Physiol Behav. Autora manuskripts; pieejams PMC 2015 Mar 10.
Publicēts galīgajā rediģētā formā kā:
Physiol Behav. 2008 jūnijs 9; 94 (3): 309 – 315.
Publicēts tiešsaistē 2008 Jan 16. doi: 10.1016 / j.physbeh.2008.01.008
PMCID: PMC4354893
NIHMSID: NIHMS669562
Anotācija
Cukurs ar cukuru var aktivizēt neironu ceļus līdzīgi kā ļaunprātīgas lietošanas zāles, kā rezultātā rodas atkarības pazīmes. Šie eksperimenti pārbauda, vai žurkām, kas ir sašaurinājušās ar saharozi un pēc tam tukšā dūšā, parādās opiātu līdzīgas izņemšanas pazīmes. Žurkas tika saglabātas ar 12-h atņemšanu, kam sekoja 12-h piekļuve 10% saharozes šķīdumam un čau 28 dienām, pēc tam tika paātrināta 36 h. Šie dzīvnieki mazāk laika pavadīja paaugstinātās labirints labirintā, salīdzinot ar līdzīgi atņemtu ad libitum chow grupu, kas liecina par trauksmi. Mikrodialīze atklāja vienlaicīgu ekstracelulāro acetilholīna palielināšanos un dopamīna izdalīšanās samazināšanos kodolskābes korpusā. Šķiet, ka šie rezultāti nav saistīti ar hipoglikēmiju. Iegūtie dati liecina, ka uzturs ar saharozi un cūkām, kam seko badošanās, rada stāvokli, kas saistīts ar trauksmi un dopamīna un acetilholīna līdzsvaru. Tas ir līdzīgs naloksona iedarbībai, kas liecina par opiātu līdzīgu izdalīšanos. Tas var būt dažu ēšanas traucējumu faktors.
Izstāšanās ir faktors narkotiku atkarības etioloģijā [1]. Le Magnen [2] konstatēja, ka opioīdu antagonists naloksons radīja opiātu līdzīgu izņemšanas pazīmes žurkām, kuras baroja garšīgu kafetēriju. Tāpat arī žurkām, kas uzturas diētā, lai izraisītu ikdienas cukura uzņemšanu, ir arī opiātu veida izdalīšanās pazīmes, reaģējot uz naloksonu [3]. Šīm žurkām ir somatiskas atcelšanas pazīmes, trauksme par paaugstinātu labirintu un samazināts ekstracelulārais dopamīns (DA) ar paaugstinātu acetilholīna (ACh) koncentrāciju kodolkrāsās (NAc). Lai gan opioīdu antagonistu lietošana ir svarīga, lai izprastu uzvedības neironu mehānismus, tas atšķiras no dabiskās situācijas. Abstinencija vai spontāna izstāšanās ir reālistiskāka un atstarojošāka pret savvaļas dzīvniekiem vai cilvēka stāvokli bada laikā vai smaga diētas laikā.
Ļoti atturēšanās no ļaunprātīgas lietošanas narkotikām ir pietiekama, lai izceltu uzvedības un bioķīmiskās pazīmes. Žurkas, kas atturas no morfīna displeja izņemšanas pazīmēm, piemēram, trīce un mitrās suņu satricinājumi [4,5]. Šīs uzvedības ir saistītas ar DA sistēmas izmaiņām, ieskaitot striatāla D samazināšanos1 un D2 receptoru mRNS [6], samazināta ekstracelulārā DA NAc [7,8] un palielinājās AChh [9].
Līdzīgi, atņemšana no garšīgiem pārtikas produktiem var izraisīt opiātu līdzīgas izņemšanas uzvedības pazīmes. Žurkas, kuras iepriekš uzturētas uzturā ar periodisku piekļuvi cukuram, uzrāda uzvedību, kas norāda uz izņemšanas stāvokli, kad pārtika un / vai cukurs tiek izņemti 24 vai 36 h [3,10]. Turklāt ir pierādīts, ka pārtikas trūkums veicina narkotiku pastiprinātu uzvedību, kas liecina par saikni starp pārtikas atturību un atkarību izraisošo uzvedību [11,12].
