale Käre vun der Amygdala gemooss duerch e quantitativen Echtzäit PCR a RIA, respektiv. Ratten goufen fir 7 Wochen Diät-Zykléiert oder fuere kontinuéierlech Chow. No der Anästhesie an der Dekapitatioun goufe Gehirnpunkte vum zentrale Kär vun der Amygdala gesammelt während de Réckzuch vun an no der Erneierung vum Zougang zu der palatabler Ernärung. Palatable Liewensmëttel zu Chow zréckzéien / palatable Ratten induzéiert eng fënnefmol Erhéijung vun CRF mRNA Ausdrock an den zentrale Käre vun der Amygdala am Verglach mat Chow / Chow Ratten (Figebam. 3A). Ëmgekéiert huet CRF mRNA zréck op kontrollähnlech Niveauen mat erneierten Zougang zu palatable Liewensmëttel (F2,19 = 6.97, P <0.01). CRF mRNA Ausdrock am zentrale Kär vun der Amygdal huet net geännert wann Chow / Palatable Ratten nëmmen eemol gefuer sinn (Chow / Chow vs. Chow / Palatable: 5.5 ± 2.2 vs. 6.3 ± 1.7 ns), ënnerstëtzt eng progressiv Rekrutéierung vu CRF- CRF1 Systemer no der Diätgeschicht, anstatt duerch e akute Effekt vun der Diät. Ausserdeem huet CRF mRNA Ausdrock net an der Nukleus accumbens geännert, prefrontale Cortex oder isoléierter Cortex, wat d'regional Spezifizitéit vu Befunde ënnerstëtzt (Fig. S6). Interessant sinn keng bedeitend Ännerungen am CRF mRNA Ausdrock am paraventrikuläre Kär vum Hypothalamus oder an der circuléierender Kortikosteron am selwechte Réckzuchzäitpunkt bei Chow / Palatable Ratten observéiert.Figgen. S6 a S7), suggeréiert d'Hypothese datt Ännerungen am amygdalar, anstatt an der Hypothalamik, CRF Stress Systemer hunn d'Behuele Adaptatiounen proximéiert. Ausserdeem war CRF-Peptidimmunoreaktivitéit am zentrale Kär vun der Amygdala vun Déieren, déi vun der palatéierter Ernährung zréckgezunn sinn, war 70% méi héich wéi bei Chow-gefidderten Déieren, awer zréck op chow gefüttert Kontrollniveauen mat Zougank zu der palatable Diät (F2,24 = 4.01, P & Si besteet;Figebam. 3B). Sou, entzunn palatable Liewensmëttel aktivéiert de Stress-verbonne CRF Peptid System an den zentrale Käre vun der Amygdala, analog zu Befunde an Modellen vun der Medikament an der Ethanol Réckzuch (, ). Well erneierten Zougang zu palatable Liewensmëttel erofgaang extrahypothalamic CRF System Aktivéierung am zentrale Käre vun der Amygdala, wou d'CFF Aktivéierung mat Angschtzoustänn verbonne ass (), déi heiteg Resultater proposéiere och datt palatabel Liewensmëttel negativ Verstäerkende Eegeschafte kënnen erliewen andeems se negativ affektiv Konsequenze vun Enthalung entlaaschten ().

Figur. 3. 

Effekter vun enger palatabel Ernärungswechsel op (A) CRF mRNA an (B) CRF Peptid Ausdrock am zentrale Käre vun der Amygdala. Rat (n = 45) goufen fir 7 Wochen Diät-Zykléiert, an zentrale Käre vun den Amygdala Stämme goufen gesammelt. Béid CRF mRNA a Peptid ...

