Neuronal Nicotinic Acetylcholine Receptor Modulators Zmniejszenie spożycia cukru (2016)

Cytat: Shariff M, Quik M, Holgate J, Morgan M, Patkar OL, Tam V i in. (2016) Neuronowe nikotynowe modulatory receptora acetylocholiny zmniejszają spożycie cukru. PLoS ONE 11(3): e0150270. doi:10.1371/journal.pone.0150270

Redaktor: James Edgar McCutcheon, University of Leicester, ZJEDNOCZONE KRÓLESTWO

Odebrane: Wrzesień 30, 2015; Przyjęty: Luty 11, 2016; Opublikowano: 30 marca 2016 r.

Prawa autorskie: © 2016 Shariff i in. Jest to artykuł o otwartym dostępie, rozpowszechniany na warunkach Licencja Creative Commons - uznanie autorstwa, który pozwala na nieograniczone użycie, dystrybucję i reprodukcję w dowolnym medium, pod warunkiem, że autor i źródło są uznawane.

Dostępność danych: Dane są dostępne w internetowym repozytorium danych www.figshare.com z opiekunem DOI: 10.6084 / m9.figshare.2068161.

Finansowanie: Badania te zostały sfinansowane przez: 1. Australijską Radę ds. Badań Naukowych – grant ID FT1110884 (dla SEB), www.arc.gov.au; 2. National Health & Medical Research Council – grant nr 1049427 (na rzecz SEB), www.nhmrc.gov.au; oraz 3. Narodowy Instytut Zdrowia – identyfikator grantu NS59910 (do MQ), www.nih.gov.

Konkurencyjne zainteresowania: Autorzy zadeklarowali, że nie istnieją konkurencyjne interesy.

1. Wstęp

Nadmierne spożycie cukru jest uważane za jeden z zasadniczych i podstawowych elementów obecnej epidemii otyłości, która jest obecnie zjawiskiem ogólnoświatowym.1, 2] Rzeczywiście wykazano, że nadmierne picie sacharozy wielokrotnie podnosi poziom dopaminy w jądrze półleżącym (NAc) [3-6], kluczową cechę narkotyków [7-14] Ponadto przewlekłe, sporadyczne spożycie cukru powoduje wzrost ekspresji receptorów dopaminy D1 w NAc, spadek ekspresji receptorów D2 w NAc i prążkowiu [15-17], a także wzrost mRNA receptora dopaminy D3 w NAc i skorupie ogoniastej. Podobne zmiany obserwuje się w odpowiedzi na kokainę i morfinę [18-24].

Ponadto spadek poziomu mRNA enkefaliny w NAc [25] zaobserwowano po sporadycznym spożyciu cukru [17], z podobnymi obserwacjami w odpowiedzi na wielokrotne zastrzyki morfiny [22, 23] lub u ludzi uzależnionych od kokainy [26] Wreszcie, podczas odstawiania przewlekłej ekspozycji na sacharozę, szczury wykazują brak równowagi w dopaminie i acetylocholinie, tj. poziom dopaminy spada, podczas gdy poziom acetylocholiny wzrasta [27], podobne do zmian obserwowanych w przypadku kilku narkotyków, w tym morfiny, nikotyny i alkoholu [28-30] Daje to impuls do zbadania układu limbicznego jako możliwego celu terapeutycznego w celu zmniejszenia spożycia cukru.

Układ limbiczny to wzajemnie połączony zbiór struktur mózgowych, w tym NAc i brzuszny obszar nakrywkowy (VTA), które kodują stany emocjonalne, takie jak oczekiwanie na nagrodę i motywacja.31] W odniesieniu do spożycia cukru wykazano, że układ mezolimbiczny wykazuje przesadną reakcję wyrazistości bodźców na sygnały dotyczące sacharozy [32-34] Rzeczywiście badania na zwierzętach wykazały, że długotrwałe spożywanie smacznego pokarmu może powodować zmiany w szlakach nagrody w mózgu, co sugeruje brak równowagi w normalnej homeostazie przetwarzania nagrody [35, 36].

Na poziomie molekularnym Acetylocholina (ACh) z cholinergicznych interneuronów NAc wiąże się z neuronalnymi nikotynowymi receptorami acetylocholiny (nAChR) i moduluje uwalnianie dopaminy (DA) i wzmocnione zachowania [37] Co ciekawe, wykazano, że sacharoza wpływa, choć pośrednio, na uwalnianie DA w NAc poprzez nAChR [38], co sugeruje, że nAChR są obiecującym celem farmakoterapii.

Chociaż w układzie limbicznym zidentyfikowano wiele podtypów nAChR, w tym NAc, nie jest znana identyfikacja podtypów nAChR zaangażowanych w pośredniczenie i utrzymywanie spożycia sacharozy. Wareniklina, częściowy agonista α4β2*, α6β2* i α3β2*-nAChR (*oznacza obecność innych możliwych podjednostek w kompleksie receptorowym) oraz pełny agonista podtypów α7 i α3β4* [39, 40] zmniejsza głód nikotynowy i objawy odstawienia [41], a także w ograniczaniu spożycia alkoholu [42] Wareniklina wykazuje skuteczność w rzucaniu palenia, po pierwsze, umiarkowanie zwiększając uwalnianie DA w NAc, a po drugie, osłabiając indukowane nikotyną uwalnianie DA poprzez konkurencyjne blokowanie miejsca wiązania nAChR [43, 44] Biorąc pod uwagę wpływ acetylocholiny na apetyt, interesujące będzie przetestowanie skuteczności warenikliny w zmniejszaniu spożycia sacharozy. Ponadto badanie innych leków nAChR może pomóc w identyfikacji potencjalnych podjednostek nAChR, na które jest ukierunkowany.

2. Materiały i metody

Narkotyki 2.1

Roztwory 5% (w/v) sacharozy i 0.2% (w/v) sacharyny (Sigma, ST. Louis, USA) przygotowano w wodzie kranowej RO. Wareniklina (6,7,8,9-tetrahydro-6,10-metano-6H pirazyno[2,3-hwinian ][3]benzazepiny), mekamyloamina (Nchlorowodorek ,2,3,3-tetrametylobicyklo[2.2.1]heptano-2-aminy) i (-)-cytyzyny ((1R,5S)-1,2,3,4,5,6-heksahydro-1,5-metano-8H-pyrido [1,2-a[1,5]diazocyno-8-on) zakupiono od Tocris (Bristol, Wielka Brytania).

2.2 Zwierzęta i mieszkania

Pięciotygodniowe samce szczurów Wistar (183 g ± 14 g) (ARC, WA, Australia) trzymano indywidualnie w wentylowanych dwupoziomowych klatkach z pleksiglasu. Szczury aklimatyzowano do indywidualnych warunków w pomieszczeniu, obchodzenia się z nimi i cyklu światła odwróconego na 5 dni przed rozpoczęciem doświadczeń. Wszystkie szczury trzymano w klimatyzowanym pomieszczeniu z 12-godzinnym odwróconym cyklem światło/ciemność (światło wyłączone o 9 rano) z nieograniczonym dostępem do pożywienia (standardowa karma dla szczurów) i wody. Procedury doświadczalne były zgodne z wytycznymi ARRIVE i zostały zatwierdzone przez Komisje Etyczne Komisji ds. Etyki Zwierząt Uniwersytetu Technologicznego w Queensland oraz Komisję ds. Etyki Zwierząt Uniwersytetu Queensland, zgodnie z prawodawstwem europejskim (Dyrektywa Rady Wspólnot Europejskich z dnia 24 listopada 1986 r., 86/ 609/EWG).