Nav zināms, vai pēc pārmērīga cukura uzņemšanas tukšā dūšā var izmainīt DA un ACh ekstracelulāro līmeni NAc. Šajā eksperimentā šīs neiroķīmiskās vielas tika novērotas tukšā dūšā no cukura un čau, pamatojoties uz to, ka dabiskā opioīdu stimulācijas trūkums izraisītu traucējumus, kas būtu līdzīgi naloksona izdalītā izdalīšanās ietekmei, konkrēti, DA samazinājums un ACh izdalīšanās palielināšanās. NAc apvalks. Lai vēl vairāk papildinātu opiātu veida izņemšanas somatisko pazīmju konstatējumus mūsu iepriekšējā ziņojumā [3] pēc cukura iedzeršanas tukšā dūšā tika mērīta trauksme par paaugstinātu labirints un glikozes līmeni asinīs.
1. materiāli un metodes
1.1. Vispārīgas metodes
Vīriešu Sprague-Dawley žurkas tika iegūtas no Taconic Farms (Germantown, NY) vai audzētas Princeton University vivarium no Taconic Farms izcelsmes krājuma. Žurkas tika novietotas individuāli uz apgrieztā 12-h gaismas: 12-h tumšs cikls. Visas procedūras apstiprināja Prinstonas Universitātes Institucionālā dzīvnieku kopšanas un lietošanas komiteja.
1.2. Eksperiments 1: Vai nemiers ir redzams, kamēr tukšā dūšā nonāk žurkas ar cukuru?
Žurkas (300 – 450 g) galvenajā eksperimentālajā grupā (intermitējošs cukurs + čau; n = 9) tika uzturēti ar 12-h atņemšanu, kam sekoja 12-h piekļuve 10% (w / v) saharozes šķīdumam plus standarta grauzēju čau (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) 4 h sākšana tumšajā fāzē katru dienu 28 dienās [13]. Kontroles grupa (ad libitum chow; n = 7) tika atļauts piekļūt standarta grauzēju čau. Visiem dzīvniekiem bija pieejams ūdens ad libitum. 2 un 3 eksperimentos izmantotās citas grupas (intermitējošs čau un ad libitum cukurs) netika pārbaudītas ar trauksmi, jo tās nespēja uzrādīt uzvedības pazīmes pēc naloksona vai badošanās iepriekšējā ziņojumā [3].
28 dienā pēc parastās 12-h atņemšanas eksperimentālās grupas žurkām tika liegta piekļuve cukuram un čaujam papildus 24 h. Kontroles grupai tika liegta arī čau 36 h. Šajā laikā dzīvnieki turpināja izmantot ūdeni. Tad dzīvnieki tika atsevišķi ievietoti paaugstinātajā labirintā 5 min, izmantojot File, Lippa, Beer un Lippa [14]. Aparātam bija četras rokas, katra 10 cm platumā ar 50 cm garu, un tas bija paaugstināts 60 cm virs grīdas. Divas pretējās rokas bija slēgtas ar augstu necaurspīdīgām sienām. Pārējām divām rokām nebija aizsargsienas. Eksperiments tika veikts sarkanā gaismā. Žurkas tika ievietotas labirints centrā un pārmaiņus vērstas pret atvērtu vai slēgtu roku. Katrs plus-labirints izmēģinājums tika uzņemts videofilmu veidā, un tas tika novērtēts par laiku, kas pavadīts ar galvu un priekšgala atvēršanu rokās, slēgtā rokā vai labirints vidējā daļā, ko novērotājs neredzēja ārstēšanas stāvoklī.
1.3. Eksperiments 2: Vai žurkas ar cukuru ir mainījušās DA un ACh izdalīšanos akumbenās, bet tukšā dūšā?
Atsevišķai žurku grupai (350 – 450 g) tika veikta operācija, lai implantētu vadlīnijas kannēm mikrodialīzei. Žurkas anestezēja ar 20 mg / kg ksilazīnu un 100 mg / kg ketamīnu (ip), vajadzības gadījumā papildinot ar ketamīnu (100 mg / kg, ip). Divpusējie 21 gabarīta nerūsējošā tērauda vadotnes kanāli bija vērsti uz aizmugurējo vidusskapja apvalku (priekšējais: + 1.2 mm, sānu: 0.8 mm un vēdera dobums: 4.0 mm, atsaucoties uz attiecīgi bregmu, viduslīnijas sinusiem un līmeņa galvaskausa virsmu) izmantojot stereotaksisku instrumentu.
