Após a ingestão compulsiva diária de uma solução de sacarose, a privação de alimentos induz ansiedade e desequilíbrio entre a dopamina e a acetilcolina (2008)

. Manuscrito do autor; disponível no PMC 2015 Mar 10.

Publicado na forma final editada como:

PMCID: PMC4354893

NIHMSID: NIHMS669562

Sumário

A compulsão por açúcar pode ativar vias neurais de maneira semelhante à ingestão de drogas de abuso, resultando em sinais relacionados de dependência. As presentes experiências testam se os ratos que têm consumido em sacarose e depois em jejum demonstram sinais de abstinência do tipo dos opiáceos. Os ratos foram mantidos em privação de 12-h seguido de acesso a 12-h a uma solução de 10% de sacarose e ração durante 28 dias, depois em jejum para 36 h. Estes animais gastaram menos tempo no braço exposto de um labirinto em cruz elevado em comparação com um grupo de ração ad libitum similarmente desfavorecido, sugerindo ansiedade. A microdiálise revelou um aumento concomitante da acetilcolina extracelular e diminuição da liberação de dopamina na casca do núcleo accumbens. Estes resultados não parecem ser devidos a hipoglicemia. As descobertas sugerem que uma dieta de compulsão alimentar com sacarose e ração seguida de jejum cria um estado que envolve ansiedade e alterações no balanço de dopamina e acetilcolina. Isso é semelhante aos efeitos da naloxona, sugerindo uma retirada semelhante à do opiáceo. Isso pode ser um fator em alguns transtornos alimentares.

Palavras-chave: Bingeing, dopamina, acetilcolina, microdiálise, Nucleus accumbens, compulsão alimentar

A abstinência é um fator na etiologia da dependência de drogas []. Le Magnen [] descobriram que o antagonista opioide naloxona produzia sinais de abstinência semelhantes a opiáceos em ratos alimentados com uma dieta palatável ao estilo cafeteria. Da mesma forma, os ratos mantidos em uma dieta para induzir o consumo diário de açúcar também mostram sinais de abstinência semelhante ao opiáceo em resposta à naloxona []. Estes ratos mostram sinais somáticos de abstinência, ansiedade no labirinto em cruz elevado e diminuição da dopamina extracelular (DA) com aumento da acetilcolina (ACh) no nucleus accumbens (NAc). Embora o uso de um antagonista opióide seja importante para entender os mecanismos neurais subjacentes de um comportamento, é diferente da situação natural. A abstinência ou a retirada espontaneamente emergente são mais realistas e refletem os animais na natureza ou na condição humana durante a fome ou dieta severa.

A mera abstinência de uma droga de abuso é suficiente para provocar sinais comportamentais e bioquímicos de abstinência. Ratos abstendo-se de morfina exibem sinais de abstinência, como tremores e tremores de cachorro molhado [,]. Estes comportamentos estão associados a mudanças no sistema DA, incluindo uma diminuição no D estriado.1 e D2 ARNm do receptor [], diminuiu DA extracelular no NAc [,] e um aumento no acúmulo de ACh [].

Da mesma forma, a privação de alimentos apetitosos pode resultar em sinais comportamentais de abstinência de opiáceos. Ratos previamente mantidos em uma dieta com acesso intermitente ao açúcar apresentam comportamentos indicativos de um estado de abstinência quando o alimento e / ou açúcar são removidos para 24 ou 36 h [,]. Além disso, a privação de alimentos mostrou melhorar o comportamento reforçado com drogas, sugerindo uma ligação entre a abstinência alimentar e os comportamentos de dependência [,].

Não se sabe se o jejum após ingestão excessiva de açúcar pode alterar os níveis extracelulares de DA e ACh no NAc. No presente experimento, esses neuroquímicos foram monitorados durante o jejum de açúcar e ração com base na teoria de que a falta de estimulação com opioides naturais causaria um rompimento similar aos efeitos da retirada precipitada por naloxona, especificamente uma diminuição em DA e aumento na liberação de ACh em a concha NAc. Para complementar ainda mais as conclusões dos sinais somáticos de abstinência de opiáceos em nosso relatório anterior [], a ansiedade no labirinto em cruz elevado e os níveis de glicose no sangue foram medidos durante o jejum após o consumo compulsivo de açúcar.