2.3 Paradygmat picia z dostępem przerywanym i dwiema butelkami do wyboru

Paradygmat picia dwóch butelek z dodatkiem 5% sacharozy i okresowego dostępu został zaadaptowany z [45] Wszystkie płyny umieszczono w plastikowych butelkach z podziałką o pojemności 300 ml z dziobkami do picia ze stali nierdzewnej wprowadzonymi przez dwa przelotki z przodu klatki po rozpoczęciu cyklu ciemnego światła. Jednocześnie zaprezentowano dwie butelki: jedną butelkę zawierającą wodę; druga butelka zawierająca 5% (w/v) sacharozy. Butelkę z 5% (w/v) sacharozą umieszczano na zmianę przy każdej ekspozycji w celu kontroli preferencji ubocznych. Butelki ważono 30 minut, 2 godziny i 24 godziny po przedstawieniu płynów, a pomiary wykonywano z dokładnością do 0.1 grama. Zmierzono także masę ciała każdego szczura, aby obliczyć gramy spożycia sacharozy na kilogram masy ciała. W poniedziałek po zakończeniu okresu aklimatyzacji w pomieszczeniu szczurom (183 ± 14 g, n = 10–12) podano jedną butelkę 5% (w/v) sacharozy i jedną butelkę wody. Po 24 godzinach butelkę z sacharozą zastąpiono drugą butelką z wodą, która była dostępna przez kolejne 24 godziny. Ten schemat powtarzał się w środy i piątki; Przez pozostałe dni szczury miały nieograniczony dostęp do wody. Podawanie leku rozpoczęto po tym, jak szczury utrzymały stabilny wyjściowy poziom picia (20 ± 5 g/kg) 5% (wag./obj.) roztworu sacharozy w przypadku (a) krótkotrwałej ekspozycji [~4 tygodnie (13 sesji picia)]; oraz (b) długotrwałe narażenie [~12 tygodni (37 sesji picia)]. Średnia masa ciała na początku badania leku wynosiła 373 ± 26 g w przypadku badania krótkoterminowego i 550 ± 48 g w przypadku badania długoterminowego. Agonistów, antagonistów i nośnik nAChR podawano jak opisano.

W celu porównania dobrowolnego początkowego spożycia sacharozy u zwierząt stosujących protokół dostępu przerywanego z protokołem dostępu ciągłego, oddzielna grupa (n = 10) 5-tygodniowych szczurów Wistar była leczona protokołem ciągłego dostępu z 5% sacharozą przez 4 tygodnie. Szczury te miały dostęp do jednej butelki 5% sacharozy i jednej butelki wody przez 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu przez cały czas trwania eksperymentu. Butelki z sacharozą i wodą ważono codziennie (w sumie 56 sesji z ważonymi butelkami), aby obliczyć spożycie sacharozy i preferencje. W tych dniach rejestrowano także masę zwierząt. Umiejscowienie butelki z sacharozą zmieniano każdego dnia, aby kontrolować preferencje uboczne.

Ponadto, w celu określenia wpływu warenikliny na spożycie bezkalorycznego środka słodzącego, oddzielnej grupie szczurów (n = 0.2) podano sacharynę 10% (w/v) zgodnie z opisanym tu protokołem dostępu przerywanego. 4 tygodnie od rozpoczęcia spożycia sacharyny szczurom podano wareniklinę stosując kwadrat łaciński w opisanych dawkach. Na koniec oddzielną grupę szczurów stosujących protokół przerywanego dostępu do sacharozy, wyznaczoną do autoradiografii, zabito przez dekapitację, a mózgi szybko usunięto, zamrożono w izopentanie na suchym lodzie i przechowywano w temperaturze -80°C. Następnie mózgi pocięto na skrawki (8 µm) na poziomie prążkowia, stosując kriostat (Leica Microsystems Inc., Deerfield, IL) ustawiony na -15 do -20°C. Skrawki umieszczono po rozmrożeniu na szkiełkach pokrytych poli-L-lizyną, wysuszono i przechowywano w temperaturze -80°C do czasu użycia do autoradiografii. Jako kontrolę wykorzystano szczury spożywające wodę (tj. bez sacharozy).

2.4 Harmonogramy leczenia

Szczury Wistar podzielono na grupy po 10–12 osób. W przypadku szczurów pijących krótko i długoterminowo, każdemu zwierzęciu podano wareniklinę (nośnik, 0.3, 1 i 2 mg/kg), stosując wzór kwadratu łacińskiego. Ponadto w grupie szczurów (n = 8) we wszystkich punktach czasowych rejestrowano spożycie pokarmu po podaniu warenikliny z dokładnością do 0.1 grama. Następnie, po powrocie do podstawowego picia, podawano jak poprzednio mekamylaminę (nośnik, 0.5, 1 i 2 mg/kg). Osobnej grupie szczurów podano (-)-cytyzynę (nośnik, 2 i 4 mg/kg) stosując wzór kwadratu łacińskiego. Na koniec osobnej grupie szczurów pijących krótko sacharynę podano wareniklinę, jak poprzednio. Zgodnie z projektem kwadratu łacińskiego każdy szczur służył jako własna kontrola. Dawki stosowane w tym badaniu odzwierciedlają dawki stosowane w istniejącej literaturze [46-51].

Wszystkie leki rozpuszczono w soli fizjologicznej i podano we wstrzyknięciu podskórnym (sc), w objętości 1 ml/kg, 30 minut przed podaniem butelek z sacharozą i wodą. Wszystkie roztwory leków przygotowywano bezpośrednio przed każdym wstrzyknięciem.

2.5 ¹²⁵Autoriografia I-Epibatydyny

Wiązanie ¹²⁵I-epibatydynę (2200 Ci/mmol; Perkin Elmer Life Sciences, Boston, MA, USA) wykonano zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami [52] Preparaty inkubowano wstępnie w temperaturze 22°C przez 15 minut w buforze zawierającym 50 mM Tris, pH 7.5, 120 mM NaCl, 5 mM KCl, 2.5 mM CaCl₂i 1.0 mM MgCl₂. Inkubowano je przez 40 minut z 0.015 nM ¹²⁵I-epibatydyna w obecności lub nieobecności α-konotoksyny MII (α-CtxMII) (100 nM). Następnie przemyto je, wysuszono i naświetlono błoną Kodak MR ¹²⁵Standardy I-mikroskali (GE Healthcare, Chalfont St. Giles, Buckinghamshire, Wielka Brytania) przez 5–7 dni. Niespecyficzne wiązanie oceniano w obecności 100 µM nikotyny i było ono podobne do ślepej błony.

2.6 Autoriografia transportera dopaminy

Wiązanie z transporterem dopaminy (DAT) mierzono za pomocą ¹²⁵I-RTI-121 (2200 Ci/mmol; Perkin Elmer Life Sciences, Boston, MA, USA), jak opisano wcześniej [53] Rozmrożone skrawki inkubowano wstępnie dwukrotnie po 15 minut każdy w temperaturze 22°C w 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 120 mM NaCl i 5 mM KCl, a następnie inkubowano przez 2 godziny w buforze z 0.025% albuminą surowicy bydlęcej, 1 μM fluoksetyny i 50 pM ¹²⁵I-RTI-121. Do blokowania niepożądanego wiązania z transporterami serotoniny zastosowano fluoksetynę Skrawki przemywano w temperaturze 0°C przez 4 x 15 minut każdy w buforze i raz w lodowatej wodzie, suszono na powietrzu i eksponowano przez 2 dni na kliszę Kodak MR z ¹²⁵Standardy I-mikroskali (GE Healthcare). Do zdefiniowania nieswoistego wiązania zastosowano nomifenzynę (100 µM).

2.7 Analizy danych

Do określenia wartości gęstości optycznej z filmów autoradiograficznych wykorzystano program ImageQuant firmy GE Healthcare. Wartości tła tkanki odjęto od całkowitego wiązania z tkanką, aby ocenić specyficzne wiązanie radioligandów. Specyficzne wartości wiązania następnie przeliczono na fmol/mg tkanki przy użyciu standardowych krzywych określonych na podstawie ¹²⁵I standardy. Dołożono wszelkich starań, aby odczyty gęstości optycznej próbki mieściły się w zakresie liniowym.

Wszystkie statystyki i dopasowania krzywych przeprowadzono przy użyciu GraphPad Prism 6 (Graph Pad Software Co., San Diego, Kalifornia, USA). Porównania statystyczne przeprowadzono przy użyciu analizy testu t dla niesparowanych jednostek, jednokierunkowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu wielokrotnych porównań Newmana-Keulsa lub dwuczynnikowej analizy ANOVA, a następnie testu post hoc Bonferroniego. Za istotną uznawano wartość p ≤0.05. Wszystkie wartości wyrażono jako średnią ± SEM wskazanej liczby zwierząt, przy czym wartości uwalniania dla każdego zwierzęcia reprezentują średnią 6–15 sygnałów z 1–2 skrawków.