Žurkām tika atļauts atveseļoties no operācijas vismaz 1 nedēļā. Līdzīgi kā eksperimentā 1, eksperimentālā grupa (n = 6) tika saglabāta 12-h dienā, kam sekoja 12-h piekļuve 10% saharozei un standarta grauzēju čau, sākot ar 4 h tumšajā fāzē, 28 dienām, lai izraisītu binge (ti, periodisku cukuru + čau). Viena kontroles grupa tika uzturēta vienā un tajā pašā grafikā bez saharozes (intermitējoša \ t n = 7), bet cita grupa tika uzturēta ikdienas ad libitum chow (n = 6). 28 dienā katrs žurks tika pārvietots uz mikrodialīzes kameru un pirms eksperimenta tika ievietota zonde un fiksēta vieta ar akrila cementu 14-16 h, lai neirotransmitera atgūšana stabilizētos. Mikrodialīzes zondes tika izgatavotas no silīcija stikla caurules (37 µm iekšējais diametrs, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) iekšpusē nerūsējošā tērauda caurule 26 ar mikrodialīzes galu ar celulozes caurulīti, kas noslēgta ar epoksīdu (Spectrum Medical Co., Los. Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm ārējais diametrs × 2.0 mm garš) [15]. Zondes izstiepās 5 mm attālumā no vadlīnijas kanna, lai sasniegtu paredzēto vietu akumbens korpusā. Zondes tika perfūzētas ar buferētu Ringera šķīdumu (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl2, 1.0 mM MgCl2, 1.35 mM Na2HPO4, 0.3 mM NaH2PO4, pH7.35) ar plūsmas ātrumu 0.5 µL / min stabilizēšanas periodā un 1.3 µL / min 2 h pirms un visā eksperimentā. Ringera šķīdumam tika pievienots neostigmīns (0.3 µM), lai uzlabotu ACh bāzes atjaunošanos, kavējot tā fermentatīvo noārdīšanos.
Kad 12-h gala beigās bija beidzies 28-h beigu periods, no visām žurkām tika izņemti čau, saharoze un ūdens. Ūdens tika izvadīts dialīzes eksperimenta 36 h laikā, jo dzeramais ūdens var mainīt DA un ACh sākotnējo līmeni [16], kas varētu sajaukt rezultātus. Pēc 1, 3 un 20 h tukšā dūšā 12 h (24 × 36-min paraugi) tika savākti mikrodialīzes paraugi (nav pārtikas, cukura vai ūdens). Katrs paraugs tika sadalīts, puse - DA analīzei un puse - ACh.
1.4. Dopamīna un acetilholīna testi
DA un tā metabolīti 3,4-dihidroksi-feniletiķskābe (DOPAC) un homovanilīnskābe (HVA) tika analizēti ar reversās fāzes, augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju ar elektrochemisku noteikšanu (HPLC-EC). Paraugi tika ievadīti 20-µL parauga cilpā, kas noveda pie 10 cm kolonnas ar 3.2 mm caurumu un 3 µm, C18 iepakojumu (Brownlee Co. Modelis 6213, Sanhosē, CA). Mobilā fāze satur 60 mM nātrija fosfātu, 100 µM EDTA, 1.24 mM heptānsulfonskābi un 5 tilpuma / tilpuma metanolu. DA, DOPAC un HVA tika mērīti ar kulometrisko detektoru (ESA Co. 5100A, Chelmsford, MA) ar kondicionēšanas potenciālu, kas noteikts ar + 500 mV, un darba šūnu potenciālu pie -400 mV.