Fir d'Hypothese ze testen datt Ratten aus palatable Liewensmëttel zréckgezunn hunn, konnt eng Empfindlechkeet op CRF weisen1 antagonist Modulatioun vun γ-Aminobutyrinsäure (GABA) Signaliséierung am zentrale Kär vun der Amygdala, déi optriede wärend Ethanol-Entféierung (), hu mir den Effekt vu R121919 op GABAergic Iwwerdroung vum zentrale Kär vun den amygdala Neuronen an enger Scheifpréparatioun ënnersicht. Männlech Wistar Ratten (n = 14) goufen fir 7 Wochen Diät-Zykléiert a geaffert nodeems se op de manner palatable Chow gewiesselt goufen. Basal GABAergic Iwwerdroung am zentrale Kär vun der Amygdala Synapses hunn net par rapport zu der Diätgeschicht ënnerscheet (n = 23 Zellen) iwwer all Reizintensitéiten, déi benotzt gi fir GABA-hemmend postsynaptesch Potentialer (IPSP) z'entwéckelen. Wéi och ëmmer, 20 min Superfusioun mat R121919 (1 μM) induzéiert eng méi grouss Reduktioun vun der evokuéierter GABAA-IPSPs an zentrale Käre vun den amygdala Neuronen vun Chow / Palatable Ratten (M ± SEM: 30 ± 6%, n = 9 Zellen) wéi an deene vu Chow gefütterte Kontrollen (M ± SEM: 12 ± 6%, P <0.05, n = 11 Zellen) (Figebam. 4). No enger 30 min Washout Period, sinn d'IPSPs vu béide Gruppen zréck op ähnlech, baseline-ähnlech Niveauen. Dofir konsequent mat der Iwweraktivéierung vun der amygdala CRF-CRF1 System an Effekter gesinn beim Ethanol Réckzuch (), Diät-zykléiert Ratten hunn eng erhéicht Empfindlechkeet fir d'inhibitoresch Effekter vun engem CRF gewisen1 receptor antagonist op zentrale Kär vun der amygdala GABAergic Iwwerdroung.

Figur. 4. 

Effekter vun der CRF1 receptor antagonist R121919 op GABAA-IPSPs an den zentrale Käre vun der Amygdala no enger Geschicht vun ofwiesselungsräiche Diätzougang bei männlechen Wistar Ratten (n = 14) vum palatable Food Access zréckgezunn. (A) R121919 wesentlech erofgaang ...

Diskussioun

Déi kollektiv Resultater liwweren funktionnele Beweiser datt eng Geschicht vun intermitterende, verlängerten Zougang zu palatable Liewensmëttel zu progressive, motivationally relevant Neuroadaptatiounen a Stress-relatéierten extrahypothalameschen CRF-CRF féiert1 Systemer. Besonnesch déi selektiv CRF1 receptor antagonist R121919 differentiell a selektiv betraff Fudder bei Diät-zykle Ratten, erhéicht regelméisseg Chow-Intake a reduzéiert d'Antage vun héich palatable Liewensmëttel beim erneierten Zougang. Den CRF1 receptor antagonist huet och selektiv de verstäerkten ängschtleche-ähnleche Verhalen a motivational Defiziter blockéiert fir op manner léifste Chow z'äntweren, déi wärend dem Réckzuch vun der palatable Ernärung gesi ginn. De Réckzuch vun der palitabler Ernärung erhéicht CRF Gen an Peptid Ausdrock an den zentrale Käre vun der Amygdala, Effekter, déi mat erneierten Zougang eliminéiert goufen. Zousätzlech hunn diätzykléiert Ratten eng erhéicht Empfindlechkeet fir d'inhibitoresch Effekter vun engem CRF gewisen1 receptor antagonist op GABAergic Iwwerdroung am zentrale Kär vun der amygdala, suggeréiert weider iwweraktivéierung vun der amygdala CRF-CRF1 System. Den Iwwerschoss vun giessbarem Iessen beim erneierten Zougang kann aus der erhöhter CRF System Aktivéierung vun der just ofgeschlosser Réckzuchsperiod resultéieren, gesi als verstäerkte Ausdrock vun CRF an elektrophysiologescher Empfindlechkeet fir CRF1 receptor Blockade an den zentrale Käre vun der Amygdala. CRF1 antagonist Virbehandlung just virum palatable Food Access gëtt doduerch interpretéiert fir géint déi initial nach ëmmer präsent CRF-CRF1 System Iwweraktivéierung vum Réckzuch. De kuerzen Zäitraum vun giessem Iessen Iwwersiicht, déi soss an onbehandelte Déieren gesi ginn () kann d'Zäitcourse reflektéieren, duerch déi den Ausdrock, d'Verëffentlechung an d'Effekter vum CRF Peptid normaliséiert wann den Zougang zu palatabele Liewensmëttel erëmgewonne gëtt, wéi an der aktueller Etude gesinn. Also intermittéierend iessen palatable Diäten kënnen eng allostatesch Verrécklung vun Gehir Belounungssystemer mat Rekrutéiere vun der Anti-Belounung CRF-CRF induzéieren1 Systemer am zentrale Käre vun der Amygdala.