3. Wyniki

3.1 Wareniklina zmniejsza spożycie sacharozy, stosując paradygmat wyboru dwóch butelek o dostępie przerywanym

Aby zbadać wpływ warenikliny na szczury spożywające sacharozę krótkoterminowo (4 tygodnie) i długoterminowo (12 tygodni), zastosowaliśmy paradygmat picia z przerywanym dostępem i dwiema butelkami [54] Podskórne (sc) podawanie warenikliny szczurom spożywającym krótkotrwałą sacharozę (Ryc. 1A) zmniejszone spożycie sacharozy [F (3, 33) = 3.8, P < 0.05]. Analiza post hoc wykazała, że ​​jedynie 2 mg/kg znacząco zmniejszyło spożycie sacharozy. Natomiast u szczurów długoterminowo pijących sacharozę (Ryc. 1B), podczas gdy wareniklina zmniejszała spożycie sacharozy [F (3, 24) = 15.24, P < 0.0001], analiza post hoc wykazała, że ​​zarówno 1, jak i 2 mg/kg znacząco zmniejszyły spożycie sacharozy w sposób zależny od dawki w porównaniu z nośnikiem. Ponadto wareniklina podawana ogólnoustrojowo nie miała wpływu na spożycie karmy w żadnym z badanych punktów czasowych i we wszystkich skutecznych dawkach, zarówno krótkoterminowych, jak i długoterminowych. Co ciekawe, podskórne podawanie warenikliny szczurom spożywającym sacharynę przez krótki okres (4 tygodnie) (Rys 1C) zmniejszone spożycie sacharyny [F (3, 24) = 5.67, P < 0.05]. Analiza post hoc wykazała, że ​​jedynie 2 mg/kg znacząco zmniejszyło spożycie sacharyny. We wszystkich powyższych przypadkach istotność zaobserwowano w punkcie czasowym 30 minut, bez istotności w punkcie czasowym 2 i 24 godziny.

   

• oryginalny obraz (603KB)

Ryc. 1. Długotrwała ekspozycja na sacharozę (12 tygodni) u szczurów przy zastosowaniu paradygmatu wyboru dwóch butelek z przerywanym dostępem zwiększyła skuteczność warenikliny.

Wareniklina (2 mg/kg) znacząco zmniejszała spożycie sacharozy (ryc. 1A) po krótkotrwałej (4 tygodnie) ekspozycji na sacharozę. Podczas gdy zarówno wareniklina w dawce 1, jak i 2 mg/kg znacząco zmniejszała spożycie sacharozy (ryc. 1B) po długotrwałej (12 tygodni) ekspozycji na sacharozę. Wareniklina (2 mg/kg) znacząco zmniejszała spożycie sacharyny (ryc. 1C) po krótkotrwałej (4 tygodnie) ekspozycji na sacharynę. Wartości wyrażono jako średnie spożycie sacharozy (g/kg) ± SEM (ANOVA z powtarzanymi pomiarami, a następnie test post hoc Newmana-Keulsa). *, P < 0.05; **, P < 0.01 w porównaniu z pojazdem, n = 10 – 12.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g001

Ponadto, w przeciwieństwie do wpływu warenikliny na spożycie sacharozy i sacharyny u zwierząt spożywających sacharozę krótkoterminowo (4 tygodnie) w ramach protokołu przerywanego dostępu, wareniklina nie zmniejszała spożycia sacharozy u zwierząt otrzymujących ciągły dostęp do sacharozy w krótkim okresie (4 tygodnie) (dane nie pokazane). Należy zauważyć, że szczury mające dostęp przerywany spożywały znacznie więcej sacharozy w ciągu pierwszych 30 minut podawania butelki niż szczury otrzymujące ciągły dostęp, co określono za pomocą dwustronnego testu t dla niesparowanych (t = 4.025, df = 13, P < 0.01). Dlatego wszystkie dalsze eksperymenty w tym badaniu wykorzystywały protokół dostępu przerywanego. We wszystkich przypadkach nie miało to wpływu na zużycie wody.

3.2 Mekamylamina, niekonkurencyjny, nieselektywny antagonista nAChR, zmniejsza spożycie sacharozy, stosując paradygmat wyboru dwóch butelek o dostępie przerywanym

Następnie zbadaliśmy wpływ mekamylaminy, niekonkurencyjnego, nieselektywnego antagonisty nAChR, na spożycie sacharozy w tym samym paradygmacie wyboru dwóch butelek z przerywanym dostępem, jak podano powyżej. Mekamylamina zmniejszała spożycie sacharozy w krótkim okresie [F (3, 33) = 5.9, P < 0.01 30min; F (3, 33) = 10.91, P <0.001 2 godz.] i szczury długotrwale spożywające sacharozę [F (3, 21) = 4.6, P < 0.05 30 min; F (3, 21) = 10.42, P <0.001 2 godz.]. Analiza post hoc wykazała, że ​​dawka 2 mg/kg znacząco zmniejszała spożycie sacharozy po 30 minutach w krótkim okresie (Ryc. 2A) i szczury długotrwale spożywające sacharozę (Ryc. 2B), a także w punkcie czasowym 2 godziny. Również 1 mg/kg było istotne krótkoterminowo w punkcie czasowym 2 godziny. W przypadku badanych dawek spożycie sacharozy nie uległo zmianie po 24 godzinach. W żadnym punkcie czasowym i dawce nie miało to wpływu na spożycie wody.

  

Ryc. 2. Mekamylamina znacząco zmniejszyła spożycie sacharozy u szczurów spożywających sacharozę krótkoterminowo (4 tygodnie) i długoterminowo (12 tygodni), stosując paradygmat wyboru dwóch butelek z przerywanym dostępem.

Mekamylamina (2 mg/kg) znacząco zmniejszała spożycie sacharozy u szczurów narażonych na krótkotrwałą (4 tygodnie) i długoterminową (12 tygodni) sacharozę (ryc. 2A i 2B). Wartości wyrażono jako średnie spożycie sacharozy (g/kg) ± SEM (ANOVA z powtarzanymi pomiarami, a następnie test post hoc Newmana-Keulsa). *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P < 0.001 w porównaniu z pojazdem, n = 12.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g002

3.3 Cytyzyna zmniejsza spożycie sacharozy, stosując paradygmat wyboru dwóch butelek z dostępem przerywanym

Drugą grupę szczurów testowano z (-)-cytyzyną, β2-selektywnym agonistą nAChR. Cytyzyna znacząco zmniejszyła spożycie sacharozy w krótkim okresie [F (2, 22) = 7.18, P < 0.01 30min; F (2, 22) = 6.82, P <0.01 2 godz.] i szczury długotrwale spożywające sacharozę [F (2,20) = 19.43, P < 0.0001 30min; F (2,20) = 12.94, P < 0.001 2 godz.). Analiza post hoc wykazała, że ​​dawka 4 mg/kg znacząco zmniejszała spożycie sacharozy po 30 minutach w krótkim okresie (Ryc. 3A) i szczury długotrwale spożywające sacharozę (Ryc. 3B), a także w punkcie czasowym 2 godziny. W przypadku badanych dawek spożycie sacharozy nie uległo zmianie po 24 godzinach. Ponadto w żadnym punkcie czasowym i dawce nie miało to wpływu na spożycie wody.

  

Ryc. 3. Cytyzyna znacząco zmniejszała spożycie sacharozy u szczurów spożywających sacharozę krótkoterminowo (4 tygodnie) i długoterminowo (12 tygodni), stosując paradygmat wyboru dwóch butelek z dostępem przerywanym.

Cytyzyna (4 mg/kg) znacząco zmniejszała spożycie sacharozy (ryc. 3A i 3B) po rozpoczęciu picia u szczurów narażonych na krótkotrwałą (4 tygodnie) i długoterminową (12 tygodni) sacharozę. Wartości wyrażono jako średnie spożycie sacharozy (g/kg) ± SEM (ANOVA z powtarzanymi pomiarami, a następnie test post hoc Newmana-Keulsa). *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P < 0.001 w porównaniu z pojazdem, n = 12.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g003

3.4 Narażenie na krótkotrwałe (4 tygodnie) i długotrwałe (12 tygodni) spożycie sacharozy zwiększa α4β2* i zmniejsza wiązanie podtypu nAChR α6β2* w jądrze półleżącym

Prążkowie zawierają dwie główne populacje nAChR, podtypy α4β2* i α6β2* [55] Aby określić, jak długotrwałe leczenie sacharozą modyfikowało ekspresję podtypów α4β2* i α6β2* w mózgu, zmierzyliśmy ¹²⁵Wiązanie I-epibatydyny pod nieobecność i w obecności α-CtxMII, która blokuje α6β2* nAChR (Rys. 4A i 4B). Wiązanie określone w obecności α-CtxMII reprezentuje to, które występuje przy α4β2* nAChR, podczas gdy różnicę pomiędzy całkowitym i α4β2* nAChR definiuje się jako wiązanie α6β2* nAChR. α4(nie α6)β2* nAChR były znacząco zwiększone w NAc zarówno u zwierząt leczonych sacharozą krótkoterminowo, jak i długoterminowo (test T dla niesparowanych; odpowiednio p = 0.024 i <0.0001). Natomiast α6β2* nAChR (Rys. 4C i 4D) uległy istotnemu zmniejszeniu w krótkim okresie (test t dla niesparowanych; p = 0.028) i długoterminowym (test t dla niesparowanych; p = 0.0035) przy leczeniu sacharozą. Na koniec porównaliśmy także wiązanie transportera dopaminy (DAT) przez ¹²⁵Wiązanie I-RTI-121 w celu oceny modulacji transportu dopaminy u szczurów leczonych sacharozą. Nie zaobserwowano istotnej zmiany w krótkim (4 tygodnie) i długim (12 tygodni) (test T dla niesparowanych; odpowiednio p = 0.290 i 0.263).