ACh mērīja ar apgrieztās fāzes HPLC-EC, izmantojot 20 µL parauga cilpu ar 10 cm C18 analītisko kolonnu (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). ACh pārveidoja par betaīnu un ūdeņraža peroksīdu ar imobilizētu enzīmu reaktoru (acetilholīnesterāzi un holīna oksidāzi no Sigma, St Louis, MO un kolonnu no Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Kustīgā fāze bija 200 mM kālija fosfāts pie pH 8.0. Tika izmantots amperometriskais detektors (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). Ūdeņraža peroksīds tika oksidēts uz platīna elektroda (BAS, West Lafayette, IN), kas iestatīts uz 500 mV attiecībā pret Ag – AgCl atsauces elektrodu (EG&G Princeton Applied Research).
20, 12 un 24 h tukšā dūšā tika savākti trīs 36 min paraugi. Katrai stundai tika aprēķināti trīs paraugu dati. Dati par DA un ACh tika pārvērsti par procentiem no 12-h atņemšanas laika punkta katrai grupai, kad periodiski baroti žurki parasti sagaida pārtiku.
1.5. Histoloģija
Eksperimenta beigās tika veikta histoloģija, lai pārbaudītu mikrodialīzes zondi. Žurkas saņēma nātrija pentobarbitāla pārdozēšanu un dziļi anestēzējot tika intracardiāli perfūzētas ar 0.9% sāls šķīdumu, kam sekoja 10% formaldehīds. Smadzenes tika noņemtas, sasaldētas, un eksperimentētājs pārbaudīja sekcijas, kad tās tika sagrieztas (40 µm šķēlītes, sākot no priekšpuses pret aklēmiem), līdz atradās zondes galu vietas. Kad zondes trases tika vizualizētas, tās tika attēlotas, izmantojot Paxinos un Watson atlantus [17].
1.6. Eksperiments 3: Vai pastāv glikozes līmeņa izmaiņas asinīs sakarā ar hronisku saindēšanos ar saharozi?
Žurkas (300 – 350 g) trīs grupās tika uzturētas 28 dienās ar cukura starplaiku + chow (12-h atņemšana, kam sekoja 12-h piekļuve 10% saharozes šķīdumam un čau, sākot 4 h tumšajā fāzē ; n B) periodisks čau (10-h atņemšana, kam seko 12-h piekļuve standarta grauzēju čau (bez saharozes), sākot 12 h tumšajā fāzē; n = 10), vai (c) ad libitum chow (n = 9). Čau un cukurs tika izņemti, un pēc 12, 24 un 36 h tika ņemti asins paraugi. Asinis tika savāktas no astes gala ar vienu eksperimentu, kas uzmanīgi turēja dzīvnieku, bet otrs veica nelielu griezumu par 5 mm no astes gala ar sterilu skalpeli. Asinis tika savāktas kapilārajā caurulē, centrifugētas un pēc tam analizēja glikozes līmeni serumā ar Analox GM7 Fast Enzymatic Metabolizer (Analox, Lunenburg, MA). 28 dienas piekļuves perioda laikā katru dienu tika izmērīti cukura un govju devas, un ķermeņa masas tika mērītas katru nedēļu. Ķermeņa svars tika mērīts arī katrā laika brīdī, kad tika atņemts.
1.7. Statistika
Plus-labirints dati tika analizēti ar vienpusējiem, nesalīdzināmiem studentiem t-pārbaude. Cohen's d, kas nosaka ietekmes lielumu [18], un pripss, kas nodrošina replikācijas varbūtību [19] tika aprēķināti. Dati par DA un ACh tika analizēti kā procentuālā atšķirība no normalizētās bāzes līnijas, kā aprakstīts iepriekš, izmantojot divvirzienu atkārtotus ANOVA pasākumus, kam sekoja post hoc Tukey testi. Glikozes līmenis asinīs, ķermeņa masa un ievadīšanas dati tika analizēti ar divvirzienu atkārtotiem ANOVA pasākumiem.
