Nalokson tłumi inkubowane pragnienie sacharozy u szczurów (2007)

. Rękopis autora; dostępny w PMC 2010 Jun 5.

Opublikowany w końcowym edytowanym formularzu jako:

PMCID: PMC2881196

NIHMSID: NIHMS205439

Abstrakcyjny

racjonalne uzasadnienie

Pragnienie wywołane wskazówką poprzedza nawrót leku i przyczynia się do zaburzeń odżywiania. Wykazano, że antagoniści opiatów skutecznie zmniejszają apetyt na leki i żywność. Pragnienie, zdefiniowane jako reagowanie na bodziec uprzednio związany z nagrodą, wzrasta lub inkubuje w wyniku przymusowej abstynencji w zwierzęcym modelu nawrotu.

Cele

Artykuł ten ma na celu określenie działania przeciwnagryzającego antagonisty opiatów, naloksonu, na inkubację głodu sacharozy.

Metody

Samiec 106 samców szczurów Long-Evans wciśnięty do 10% roztworu sacharozy 2 h / dzień przez 10 dni. W dniu 1 lub 30 przymusowej abstynencji szczury zareagowały wyginięciem na 6 hi następnie wstrzyknięto (ip) sól fizjologiczną lub nalokson (0.001, 0.01, 0.1, 1 lub 10 mg / kg). Szczury następnie odpowiedziały na 1 h na prezentację sygnału ton + światło uprzednio prezentowanego przy każdym dostarczeniu sacharozy podczas treningu samodzielnego podawania.

Efekt

Szczury zareagowały bardziej na wyginięcie i po soli fizjologicznej w dniu 30 w porównaniu do dnia 1 (inkubacja głodu). Z wyjątkiem trendu zmniejszenia odpowiedzi po 10 mg / kg w dniu 1, nalokson był skuteczny przede wszystkim w dniu 30. W dniu 30 nalokson znacznie zmniejszał odpowiedź przy wszystkich dawkach oprócz 0.1 mg / kg.

wnioski

Zależny od czasu wzrost wrażliwości na antagonistę opiatów jest zgodny ze zmianami w układzie opiatów zależnymi od czasu po wymuszonej abstynencji od sacharozy. Zmiany te mogą częściowo leżeć u podstaw inkubacji głodu sacharozy. Ponadto odkrycia te można wykorzystać do poparcia stosowania naloksonu jako leku przeciwgrawitacyjnego w przedłużającej się abstynencji.

Słowa kluczowe: Uzależnienie, jedzenie, naltrekson, otyłość, opiaty, wzmocnienie, nawrót

Wprowadzenie

Dominuje uzależnienie od narkotyków i uzależnienia od żywności (; ; ). Otyłość, w wielu przypadkach wynikająca z przejadania się, jest szczególnie istotnym kryzysem zdrowia publicznego, ponieważ wskaźniki w USA podwoiły się w ciągu ostatnich lat 20 (CDC). Aby złagodzić takie problemy związane z uzależnieniami, niezwykle ważne jest zrozumienie procesów przyczyniających się do nadmiernego przyjmowania narkotyków i jedzenia.

W nagrodach za żywność i leki pośredniczy podobny układ nerwowy (). Chociaż długoterminowe konsekwencje nadużywania narkotyków prawdopodobnie różnią się od nieprzystosowanych nawyków żywieniowych pod względem ultrastrukturalnych zmian w mózgu (), adaptacje neuronowe pośredniczące w uczeniu się o nagrodach różnych klas (np. jedzenie kontra lek) są prawdopodobnie podobne (). Takie adaptacje i odpowiadające im zmiany behawioralne (uczenie się) są często badane przy użyciu zwierzęcych modeli zachowań uzależnienia ().

Nawrót wskazujący na szukanie nagrody to jeden model, który zapewnił wgląd w neurobiologię poszukiwania narkotyków (), a ostatnio wgląd w poszukiwanie żywności (, ; ). W tym modelu zwierzęcym szczury reagują na prezentację bodźca (ton + światło), który wcześniej był związany z samodzielnym podawaniem nagrody. Wielkość odpowiedzi jest traktowana jako miara poszukiwania nagrody i służy jako miara „pragnienia”. Korzystając z tego modelu, my i inni zidentyfikowaliśmy i scharakteryzowaliśmy zależny od czasu wzrost odpowiedzi na sygnały narkotykowe i pokarmowe podczas abstynencji od samodzielnego podawania (; do recenzji). Oprócz stwierdzenia, że ​​„inkubacja” głodu sacharozy jest odporna na manipulacje mające na celu jej zmniejszenie (np. Nasycenie sacharozą; ), odkryliśmy, że szczury są mniej wrażliwe na działanie kokainy wzmacniające reakcję w miesiącu 1 przymusowej abstynencji w porównaniu z dniem 1 (). To odkrycie sugeruje zależne od czasu zmiany wrażliwości mózgowych systemów nagradzania i doprowadziło nas do zastanowienia się, w jaki sposób na takie systemy nadajników może wpływać inkubacja głodu sacharozy lub przyczynić się do nich.

Opiaty są jednym systemem kandydującym. Stwierdzono, że antagoniści opiatów (zwykle nalokson lub naltrekson) zmniejszają głód i spożycie pokarmu przez osoby cierpiące na bingery i / lub osoby otyłe (; ). Zmniejszają również głód papierosów i alkoholu (; ). W badaniach na szczurach naltrekson zmniejsza odpowiedź na sygnały kokainowe (), alkohol po ekspozycji na wskazówkę alkoholową () i reagowanie w obecności bodźca dyskryminującego powiązanego z alkoholem (). Ponadto u szczurów trenujących kokainę odkrył, że heroina miała większy wpływ później w abstynencji w porównaniu z wczesnym powrotem do przywracania zachowań związanych z poszukiwaniem kokainy - wrażliwość krzyżowa sugerująca, że ​​albo DA, albo układ opiatowy (albo oba) zmieniają się podczas inkubacji głodu. Uwalnianie DA w jądrze półleżącym (NAcc) jest zwiększane / zmniejszane przez mikroiniekcję agonisty / antagonisty opiatów do brzusznego obszaru nakrywkowego (VTA; ; ) i endogenne opiaty pośredniczą w przyjmowaniu pokarmu u szczurów (), w tym motywację do spożywania żywności (). Dlatego, jak zaobserwowaliśmy wpływ przymusowej abstynencji na wrażliwość DA związaną z odpowiedzią na wskazówkę sparowaną z sacharozą (), postawiliśmy hipotezę, że zobaczymy również zależny od czasu efekt manipulacji mający na celu wpływ na układ opiatowy w odpowiedzi na sygnał sparowany z sacharozą.