   

Ryc. 4. Długotrwałe przyjmowanie sacharozy (12 tygodni) zwiększa poziom α4(nonα6)β2* nAChR i zmniejsza poziom α6β2* nAChR w jądrze półleżącym szczura (NAc).

Ilościowe analizy wiązania α4(nonα6)β2* nAChR z wykorzystaniem ¹²⁵Wiązanie I-Epibatydyny przy braku i obecności α-CtxMII wykazuje znaczny wzrost α4(nonα6)β2* nAChR (A i B) przy spadku α6β2* nAChR (C i D) po krótkotrwałym (4-tygodniowym ) i długoterminową (12 tygodni) ekspozycję na sacharozę w paradygmacie wyboru dwóch butelek o dostępie przerywanym. Transporter dopaminy (DAT) określony przez ¹²⁵Wiązanie I-RTI-121 nie wykazuje żadnych znaczących zmian w krótkim okresie (4 tygodnie) i długim okresie (12 tygodni) (odpowiednio E i F). Każda wartość reprezentuje średnią SEM czterech zwierząt na grupę. Istotność różnicy w porównaniu ze szczurami, którym podawano nośnik, ****p <0.0001, **p <0.01, *p <0.05.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0150270.g004

4. Dyskusja

Niniejsze badanie pokazuje, że ogólnoustrojowe podawanie warenikliny spowodowało zależne od dawki zmniejszenie spożycia sacharozy przy zastosowaniu paradygmatu wyboru dwóch butelek o dostępie przerywanym, szczególnie po długotrwałym spożywaniu sacharozy. Wiadomo, że wareniklina, częściowy agonista neuronalnych podtypów α4β2*, α6β2* i α3β2*-nAChR oraz pełny agonista podtypów α7 i α3β4* nAChR [39, 40], zmniejsza głód nikotynowy i objawy odstawienia [41], jak również zmniejsza spożycie etanolu w badaniach na zwierzętach [42] Ponadto wykazano, że wareniklina pośredniczy w swoim działaniu na poziomie NAc [56], kluczowy obszar limbicznej ścieżki nagrody w mózgu. Wcześniej wykazano, że karmienie aż do uczucia sytości zwiększa ACh w półleżącym [57], szczególnie w kontekście spożycia sacharozy [58]. jaco ciekawe, stwierdzono, że to rozregulowanie równowagi między dopaminą (DA) i acetylocholiną (ACh) w układzie limbicznym, szczególnie w NAc, powoduje i utrzymuje zachowania utrwalające uzależnienie od substancji uzależniających [59, 60]. Co ciekawe, wareniklina nie miała wpływu na spożycie sacharozy w krótkoterminowym paradygmacie wyboru dwóch butelek o ciągłym dostępie, co sugeruje, że przerywany dostęp do sacharozy może przyczyniać się do zmian neurologicznych, w przypadku których wareniklina jest skuteczna. Aby to ustalić, konieczne będą jednak przyszłe badania. Co więcej, jest to szczególnie interesujące wareniklina zmniejszała nie tylko spożycie sacharozy, ale także sacharyny, nie wpływając na spożycie wody, sugerując, że smakowitość słodkich pokarmów jest ważna, szczególnie pod względem możliwego zaangażowania układu limbicznego. Co więcej, po dłuższej (12 tygodni) ekspozycji na sacharozę, niższa dawka warenikliny była równie skuteczna w zmniejszaniu spożycia sacharozy, jak wyższa dawka. Tę zróżnicowaną odpowiedź można przypisać zmianom obserwowanym w wiązaniu podjednostek nAChR zawierających α4β2, jak wykazano w tym badaniu.

Zaobserwowaliśmy również, że mekamylamina, nieselektywny, niekonkurencyjny antagonista nAChR, zmniejsza spożycie sacharozy. Nasze odkrycie potwierdza niedawne badanie, które wykazało, że mekamylamina zmniejsza motywację motywacyjną Pawłowa do spożycia cukruR [61] i samodzielne podawanie operanta, chociaż w znacznie wyższych dawkach [62] Dalej, an in vitro zastosowanie mekamylaminy w NAc, zmniejszone uwalnianie DA za pośrednictwem greliny półleżącej [63] Cytyzyna, selektywny agonista β2 nAChR, sprzedawany jako środek pomagający w rzuceniu palenia Tabex w krajach Europy Wschodniej, również zmniejszył spożycie sacharozy. Jednakże we wcześniejszym raporcie badającym wpływ cytyzyny na spożycie etanolu stwierdzono, że cytyzyna (3 mg/kg, sc) nie zmniejsza dobrowolnego spożycia sacharozy [64] Oprócz potencjalnych różnic gatunkowych [65], istniało wiele różnic proceduralnych pomiędzy naszymi eksperymentami a tymi opisanymi przez Sajję i Rahmana (2011). Co najważniejsze, w naszym badaniu Sajja i Rahman (2011) zastosowali niższą najwyższą dawkę (3 mg/kg) w porównaniu z 4 mg/kg. Jednak obecnie nie jest jasne, czy czynniki te można przypisać zaobserwowanym różnicom.

Ponadto należy zauważyć, że wpływ mekamylaminy i cytyzyny na zmniejszenie spożycia sacharozy przez dłuższy okres czasu w naszym badaniu (2 godz. vs 30 min), być może ze względu na szerszy zakres podjednostek nAChR, na które oddziałują mekamyloamina i cytyzyna, w porównaniu z podjednostkami nAChR, na które oddziałują mekamyloamina i cytyzyna. na który ukierunkowana jest wareniklina [66, 67] Ponadto do obserwowanego efektu może również przyczyniać się zróżnicowana farmakokinetyka mekamylaminy i cytyzyny w porównaniu z warenikliną. Możliwości te mają jednak charakter spekulacyjny i należy je zbadać w przyszłych badaniach. Można również wykluczyć nudności lub skutki narządu ruchu, ponieważ stosowane w naszym badaniu dawki warenikliny (0.3–2 mg/kg), mekamylaminy (0.5–2 mg/kg) i cytyzyny (2–4 mg/kg) są podobne do dawek dawki stosowane w poprzednich badaniach, czyli warenikliny (0.3–3 mg/kg), mekamylaminy (0.5–4 mg/kg) i cytyzyny (0.3–5 mg/kg) [46-51, 68-70].

Obserwacja, że ​​nie tylko częściowi agoniści, wareniklina i cytyzyna, ale także antagonista mekamyloamina, zmniejszają spożycie sacharozy, może dostarczyć wglądu w mechanizm molekularny, dzięki któremu leki β2* nAChR indukują swoje działanie. Jedna z możliwych interpretacji jest taka, że ​​wiąże się to z desensytyzacją nAChR. Chociaż jest całkiem dobrze ustalone, że acetylocholina i agoniści nAChR początkowo prowadzą do aktywacji nAChR, po tym szybko następują modyfikacje molekularne, które prowadzą do zamknięcia kanałów i blokady receptora lub odczulania [71-73] Sugerowano, że nikotyna i leki zawierające receptory nikotynowe wywierają swoje ogólne skutki behawioralne poprzez odczulanie receptorów nikotynowych, co leży u podstaw ich mechanizmu działania, przynajmniej częściowo, na działanie przeciwbólowe, depresję, zaprzestanie palenia i inne [74-76] Jeśli agoniści nAChR wywierają korzystne działanie poprzez blokadę receptora, antagoniści mogą być bardziej użyteczni z klinicznego punktu widzenia. Alternatywnie, bardziej skuteczni terapeutycznie mogą być częściowi agoniści nAChR, tacy jak wareniklina.