2. Rezultāti
2.1. Ķermeņa svars, cukura uzņemšana un gaļas patēriņš
28 3 piekļuves perioda laikā iegūtie dati atklāja, ka žurkas, kurām ir piesātināta piekļuve saharozei, palielināja saharozes uzņemšanu 28 dienas laikā (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; 1A), konstatējums, kas līdzīgs mūsu iepriekšējos ziņojumos par saharozi vai glikozi [3,20]. Chow devas dati uzrādīja būtisku atšķirību starp grupām. Žurkas ar pārtrauktu cukura piekļuvi ēda mazāk gaļas nekā ad libitum un neregulāras chow grupas (F(2,26) = 60.8, p <0.001; 1B). Tomēr grupās nebija atšķirības kopējā dienas kaloriju daudzumā (1C).

28 dienas piekļuves perioda laikā starp grupām nebija atšķirību ķermeņa masā; tomēr notika laiks, kad visas trīs grupas ieguva svaru 28 dienu laikā (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Trūcības 36 stundu laikā ķermeņa masa laika gaitā samazinājās visām grupām (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), bez atšķirībām starp grupām jebkurā laika posmā (12, 24 vai 36 stundas).
2.2. Eksperiments 1: trauksmes uzvedības rādītāji pēc tukšā dūšā iesaistītajām žurkām
Kad 5 min tika ievietots paaugstinātā labirints labā, pēc 36 h pārtikas atņemšanas žurkas, kas iepriekš bija saglabājušās uz nepārtrauktu cukuru + čau, pavadīja mazāk laika (18 ± 4 s, 6% no kopējā laika). plus labirints, salīdzinot ar vienlīdz atņemto ad libitum-chow grupu, kurai nebija pieredzes saharozē (34 ± 8 s, 11% no kopējā laika; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, kur 0.8 vai augstāks tiek uzskatīts par lielu efektu [18], un pripss = 0.87; Fig. 2).
2.3. Eksperiments 2: Cukurainās žurkas ir samazinājušas ekstracelulāro DA un palielinājušas ACh NAc apvalkā, bet tukšā dūšā
Bija nozīmīga mijiedarbība starp grupu un laiku (12, 24 un 36 h atņemšana).F(4,28) = 2.86, p <0.05; 3A). Pēc 24 h tukšā dūšā DA izdalīšanās samazinājās līdz 68 ± 6% grupai, kas iepriekš baroja neregulāru cukuru + čau, un 72 ± 5% ad libitum chow grupai, saglabājot nemainīgu starpperioda čaujas grupu (95 ± 7%) . Pēc 36 h tukšā dūmgāzu DA palika zema, ja saharozes + čau grupa (61 ± 14%) bija zema, un šajā brīdī tas bija ievērojami mazāks nekā abu ad libitum grupu (113 ± 14%). p <0.05) un intermitējoša chow grupa (104 ± 15, p <0.05).

Nebija nekādu atšķirību starp grupām pēc 12 h atņemšanas vai nu DA vai ACh (intermitējošs cukurs + čau = 1.6 ± 0.3 pg un 0.4 ± 0.1 pmol / paraugs; intermitējošs čau = 1.5 ± 0.4 pg un 0.7 ± 0.3 pmol / paraugs; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg un 0.7 ± 0.3 pmol / paraugs, DA un ACh attiecīgi).
Pēc 24 h badošanās DOPAC līmenis tika samazināts visām grupām (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Līdzīga, kaut arī nenozīmīga tendence tika novērota 36 stundu badošanās laikā. Bija arī laika ietekme uz HVA izdalīšanos (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Tāpat kā DOPAC un DA, HVA tika samazināta 24 stundu laikā pēc tukšā dūša visām grupām (Tabula 1). Tomēr ar 36 h tukšā dūšā HVA bija augstāka starpperioda cukura + chow grupā (119 ± 20%), bet palika nedaudz mazāka attiecībā uz ad libitum chow un intermitējošām čau grupām.
Ekstracelulārā ACh mainījās pretējā virzienā DA. Pastāv ievērojama mijiedarbība starp grupu un laiku (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; 3B). ACh palielinājās pēc 24 h tukšā dūšā saīsinātās saharozes + čau grupas (115 ± 10%; p <0.05), bet ne ad libitum chow grupai (77 ± 13%) vai intermitējošai chow grupai (90 ± 15%). Šī atšķirība palielinājās pēc 36 stundu ilgas tukšā dūšas, palielinoties ACh intermitējošai saharozes + chow grupai (164 ± 14%), salīdzinot ar līmeņiem, kas novēroti ad libitum chow (97 ± 17%; p <0.05) un neregulāra čau (104 ± 15%; p <0.05) kontroles grupas.