W niniejszym badaniu oceniliśmy wpływ antagonisty opioidów naloksonu na inkubację głodu sacharozy. Ponieważ wpływ antagonizmu opiatów na uwarunkowaną nagrodę, nie mówiąc już o inkubacji pożądania nagrody, nie został jeszcze dogłębnie scharakteryzowany, wybraliśmy szeroki zakres dawek do naszego badania. Poprzedni badacze (; ; ; ; ; ; ; ) opisali istotne pod względem behawioralnym działanie naloksonu i podobnego naltreksonu w ultra niskiej (do 1 pg / kg), bardzo niskiej (30 ng / kg) i umiarkowanej (1 – 5 mg / kg) do stosunkowo wysokiego zakresu dawek (w górę do 20 mg / kg). Dawki wybraliśmy w submoderacie na wysoki zakres, ponieważ dawki w zakresie bardzo niskich / bardzo niskich mogą antagonizować nieklasyczne mechanizmy (nie blokujące receptorów) ().

Materiały i metody

Zwierzęta

Osobnikami były samce szczurów 106 Long-Evans (350 – 450 g) hodowane w wiwarium Wydziału Psychologii Uniwersytetu Zachodniego Waszyngtonu. Szczury ważono w każdy poniedziałek, środę i piątek przez czas trwania eksperymentu. Szczury trzymano na granulkach gryzoni Mazuri, a wodę dostarczano ad libitum, z wyjątkiem przypadków opisanych w ogólnych procedurach. Granulki i woda były również dostępne ad libitum w komorach do samodzielnego podawania, z wyjątkiem przypadków opisanych w ogólnych procedurach. Wszystkie szczury pozostawały w pojedynczym pomieszczeniu w wiwarium, z wyjątkiem codziennych treningów lub sesji testowych, kiedy były doprowadzane do komór samorządowych. Szczury utrzymywano w odwróconym cyklu 12: 12 h światło-ciemność z wyłączonymi światłami w 7 AM. Wszystkie procedury przeprowadzone na szczurach były zgodne z wytycznymi NIH dotyczącymi opieki nad zwierzętami i zostały zatwierdzone przez Komitet Opieki i Użytkowania Zwierząt w West Washington University.

Aparatura

Komory samorządowe, kontrolowane przez system Med Associates (Georgia, VT), miały dwie dźwignie, ale tylko jedna dźwignia (aktywna, chowana dźwignia) aktywowała pompę infuzyjną. Rejestrowano również naciski na drugiej dźwigni (nieaktywna, stacjonarna). 10% roztwór sacharozy dostarczono do pojemnika z kroplami cieczy do spożycia doustnego (Med Associates). Komory miały cztery nadajniki podczerwieni i detektory (Med Associates) ustawione w układzie kółko i krzyżyk (belki przednie każdy 10.5 cm od ściany; belki boczne każdy 6 cm od ściany) w poprzek komory samopodawania, każdy 4.5 cm powyżej podłoga ze stali nierdzewnej. Emitery / detektory zostały przymocowane do pleksiglasu drzwi lub tylnej ściany lub na wkładkach z pleksiglasu w ścianach bocznych. Belki ustawiono tak, aby zliczały całkowitą liczbę przerw. System aktywności ruchowej został zintegrowany z systemem gromadzenia danych Med Associates.

Ogólne procedury

Szczury pozbawiono wody w ich klatkach domowych 17 godzin przed pierwszą sesją treningową. Początkowo woda nie była dostępna w komorach do samodzielnego podawania, ale była zawracana do komór do samodzielnego podawania, gdy szczury nauczyły się rzetelnie reagować na sacharozę (> 20 podań sacharozy / dzień) lub po 3 dniach treningu samodzielnego podawania szczurów, które powoli uczyły się naciskać na sacharozę. Woda wróciła do klatek domowych po 48 godzinach pozbawienia. Eksperyment obejmował trzy fazy: trening, abstynencję i testy. Jak opisano we wstępie, reagowanie na etapie testowania (warunki przywrócenia) jest traktowane jako wskaźnik głodu. Prasy dźwigniowe podczas testów nigdy nie były wzmacniane sacharozą. Szkolenia i testy rozpoczęły się o 8:30

Faza treningowa

Szczury trenowano do samodzielnego podawania sacharozy (0.2 ml) dostarczanego do pojemnika z kroplami cieczy. Trening prowadzono w codziennych sesjach 10-h 2 w ramach ciągłego harmonogramu wzmacniania (każde naciśnięcie dźwigni zostało wzmocnione) z limitem czasu 40 po każdej zdobytej nagrodzie. Prasy dźwigniowe były liczone podczas przekroczeń limitu czasu, ale były bez konsekwencji. Każda sesja zaczynała się od włożenia aktywnej dźwigni i podświetlenia czerwonego światła domowego, które pozostawało włączone przez całą sesję. Dźwięk 5-a (2,900 Hz, 20 dB powyżej tła) + światło (białe światło 7.5 W nad aktywną dźwignią) dyskretny związek złożony towarzyszył każdej dostawie nagrody. Pod koniec każdej sesji oświetlenie domu było wyłączone, a aktywna dźwignia cofnięta. Nie było ograniczenia liczby zdobytych nagród.