1. materiais e métodos

1.1. Métodos gerais

Ratos Sprague-Dawley machos foram obtidos de Taconic Farms (Germantown, NY) ou criados no viveiro da Universidade de Princeton a partir de um stock proveniente de Taconic Farms. Os ratos foram alojados individualmente numa luz 12-h invertida: ciclo escuro 12-h. Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso Animal da Universidade de Princeton.

1.2. Experimento 1: A ansiedade é evidente durante o jejum em ratos que consomem açúcar?

Ratos (300-450 g) no grupo experimental principal (açúcar intermitente + ração; n = 9) foram mantidos numa dieta de privação de 12-h seguida de acesso a 12-h a uma solução de sacarose 10% (p / v) mais ração para roedores (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) iniciar 4 h na fase escura todos os dias por 28 dias []. Grupo controle (ad libitum chow; n = 7) foi permitido acesso ad libitum a ração padrão para roedores. Todos os animais tinham água disponível ad libitum. Outros grupos (ração intermitente e açúcar ad libitum) usados ​​nos Experimentos 2 e 3 não foram testados para ansiedade porque não demonstraram sinais comportamentais de abstinência após naloxona ou jejum em um relatório anterior [].

No Dia 28, após a habitual privação de 12-h, os ratos do grupo experimental tiveram acesso negado ao açúcar e ração por mais 24 h. O grupo controle também foi privado de comida para 36 h. Durante esse tempo, os animais continuaram a ter acesso ad libitum à água. Em seguida, os animais foram colocados individualmente no labirinto em cruz elevado para 5 min, utilizando a técnica de File, Lippa, Beer e Lippa []. O aparelho tinha quatro braços, cada 10 cm de largura por 50 cm de comprimento, e foi elevado 60 cm acima do chão. Dois braços opostos foram fechados com altas paredes opacas. Os outros dois braços não tinham paredes protetoras. O experimento foi conduzido sob luz vermelha. Os ratos foram colocados no centro do labirinto e alternados de frente para um braço aberto ou fechado. Cada teste de labirinto em cruz foi filmado em vídeo e anotado pela quantidade de tempo gasto com a cabeça e as patas dianteiras no braço aberto, braço fechado ou seção intermediária do labirinto por um observador cego à condição de tratamento.

1.3. Experimento 2: Os ratos que consomem açúcar alteraram o DA e a liberação de ACh no acumbente durante o jejum?

Um grupo separado de ratos (350-450 g) foi submetido a cirurgia para implantar cânulas-guia para microdiálise. Os ratos foram anestesiados com 20 mg / kg de xilazina e 100 mg / kg de cetamina (ip) suplementada com cetamina conforme necessário (100 mg / kg, ip). Cânulas de guia de aço inoxidável de calibre 21 bilateral foram destinadas à concha de acumbente medial posterior (anterior: + 1.2 mm, lateral: 0.8 mm e ventral: 4.0 mm, com referência a bregma, seio sagital e superfície do nível do crânio, respectivamente) usando um instrumento estereotáxico.

Os ratos foram autorizados a recuperar de uma cirurgia por pelo menos 1 semana. Semelhante aos procedimentos do Experimento 1, um grupo experimental (n = 6) foi mantido em privação diária de 12-h seguido de 12-h acesso a 10% sucrose e ração padrão para roedores, iniciando 4 h na fase escura, durante 28 dias para induzir compulsivamente (ou seja, açúcar intermitente + ração). Um grupo controle foi mantido no mesmo esquema sem sacarose (ração intermitente, n = 7), enquanto outro grupo foi mantido diariamente na ração ad libitum (n = 6). No Dia 28, cada rato foi movido para a câmara de microdiálise e uma sonda foi inserida e fixada no local com cimento acrílico 14-16 h antes do experimento para permitir que a recuperação do neurotransmissor se estabilizasse. Sondas de microdiálise foram construídas com tubos de vidro de sílica (37 µm diâmetro interno, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) dentro de um tubo de aço inoxidável 26 com ponta de microdiálise de tubo de celulose selada na extremidade com epóxi (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm diâmetro externo × 2.0 mm de comprimento) []. As sondas projetaram 5 mm da cânula guia para alcançar o local desejado na concha accumbens. As sondas foram perfundidas com solução de Ringer tamponada (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl21.0 mM MgCl21.35 mM Na2HPO4, 0.3 mM NaH2PO4, pH7.35) a um caudal de 0.5 / min para o período de estabilização e a 1.3 / min 2 h antes e ao longo da experiência. Neostigmina (0.3 µM) foi adicionada à solução de Ringer para melhorar a recuperação basal da ACh, impedindo a sua degradação enzimática.