Ņemiet vērā, ka sākumstāvokļa pasākumi tika veikti pēc pirmās 12 h tukšā dūšā, kad saīsinātā saharozes + čau un intermitējošā čau žurkas parasti pārtiku. Tādējādi 36-h badošanās laika punkts bija tieši 24 h pēc 12-h pasākuma. Šajā cirkadianta cikla brīdī barības grupās, kurās baro ar barību, nav vērojamas izmaiņas DA vai ACh, bet cukura barošanas grupā bija ievērojami zems DA un augstais ACh.
Histoloģija pārbaudīja, ka zondes izvietojumi galvenokārt bija NAc korpusā (Fig. 4).
2.4. 3 eksperiments: atcelšanas pazīmes pēc badošanās ar žurkām ar cukuru nav tieši saistītas ar hipoglikēmiju
Nozīmīgas atšķirības glikozes līmeņa asinīs grupās nebija (diapazons 12 h = 5.1 – 7.8 mmol, diapazons 24 h = 4.6 – 6.9 mmol, diapazons 36 h = 4.2 – 6.4 mmol). Tomēr 36 h laikā visās grupās bija laiks, kad glikozes līmenis asinīs samazinājās visās grupās.F(2,52) = 52.8, p <0.001).
3. Diskusija
3.1. Uzvedības pazīmes, kas liecina par trauksmi tukšā dūšā ar žurkām ar cukuru
Paaugstināts plus labirints ir viens no visbiežāk izmantotajiem trauksmes izmēģinājumiem ar dzīvniekiem [14,21], un tā ir plaši apstiprināta gan vispārējai trauksmei [22] un trauksme, ko izraisa zāļu izņemšana no narkotikām [23]. Eksperimenta 1 rezultāti liecina, ka tukšā dūšā pēc cukura periodiskas piekļuves var rasties trauksme, ko mēra ar paaugstinātu labirints. Žurkas, kas iepriekš bijušas bingātas uz cukura, izlietoja 6% no laika uz labirints atklāto roku, salīdzinot ar 11% ad libitum chow grupā. Šie dati ir citu vērtību diapazonā, un rezultāti ir līdzīgi tiem, kas parasti tiek izmantoti, izmantojot šo procedūru [24,25]. Šis konstatējums ir līdzīgs samazinātajai atklātā roku izpētei, kas novērota pēc spontānas izņemšanas no morfīna [26]. Iepriekšējos pētījumos dzīvniekiem, kas uzturēti ar cukura un čaujas ad libitum diētu, naloksona ievadīšanas laikā nebija nekādu trauksmes pazīmju, savukārt dzīvnieki, kas uzturas ar periodisku cukura un čaujas diētu, parādīja nemieru, lietojot to pašu naloksona devu [3]. Ad libitum piekļuve cukuram arī nav radījusi citas uzvedības pazīmes, kas saistītas ar atkarību, ieskaitot krustu sensibilizāciju pret amfetamīnu [27] un spēja lietot alkoholu [28]. Nepārtraukta piekļuve cukuram rada šādu uzvedību. Intermitējošas piekļuves nozīmīgums novēroto blakusparādību radīšanā ir arī secinājumi, kuros konstatēts, ka ad libitum saharīna atturība neizraisīja līdzīgu uzvedību [29], kas ir vēl viena uzvedība, ko var novērot izstāšanās laikā. Ņemot vērā šos iepriekšējos pētījumus, šajā eksperimentā netika pārbaudīts ad libitum cukurs.
Pētījumi ir arī parādījuši, ka saharozes diētas lietošana nav ilgstoša, bet saharozes barojošās žurkas izraisa trauksmes pazīmes. Mēs jau iepriekš esam ziņojuši, ka žurkām ar cukura barošanu, kam ir 12-h ikdienas piekļuve, kam seko 12-h atņemšana, nerodas somatiskas trauksmes pazīmes, ultraskaņas traucējumi vai trauksme par paaugstinātu labirints labo pēc ikdienas 12-h. pārtikas trūkuma periods [3]. Šie rezultāti apstiprina, ka 36-h atņemšana izraisa trauksmes parādību.