Faza przymusowej abstynencji

Pod koniec fazy szkolenia szczury (n= Szczury / grupa 8 – 11) losowo przypisano do jednego z okresów przymusowej abstynencji (dni 1 lub 30). Zachowania treningowe (przyjmowanie sacharozy, aktywne i nieaktywne reagowanie dźwigniami) zostały porównane między grupami, aby upewnić się, że grupy nie różnią się znacząco między sobą podczas treningu. Szczury żyły w wiwarium przez czas przymusowej abstynencji. Sól fizjologiczną podawano popołudniami dni 2 przed badaniem, aby zaaklimatyzować zwierzęta do wstrzyknięć.

Faza testowania: Reakcja na wyginięcie

W dniu testu wszystkim szczurom poddano sesje ekstynkcji 6, 1-h, które były oddzielone 5 min, aż osiągnęły kryterium wyginięcia mniejsze niż odpowiedzi 15 / 1 h na poprzednio aktywnej dźwigni. Dyskretna sygnalizacja ton + światło nie była obecna podczas tych sesji. Każda sesja 1-h rozpoczęła się od wprowadzenia aktywnej dźwigni i podświetlenia oświetlenia domu. Pod koniec każdej sesji oświetlenie domu było wyłączone, a aktywna dźwignia cofnięta. Dwa szczury otrzymały dodatkową sesję ekstynkcji 1-h, aby osiągnąć kryterium odpowiedzi 15 / 1 h.

Faza testowania: Odpowiadanie na sygnał

Sesja ta rozpoczęła 5 min po ostatniej sesji ekstynkcji 1-h. Dootrzewnowe wstrzyknięcie soli fizjologicznej lub naloksonu (0.001, 0.01, 0.1, 1 lub 10 mg / kg) nastąpiło bezpośrednio przed tą sesją. Test indukowanego przez sygnał głodu sacharozy składał się z sesji 1-h, w której odpowiedzi na poprzednio aktywnej dźwigni doprowadziły do ​​prezentacji sygnału ton + światło w trybie ciągłego wzmacniania z limitem czasu 40-s.

Faza testowa: aktywność lokomotoryczna

Aktywność ruchową zbierano podczas fazy testowania.

Analizy danych

Faza treningowa

Codzienne prezentacje sacharozy (infuzje), aktywne odpowiedzi dźwigni i nieaktywne odpowiedzi dźwigni analizowano za pomocą oddzielnych powtarzanych pomiarów ANOVA (RM ANOVA) przy użyciu Czasu (dni 1 – 10 treningu) i dodatkowych czynników między grupami dnia (1 lub 30) oraz Dawka (sól fizjologiczna, 0.001, 0.01, 0.1, 1 lub 10 mg / kg naloksonu) w celu zweryfikowania, czy szczury testowane w różnych punktach czasowych i przy różnych dawkach naloksonu otrzymały równoważny trening.

Faza testowania

Dane z sesji wyginięcia (reagowanie na wyginięcie) i testy poszukiwania sacharozy indukowanej przez sygnał (odpowiadanie na sygnał) analizowano oddzielnie pod kątem całkowitej niewzmocnionej odpowiedzi na poprzednio aktywnej dźwigni i odpowiedzi na nieaktywnej dźwigni. Dane te analizowano przy użyciu ANOVA z czynnikami między grupami dnia (1 lub 30) i dawki (sól fizjologiczna, 0.001, 0.01, 0.1, 1 lub 10 mg / kg naloksonu). Kolejną RM ANOVA przeprowadzono w odpowiedzi na aktywną dźwignię reagującą na ekstynkcję, aby potwierdzić, że grupy badane solą fizjologiczną lub naloksonem nie różniły się przed manipulacją lekiem. W tej ANOVA czas był sesjami ekstynkcji 6, 1 h. Analizowano również całkowitą liczbę lokomotor z odpowiedzi na wygaszanie i odpowiadania na sesje sygnalizacji za pomocą oddzielnych ANOVA, stosując czynniki dnia i dawki. Próbki sparowane t przeprowadzono testy między aktywną odpowiedzią dźwigni w szóstej godzinie wygaśnięcia a sesją Odpowiadanie na sygnały dla grup traktowanych solą fizjologiczną, aby sprawdzić, czy procedura przywracania wywołała silną reakcję wywołaną wskazówką w obu punktach czasowych wymuszonej abstynencji. Niezależne próbki t test przeprowadzono z aktywną dźwignią reagującą na sesję Odpowiadania między grupą 1 leczoną solanką a grupą 30 leczoną solanką w celu zweryfikowania inkubacji głodu sacharozy.

Wszystkie porównania statystyczne zostały wykonane przy użyciu SPSS w wersji 12.0. Porównania post hoc po ANOVA przeprowadzono za pomocą testu LSD. Dane grupy są przedstawione jako średnia ± SEM w tekście i na rysunkach.

Efekt

Faza treningowa

Pięć szczurów, którym nie udało się wykazać spójnego zachowania podczas samodzielnego podawania (średnie infuzje podczas treningu były większe niż standardowe odchylenia 2 poniżej średniej) zostały usunięte z badania. Spośród tych, którzy nabyli samodzielną administrację (N= 106), liczba dostaw sacharozy wzrosła w ciągu dziesięciu codziennych sesji treningowych [efekt Czasu, F (9, 846) = 22.9, p<0.001]. Ponadto reagowanie na aktywną dźwignię wzrastało w trakcie treningu [efekt czasu, F (9, 846) = 8.4, p<0.001] podczas reagowania na nieaktywną dźwignię spadła [efekt czasu, F (9, 846) = 56.8, p<0.001], co wskazuje na silną dyskryminację między dźwigniami. Szczury naciskały średnio 167 ± 11.4 razy na aktywną dźwignię i 3.4 ± 0.5 razy na nieaktywną dźwignię w ostatnim dniu treningu. Nie było znaczących efektów głównych ani interakcji Dnia lub Dawki dla któregokolwiek z pomiarów, co wskazuje, że wszystkie grupy były równoważne przed faktycznym manipulowaniem Dniem i Dawką do testów.