W bieżącym badaniu odkryliśmy również, że długoterminowa ekspozycja na sacharozę spowodowała wzrost liczby receptorów nAChR α4β2* i spadek α6β2* w NAc. Co ciekawe, podawanie nikotyny powoduje podobne zmiany w poziomach α4β2* i α6β2* nAChRs i o podobnej wielkości jak te uzyskane w niniejszym badaniu z sacharozą [77-79]. Chociaż mechanizmy odpowiedzialne za to nadal nie są w pełni poznane, sugeruje się, że zmiany w nAChR α4β2* i α6β2* przyczyniają się do wzmocnienia nikotyny i samodzielnego podawania [80-84]. Przez analogię zaobserwowane zmiany w nAChR po spożyciu sacharozy mogą leżeć u podstaw uzależniających właściwości sacharozy. Należy zauważyć, że obecnie nie jest jasne, czy obserwowane zmiany w poziomach α4β2* i α6β2* nAChR wynikają ze smakowitości sacharozy, czy ze zwiększonego spożycia kalorii. Chociaż w naszym badaniu wareniklina miała podobny wpływ na spożycie sacharyny i sacharozy, co sugeruje, że smak jest atrakcyjną propozycją, przyszłe badania są uzasadnione, aby wykluczyć zwiększone spożycie kalorii jako domniemany czynnik sprawczy obserwowanych zmian w poziomach ekspresji nAChR. Pomoże to również w wyjaśnieniu mechanizmu leżącego u podstaw zmian receptorowych przedstawionych w naszym badaniu. Jeśli chodzi o spożycie cukru i, bardziej ogólnie, spożycie żywności, pozostają spekulacje dotyczące uzależniających właściwości tej żywności. Rzeczywiście, niedawny przegląd przeprowadzony przez Hebebranda i współpracowników [85] dostrzega niuansową różnicę między uzależnieniem od jedzenia a znacznie preferowaną nomenklaturą uzależnienia od jedzenia. Pomimo tych spekulacji korelacje behawioralne i neuronalne w odniesieniu do spożycia cukru wskazują, że szlak mezolimbiczny jest atrakcyjnym celem interwencji farmakoterapii.

Podsumowując, farmakologiczna interferencja z nAChR wpływa na spożycie sacharozy. Ponadto, w oparciu o różnych testowanych agonistów i antagonistów nAChR, dochodzimy do wniosku, że β2* nAChR biorą udział w pośredniczeniu w farmakologicznym działaniu na spożycie sacharozy. Pokazujemy, że sacharoza pośredniczy we wzroście α4β2* i zmniejszeniu α6β2* nAChR w NAc, co sugeruje, że ten region jest wysoce prawdopodobnym kandydatem w modulowaniu zużycia sacharozy. Uzasadnione są dalsze badania w celu potwierdzenia domniemanej roli NAc w modulowaniu zachowań związanych ze spożywaniem sacharozy w funkcji nAChR. Wreszcie, nasze badanie sugeruje całkowicie nową, przypuszczalną strategię leczenia mającą na celu zmniejszenie spożycia cukru.

Informacje uzupełniające

Podziękowanie

Autorzy chcieliby podziękować Carli Campus za doskonałą pomoc techniczną w tych badaniach.

Autorskie Wkłady

Opracowano i zaprojektowano eksperymenty: MS SEB JH MM MQ. Wykonywane doświadczenia: MS MQ JH MM OLP VT AB. Analizowałem dane: MS MQ VT AB OLP. Dostarczone odczynniki/materiały/narzędzia analityczne: MS MQ SEB AB JH MM OLP. Napisał artykuł: MS MQ SEB MM AB JH OLP.

Referencje

1. 1. KTO. Otyłość: zapobieganie i zarządzanie globalną epidemią. Sprawozdanie z konsultacji WHO. Seria raportów technicznych Światowej Organizacji Zdrowia. 2000;894:i-xii, 1–253. EPUB 2001. 03.