Dës Resultater hunn Implikatiounen net nëmme fir compulsive Iessen, awer och fir Motivatioun allgemeng. Déi widderholl Aktivatioun vun hedonesche Systemer huet Géigner-ähnlech Prozesser am Gehir geworf (dat heescht d'Rekrutéierung vun CRF1 circuitry) déi vun engem einfachen Verloscht vun der Funktioun bei Belounungssendersystemer ënnerscheet goufen. Esou tëscht System Neuroadaptatiounen () passéieren och während dem Iwwergang zu Ofhängegkeet vun allen gréisseren Drogen vum Mëssbrauch (, ). D'Generaliséierung zu net-Medikament Stimuli an der aktueller Etude seet datt motivational Prozesser an Eenzelpersoune kënne gestéiert ginn, déi widderholl Kontraster an der Intensitéit vun de hedonesche Reizen iwwer Zäit erliewen (). Adaptiv kënnen esou Prozesser Liewenssichen a Konsumverhalen op energiedichte, héich belounend Liewensmëttel verréckelen, wärend d'Evaluatioun vun Efforte fir manner energiräich, niddereg belount Liewensmëttel (oder net-Liewensmëttel) ze kréien, eng Upassung evolutiv nëtzlech wann et Käschte fir Fudder (z. B. Raiberbeliichtung, limitéiert Zäit an Energieressourcen). Am haitegen Ëmfeld kënnen awer déiselwecht Prozesser d'Intake vu Liewensmëttel féieren, déi Iwwergewiicht op Käschte vu manner schmaachen, awer vläicht méi nahrhaft Alternativen förderen.

Also, Sucht-ähnlech Ännerungen am CRF1 Systeme kënne hëllefen ze fueren (i) Ofsenkung vun Energiedichtbare Platen, (ii) Ënnerverbrauch vu gesünderen Alternativen, an (iii) den assoziéierten negativen emotionalen Zoustand deen optriede wann en Zougang zu palatable Liewensmëttel verhënnert gëtt (, , -, ). Iwwersat ginn zu de mënschleche Konditioun, kann CRF System Aktivéierung Réckfall Iessen an Adipositas a verbonne Iessstéierunge souwéi aner negativ motivational Folgen vun zyklescher Abstinenz vu palatabele Liewensmëttel förderen.

Materialien an Methoden

Themen.

Männlech Wistar Ratten (n = 155, 180 – 230 g, 45 Deeg al) goufen aus dem Charles River kritt an eenzel gehaangen, nodeems se an Drot ofgehaange goufen, Plastiks Käfeg (19 × 10.5 × 8 Zoll) an engem 12 h: 12 h Récklicht Zyklus (10 : 00 h Luucht aus), Fiichtegkeet- (60%) a temperaturkontrolléiert (22 ° C) Vivarium. Ratten haten Zougang zu Maisbaséierten Nager Chow [Harlan Teklad LM-485 Diät 7012: 65% (kcal) Kuelenhydrater, 13% Fett, 21% Protein, metaboliséierbar Energie 341 cal / 100 g] a Waasser ad libitum fir 1 Woch virun der Woch Ufank vun den Experimenter. Experimentell Prozeduren hunn d'Nationale Instituter fir d'Gesondheetsguide fir d'Betreiung an d'Benotzung vun Laboratoire Déiere festgehalen (NIH Verëffentlechungsnummer 85 – 23, iwwerschafft 1996) an d '"Grondsätz vun der Labordieren" (http://www.nap.edu/readingroom / bookslabrats) a goufe vum Institutional Déiereschutz- a Benotzungscomité vum Scripps Research Institut guttgeheescht.

Drogen.

R121919 gouf synthetiséiert wéi beschriwwen am Chen et al. (). R121919 ass eng héich Affinitéit (Ki = 3.5 nM) selektiv CRF1 antagonist mat physiochemeschen Eegeschafte superieur wéi vill aner CRF1 antagonists (zB, ofgeholl LogP a logD, erhéicht Waasslöslechkeet) (). Fir Testen gouf R121919 fir d'éischt a 1 M HCl (10% vum leschte Volumen) solubiliséiert, duerno verdënntem zu engem leschte Gefier vu 20% (wt / vol) 2-hydroxypropyl-ß-cyclodextrin (Sigma-Aldrich), zréck-titréiert mat NaOH zu pH 4.5. D'R121919 Léisung gouf sc (sc) an engem Volume vun 2 ml / kg verwalt.