Faza testowania: Reakcja na wyginięcie

Szczury testowane pod kątem wyginięcia w dniu 30 przymusowej abstynencji zareagowały bardziej na aktywnej dźwigni niż szczury testowane w dniu 1 [efekt Dnia, F (1, 94) = 47.1, p<0.001], co wskazuje na inkubację głodu sacharozy. Aktywna dźwignia odpowiadająca w dniu 1 wynosiła średnio 63.3 ± 5.2 odpowiedzi w ciągu 6 godzin w porównaniu z 135 ± 8.9 odpowiedzi w ciągu 6 godzin w dniu 30. Jak wskazano w Materiałach i metodach, kolejna RM ANOVA odpowiedzi dźwigni w ciągu 6 godzin odpowiedzi na wygaszenie ( 6, 1-godzinne sesje) potwierdziły zależny od czasu wzrost ogólnej odpowiedzi z głównym efektem Dnia, F (1, 94) = 47.1, p<0.001 i znacząca interakcja dzień po godzinie, F (5, 470) = 10.1, p<0.001. Ta interakcja wraz ze znaczącym efektem głównym Czasu, F (5, 470) = 157.6, p<0.001 potwierdziło znaczący spadek odpowiedzi w ciągu 6 godzin od czasu wygaszenia. Nie było znaczących skutków dawki ani żadnych innych istotnych interakcji poza interakcją dzień po godzinie, co wskazuje, że grupy w dniu 1 lub 30, którym następnie wstrzyknięto sól fizjologiczną lub nalokson, były statystycznie podobne przed manipulacją lekiem. W obu dniach przebieg czasowy odpowiedzi w 6-godzinnej ekstynkcji był dramatyczny spadek wskaźnika odpowiedzi z odpowiedzią w godzinie 1 (36.6 ± 3.5 w porównaniu z 64.6 ± 4.9 odpowiedzi, w dniu 1 w porównaniu z dniem 30) znacznie większy niż w godzinie 6 ( 3.0 ± 0.4 wobec 7.8 ± 1.1 odpowiedzi, dzień 1 vs dzień 30).

Nieaktywna reakcja dźwigni była również nieco wyższa w dniu 30 ze średnią odpowiedzi 7.4 ± 1.8 w porównaniu z 20.2 ± 1.7 odpowiednio w przypadku 6 h, dni 1 i 30, odpowiednio, F (1, 94) = 26.6, p<0.001. Wystąpiło również więcej przerw w fotobeamie podczas testów odpowiedzi na wygaszanie w dniu 30 w porównaniu z dniem 1, ze średnią 3,154.4 ± 113.1 w porównaniu z 3,932.8 ± 111.4 przerwami na światło w ciągu 6 godzin, odpowiednio w dniu 1 i 30 F (1, 94) = 24.1, p<0.001. Nie było znaczących skutków DOSE i żadnych istotnych interakcji dla nieaktywnej odpowiedzi dźwigni lub zachowania lokomotorycznego (p wartości od 0.2 do 0.8), co dodatkowo pokazuje, że grupy leczone nie różniły się przed wstrzyknięciem soli fizjologicznej lub naloksonu.

Faza testowania: Odpowiadanie na sygnał

W grupach leczonych solą fizjologiczną aktywna odpowiedź dźwigni była większa w sesji odpowiadania na wskazówki w porównaniu z szóstą godziną wyginięcia w obu dniach 1 i 30 przymusowej abstynencji. The t wartości były t (10) = - 2.6, p<0.05 dla dnia 1 i t (6) = −5.8, p<0.001 dla dnia 30 (dane niepokazane). W związku z tym szczury w stanie soli fizjologicznej niezawodnie odpowiadały na wskazówkę sparowaną z sacharozą. ANOVA odpowiedzi aktywnej dźwigni podczas odpowiadania na sesje cue ujawniła istotny wpływ Dnia, F (1, 94) = 86.1, p<0.001, dawka, F (5, 94) = 4.6, p<0.01 i interakcja Dzień po dawce, F (5, 94) = 3.8, p<0.01. To, w połączeniu z identyfikacją znaczącej różnicy między odpowiedzią na sól fizjologiczną w dniu 1, a odpowiedzią w 30 dniu t (16) = - 6.1, p<0.001 i sprawdzenie danych (Rys. 1) wskazywało na inkubację pragnienia w przypadku wskaźnika sparowanego z sacharozą. Jak wskazano w Materiałach i metodach, ten singiel t test przeprowadzono jako kontrolę manipulacji weryfikującą, czy zaobserwowano inkubację głodu u szczurów traktowanych solą fizjologiczną. Konieczne było następnie usunięcie skutków inkubacji, aby zbadać działanie naloksonu w każdym punkcie czasowym. Zrobiliśmy to przy użyciu dwóch metod. Po pierwsze, po prostu przeanalizowaliśmy dane w dniach 1 i 30 niezależnie. ANOVA aktywnej dźwigni reagującej w dniu 1 nie ujawniła żadnego głównego działania naloksonu, F (5, 46) = 1.6, p= 0.2. Jednak porównanie między grupą soli fizjologicznej a grupą 10 mg / kg wskazało tendencję do odpowiedzi na osłabienie naloksonu (p= 0.06). ANOVA aktywnej dźwigni reagującej w dniu 30 ujawniła znaczący główny efekt naloksonu, F (5, 48) = 4.7, p<0.01. Znaczące różnice post hoc zaznaczono na Rys. 1. Po drugie, aby jednoznacznie porównać skuteczność naloksonu w dniu 1 w porównaniu z dniem 30, usunęliśmy efekty inkubacji, przekształcając dane na procent średniej odpowiedzi na sól fizjologiczną (dzień 1 odpowiadający jako procent dziennej soli fizjologicznej 1 i dzień 30 odpowiadający jako procent soli fizjologicznej 30 dziennie). Następnie przeprowadzono analizę ANOVA z tymi transformowanymi danymi przy użyciu czynników między grupami dnia (1 lub 30) i dawki (0.001, 0.01, 0.1, 1 lub 10 mg / kg naloksonu). ANOVA ujawniła znaczący wpływ Dnia, F (1, 78) = 4.7, p<0.05, dawka, F (4, 78) = 2.6, p<0.05 i prawie znacząca interakcja Dzień po dawce, F (4, 78) = 2.4, p= 0.05. Ponieważ był to projekt między podmiotami, to podejście nie zapewnia tak dużej mocy statystycznej, jak porównanie zachowania pacjenta dotkniętego narkotykiem z jego własną linią bazową (projekt wewnątrz osobników); zapewnia jednak statystyczną metodę porównywania efektów działania leków w grupach, które już się różnią ze względu na działanie innej zmiennej. Jak wskazano w Rys. 2nalokson był skuteczniejszy w dniu 30 w porównaniu do dnia 1 przy najniższych testowanych dawkach 2 (0.001 i 0.01 mg / kg). Rysunek 2 przedstawia procent danych soli fizjologicznej odejmowanych od 100, aby przekazać skuteczność naloksonu w osłabianiu Odpowiadanie na aktywną dźwignię odpowiadającą na sygnał (100% byłoby całkowitą eliminacją odpowiedzi).