Quando o período final de acesso à sacarose 12-h terminou no Dia 28, o alimento, a sacarose e a água foram removidos de todos os ratos. A água foi removida para o 36 h da experiência de diálise porque a água potável pode alterar os níveis basais de DA e ACh [], o que confundiria os resultados. Amostras de microdiálise foram coletadas para 1 h (amostras 3 × 20-min) após 12, 24 e 36 h de jejum (sem alimento, açúcar ou água disponível). Cada amostra foi dividida, metade para a análise DA e metade para ACh.

1.4. Ensaios de dopamina e acetilcolina

DA e seus metabólitos O ácido 3,4-diidroxifenilacético (DOPAC) e o ácido homovanílico (HVA) foram analisados ​​por cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa com detecção eletroquímica (HPLC-EC). As amostras foram injectadas num circuito de amostras 20-µL conduzindo a uma coluna 10-cm com diâmetro interno 3.2 de mm e 3 µm, compactação C18 (modelo Brownlee Co. 6213, San Jose, CA). A fase m�el continha fosfato de s�io 60 mM, 100 � EDTA, �ido heptanosulf�ico 1.24 mM e metanol 5% vol / vol. DA, DOPAC e HVA foram medidos com um detector coulométrico (ESA Co. Modelo 5100A, Chelmsford, MA) com o potencial de condicionamento ajustado em + 500 mV e o potencial da célula de trabalho em −400 mV.

A ACh foi medida por HPLC-EC de fase reversa usando um loop de amostra de 20 µL com uma coluna analítica C10 de 18 cm (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). A ACh foi convertida em betaína e peróxido de hidrogênio por um reator de enzima imobilizado (acetilcolinesterase e colina oxidase da Sigma, St Louis, MO e coluna da Chrompack Inc., Palo Alto, CA). A fase móvel era fosfato de potássio 200 mM a pH 8.0. Foi usado um detector amperométrico (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). O peróxido de hidrogênio foi oxidado em um eletrodo de platina (BAS, West Lafayette, IN) ajustado a 500 mV em relação a um eletrodo de referência Ag-AgCl (EG&G Princeton Applied Research).

Três amostras 20-min foram coletadas em 12, 24 e 36 h de jejum. Para cada hora, foram calculados os dados para as três amostras. Os dados para DA e ACh foram convertidos em percentagem do ponto de tempo de privação 12-h para cada grupo, quando os ratos alimentados intermitentemente esperariam normalmente comida.

1.5. Histologia

No final do experimento, a histologia foi realizada para verificar a localização da sonda de microdiálise. Os ratos receberam uma dose excessiva de pentobarbital de sódio e quando profundamente anestesiados foram perfundidos intracardialmente com solução salina 0.9% seguida de formaldeído 10%. Os cérebros foram removidos, congelados, e o experimentador inspecionou as seções quando elas foram cortadas (40 µm fatias, começando antes do accumbens) até que os locais das pontas das sondas fossem localizados. Uma vez visualizadas as pistas da sonda, elas foram plotadas usando o atlas de Paxinos e Watson [].