Ad Libitum Diät Alternation.

No der Akklimatioun goufe Ratten an zwou Gruppen opgedeelt, passend fir Nahrungsaufnahme, Kierpergewiicht, a Führungseffizienz aus de viregten 3 – 4 Deeg. Eng Grupp gouf eng Chow-Diät ("Chow") ad libitum 7 Deeg pro Woch (Chow / Chow) zur Verfügung gestallt, an eng zweet Grupp gouf Chow ad libitum fir 5 Deeg all Woch gefollegt vun duerno 2 Deeg ad libitum Zougang zu der héich palatable , Schockela aromatiséiert, High-sucrose Diät ("Palatable"; Chow / Palatable). D'Huelbar Diät ass eng Ernärung komplett, Schockela aromatiséiert, High-sucrose (50% kcal), AIN-76A-baséiert Diät, déi am makronutrientem Proportioun an der Energiedichtegkeet mat der Chow Diät vergläichbar ass [TestDiet; Schockela-aromatiséiert Formel 5TUL: 66.8% (kcal) Kuelenhydrater, 12.7% Fett, 20.5% Protein, metaboliséierbar Energie 3.48 kcal / g; formuléiert als 45-mg Präzisiounspellets fir seng Präferenz ze erhéijen (, )]. Fir Kuerzgeschicht ginn déi éischt 5 Deeg (nëmmen Chow) a lescht 2 Deeg (Chow oder palatable no der Experimentgrupp) vun all Woch an all Experimenter als C- a P-Phase bezeechent. Diäter ware ni gläichzäiteg verfügbar. Chow Diät war entweder Harlan Teklad LM-485 Diät 7012 [65% (kcal) Kuelenhydrater, 13% Fett, 21% Protein, metaboliséierbar Energie 341 cal / 100 g] oder 5TUM Diät formuléiert als 4- bis 5-g extrudéiert Pellets [XUM % (kcal) Kuelenhydrater, 65.5% Fett, 10.4% Protein, metaboliséierbar Energie 24.1 cal / 330 g; TestDiet]. Ähnlech wéi fréier Studien, gouf den Harlan Teklad LM-100 Chow an der Ernierung benotzt an erhéngte Plus-Maze Experimenter (), wärend TestDiet 5TUM chow () gouf am progressive Verhältnis, CRF mRNA, CRF Peptid Inhalt, Corticosteron RIA an elektrophysiologeschen Experimenter benotzt.

Wéi virdru publizéiert (), relativ Diätvirstellungen, berechent wéi de Prozentsaz vun der deeglecher Innahm (kcal) vun der éischter Diät par rapport zu der zweeter Ernärung, waren déi folgend: 5TUL Schockela Diät (sugary Palatable Diät) vs. Harlan LM-485 chow (M ± SEM Präferenz 90.7 ± 3.6%) an 5TUL Schockela Diät (sugary Palatable Diät) vs. 5TUM chow Diät (M ± SEM Präferenz 91.2 ± 3.7%).

Erhiewt Plus-Maze.

Den erhéngte Plus-Maze Test gouf ausgefouert wéi am Cottone et al. (). Chow / Palatable Rat goufe fir op d'mannst 7 Woche gestierzt an duerno mat entweder Gefier oder 20 mg / kg R121919 (−1 h, sc) getest a goufe 5 – 9 h getest nodeems se vun der palitabeler Diät op Chow (Pow) gewiesselt goufen → C Phase). Chow / Chow Kontroll Ratten goufen concurrently an engem Tëschenzäit Design getest (n = 47). Chow Diät war ad libitum verfügbar bis d'Zäit vum Test. Fir weider Detailer, kuckt de SI Text.

Progressive-Ratio Zäitplang vun der Verstäerkung fir Iessen.