Rys. 1 

Wpływ naloksonu na odpowiedź na wskazówkę sparowaną z sacharozą w dniu 1 w porównaniu do dnia 30. Środki ± SEM są wskazane dla aktywnej reakcji dźwigni. Gwiazdka wskazuje znaczącą różnicę w stosunku do dnia 1 (wskazana tylko dla grup soli fizjologicznej w celu podkreślenia inkubacji ...
Rys. 2 

Skuteczność naloksonu w odpowiedzi na Cue ze sacharozą w dniu 1 w porównaniu do dnia 30. Średnie ± SEM są wskazane dla 100 minus procent odpowiedzi soli fizjologicznej (procent soli obliczony dla każdej grupy jako Odpowiadanie na sygnał podzielony przez odpowiedź soli fizjologicznej ...

Reakcja nieaktywnej dźwigni była wyższa w dniu 30 w porównaniu do dnia 1, F (1, 94) = 8.8, p<0.01, ale nie było wpływu dawki i nie było istotnej interakcji. „Inkubacja” odpowiedzi nieaktywnej dźwigni była w rzeczywistości dość mała, ze średnią odpowiedzi 0.8 ± 0.4 w dniu 1 i 2.4 ± 0.4 odpowiedzi w dniu 30.

Aktywność ruchowa podczas odpowiedzi na sygnał, podobnie jak w przypadku nieaktywnej dźwigni, była wyższa w dniu 30 w porównaniu do dnia 1, F (1, 94) = 4.4, p<0.05. Podobnie nie było wpływu DOSE i nie było istotnej interakcji. Aktywność lokomotoryczna wynosiła średnio 516 ± 53.3 przerw fotopułapki w dniu 1 w porównaniu z 672 ± 52.5 przerw fotopromieniowych dnia 30.

Dyskusja

W niniejszym badaniu zbadano skuteczność antagonisty opioidów, naloksonu, w osłabianiu odpowiedzi na sygnał sparowany z sacharozą zarówno we wczesnej, jak i późniejszej fazie przymusowej abstynencji. Stwierdzono, że nalokson osłabia odpowiedź niemal wyłącznie w miesiącu 1 w porównaniu z dniem przymusowej abstynencji 1 (Rys. 1). Ponadto zaobserwowano zależność dawka-efekt w dniu 30, gdzie nalokson osłabiał odpowiedź przy dość niskich dawkach (0.001 i 0.01 mg / kg) i wyższych dawkach (1 i 10 mg / kg), ale nie przy dawce pośredniej (0.1 mg /kg; Rys. 1). Wyniki te potwierdzają naszą hipotezę, że nalokson byłby skuteczny w zmniejszaniu odpowiedzi na wskazówkę związaną z jedzeniem. To dalej prowadzi nas do rozważenia, że ​​istnieje zależna od czasu zmiana w niektórych aspektach układu opiatowego w ciągu kilku tygodni przymusowej abstynencji od samodzielnego podawania sacharozy, która jest równoległa do inkubacji głodu sacharozy. Ogólnie, ponieważ szczury były bardziej wrażliwe na niskie dawki naloksonu w dniu 30 (Rys. 2), dochodzimy do wniosku, że niektóre aspekty układu opiatowego stają się coraz bardziej wrażliwe w ciągu 1 miesiąca przymusowej abstynencji od samodzielnego podawania sacharozy.

Zmniejszenie głodu naloksonu w tym szczurzym modelu nawrotów przypomina równoległe działanie naloksonu po ekspozycji na papierosy, alkohol i wskazówki żywnościowe u ludzi (; ; ; ). W efekcie model zwierzęcy jest zatwierdzony. Jednak ostatnie badanie wpływu pojedynczej dawki naltreksonu na odpowiedź w obecności bodźca dyskryminującego, uprzednio wskazujące na dostępność sacharozy, nie wykazało żadnego wpływu naltreksonu na warunkowaną odpowiedź (). Ta niespójność jest prawdopodobnie spowodowana kilkoma problemami metodologicznymi. Po pierwsze, badamy nawrót z powodu przypadkowej prezentacji dyskretnej wskazówki wcześniej połączonej z sacharozą, podczas gdy ocenił skutki bodźca dyskryminacyjnego. Przetwarzanie tych różnych rodzajów sygnałów wydaje się wymagać różnych podłoży neuronowych (; ). Po drugie, zaobserwowaliśmy najbardziej wiarygodne działanie naloksonu w dniu 30 przymusowej abstynencji podczas testowany odpowiadający po około 15 dniach wyginięcia. Rozważa się także różnice skuteczności w celu wyjaśnienia rozbieżności między naloksonem i naltreksonem; jest to jednak mało prawdopodobne, ponieważ dawka naltreksonu (2.5 mg / kg) była podobna do naszych wyższych dawek. Oprócz dłuższego okresu półtrwania naltreksonu, dawki naloksonu i naltreksonu są ze sobą porównywalne ().