< >3. Rada P, Avena NM, Hoebel BG. Codzienne objadanie się cukrem wielokrotnie uwalnia dopaminę w skorupie półleżącej. Neuronauka. 2005;134(3):737–44. EPUB 2005/07/01. doi: 10.1016/j.neuroscience.2005.04.043 pmid:15987666.Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar Zobacz artykuł PubMed / NCBI Google Scholar                     4. Bassareo V, Cucca F, Frau R, Di Chiara G. Różnicowa aktywacja dopaminy w skorupie półleżącej i rdzeniu poprzez wzmocnienie sacharozą poprzez szturchanie nosa i naciśnięcie dźwigni. Badania mózgu behawioralnego. 2015; 294: 215-23. doi: 10.1016/j.bbr.2015.08.006 pmd:26275926.5. Bassareo V, Cucca F, Frau R, Di Chiara G. Monitorowanie transmisji dopaminy w jądrze półleżącym szczura i rdzeniu podczas nabywania szturchania nosa w poszukiwaniu sacharozy. Badania mózgu behawioralnego. 2015; 287: 200-6. doi: 10.1016/j.bbr.2015.03.056 pmd:25827930.6. Bassareo V, Cucca F, Musio P, Lecca D, Frau R, Di Chiara G. Jądro półleżące, reakcja dopaminy powłoki i rdzenia na sacharozę u szczurów: rola przypadkowości odpowiedzi i sygnały dyskryminacyjne / uwarunkowane. Europejski dziennik neuronauki. 2015;41(6):802–9. doi: 10.1111/ejn.12839 pmd:25645148.7. De Vries TJ, Shippenberg TS. Układy neuronowe leżące u podstaw uzależnienia od opiatów. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2002;22(9):3321–5.8. Di Chiara G, Imperato A. Narkotyki nadużywane przez ludzi preferencyjnie zwiększają stężenie dopaminy synaptycznej w układzie mezolimbicznym swobodnie poruszających się szczurów. Postępowanie Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki. 1988;85(14):5274–8. Publikacja 1988/07/01. pmid:2899326; Centralny PMCID PubMed: PMCPMC281732. doi: 10.1073 / pnas.85.14.52749. Everitt BJ, Wilk ME. Uzależnienie od stymulantów psychomotorycznych: perspektywa systemów neuronowych. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2002;22(9):3312–20.10. Hernandez L, Hoebel BG. Nagroda pokarmowa i kokaina zwiększają zewnątrzkomórkową dopaminę w jądrze półleżącym, co mierzono za pomocą mikrodializy. Nauki o życiu. 1988;42(18):1705–12. pmd:3362036. doi: 10.1016/0024-3205(88)90036-711. Hurd YL, Kehr J, Ungerstedt U. Mikrodializa in vivo jako technika monitorowania transportu leków: korelacja zewnątrzkomórkowych poziomów kokainy i nadmiaru dopaminy w mózgu szczura. Journal of neurochemistry. 1988;51(4):1314–6. pmd:3418351. doi: 10.1111/j.1471-4159.1988.tb03103.x12. Picciotto MR, Corrigall, WA. Układy neuronowe leżące u podstaw zachowań związanych z uzależnieniem od nikotyny: obwody nerwowe i genetyka molekularna. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2002;22(9):3338–41. 20026360. pmd:11978809.13. Pothos E, Rada P, Mark GP, Hoebel BG. Mikrodializa dopaminy w jądrze półleżącym podczas ostrego i przewlekłego odstawienia morfiny, wytrąconego naloksonem odstawienia i leczenia klonidyną. Badania mózgu. 1991;566(1–2):348–50. pmd:1814554. doi: 10.1016/0006-8993(91)91724-f14. Rada P, Pothos E, Mark GP, Hoebel BG. Mikrodializy dowodzą, że acetylocholina w jądrze półleżącym bierze udział w odstawieniu morfiny i leczeniu klonidyną. Badania mózgu. 1991;561(2):354–6. pmd:1802350. doi: 10.1016/0006-8993(91)91616-915. Colantuoni C, Schwenker J, McCarthy J, Rada P, Ladenheim B, Cadet JL i in. Nadmierne spożycie cukru zmienia wiązanie z receptorami dopaminy i mi-opioidowymi w mózgu. Neuroreport. 2001;12(16):3549–52. doi: 10.1097/00001756-200111160-0003516. Bello NT, Lucas LR, Hajnal A. Powtarzający się dostęp sacharozy wpływa na gęstość receptora dopaminy D2 w prążkowiu. Neuroreport. 2002;13(12):1575–8. pmid:12218708; PubMed Central PMCID: PMC1945096. doi: 10.1097/00001756-200208270-0001717. Spangler R, Wittkowski KM, Goddard NL, Avena NM, Hoebel BG, Leibowitz SF. Opiatowy wpływ cukru na ekspresję genów w obszarach nagrody mózgu szczura. Badania mózgu Molekularne badania mózgu. 2004;124(2):134–42. doi: 10.1016/j.molbrainres.2004.02.013 pmd:15135221.18. Unterwald EM, Rubenfeld JM, Kreek MJ. Powtarzane podawanie kokainy zwiększa poziom receptorów opioidowych kappa i mu, ale nie delta. Neuroreport. 1994;5(13):1613–6. pmd:7819531. doi: 10.1097/00001756-199408150-0001819. Unterwald EM, Kreek MJ, Cuntapay M. Częstotliwość podawania kokainy wpływa na zmiany receptorów wywołane kokainą. Badania mózgu. 2001;900(1):103–9. pmd:11325352. doi: 10.1016/s0006-8993(01)02269-720. Alurges ME, Narang N, Wamsley JK. Zmiany w układzie receptorów dopaminergicznych po przewlekłym podawaniu kokainy. Synapsa (Nowy Jork, NY). 1993;14(4):314–23. doi: 10.1002/syn.890140409 pmd:8161369.21. Moore RJ, Vinsant SL, Nader MA, Porrino LJ, Friedman DP. Wpływ samodzielnego podawania kokainy na receptory D2 dopaminy u małp rezus. Synapsa (Nowy Jork, NY). 1998;30(1):88–96. doi: 10.1002/(SICI)1098-2396(199809)30:1<88::AID-SYN11>3.0.CO;2-L pmid:9704885.22. Georges F, Stinus L, Bloch B, Le Moine C. Przewlekła ekspozycja na morfinę i spontaniczne odstawienie są związane z modyfikacjami receptora dopaminy i ekspresji genów neuropeptydów w prążkowiu szczura. Europejski dziennik neuronauki. 1999;11(2):481–90. pmd:10051749. doi: 10.1046/j.1460-9568.1999.00462.x23. Turchan J, Lason W, Budziszewska B, Przewlocka B. Wpływ jednorazowego i wielokrotnego podawania morfiny na ekspresję genów receptora prodynorfiny, proenkefaliny i dopaminy D2 w mózgu myszy. Neuropeptydy. 1997;31(1):24–8. pmd:9574833. doi: 10.1016/s0143-4179(97)90015-924. Spangler R, Goddard NL, Avena NM, Hoebel BG, Leibowitz SF. Podwyższony mRNA receptora dopaminy D3 w dopaminergicznych i dopaminoreceptywnych obszarach mózgu szczura w odpowiedzi na morfinę. Badania mózgu Molekularne badania mózgu. 2003;111(1–2):74–83. pmd:12654507. doi: 10.1016/s0169-328x(02)00671-x25. Uhl GR, Ryan JP, Schwartz JP. Morfina zmienia ekspresję genu preproenkefaliny. Badania mózgu. 1988;459(2):391–7. pmd:3179713. doi: 10.1016/0006-8993(88)90658-026. Zubieta JK, Gorelick DA, Stauffer R, Ravert HT, Dannals RF, Frost JJ. Zwiększone wiązanie receptora opioidowego mu wykryte za pomocą PET u mężczyzn uzależnionych od kokainy jest powiązane z głodem kokainowym. Medycyna natury. 1996;2(11):1225–9. pmd:8898749. doi: 10.1038/nm1196-122527. Colantuoni C, Rada P, McCarthy J, Patten C, Avena NM, Chadeayne A i in. Dowody na to, że sporadyczne, nadmierne spożycie cukru powoduje endogenne uzależnienie od opioidów. Badania nad otyłością. 2002;10(6):478–88. Publikacja 2002/06/11. doi: 10.1038/by.2002.66 pmd:12055324.28. Rada PV, Mark GP, Taylor KM, Hoebel BG. Morfina i nalokson, ip lub lokalnie wpływają na zewnątrzkomórkową acetylocholinę w półleżącej i korze przedczołowej. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 1996;53(4):809–16. pmd:8801582. doi: 10.1016/0091-3057(95)02078-029. Rada P, Jensen K, Hoebel BG. Wpływ odstawienia wywołanego nikotyną i mekamyloaminą na zewnątrzkomórkową dopaminę i acetylocholinę w jądrze półleżącym szczura. Psychofarmakologia. 2001;157(1):105–10. pmd:11512050. doi: 10.1007/s00213010078130. Rada P, Johnson DF, Lewis MJ, Hoebel BG. U szczurów leczonych alkoholem nalokson zmniejsza zewnątrzkomórkową dopaminę i zwiększa acetylocholinę w jądrze półleżącym: dowód odstawienia opioidów. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2004;79(4):599–605. doi: 10.1016/j.pbb.2004.09.011 pmd:15582668.31. Berridge K.C. Od błędu przewidywania do istotności zachęty: mezolimbiczne obliczanie motywacji do nagrody. Europejski dziennik neuronauki. 2012;35(7):1124–43. Publikacja 2012/04/11. doi: 10.1111/j.1460-9568.2012.07990.x pmid:22487042; PubMed Central PMCID: PMCPMC3325516.32. Tindell AJ, Berridge KC, Zhang J, Pecina S, Aldridge JW. Brzuszne neurony pallidalne kodują motywację motywacyjną: wzmocnienie przez uczulenie mezolimbiczne i amfetaminę. Europejski dziennik neuronauki. 2005;22(10):2617–34. Publikacja 2005/11/26. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04411.x pmid:16307604.33. Wyvell CL, Berridge KC. Amfetamina leżąca wewnątrz półleżącej zwiększa warunkową motywację nagrody sacharozowej: wzmocnienie „chcenia” nagrody bez zwiększonego „lubienia” lub wzmocnienia reakcji. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2000;20(21):8122–30. Publikacja 2000/10/26. pmd:11050134.34. Wyvell CL, Berridge KC. Uwrażliwienie motywacyjne przez poprzednią ekspozycję na amfetaminę: zwiększone „pragnienie” nagrody sacharozy wywołane sygnałem. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2001;21(19):7831–40. Publikacja 2001/09/22. pmd:11567074.35. Kenny'ego PJ. Wspólne mechanizmy komórkowe i molekularne w otyłości i uzależnieniu od narkotyków. Recenzje przyrody Neuronauka. 2011;12(11):638–51. Publikacja 2011/10/21. doi: 10.1038/nrn3105 pmd:22011680.36. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Dowody na uzależnienie od cukru: behawioralne i neurochemiczne skutki sporadycznego, nadmiernego spożycia cukru. Neuronauka i przeglądy biobehawioralne. 2008;32(1):20–39. Publikacja 2007/07/10. doi: 10.1016/j.neubiorev.2007.04.019 pmid:17617461; PubMed Central PMCID: PMCPMC2235907.37. Mark GP, Shabani S, Dobbs LK, Hansen ST. Cholinergiczna modulacja funkcji i nagrody mezolimbicznej dopaminy. Fizjologia i zachowanie. 2011;104(1):76–81. Publikacja 2011/05/10. doi: 10.1016/j.physbeh.2011.04.052 pmd:21549724.38. McCallum SE, Taraschenko OD, Hathaway ER, Vincent MY, Glick SD. Wpływ 18-metoksykoronarydyny na indukowane greliną zwiększenie spożycia sacharozy i przepełnienie dopaminy półleżącej u samic szczurów. Psychofarmakologia. 2011;215(2):247–56. Publikacja 2011/01/07. doi: 10.1007/s00213-010-2132-0 pmid:21210086; Centralny PMCID PubMed: PMCPMC3790315.39. Grady SR, Drenan RM, Breining SR, Yohannes D, Wageman CR, Fedorov NB i in. Różnice strukturalne określają względną selektywność związków nikotynowych wobec natywnych receptorów alfa 4 beta 2*-, alfa 6 beta 2*-, alfa 3 beta 4*- i alfa 7-nikotyny acetylocholiny. Neuropharmacology. 2010;58(7):1054–66. Publikacja 2010/02/02. doi: 10.1016/j.neuropharm.2010.01.013 pmid:20114055; PubMed Central PMCID: PMCPMC2849849.40. Mihalak KB, Carroll FI, Luetje CW. Wareniklina jest częściowym agonistą alfa4beta2 i pełnym agonistą neuronalnych receptorów nikotynowych alfa7. Farmakologia molekularna. 2006;70(3):801–5. Publikacja 2006/06/13. doi: 10.1124/mol.106.025130 pmd:16766716.41. Garnizon GD, Dugan SE. Wareniklina: opcja leczenia pierwszego rzutu w rzucaniu palenia. Kliniczne środki terapeutyczne. 2009;31(3):463–91. Publikacja 2009/04/28. doi: 10.1016/j.clinthera.2009.03.021 pmd:19393839.42. Steensland P, Simms JA, Holgate J, Richards JK, Bartlett SE. Wareniklina, częściowy agonista nikotynowego receptora acetylocholiny alfa4beta2, selektywnie zmniejsza spożycie i poszukiwanie etanolu. Postępowanie Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki. 2007;104(30):12518–23. Publikacja 2007/07/13. doi: 10.1073/pnas.0705368104 pmid:17626178; PubMed Central PMCID: PMCPMC1914040.43. Rollema H, Chambers LK, Coe JW, Glowa J, Hurst RS, Lebel LA i in. Profil farmakologiczny warenikliny, częściowego agonisty receptora nikotynowego alfa4beta2 acetylocholiny, skutecznego środka pomagającego w rzucaniu palenia. Neuropharmacology. 2007;52(3):985–94. Publikacja 2006/12/13. doi: 10.1016/j.neuropharm.2006.10.016 pmid:17157884.44. Rollema H, Shrikhande A, Ward KM, Tingley FD 3rd, Coe JW, O'Neill BT i in. Przedkliniczne właściwości częściowych agonistów receptora nikotynowego alfa4beta2 acetylocholiny, warenikliny, cytyzyny i dianikliny, przekładają się na skuteczność kliniczną w leczeniu uzależnienia od nikotyny. Brytyjski dziennik farmakologii. 2010;160(2):334–45. Publikacja 2010/03/25. doi: 10.1111/j.1476-5381.2010.00682.x pmid:20331614; Centralny PMCID PubMed: PMCPMC2874855.{C}{C}{C}45. Mądry RA. Dobrowolne spożycie etanolu u szczurów po ekspozycji na etanol według różnych harmonogramów. Psychopharmacologia. 1973;29(3):203–10. Publikacja 1973/01/01. pmd:4702273. doi: 10.1007/bf00414034{C}{C}{C}46. Crunelle CL, Schulz S, de Bruin K, Miller ML, van den Brink W, Booij J. Zależny od dawki i utrzymujący się wpływ warenikliny na dostępność receptora dopaminy D2/3 u szczurów. Europejska neuropsychofarmakologia: czasopismo Europejskiego Kolegium Neuropsychofarmakologii. 2011;21(2):205–10. doi: 10.1016/j.euroneuro.2010.11.001 pmid:21130610.{C}{C}{C}47. Biała G, Staniak N, Budzyńska B. Wpływ warenikliny i mekamylaminy na nabywanie, ekspresję i przywracanie preferencji miejsca uwarunkowanej nikotyną przez przygotowanie leku u szczurów. Archiwa farmakologii Naunyn-Schmiedeberga. 2010;381(4):361–70. doi: 10.1007/s00210-010-0498-5 pmid:20217050.48. Levin ED, Mead T, Rezvani AH, Rose JE, Gallivan C, Gross R. Antagonista nikotyny, mekamylamina, preferencyjnie hamuje działanie kokainy w porównaniu z kokainą. samodzielne podawanie pokarmu u szczurów. Fizjologia i zachowanie. 2000;71(5):565–70. pmd:11239676. doi: 10.1016/s0031-9384(00)00382-649. Liu X, Caggiula AR, Yee SK, Nobuta H, Polska RE, Pechnick RN. Przywrócenie zachowań związanych z poszukiwaniem nikotyny przez bodźce związane z narkotykami po wyginięciu u szczurów. Psychofarmakologia. 2006;184(3–4):417–25. doi: 10.1007/s00213-005-0134-0 pmid:16163522; PubMed Central PMCID: PMC2810478.50. Tutka P, Zatonski W. Cytyzyna w leczeniu uzależnienia od nikotyny: od cząsteczki do skuteczności terapeutycznej. Raporty farmakologiczne: PR. 2006;58(6):777–98. Publikacja 2007/01/16. pmd:17220536.51. Tutka P, Mróz T, Bednarski J, Styk A, Ognik J, Mosiewicz J, et al. Cytyzyna hamuje przeciwdrgawkowe działanie fenytoiny i lamotryginy u myszy. Raporty farmakologiczne: PR. 2013;65(1):195–200. pmd:23563038. doi: 10.1016/s1734-1140(13)70978-252. Quik M, Polonskaya Y, Gillespie A, KL G, Langston JW. Różnicowe zmiany w informacyjnych RNA podjednostek alfa6 i beta3 receptora nikotynowego w istocie czarnej małpy po zwyrodnieniu nigrostriatalnym. Neuronauka. 2000;100(1):63–72. Publikacja 2000/09/21. pmd:10996459. doi: 10.1016/s0306-4522(00)00244-x53. Quik M, Polonskaya Y, Kulak JM, McIntosh JM. Wrażliwość miejsc wiązania 125I-alfa-konotoksyny MII na uszkodzenie nigrostriatu u małp. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2001;21(15):5494–500. Publikacja 2001/07/24. pmd:11466420.54. Simms JA, Steensland P, Medina B, Abernathy KE, Chandler LJ, Wise R i in. Okresowy dostęp do 20% etanolu powoduje wysokie spożycie etanolu u szczurów Long-Evans i Wistar. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2008;32(10):1816–23. Publikacja 2008/08/02. doi: 10.1111/j.1530-0277.2008.00753.x pmid:18671810; PubMed Central PMCID: PMCPMC3151464.55. Quik M., Wonnacott S. {alfa}6{beta}2* i {alfa}4{beta}2* Nikotynowe receptory acetylocholiny jako cele leków w chorobie Parkinsona. Pharmacol Rev. 2011;63(4):938–66. doi: 10.1124/pr.110.003269{C}{C}{C}56. Feduccia AA, Simms JA, Mill D, Yi HY, Bartlett SE. Wareniklina zmniejsza spożycie etanolu i zwiększa uwalnianie dopaminy poprzez neuronalne nikotynowe receptory acetylocholiny w jądrze półleżącym. Brytyjski dziennik farmakologii. 2014. Publikacja 2014/03/19. doi: 10.1111/bph.12690 pmd:24628360.{C}{C}{C}57. Mark GP, Rada P, Pothos E, Hoebel BG. Wpływ karmienia i picia na uwalnianie acetylocholiny w jądrze półleżącym, prążkowiu i hipokampie swobodnie zachowujących się szczurów. Journal of neurochemistry. 1992;58(6):2269–74. Publikacja 1992/06/01. pmd:1573406. doi: 10.1111/j.1471-4159.1992.tb10973.x{C}{C}{C}58. Avena NM, Rada P, Moise N, Hoebel BG. Pozorne karmienie sacharozą według schematu objadania się wielokrotnie uwalnia leżącą dopaminę i eliminuje reakcję sytości acetylocholiną. Neuronauka. 2006;139(3):813–20. Publikacja 2006/02/08. doi: 10.1016/j.neuroscience.2005.12.037 pmd:16460879.{C}{C}{C}59. Hoebel BG, Avena NM, Rada P. Accumbens równowaga dopamina-acetylocholina w podejściu i unikaniu. Aktualna opinia w farmakologii. 