1 eksperimenta laikā konstatēta trauksme ir līdzīga opiātu tipa izņemšanas pazīmēm, kuras var izdalīties ar opioīdu antagonistu naloksonu [3]. Jutīgums pret naloksonu žurkām, kas cieš no cukura, liecina par endogēno opioīdu receptoru izmaiņām uztura dēļ. Tas ir apstiprināts ziņojumos, kas pierāda, ka garšīgu ēdienu lietošana maina enkefalīna mRNS un μ-opioīdu receptoru saistīšanu NAc [30-32]. Iespējams, ka šajā pētījumā novērotās atcelšanas pazīmes pēc atņemšanas izriet no endogēno opioīdu stimulācijas trūkuma dzīvniekiem, kas lieto cukuru.
Šie rezultāti saskan ar citiem ziņojumiem par opiātu līdzīgiem izņemšanas simptomiem, kas seko tukšā dūšā vai kas spontāni parādās žurkām, kas iepriekš bijušas pakļautas cukuram. Papildus somatiskām briesmu pazīmēm [3] ir novērota agresīva uzvedība un ķermeņa temperatūras pazemināšanās [10]. Šīs uzvedības un fizioloģijas pārmaiņas ir līdzīgas tām, kas novērotas izstāšanās no opiātiem [33,34] un jāatbalsta teorija, ka pārtika, kas izraisa pārtrauktu piekļuvi cukura šķīdumam, var izraisīt opiātu līdzīgas izņemšanas pazīmes.
3.2. Ekstracelulāro DA un ACh akumbenās tukšā dūšā žurkām ar cukuru
36 h tukšā dūšā, salīdzinot ar abām kontroles grupām, DA līmenis bija ievērojami samazinājies starpperioda cukura + čau grupā. Tas liek domāt, ka pārtikas un ūdens trūkums var izraisīt DA tonusa zudumu žurkām ar anamnēzē cukuru. Tajā pašā laikā ekstracelulārais ACh ir paaugstināts, liecina par opioīdu izdalīšanās līdzīgu stāvokli.
Kontroles grupas neuzrādīja šo efektu. Šajā 36-h laika punktā, kas ir tāds pats gaismas / tumšā cikla posms kā 12-h laika punktam, DA atgriezās pie sākotnējā līmeņa ad libitum chow grupai (3A). Tas liek domāt, ka akumbens DA izdalīšanās ad libitum chow grupā sekoja diennakts ritmam, kā to ieteica Paulsons un Robinsons [35]. Citas ir ierosinājušas līdzīgas izmaiņas striatumā [36,37]. Šo periodisko efektu nenovēroja ar periodisku čauņu grupu, iespējams, tāpēc, ka cikliskā barošana var mainīt normālu DA izdalīšanās cirkadianālo ritmu.
Ilgstošs ekstracelulāro DA samazinājums intermitējošā cukura + chow grupā ir līdzīgs tam, par ko ziņots spontānas izdalīšanās laikā no morfīna [7], un tam var būt nozīme cukura uzņemšanas atjaunošanā pēc atturēšanās [38]. Rezultāti, kas iegūti ar neregulāru čauņu grupu, kas parādīja relatīvi nelielas izmaiņas DA izdalīšanā jebkurā brīdī, liecina, ka, novēršamās ietekmes radīšanai ir svarīga kombinācija, kas saistīta ar cukuru un čau, nevis tikai čau.
Lai gan DOPAC un HVA parasti seko līdzīgiem DA modeļiem, tas ne vienmēr notiek. Šajā eksperimentā DOPAC un HVA neparādīja dienas svārstības, piemēram, ar DA, un tā laika gaitā palika nomākta. Lai gan citi ir ziņojuši par cirkadianālo šo metabolītu svārstībām NAc [35], mēs nezinām nekādus dokumentus, kas izmērījuši šos līmeņus badošanās laikā 36 h. Tādējādi šajā eksperimentā badošanās varēja ietekmēt DA metabolismu čau kontroles grupā.