Nie uważamy, aby wpływ naloksonu w niniejszym badaniu był spowodowany supresją behawioralną poprzez przyspieszenie objawów odstawienia somatycznego. Nasze szczury nie wykazywały żadnych oczywistych somatycznych oznak uzależnienia od opiatów ani przed, ani po podaniu naloksonu. Chociaż nie były systematycznie oceniane, nie zaobserwowaliśmy klasycznego odstawienia opiatów (piloerection, biegunka, szczękanie zębów lub inne drżenie / drżenie) ani podczas przymusowej abstynencji, ani w dniach testowych. Ponadto nalokson nie wpływał na wzrost masy ciała w porównaniu z przymusową abstynencją, a na aktywność lokomotoryczną (danych nie pokazano). Takie somatyczne objawy odstawienia naloksonu zostały opisane po schemacie przyjmowania glukozy (). Jednak ten schemat (12 h 25% glukozy u karmienia na przemian z 12 h wymuszonym głodem codziennie przez dni 8) różnił się znacznie od obecnego badania zarówno pod względem ilości cukru, jak i warunków pozbawienia pokarmu (nasze szczury miały mniej cukru i nigdy nie były jedzeniem pozbawiony). Dodatkowo, użyliśmy dawki naloksonu dwa razy większej, 20 mg / kg, niż nasza najwyższa dawka.

Jednym ograniczeniem niniejszego badania dotyczącego interpretacji zależnego od czasu działania naloksonu była relatywnie niska odpowiedź na wskazówkę sprzężoną z sacharozą w dniu 1. Chociaż podkreśla to inkubację efektu głodu podczas porównywania go do dnia 30, pozostawia otwartą możliwość, że ogólny brak wpływu na nalokson w dniu odpowiedzi 1 wynikał z zależności skuteczności naloksonu od wskaźnika odpowiedzi i / lub „dolnej granicy” efekt ”. Obie te alternatywne hipotezy powodują, że należy ostrożnie interpretować skuteczność naloksonu w niniejszym badaniu; jednak badania zależności od częstości wskazują na uogólnienie, że niższe wskaźniki odpowiedzi powinny być bardziej podatne na zakłócenia (; ). Ponadto, chociaż nie jest to statystycznie istotne, zaobserwowano tendencję do wysokiej dawki naloksonu do zmniejszenia odpowiedzi na sygnał w dniu 1 (p= 0.06, 10 mg / kg vs sól fizjologiczna, całkowita ANOVA ns; widzieć Rys. 1). Wskazuje to na brak efektu podłogi.

Krzywa dawka-efekt dla naloksonu w odpowiedzi na sygnał w dniu 30 była osobliwa. Fakt, że lek był skuteczny przy bardzo niskich dawkach i wyższych dawkach, ale nie przy środkowej dawce, może wskazywać na wiele mechanizmów osłabiania odpowiedzi na sygnał sparowany z sacharozą.

Mechanizmem działania dwufazowego może być regionalna skuteczność antagonisty w stosunku do testowanych dawek. Na przykład w NAcc jest więcej receptorów opioidowych niż w VTA (; ) i badania mikroiniekcji kierujące agonistami opiatów (; ) w NAcc i VTA zaobserwowali podtyp miejscowego receptora opioidowego i ogólne różnice w zależności od dawki. Może być tak, że niższe dawki naloksonu są bardziej skuteczne w jednym z tych regionów, podczas gdy przy wyższych dawkach dotyczy to obu regionów. Środkowa dawka może powodować „brak równowagi” w ogólnym hamowaniu układu DA łączącego te obszary mózgu. W efekcie może to spowodować wzrost zmienności zmotywowanej odpowiedzi. Właśnie to zaobserwowaliśmy po dawce 0.1 mg / kg. Kontrola danych odpowiedzi ujawniła, że ​​z dziesięciu szczurów w grupie trzy szczury w grupie 0.1 mg / kg uzyskały 70 lub więcej odpowiedzi (70, 70, 72), podczas gdy trzy szczury uzyskały mniej niż odpowiedzi 25 (15, 18, 24) . Pozostałe szczury w tej grupie odpowiadały 29 – 41 razy (29, 32, 38, 41), podczas gdy średnia wartość soli wynosiła 46.4. Ogólnie rzecz biorąc, tendencja do kontroli danych z poszczególnych szczurów dotyczyła zmniejszenia odpowiedzi w porównaniu z solą fizjologiczną po 0.1 mg / kg, podczas gdy niektóre szczury faktycznie wykazały nasilenie odpowiedzi.