1.6. Experimento 3: Existem mudanças nos níveis de glicose no sangue devido ao consumo excessivo de sacarose?

Os ratos (300-350g) em três grupos foram mantidos durante 28 dias em (a) açúcar intermitente + ração (privação de 12-h seguida de 12-h acesso a uma solução de 10% de sacarose e ração, iniciando 4 h na fase escura ; n = 10), b) ração intermitente (privação de 12-h seguida de acesso de 12-h a ração padrão para roedores (sem sacarose), iniciando 4 h na fase escura; n = 10), ou (c) ração ad libitum (n = 9). Comida e açúcar foram removidos e amostras de sangue da cauda foram coletadas após 12, 24 e 36 h de privação. O sangue foi coletado da ponta da cauda por um experimentador segurando o animal delicadamente enquanto outro fez uma pequena incisão sobre 5 mm da ponta da cauda com um bisturi estéril. O sangue foi coletado em um tubo capilar, centrifugado e o soro foi então analisado para os níveis de glicose com um Metabolizador Enzimático Rápido Analox GM7 (Analox, Lunenburg, MA). Durante o período de acesso ao dia 28, as ingestões de açúcar e ração foram medidas diariamente, e os pesos corporais foram medidos semanalmente. Os pesos corporais também foram medidos em cada momento durante a privação.

1.7. Estatisticas

Os dados do labirinto em cruz foram analisados ​​com um teste de Student unilateral, unilateral e unilateral. t-teste. Cohen d, que mede o tamanho do efeito [] e prep, que fornece a probabilidade de replicação [], também foram calculados. Os dados para DA e ACh foram analisados ​​como a diferença percentual da linha de base normalizada, como descrito acima, usando uma ANOVA de medidas repetidas de duas vias, seguida por testes post hoc de Tukey. Os níveis de glicose no sangue, peso corporal e dados de ingestão foram analisados ​​por ANOVA de medidas repetidas de duas vias.

2. Resultados

2.1. Peso corporal, ingestão de açúcar e consumo de ração

Os dados recolhidos durante o período de acesso ao dia 28 no Experimento 3 revelaram que os ratos com acesso excessivo à sacarose aumentaram a sua ingestão de sacarose durante o período de exposição ao dia 28 (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Fig. 1A), uma descoberta semelhante à que foi mostrada em nossos relatórios anteriores com sacarose ou glicose [,]. Os dados de consumo de comida mostraram uma diferença significativa entre os grupos. Os ratos com acesso intermitente ao açúcar consumiram menos comida que os grupos ad libitum e intermitente (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Fig. 1B). Entretanto, não houve diferença entre os grupos no total de ingestão calórica diária (Fig. 1C).

FIG. 1  

Ingestão de açúcar e comida durante o período de acesso ao dia 28. A) Ratos com açúcar intermitente + ração aumentaram a ingestão diária total de açúcar ao longo do tempo. B) Ratos com açúcar intermitente + ração ingeriam menos gramas de ração que a ração intermitente e ad libitum ...

Não houve diferenças no peso corporal entre os grupos durante o período de acesso ao dia 28; no entanto, houve um efeito do tempo, com todos os três grupos ganhando peso ao longo dos dias 28 (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Durante as 36 horas de privação, o peso corporal diminuiu ao longo do tempo para todos os grupos (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), sem diferença entre os grupos em nenhum momento (12, 24 ou 36 h).

2.2. Experimento 1: Índices comportamentais de ansiedade após jejum em ratos que consomem açúcar

Quando colocados no labirinto em cruz elevado para 5 min, após 36 h de privação de alimento, os ratos que tinham sido previamente mantidos em açúcar intermitente + comida gastaram menos tempo (18 ± 4, 6% do tempo total) no braço aberto o labirinto em cruz em comparação com o grupo ad libitum-chow igualmente privado que não tinha experiência em sacarose (34 ± 8, 11% do tempo total; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, em que 0.8 ou superior é considerado um tamanho de efeito grande [] e prep = 0.87; FIG. 2).

FIG. 2  

Porcentagem de tempo gasto no braço aberto do labirinto em cruz elevado. Ratos que haviam sido alimentados com açúcar intermitente + ração gastaram significativamente menos tempo no braço aberto após XnUMX h de jejum em comparação com um grupo de ração ad libitum igualmente carente. ...