2007;7(6):617–27. doi: 10.1016/j.coph.2007.10.014{C}{C}{C}60. Aosaki T, Miura M, Suzuki T, Nishimura K, Masuda M. Hipoteza równowagi acetylocholiny i dopaminy w prążkowiu: aktualizacja. Geriatria i gerontologia międzynarodowa. 2010;10 Suppl 1:S148–57. Publikacja 2010/07/16. doi: 10.1111/j.1447-0594.2010.00588.x pmid:20590830.{C}{C}{C}61. Ostlund SB, Kosheleff AR, Maidment NT. Zróżnicowany wpływ ogólnoustrojowej blokady receptorów cholinergicznych na motywację motywacyjną Pawłowa i wybór działań ukierunkowanych na cel. Neuropsychofarmakologia: oficjalna publikacja American College of Neuropsychopharmacology. 2014;39(6):1490–7. Publikacja 2013/12/29. doi: 10.1038/npp.2013.348 pmid:24370780; PubMed Central PMCID: PMCPMC3988553.{C}{C}{C}62. Ford MM, Fretwell AM, Nickel JD, Mark GP, Strong MN, Yoneyama N i in. Wpływ mekamyloaminy na samopodawanie etanolu i sacharozy. Neuropharmacology. 2009;57(3):250–8. Publikacja 2009/06/09. doi: 10.1016/j.neuropharm.2009.05.012 pmid:19501109; PubMed Central PMCID: PMCPMC2716427.{C}{C}{C}63. Palotai M, Bagosi Z, Jaszberenyi M, Csabafi K, Dochnal R, Manczinger M i in. Grelina wzmacnia indukowane nikotyną uwalnianie dopaminy w prążkowiu szczura. Międzynarodowa Neurochemia. 2013;63(4):239–43. doi: 10.1016/j.neuint.2013.06.014 pmid:23831084.{C}{C}{C}64. Sajja RK, Rahman S. Lobelina i cytyzyna zmniejszają dobrowolne zachowania związane z piciem etanolu u samców myszy C57BL/6J. Postęp w neuropsychofarmakologii i psychiatrii biologicznej. 2011;35(1):257–64. Publikacja 2010/11/30. doi: 10.1016/j.pnpbp.2010.11.020 pmid:21111768.{C}{C}{C}65. Shaffer CL, Gunduz M, Ryder TF, O'Connell TN. Różnice gatunkowe w biotransformacji częściowego agonisty receptora nikotynowego acetylocholiny alfa 4 beta 2: wpływ różnych metabolitów glukuronidowych na ogólne rozmieszczenie związku. Metabolizm i rozmieszczenie leków: biologiczny los chemikaliów. 2010;38(2):292–301. Publikacja 2009/11/17. doi: 10.1124/dmd.109.030171 pmd:19910512.66. Nickell JR, Grinevich wiceprezes, Siripurapu KB, Smith AM, Dwoskin LP. Potencjalne zastosowania terapeutyczne mekamylaminy i jej stereoizomerów. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2013; 108: 28-43. Publikacja 2013/04/23. doi: 10.1016/j.pbb.2013.04.005 pmid:23603417; PubMed Central PMCID: PMCPMC3690754.67. Rahman S, Engleman EA, Bell RL. Modulacja receptora nikotynowego w leczeniu uzależnienia od alkoholu i narkotyków. Granice w neuronauce. 2014; 8: 426. Publikacja 2015/02/03. doi: 10.3389/fnins.2014.00426 pmid:25642160; Centralny PMCID PubMed: PMCPMC4295535.68. Zaniewska M, McCreary AC, Stefanski R, Przegaliński E, Filip M. Wpływ warenikliny na ostre i powtarzające się reakcje lokomotoryczne na nikotynę u szczurów. Synapsa (Nowy Jork, NY). 2008;62(12):935–9. doi: 10.1002/syn.20564 pmd:18798299.69. Goutier W, Kloeze MB, McCreary AC. Wpływ warenikliny na rozwój i ekspresję wywołanego nikotyną uczulenia behawioralnego i uczulenia krzyżowego u szczurów. Biologia uzależnień. 2015;20(2):248–58. doi: 10.1111/adb.12108 pmd:24251901.70. Igari M, Alexander JC, Ji Y, Qi X, Papke RL, Bruijnzeel AW. Wareniklina i cytyzyna zmniejszają stan podobny do dysforii związany ze spontanicznym odstawieniem nikotyny u szczurów. Neuropsychofarmakologia: oficjalna publikacja American College of Neuropsychopharmacology. 2014;39(2):455–65. doi: 10.1038/npp.2013.216 pmid:23966067; PubMed Central PMCID: PMC3870769.71. McCarthy MJ, Zhang H, Neff NH, Hadjiconstantinou M. Odczulanie receptorów delta-opioidowych w jądrze półleżącym podczas odstawienia nikotyny. Psychofarmakologia (Berl). 2011;213(4):735–44. Publikacja 2010/10/14. doi: 10.1007/s00213-010-2028-z pmid:20941594.72. Buccafusco JJ, Plaża JW, Terry AV. Odczulanie nikotynowych receptorów acetylocholiny jako strategia rozwoju leków. J Pharmacol Exp Ther. 2009;328(2):364–70. pmd:19023041. doi: 10.1124/jpet.108.145292.73. Picciotto MR, Addy NA, Mineur YS, Brunzell DH. To nie jest kwestia „albo-albo”: aktywacja i desensytyzacja nikotynowych receptorów acetylocholiny przyczyniają się do zachowań związanych z uzależnieniem od nikotyny i nastrojem. Prog Neurobiol. 2008; 84: 329-42. pmd:18242816. doi: 10.1016/j.pneurobio.2007.12.005.74. Ortels MO, Arias HR. Sieci neuronowe uzależnienia od nikotyny. Int J Biochem Cell Biol. 2010;42(12):1931–5. Publikacja 2010/09/14. S1357-2725(10)00301-8 [pii] doi: 10.1016/j.biocel.2010.08.019 pmd:20833261.75. Zhang J, Xiao YD, Jordan KG, Hammond PS, Van Dyke KM, Mazurov AA i in. Działanie przeciwbólowe, w którym pośredniczą neuronalni agoniści receptora nikotynowego acetylocholiny: korelacja z odczulaniem receptorów alfa4beta2 *. Eur J Pharm Sci. 2012;47(5):813–23. Publikacja 2012/10/06. S0928-0987(12)00366-1 [pii] doi: 10.1016/j.ejps.2012.09.014 pmd:23036283.76. Mineur YS, Picciotto MR. Receptory nikotynowe i depresja: powrót i rewizja hipotezy cholinergicznej. Trends Pharmacol Sci. 2010; 31: 580-6. Publikacja 2010/10/23. S0165-6147(10)00167-7 [pii] doi: 10.1016/j.tips.2010.09.004 pmd:20965579.77. Renda A, Nashmi R. Przewlekłe wstępne leczenie nikotyną jest wystarczające do zwiększenia poziomu receptorów nikotynowych alfa4* i zwiększenia samopodawania doustnej nikotyny u myszy. Neuronauka BMC. 2014; 15: 89. Publikacja 2014/07/21. doi: 10.1186/1471-2202-15-89 pmd:25038610; PubMed Central PMCID: PMCPMC4133059.78. Exley R, Clements MA, Hartung H, McIntosh JM, Franklin M, Bermudez I i in. Przenoszenie dopaminy w prążkowiu jest zmniejszone po przewlekłej nikotynie ze zmniejszeniem kontroli receptora alfa6-nikotynowego w jądrze półleżącym. Europejski dziennik neuronauki. 2013;38(7):3036–43. Publikacja 2013/07/12. doi: 10.1111/ejn.12298 pmd:23841846.79. Perez XA, McIntosh JM, Quik M. Długotrwałe leczenie nikotyną zmniejsza ekspresję i funkcję receptora nikotynowego alfa6beta2* w jądrze półleżącym. Journal of neurochemistry. 2013;127(6):762–71. Publikacja 2013/09/03. doi: 10.1111/jnc.12442 pmid:23992036; PubMed Central PMCID: PMCPMC3859710.80. Madsen HB, Koghar HS, Pooters T, Massalas JS, Drago J, Lawrence AJ. Rola receptorów nikotynowych zawierających alfa4 i alfa6 w nabywaniu i utrzymywaniu samopodawania nikotyny. Addict Biol. 2014. Publikacja 2014/04/23. doi: 10.1111/adb.12148 pmd:24750355.81. Picciotto MR, Kenny PJ. Mechanizmy molekularne leżące u podstaw zachowań związanych z uzależnieniem od nikotyny. Cold Spring Harb Perspect Med. 2013;3(1):a012112. Publikacja 2012/11/13. cshperspect.a012112 [pii] doi: 10.1101/cshperspect.a012112 pmid:23143843; PubMed Central PMCID: PMC3530035.82. Leslie FM, Mojica CY, Reynaga DD. Receptory nikotynowe w szlakach uzależnień. Mol Pharmacol. 2013;83(4):753–8. Publikacja 2012/12/19. mol.112.083659 [pii] doi: 10.1124/mol.112.083659 pmid:23247824.83. De Biasi M, Dani JA. Nagroda, uzależnienie, wycofanie się z nikotyny. Annu Rev Neurosci. 2011; 34: 105-30. Publikacja 2011/03/29. doi: 10.1146/annurev-neuro-061010-113734 pmid:21438686; PubMed Central PMCID: PMC3137256.84. Quik M, Perez XA, Grady SR. Rola receptorów nikotynowych alfa6 w funkcji dopaminergicznej OUN: znaczenie dla uzależnień i zaburzeń neurologicznych. Biochem Pharmacol. 2011;82(8):873–82. Publikacja 2011/06/21. S0006-2952(11)00366-2 [pii] doi: 10.1016/j.bcp.2011.06.001 pmid:21684266; PubMed Central PMCID: PMC3264546.85. Hebebrand J, Albayrak O, Adan R, Antel J, Dieguez C, de Jong J i in. „Uzależnienie od jedzenia” zamiast „uzależnienie od jedzenia” lepiej oddaje uzależniające zachowania żywieniowe. Neuronauka i przeglądy biobehawioralne. 2014; 47: 295-306.

• 2. Te Morenga L, Mallard S, Mann J. Cukry w diecie i masa ciała: przegląd systematyczny i metaanalizy randomizowanych badań kontrolowanych i badań kohortowych. BMJ (red. Badania kliniczne). 2013;346:e7492. EPUB 2013/01/17. doi: 10.1136/bmj.e7492 pmid:23321486.
  • Zobacz artykuł
  • PubMed / NCBI
  • Google Scholar