Wreszcie, chociaż nalokson dość selektywnie osłabiał odpowiedź indukowaną przez wskazówkę w dniu 30, nie zmniejszał odpowiedzi w dniu 30 w stosunku do poziomów w dniu 1 (Rys. 1). Dlatego mogliśmy zaobserwować jedynie częściowe osłabienie wszelkich ogólnych neuroadaptacji leżących u podstaw inkubacji głodu sacharozy. Inne systemy nadajników jako modulatory inkubacji głodu są kandydatami do dalszych badań. Glutaminian jest prawdopodobnym wyborem jako niedawno odkryli, że hamowanie uwalniania glutaminianu przez agonistę autoreceptora glutaminianu LY379268 osłabia inkubację głodu sacharozy, gdy jest podawana ogólnoustrojowo lub bezpośrednio do jądra centralnego ciała migdałowatego (). GABA jest kolejnym możliwym celem, ponieważ neurony VTA GABA prawdopodobnie hamują neurony mezolimbiczne DA (; ); dlatego receptory GABA byłyby celem wpływającym na zachowanie motywowane. Wreszcie, sam DA byłby dobrym kandydatem, zwłaszcza biorąc pod uwagę naszą wcześniejszą obserwację zależnego od czasu zmniejszenia efektów reakcji wzmocnionej kokainą na sygnał sparowany z sacharozą ().

wnioski

Ponieważ nalokson okazał się najskuteczniejszy później w przypadku przymusowej abstynencji, może być pożądaną potencjalną opcją leczenia w celu zmniejszenia głodu pokarmowego. Na przykład ponad 90% dietetyków nie osiąga celów redukcji masy ciała (). Obecne wyniki uzupełniają również badania kliniczne z zastosowaniem naloksonu i naltreksonu w celu zmniejszenia nawrotu głodu i bulimii, spożycia alkoholu i palenia papierosów (; ; ; ). Odkrycia te potwierdzają ogólną rolę układu opioidowego w nawrotach, w tym zachowania głodu, związane z kilkoma klasami nagród.

Podziękowanie

Badanie zostało wsparte grantem NIDA / NIH DA016285-01 oraz niedostatecznie reprezentowaną nagrodą uzupełniającą mniejszości studenckiej (DA016285-01-S2).