ACh līmeņi uzrādīja ievērojamu atšķirību starp grupām pēc badošanās pēc 36 h. ACh NAc ir iesaistīts nejaušā uzvedībā [39un sevišķi sāta sajūta [40-44], un, ja DA ir zems, ACh var veicināt nepatiku [40,45-48]. Ievērojamais ACh pieaugums, kas novērots nepārtrauktā cukura + govju žurku laikā tukšā dūšā šajā eksperimentā, var atbilst atalgojuma atņemšanas negatīvajiem aspektiem. Iepriekšējie pētījumi atbalsta teoriju, ka šeit konstatētie rezultāti ir atņemšanas no saharozes diētas rezultāts. Žurkas, kas sašaurinās ar saharozes atbrīvošanu DA un uzrāda ACh izdalīšanās mazināšanos NAc [20,49], kas ir pretējs pašreizējiem rezultātiem, kas novēroti ilgstošas atņemšanas laikā. 1 eksperimentā novērotajai trauksmei var būt nelīdzsvarotība starp acumbens DA un ACh starplaikā esošajā cukura + čau grupā, bet ne kontroles grupās.
3.3. Glikozes līmenis asinīs tukšā dūšā žurkām ar cukuru
Hipoglikēmija var izraisīt nenovēršamu stāvokli, no kura dzīvnieks var mēģināt izbēgt, ēdot. Ar šo aversīvo stāvokli saistītie paradumi ir līdzīgi tiem, kas novēroti naloksona ievadīšanas laikā vai tukšā dūšā ar saharozi barojošām žurkām [50]. Smadzeņu atlīdzības sistēmu var ietekmēt daudzi faktori. Tomēr, ņemot vērā hipoglikēmijas laikā novēroto uzvedību līdzību un trauksmes laikā novēroto uzvedību, šajā pētījumā tika mērīts glikozes līmenis asinīs, lai nodrošinātu, ka novērotās iedarbības iemesls nav tikai glikēmijas stāvoklis. Glikozes līmenis asinīs visās grupās bija līdzīgs un tāpēc nešķiet atbildīgs par uzvedības atšķirībām vai izmaiņām DA un ACh izdalīšanā. Var secināt, ka vidējais insulīna līmenis grupās saglabājās nemainīgs, jo nav novērotas glikozes līmeņa izmaiņas asinīs un ķermeņa svars neatšķīrās barošanas grafiku dēļ. Tādējādi pašreizējie konstatējumi, kā arī tie, kas ir mūsu iepriekšējā ziņojumā [30], liecina, ka uzvedības un neirohīmiskās pārmaiņas nav glikozes līmeņa atšķirības asinīs. Tā vietā tie var būt saistīti ar izmaiņām endogēnās opioīdu un DA sistēmās.
4. secinājums
Ilgstoša deprivācija pēc cukura iedzeršanas var izraisīt uzvedības un neiroķīmiskus pielāgojumus, kas ir līdzīgi tiem, kas novēroti, ja no opioīdu atkarīgiem dzīvniekiem tiek atņemta ļaunprātīga viela, piemēram, morfīns. Šie opiātu veida izņemšanas rādītāji ir atkarības pazīmes. Šis konstatējums apvienojumā ar iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina, ka cukura pietūkums var izraisīt citas atkarības pazīmes, tostarp dopamīnerģiskas un opioīdu izmaiņas [30,32], naloksona nogulsnēšanās un spontāna atsaukšana [3], krustveida sensibilizācija ar narkotikām [27,51], palielināts cukura uzņemšana pēc atturēšanās [38], laika atkarīgs pieaugums, reaģējot uz pēdiņām, kas iepriekš bija saistītas ar cukuru [52] un izlēmība lietot alkoholu [28], norāda, ka atkarība ir acīmredzama vairākos aspektos [53,54]. Pašreizējie konstatējumi var būt svarīgi, lai izprastu aversīvas sastāvdaļas, kas varētu veicināt ēšanas traucējumus.
Pateicības
Šo pētījumu atbalstīja USPHS piešķīrums AA-12882 (BGH) un DA-16458 un DK-79793 (stipendijas NMA).
Atsauces