2.3. Experimento 2: Ratos com consumo excessivo de açúcar reduziram DA extracelular e aumentaram a ACh na camada NAc durante o jejum

Houve uma interação significativa entre grupo e tempo (12, 24 e 36 h privação) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Fig. 3A). Após 24 h de jejum, a liberação de DA diminuiu para 68 ± 6% para o grupo alimentado com açúcar intermitente + ração e 72 ± 5% para o grupo de ração ad libitum, permanecendo inalterada para o grupo de ração intermitente (95 ± 7%) . Depois de 36 h de DA extracelular em jejum permaneceu baixa para o grupo de sacarose + ração intermitente (61 ± 14%), e neste momento foi significativamente menor do que o grupo de ração ad libitum (113 ± 14%, p <0.05) e grupo de ração intermitente (104 ± 15, p <0.05).

FIG. 3  

DA extracelular e ACh no NAc após 24 e 36 h de jejum. A) Após 36 h de jejum, a liberação de DA no grupo intermitente de açúcar + ração (barra preta) foi significativamente menor do que a ração intermitente (barra cinza) e ração ad libitum (ração branca). ...

Não houve diferenças entre os grupos após 12 h de privação para DA ou ACh (açúcar intermitente + ração = 1.6 ± 0.3 pg e 0.4 ± 0.1 pmol / amostra; ração intermitente = 1.5 ± 0.4 pg e 0.7 ± 0.3 pmol / amostra; chit libitum = 1.4 ± 0.3 pg e 0.7 ± 0.3 pmol / amostra; DA e ACh, respectivamente).

Após 24 h de jejum, os níveis de DOPAC diminuíram para todos os grupos (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Uma tendência semelhante, embora não significativa, foi observada em 36 h de jejum. Houve também um efeito do tempo na liberação de HVA (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Como DOPAC e DA, HVA diminuiu em 24 horas de jejum para todos os grupos (tabela 1). No entanto, por 36 h de jejum, o HVA foi maior para o grupo açúcar intermitente + ração (119 ± 20%), mas permaneceu discretamente diminuído para os grupos ração ad libitum e ração intermitente.

tabela 1  

Valores para os níveis de DOPAC e HVA no Experimento 2

ACh extracelular mudou na direção oposta de DA. Houve uma interação significativa entre grupo e tempo (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Fig. 3B). A ACh aumentou após 24 h de jejum para o grupo de sacarose + ração intermitente (115 ± 10%; p <0.05), mas não para o grupo de ração ad libitum (77 ± 13%) ou para o grupo de ração intermitente (90 ± 15%). Essa diferença aumentou após 36 h de jejum, com aumento de ACh para o grupo sacarose + ração intermitente (164 ± 14%) em comparação com os níveis observados na ração ad libitum (97 ± 17%; p <0.05) e ração intermitente (104 ± 15%; p <0.05) grupos de controle.

Observe que as medidas de linha de base foram tomadas após o primeiro 12 h de jejum, quando os ratos intermitentes de sacarose + ração e ração intermitente normalmente obtinham comida. Assim, o ponto de tempo de jejum 36-h foi exatamente 24 h após a medição 12-h. Neste ponto do ciclo circadiano, os grupos controle alimentados com ração não apresentaram alterações em DA ou ACh, enquanto o grupo com ingestão de açúcar teve DA significativamente baixa e ACh alta.

A histologia verificou que as colocações da sonda estavam principalmente na casca do NAc (FIG. 4).

FIG. 4  

O posicionamento da pista de sonda indica que as amostras de microdiálise foram tiradas predominantemente da camada média de NAc nos planos 1.2 e 1.7 anterior ao bregma []. CPu = putamen caudado, AcbC = núcleo accumbens, AcbSh = concha accumbens.

2.4. Experimento 3: Sinais de abstinência após o jejum em ratos com consumo excessivo de açúcar não estão diretamente relacionados à hipoglicemia

Não houve diferenças significativas nos níveis de glicose no sangue entre os grupos (intervalo para 12 h = 5.1-7.8 mmol, intervalo para 24 h = 4.6-6.9 mmol, intervalo para 36 h = 4.2-6.4 mmol). Houve, no entanto, um efeito do tempo, com os níveis de glicose no sangue caindo para todos os grupos ao longo do período de privação (36 h).F(2,52) = 52.8, p <0.001).