De progressive Verhältnisschema vun der Verstäerkung fir d'Liewensmëttel gouf ausgefouert wéi am Cottone et al. (). Déieren kruten ad libitum A / I Chow (5 g extrudéiert Pellets) an hiren Heembarber am ganzen Experiment wann net anescht uginn. Liewensmëttler Verstärker ware 45-mg Chow-Präzisioun Pellets, identesch an der Zesummesetzung mat der extrudéierter Heem-Käfeg Chow-Diät. Sessions hunn opgehalen wann d'Sujete kee Verhältnis fir 14 min ofgeschloss hunn, mat dem leschte ofgeschlossene Verhältnis als Breakpoint definéiert. Chow / Palatable Ratten goufe Diät fir op d'mannst 7 Wochen gezunn an duerno virbehandelt mat R121919 (−1 h, sc) zum Zäitpunkt vun der gewiesselter Ernärung op Chow (P → C Phase) gewiesselt. Chow / Chow Kontroll Ratten goufen concurrently an engem Tëschenzäit Design getest (n = 17). Dosis vun R121919 (0, 20 mg / kg Kierpergewiicht, sc) goufen an engem bannent Sujeten uginn, kontbalancéiert Design iwwer zwee Diätzyklen. Fir weider Detailer, kuckt de SI Text.

Kwantitativ Real-Time PCR.

Rat (n = 20) ware fir 7 Wochen diät-gefuer, anästheséiert a wärend den zwou Diät-Bedingungen (Deeg 5 a 7 vun all wöchentlechen Zyklus) ofgebaut. Gehirer goufen séier ewechgeholl a koronal an enger Gehirmatrix geschnidden, an den zentrale Kär vun der Amygdal, Nukleus accumbens, Insular Cortex a prefrontal Cortex Punches goufen op enger äiskaler Bühn gesammelt. Total RNS gouf aus all Gehirerpunch virbereet mat engem Standardprotokoll fir RNS Extraktioun aus Déieregewebe. Total RNA (1 μg) gouf duerno an der Präsenz vun Oligo (dT) 20 pro Hiersteller Instruktiounen ëmgedréint. Quantitative RT-Hinnen alleguer Reaktioune goufen an engem 20-μL Volumen mat 0.5 μM Primer a 4 mm MgCl duerchgefouert2An. D'Resultater goufen duerch zweet-Derivat Methoden analyséiert an aus arbiträre Eenheeten ausgedréckt, normaliséiert op Ausdrockniveauen vum Referenzgen, CypA. All RT-PCR Reaktiounen fir eng bestëmmte Sequenz goufen am selwechte Laf duerchgefouert. Fir weider Detailer, kuckt de SI Text.

Peptid Säurextraktioun a CRF RIA.

Rat (n = 25) goufe fir op d'mannst 7 Wochen Diät-Zykléiert, anästheséiert, a verschlëmmert wärend deenen zwee Diätbedingungen (Deeg 5 an 7 vun all Wochecycle). Gehir goufen séier ewechgeholl an koronal an enger Gehirmatrix geschnidden, an zentrale Käre vun den Amygdala-Stämme goufen op eng Äis-kal Stage gesammelt. Peptidsäurextraktioun huet eng schonn etabléiert Prozedur gefollegt (). Tissue CRF-ähnlech Immunoreaktivitéit gouf mat enger empfindlecher a spezifescher Festfas RIA aus der Zorrilla et al adaptéiert. (). Fir weider Detailer, kuckt de SI Text.

Corticosteron RIA.

Rat (n = 12) goufen fir op d'mannst 7 Wochen Diät-gefuer, a Schwanzblutt gouf wärend den zwou Diätbedingungen (Deeg 5 a 7 vun all wöchentlechen Zyklus) gepréift. Plasmaniveaue vu corticosteronähnlecher Immunreaktivitéit goufe mat engem kommerziell verfügbare RIA Kit bestëmmt, no den Instruktioune vum Hiersteller (MP Biomedicals, Inc.) (). Fir weider Detailer, kuckt de SI Text.

Elektrophysiologesch Studien

Slice Virbereedung.

Zentral Käre vun den amygdala Scheiwen goufen virbereet wéi virdru beschriwwen (, ) vu Ratten (n = 7 / Grupp) déi fir op d'mannst 7 Wochen diät-virgeholl gi waren, anästheséiert an entfouert 2 – 3 h nodeems se vu palatable Liewensmëttel zréckgezunn goufen. D'Gehir goufe séier ewechgeholl an an d'Äiskält künstlech zerebrospinal Flëssegkeet (aCSF) mat GasNUMX% O gesat2 an 5% CO2An. Slices goufen ofgeschnidden, an enger Interface Konfiguratioun fir ongeféier 30 min incubéiert, a komplett ënnergedréckt a kontinuéierlech mat warmem, gass aCSF iwwerlagert. Drogen goufen zu der aCSF aus Aktie Léisunge fir bekannt Konzentratioune am Superfusat ze kréien. An der 2 – 4 ml / min Superfusiounsraten déi benotzt goufen, Medikament Konzentratioune erreechen 90% vun der Reservoir Konzentratioun bannent 2 min.