Referencje

  • Bossert JM, Ghitza UE, Lu L, Epstein DH, Shaham Y. Neurobiologia nawrotu do poszukiwania heroiny i kokainy: aktualizacja i implikacje kliniczne. Eur J Pharmacol. 2005; 526: 36 – 50. [PubMed]
  • Burattini C, Burbassi S, Aicardi G, Cervo L. Wpływ naltreksonu na zachowanie poszukiwania kokainy i sacharozy w odpowiedzi na powiązane bodźce u szczurów. Int J Neuropsychopharmacol. 2007: 1 – 7. (w prasie) [PubMed]
  • Ośrodki kontroli i zapobiegania chorobom (CDC) Nadwaga i otyłość: trendy. 2007. Luty, pobrano kwietnia 18, 2007, z Centrów Kontroli i Zapobiegania Chorobom: http://www.cdc.gov/nccdphp/dnpa/obesity/trend/index.htm.
  • Ciccocioppo R, Martin-Fardon R, Weiss F. Wpływ selektywnej blokady receptorów opioidowych mu (1) lub delta na przywrócenie zachowań związanych z poszukiwaniem alkoholu przez bodźce związane z narkotykami u szczurów. Neuropsychofarmakologia. 2002; 27: 391 – 399. [PubMed]
  • Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Cadet JL, Schwartz GJ, Moran TH, Hoebel BG. Nadmierne spożycie cukru zmienia wiązanie z dopaminą i receptorami opioidowymi mu w mózgu. Neuroreport. 2001; 12: 3549 – 3552. [PubMed]
  • Colantuoni C, Rada P, McCarthy J, Patten C, Avena NM, Chadeayne A, Hoebel BG. Dowody na to, że przerywane, nadmierne spożycie cukru powoduje endogenne uzależnienie od opioidów. Obes Res. 2002; 10: 478 – 488. [PubMed]
  • Crombag HS, Gorny G, Li Y, Kolb B, Robinson TE. Przeciwne skutki samo-podawania amfetaminy na kolce dendrytyczne w przyśrodkowej i oczodołowej korze przedczołowej. Cereb Cortex. 2005; 15: 341 – 348. [PubMed]
  • D'Anci KE, Kanarek RB. Antagonizm naltreksonu przeciw motocycepcji morfiną u szczurów karmionych sacharozą i karmą dla chow. Nutr Neurosci. 2004; 7: 57 – 61. [PubMed]
  • Devine DP, Leone P, Pocock D, Wise RA. Różnicowe zaangażowanie brzusznych czwartorzędowych receptorów opioidowych mu, delta i kappa w modulowanie podstawowego mezolimbicznego uwalniania dopaminy: badania mikrodializy in vivo. J Pharmacol Exp Ther. 1993; 266: 1236 – 1246. [PubMed]
  • Drewnowski A, Krahn DD, Demitrack MA, Nairn K, Gosnell BA. Nalokson, bloker opiatów, zmniejsza spożycie słodkich wysokotłuszczowych pokarmów u otyłych i szczupłych kobiet obżerających się. Am J Clin Nutr. 1995; 61: 1206 – 1212. [PubMed]
  • Epstein AM, król AC. Naltrekson łagodzi ostre palenie papierosów. Pharmacol Biochem Behav. 2004; 77: 29 – 37. [PubMed]
  • Glass MJ, O'Hare E, Cleary JP, Billington CJ, Levine AS. Wpływ naloksonu na zachowania motywowane pokarmem u otyłych szczurów Zucker. Psychofarmakologia (Berl) 1999; 141: 378 – 384. [PubMed]
  • Gonzalez FA, Goldberg SR. Wpływ kokainy i d-amfetaminy na zachowanie utrzymywane przy różnych harmonogramach prezentacji pokarmu u małp wiewiórczych. J Pharmacol Exp Ther. 1977; 201: 33 – 43. [PubMed]
  • Grimm JW, Fyall AM, Osincup DP. Inkubacja głodu sacharozy: skutki zmniejszonego treningu i wstępnego ładowania sacharozy. Physiol Behav. 2005; 84: 73 – 79. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Grimm JW, Buse C, Manaois M, Osincup D, Fyall A, Wells B. Zależne od czasu dysocjacja efektów zależnych od dawki kokainy na pragnienie i ruchliwość sacharozy. Behav Pharmacol. 2006; 17: 143 – 149. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Grodstein F, Levine R, Troy L, Spencer T, Colditz GA, Stampfer MJ. Trzyletnia obserwacja uczestników komercyjnego programu odchudzania. Czy potrafisz to powstrzymać? Arch Intern Med. 1996; 156: 1302 – 1306. [PubMed]
  • Holland PC, Bouton ME. Hipokamp i kontekst w warunkowaniu klasycznym. Curr Opin Neurobiol. 1999; 9: 195 – 202. [PubMed]
  • Julien RM. Podstawa działania narkotyków: zwięzły, nietechniczny przewodnik po działaniach, zastosowaniach i skutkach ubocznych leków psychoaktywnych. 9. Godni wydawcy; Nowy Jork: 2001.
  • Leri F, Burns LH. Naltrekson w bardzo niskiej dawce zmniejsza siłę nagradzania oksykodonu i podatność na nawrót u szczurów. Pharmacol Biochem Behav. 2005; 82: 252 – 262. [PubMed]
  • Lu L, Dempsey J. Kokaina poszukująca przez dłuższy okres karencji u szczurów: zależny od czasu wzrost odpowiedzi wywołany przez priming heroiny w ciągu pierwszych miesięcy 3. Psychofarmakologia (Berl) 2004; 176: 109 – 114. [PubMed]
  • Lu L, Grimm JW, Hope BT, Shaham Y. Inkubacja głodu kokainowego po wycofaniu: przegląd danych przedklinicznych. Neuropharmakologia. 2004; 47: 214 – 226. [PubMed]
  • MacDonald AF, Billington CJ, Levine AS. Wpływ naltreksonu, antagonisty opioidów, na karmienie indukowane przez DAMGO w brzusznym obszarze nakrywkowym i w jądrze półleżącym w skorupie szczura. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2003; 285: R999 – R1004. [PubMed]
  • Mansour A, Khachaturian H, Lewis ME, Akil H, Watson SJ. Autoradiograficzne różnicowanie receptorów opioidowych mu, delta i kappa w przodomózgowiu i śródmózgowiu szczura. J Neurosci. 1987; 7: 2445 – 2464. [PubMed]
  • Marrazzi MA, Markham KM, Kinzie J, Luby ED. Zaburzenia objadania się: reakcja na naltrekson. Int J Obes Relat Metab Disord. 1995; 19: 143 – 145. [PubMed]
  • McBride WJ, Chernet E, McKinzie DL, Lumeng L, Li TK. Ilościowa autoradiografia receptorów opioidowych mu w OUN szczurów P nieużywających alkoholu, preferujących P i NP, które nie preferują alkoholu. Alkohol. 1998; 16: 317 – 323. [PubMed]
  • O'Brien CP. Postępy w badaniach nad zrozumieniem i leczeniem uzależnienia. Jestem uzależniony. 2003; 12 (Suppl 2): S36 – 47. [PubMed]
  • Olmstead MC, Burns LH. Naltrekson w ultraniskich dawkach tłumi nagradzające działanie opiatów i awersyjne działanie wycofywania opiatów u szczurów. Psychofarmakologia (Berl) 2005; 181: 576 – 581. [PubMed]
  • O'Malley SS, Krishnan-Sarin S, Farren C, Sinha R, Kreek MJ. Naltrekson zmniejsza głód i samopodawanie alkoholu u osób uzależnionych od alkoholu i aktywuje oś podwzgórze-przysadka-nadnercza. Psychofarmakologia (Berl) 2002; 160: 19 – 29. [PubMed]
  • Phillips RG, LeDoux JE. Różnicowy udział ciała migdałowatego i hipokampa w sterowanym i kontekstowym warunkowaniu strachu. Behav Neurosci. 1992; 106: 274 – 285. [PubMed]
  • Phillips G, Willner P, Sampson D, Nunn J, Muscat R. Pimozyd i amfetamina zależne od czasu, harmonogramu i wzmacniacza. Psychofarmakologia (Berl) 1991; 104: 125 – 131. [PubMed]
  • Pickering C, Liljequist S. Aktywacja behawioralna wywołana przez Cue: nowy model głodu alkoholu? Psychofarmakologia (Berl) 2003; 168: 307 – 313. [PubMed]
  • Powell KJ, Abul-Husn NS, Jhamandas A, Olmstead MC, Beninger RJ, Jhamandas K. Paradoksalny wpływ antagonisty opioidów naltrekson na analgezję morfiny, tolerancję i nagrodę u szczurów. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 300: 588 – 596. [PubMed]
  • Reid LD. Endogenne peptydy opioidowe oraz regulacja picia i karmienia. Am J Clin Nutr. 1985; 42: 1099 – 1132. [PubMed]
  • Shalev U, Grimm JW, Shaham Y. Neurobiologia nawrotu do poszukiwania heroiny i kokainy: przegląd. Pharmacol Rev. 2002; 54: 1 – 42. [PubMed]
  • Sobik L., Hutchison K, Craighead L. Wzbudzone przez głód pragnienie jedzenia: świeże podejście do badań nad upijaniem się. Apetyt. 2005; 44: 253 – 261. [PubMed]
  • Spanagel R, Herz A, Shippenberg TS. Przeciwstawne tonicznie aktywne endogenne układy opioidowe modulują mezolimbiczny szlak dopaminergiczny. Proc Natl Acad Sci US A. 1992; 89: 2046 – 2050. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Uejima JL, Bossert JM, Polacy GC, Lu L. Systemowe i centralne iniekcje ciała migdałowatego agonisty mGluR (2 / 3) LY379268 osłabiają ekspresję inkubacji głodu sacharozy u szczurów. Behav Brain Res. 2007 (maj 1, Epub przed drukiem) [PubMed]
  • Volkow ND, Wise RA. Jak uzależnienie od narkotyków może pomóc nam zrozumieć otyłość? Nat Neurosci. 2005; 8: 555 – 560. [PubMed]
  • Zhang M., Kelley AE. Agoniści opioidów wstrzykiwani do jądra półleżącego zwiększają picie sacharozy u szczurów. Psychofarmakologia (Berl) 1997; 132: 350 – 360. [PubMed]