3. Discussão

3.1. Indicações comportamentais de ansiedade durante o jejum em ratos que consomem açúcar

O labirinto em cruz elevado é um dos testes animais de ansiedade mais comumente usados ​​[,], e foi extensivamente validado tanto para ansiedade geral [] e ansiedade induzida pela retirada de drogas []. Os resultados do Experimento 1 sugerem que o jejum seguindo uma dieta de acesso intermitente ao açúcar pode resultar em ansiedade, conforme medido pelo labirinto em cruz elevado. Os ratos que tinham anteriormente consumido em açúcar gastaram 6% do tempo no braço aberto do labirinto, em comparação com 11% para o grupo de ração ad libitum. Estes dados estão na faixa de valores obtidos por outros, e os resultados são semelhantes àqueles tipicamente encontrados usando este procedimento [,]. Este achado é similar à diminuição da exploração do braço aberto que foi observada após a retirada espontânea da morfina []. Em estudos anteriores, os animais que foram mantidos em uma dieta ad libitum de açúcar e ração não mostraram sinais de ansiedade quando administrados com naloxona, enquanto os animais mantidos em uma dieta intermitente de açúcar e ração demonstraram ansiedade quando receberam a mesma dose de naloxona []. O acesso ad libitum ao açúcar também não produziu outros sinais comportamentais de dependência, incluindo a sensibilização cruzada à anfetamina [] e uma propensão para consumir álcool []. O acesso intermitente ao açúcar produz esses comportamentos. A importância do acesso intermitente na elicitação dos efeitos observados é sugerida pelos achados em que a abstinência de sacarina ad libitum não resultou em comportamentos depressivos [], que é outro comportamento que pode ser observado durante a retirada. Dados estes estudos anteriores, o açúcar ad libitum não foi testado no presente experimento.

Estudos também mostraram que não é a administração da dieta de sacarose, mas a abstinência prolongada da dieta que precipita sinais de ansiedade em ratos que consomem sacarose. Nós relatamos anteriormente que ratos que consomem açúcar com acesso diário a 12-h, seguidos por privação de 12-h, não apresentam sinais somáticos de ansiedade, chamadas de socorro ultra-sônico ou ansiedade no labirinto em cruz elevado após o uso habitual de 12-h período de privação de alimentos []. Os presentes resultados confirmam que a privação de 36-h causa o fenômeno da ansiedade.

O achado de ansiedade durante o jejum no Experimento 1 é semelhante aos sinais de abstinência semelhantes a opiáceos que podem ser precipitados com o antagonista opioide naloxona []. A sensibilidade à naloxona em ratos com consumo excessivo de açúcar sugere uma alteração nos receptores opióides endógenos como resultado da dieta. Isto foi confirmado em relatos mostrando que a compulsão alimentar por alimentos palatáveis ​​altera o RNAm da encefalina e a ligação do receptor opióide μ no NAc [-]. É provável que os sinais de abstinência após a privação que são observados no presente estudo sejam devidos a uma falta de estimulação opióide endógena nos animais que consomem açúcar.

Esses resultados estão de acordo com outros relatos de sinais de abstinência semelhantes a opiáceos que se seguem ao jejum, ou que surgem espontaneamente, em ratos que anteriormente consumiam açúcar. Além de sinais somáticos de angústia [], comportamentos agressivos e diminuição da temperatura corporal foram observados []. Estas alterações no comportamento e fisiologia são semelhantes às observadas durante a retirada dos opiáceos [,], e suportam a teoria de que uma dieta de acesso intermitente a uma solução de açúcar pode resultar em sinais de abstinência semelhante ao opiáceo.

3.2. DA e ACh extracelular no acumbente durante o jejum em ratos com ingestão de açúcar

No 36 h de jejum, comparado com os dois grupos de controle, os níveis de DA foram significativamente diminuídos para o grupo intermitente açúcar + ração. Isto sugere que a privação de comida e água pode causar uma perda do tom DA em ratos com uma história de ingestão excessiva de açúcar. Ao mesmo tempo, a ACh extracelular é elevada, sugestiva de um estado semelhante à abstinência de opióides.