Elektrophysiologie.

Mir hunn den zentrale Käre vun den Amygdala Neuronen mat schaarfe Mikropipetten opgeholl mat diskontinéierter Spannungs- oder Stroum-Klemmmodus. Mir hunn déi meescht Neuronen no bei hirem Reschtmembranpotenzial gehalen. D'Date goufe mat engem Preamplifier kaaft a fir spéider Analyse mat der pClamp Software gelagert. Pharmakologesch isoléiert GABAA receptor-mediéiert hemmend postsynaptesch Potenzialer (GABAA-IPSPs) goufen opgeruff andeems se lokal an den zentrale Kär vun der Amygdala duerch eng bipolar Stimulatiounselektrode stimuléiert wärend d'Glutamat Rezeptor-Blocker CNQX an APV an GABA superfuséiertB Rezeptor Blocker CGP 55845A. Fir d'Äntwertparameter fir all Zell ze bestëmmen, hu mir en Input-Output Protokoll ausgefouert. Eng Breet vu Stréimunge gouf ugewandt, ugefaang bei der Schwellstroum déi néideg ass fir eng IPSP z'erreechen bis op d'Spannung déi néideg ass fir déi maximal Amplitude z'erreechen. Mir normaliséiert dräi Stimulatiounsintensitéiten vu gläiche Schrëtt (Schwell, hallefmaximal a maximal) als 1 – 3 ×. Hyperpolariséierend an depolariséierend aktuell Schrëtt (200-pA Inkrementen, 750-ms Dauer) goufen och ugewannt fir Spannungsstroum (VI) Kuren ze generéieren. Mir quantifizéiert déi opgeriicht IPSP Amplituden a VI Äntwerte mat Clampfit Software. All Moossname goufe virum Iwwerfloss mat der selektiver CRF getraff1 receptor antagonist R121919 (1 μM), wärend senger Iwwerflossung (20 min), an no Ofwäschung (30 min). Fir weider Detailer, kuckt de SI Text.

Statistiken.

Gruppevergläicher benotzt Student's t-tester (zwou-Grupp Vergläicher) oder Varianzanalyse (ANOVA) (op d'mannst dräi-Grupp Vergläicher), déi lescht interpretéiert duerch einfach Haapteffektanalyse oder Newman-Keuls Vergläicher no bedeitende omnibus Effekter (P & Si besteet; D'Donnéeë vum Fudder Experiment goufen duerch Dräi-Weeër gemëschte ANOVAs mam Diätplang analyséiert wéi den tëscht-Sujete Faktor an d'Dosis an d'Diätphase als bannent-Themen Faktoren. Daten aus dem erhéngte Plus-Labyrint Experiment goufen duerch Zwee-Wee ANOVAs mat Diätplang an Dosis als Faktore tëscht Sujete analyséiert. Fir de fortschrëttleche Verhältnisplang vum Verstäerkungsexperiment, Breakpoint a Gesamtreaktiounen goufen duerch zwee-Wee gemëschte ANOVAs analyséiert mam Diätplang als Tëschefächerfaktor an Dosis als Bannentworffaktor. Den Zäitkurs fir z'äntwerten während den éischte 0.05 min gouf vun Dräierkoalitioun gemëscht ANOVAs mat Diät Zäitplang als tëscht-Sujete Faktor an Dosis an Zäit als bannent-Sujet Faktoren analyséiert. D'Donnéeë vun den elektrophysiologesche Studie goufe mat enger tëscht-Sujete ANOVA oder bannent-Sujete ANOVA mat widderhollem Mooss analyséiert, wéi entspriechend. Daten aus dem Corticosteron RIA, wou se analyséiert goufen duerch zweestëmmeg gemëscht ANOVA mam Diätplang als Zwëschefachfaktor an Diätphase als Bannefachfaktor. Déi statistesch Packagen déi benotzt goufen waren Instat 5, Prism 3.0 (GraphPad), Systat 4.0 a SPSS 11.0 (SPSS).

 

Ergänzungsmaterial

Ënnerstetzung Informatiounen: 

Dankbarkeet.

Mir soen dem Mike Arends Merci fir hir redaktionnell Assistenz, d'Mary Gichuhi fir administrativ Hëllef, an de Bob Lintz, Jeanette Helfers, Stephanie Dela Cruz, an de Molly Brennan fir technesch Assistenz. Dës Aarbecht gouf ënnerstëtzt vum National Institut fir Diabetis an Verdauung an Nier Krankheeten Stipend DK70118, DK26741, an P30DK56336; National Institut fir Drogenmëssbrauch Grant DA023680; National Institut fir Alkoholmëssbrauch an Alkoholismus gëtt AA016731 an AA015566; National Institut fir Neurologesch Stéierungen a Stroke Grant IT32NS061847-01A2; National Institut fir Aging Grant AG028040; National Heart, Lung and Blood Institute Grant HL088083; d'Ellison Medical Foundation; an de Pearson Center fir Alkoholismus a Suchtfuerschung. Een Deel vun dëser Aarbecht gouf ënnerstëtzt vun den Intramural Fuerschungsprogrammer vum Nationalen Institut fir Drogenmëssbrauch an dem Nationalen Institut fir Alkoholmëssbrauch an Alkoholismus. Dëst ass Manuskript Nummer 19807 vum Scripps Research Institute.

Noten

 

D'Auteuren deklaréieren net e Konflikt vun Interesse.

 

 

Dësen Artikel ass e PNAS Direkte Soumissioun.

 

 

Dësen Artikel enthält Informatioun iwwer Internet op www.pnas.org/cgi/content/full/0908789106/DCSupplemental.

 

Referenze

1. Volkow ND, Wise RA. Wéi kënne Medikamenterienten eis hëllefen ob Nat Neurosci. 2005; 8: 555-560. [PubMed]
2. Corwin RL. Bingeing Ratten: E Modell vun intermitterende exzessive Verhalen? Appetit. 2006; 46: 11 – 15. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
3. Boggiano MM, et al. Héich ofgeroden palatable Liewensmëttel virausgesot Binge-giess onofhängeg vun der Empfindlechkeet fir Adipositas: En Déiermodell vu Mager vs fettleefeg Binge-Iessen an Iwwergewiicht mat an ouni Binge-Eat. Int J Obes. 2007; 31: 1357 – 1367. [PubMed]
4. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Beweiser fir Zocker Sucht: Verjährlech an neurochemisch Auswierkunge vun intermittierend, exzessiv Zockererlaang. Neurosci Biobehav Rev. 2007; 32: 20-39. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
5. Teegarden SL, Bale TL. Vergréisserung vun Diabetespräisser produzéiert erhéicht Emotiounen a Risiko fir d 'Ernärung. Biol Psychiatry. 2007; 61: 1021-1029. [PubMed]
6. Cottone P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. Opioid-ofhängeg antizipativen negativen Kontrast a binge-ähnlech Ernierung bei Ratten mat limitéierten Zougang zu héich bevorzugten Iessen. Neuropsychopharmakologie. 2008; 33: 524 – 535. [PubMed]
7. Koob GF. Eng Roll fir Stresssystem vun Hirnniveau an der Sucht. Neuron. 2008; 59: 11-34. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
8. Koob GF, Le Moal M. Drogenmiessung: Hedonesch homostatescher Dysregulatioun. Wëssenschaft. 1997; 278: 52-58. [PubMed]
9. Ghitza UE, Grey SM, Epstein DH, Rice KC, Shaham Y. D'angiogenescht Medikament yohimbine setzt erëm palatable Iesse sichen an engem Rat-Réckgangsmodell: Eng Roll vun CRF1 Rezeptoren. Neuropsychopharmakologie. 2006; 31: 2188 – 2196. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
10. Cottone P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. Intermittéiert bevorzugten Nahrungszougang reduzéiert d'Verstäerkungseffizienz vun der Chow bei Ratten. Am J Physiol. 2008; 295: R1066 – 1076. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
11. Cottone P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. Consummatory, Besuergnëss-a metabolesch Upassung bei weiblechen Ratten mat ofwiesselnden Zougang zu bevorzugten Iessen. Psychoneuroendocrinology. 2008; 34: 38 – 49. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
12. Berner LA, Avena NM, Hoebel BG. Bingeing, Selbstbeschränkung, a erhéicht Kierpergewiicht bei Ratten Mat limitéierten Zougang zu enger séiss-fetteger Ernärung. Iwwergewiicht. 2008; 16: 1998 – 2002. [PubMed]
13. Zorrilla EP, Koob GF. De therapeutesche Potenzial vu CRF1 Antagonisten fir Angscht. Expert Opin Investig Drogen. 2004; 13: 799 – 828. [PubMed]
14. Carobrez AP, Bertoglio LJ. Ethologesch an temporär Analysen vun Ängscht-ähnlecht Verhalen: Den erhéngte Plus-Maze Modell 20 Joer op. Neurosci Biobehav Rev. 2005; 29: 1193 – 1205. [PubMed]
15. Markou A, et al. Déier Modeller vun Drogekraaft. Psychopharmakologie. 1993; 112: 163 – 182. [PubMed]
16. George O, et al. CRF-CRF1 Systemaktivéierung mediéiert Réckzuch-induzéiert Erhéigunge vun der Nikotin Selbstverwaltung bei Nikotin-ofhängeg Ratten. Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104: 17198 – 17203. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
17. Wells AS, Liest NW, Laugharne JD, Ahluwalia NS. Verännerungen an der Stëmmung no der Verännerung vun enger fettarmer Diät. Br J Nutr. 1998; 79: 23 – 30. [PubMed]
18. Cruz MT, et al. CRF1 Rezeptor Antagonisten blockéieren den Ethanol-induzéierter Verëffentlechung vu GABA an der zentraler Amygdala in vitro an in vivo. Alkohol Clin Exp Res. 2008; 32: 6s1 P27A.
19. Koob GF, Bloom FE. Cellulare a molekulare Mechanismen vun der Drogenabhängegkeet. Wëssenschaft. 1988; 242: 715-723. [PubMed]
20. Flaherty CF, Grigson PS. Vum Kontrast zur Verstärkung: Roll vun der Äntwert Contingency am antizipative Kontrast. J Exp Psychol. 1988; 14: 165 – 176. [PubMed]
21. Chen C, et al. Design vun 2,5-dimethyl-3- (6-dimethyl-4-methylpyridin-3-yl) -7-dipropylaminopyrazolo [1, 5-a] pyrimidin (NBI 30775 / R121919) a Strukturaktivitéit Relatiounen vun enger Serie vun mëndlech aktiv corticotropin-befreiende Faktor Rezeptor Antagonisten. J Med Chem. 2004; 47: 4787 – 4798. [PubMed]
22. Cooper SJ, Francis RL. Effekter vun akuter oder chronescher Verwaltung vu Chlordiazepoxid op Fütternparameter mat Hëllef vun zwee Iessmaterialtexturen an der Rat. J Pharm Pharmacol. 1979; 31: 743 – 746. [PubMed]
23. Laboure H, Saux S, Nicolaidis S. Effekter vun der Liewensmëtteltextur änneren op metabolesche Parameter: Kuerz- a laangfristeg Ernärungsmuster a Kierpergewiicht. Am J Physiol. 2001; 280: R780 – R789. [PubMed]
24. Cottone P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. FG 7142 reduzéiert speziell Iessegréisst an den Taux a Regelméissegkeet vun der nohalteger Ernierung bei weibleche Ratten: Beweiser datt benzodiazepin inverse Agonisten de Liewensmëttelniveau reduzéieren. Neuropsychopharmakologie. 2007; 32: 1069 – 1081. [PubMed]
25. Lahmame A, Grigoriadis DE, De Souza EB, Armario A. Gehircorticotropin-befreitende Faktor Immunoreaktivitéit an Rezeptoren a fënnef inbred Ratestämmen: Bezéiung zum gezwongen Schwammenverhalen. Gehir Res. 1997; 750: 285 – 292. [PubMed]
26. Zorrilla EP, Valdez GR, Weiss F. Verännerunge vun den Niveauen vun der regionaler CRF-ähnlecher Immunoreaktivitéit a Plasma Kortikosteron wärend laangem Medikamententzuch an ofhängegem Rat. Psychopharmakologie. 2001; 158: 374 – 381. [PubMed]
27. Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Ethanol erhéicht d'GABAergic Iwwerdroung op béid pre- a postsynaptesche Site a Rat zentrale amygdala Neuronen. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100: 2053 – 2058. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
28. Roberto M, Madamba SG, Stouffer DG, Parsons LH, Siggins GR. D'GABA-Verëffentlechung an den zentrale Amygdala vun Ethanol-abegraff Ratten erhéicht. J Neurosci. 2004; 24: 10159-10166. [PubMed]