Os grupos de controle não mostraram este efeito. Neste ponto temporal 36-h, que é a mesma fase do ciclo claro / escuro que o ponto temporal 12-h, DA retornou aos níveis da linha de base para o grupo de ração ad libitum (Fig. 3A). Isto sugere que a liberação de accumbens DA no grupo de ração ad libitum seguiu um ritmo diurno, como sugerido por Paulson e Robinson []. Outros sugeriram mudanças semelhantes no estriado [,]. Este efeito diurno não foi observado com o grupo de ração intermitente, possivelmente porque a alimentação cíclica pode alterar o ritmo circadiano normal da liberação de DA.

A diminuição prolongada do DA extracelular no grupo intermitente açúcar + ração é semelhante ao que foi relatado durante a retirada espontânea da morfina [], e pode desempenhar um papel na promoção do restabelecimento da ingestão de açúcar após a abstinência []. Os resultados obtidos com o grupo de ração intermitente, que mostrou relativamente pouca mudança na liberação de DA em qualquer momento, sugerem que a combinação de compulsão alimentar com açúcar e ração, não apenas ração, é importante na produção dos efeitos observados.

Embora o DOPAC e o HVA usualmente sigam padrões semelhantes ao DA, isso nem sempre é o caso. No presente experimento, DOPAC e HVA não mostraram uma variação diurna como aquela observada com DA, e em vez disso permaneceram suprimidos ao longo do tempo. Embora outros tenham relatado flutuações circadianas nesses metabólitos no NAc [], não temos conhecimento de nenhum documento que tenha medido esses níveis durante o jejum para 36 h. Assim, no presente experimento, o jejum pode ter afetado o metabolismo de DA no grupo de controle de ração.

Os níveis de ACh mostraram uma diferença significativa entre os grupos após 36 h de jejum. A ACh no NAc foi implicada no comportamento ingestivo [] e saciedade em particular [-], e, quando DA é baixa, ACh pode promover aversão [,-]. O aumento significativo da ACh observado nos ratos intermitentes de açúcar + ração durante o jejum no presente experimento pode corresponder aos aspectos negativos de serem privados de recompensa. Estudos anteriores sustentam a teoria de que as descobertas relatadas aqui são o resultado da privação da dieta com sacarose. Ratos consumindo sacarose liberam DA e mostram atenuação da liberação de ACh no NAc [,], que é o oposto dos resultados atuais vistos durante a privação prolongada. O desequilíbrio entre o accumbens DA e a ACh no grupo intermitente açúcar + ração, mas não nos grupos controle, pode contribuir para a ansiedade observada no Experimento 1.

3.3. Níveis de glicose no sangue durante o jejum em ratos que consomem açúcar

A hipoglicemia pode levar a um estado aversivo do qual um animal pode tentar escapar ao comer. Os comportamentos associados a esse estado aversivo são similares àqueles observados durante a administração de naloxona ou em jejum em ratos com compulsão por sacarose []. Uma multiplicidade de fatores pode influenciar o sistema de recompensa do cérebro. No entanto, devido à semelhança entre os comportamentos observados durante a hipoglicemia e aqueles observados durante a ansiedade, este estudo mediu os níveis de glicose no sangue para garantir que os efeitos observados não fossem simplesmente devidos a um status glicêmico aberrante. Os níveis de glicose no sangue foram semelhantes em todos os grupos e, portanto, não parecem explicar as diferenças comportamentais ou alterações na liberação de DA e ACh. Pode-se inferir que os níveis médios de insulina permaneceram consistentes entre os grupos, uma vez que não foram observadas alterações nos níveis de glicose no sangue e os pesos corporais não diferiram em função dos horários de alimentação. Assim, os presentes achados, assim como os do nosso relatório anterior [], sugerem que as alterações comportamentais e neuroquímicas não são o resultado de diferenças nos níveis de glicose no sangue. Em vez disso, eles podem ser devidos a uma combinação de alterações no sistema endógeno de opiáceos e DA.

4. Conclusão

A privação de longo prazo após o consumo compulsivo de açúcar pode resultar em adaptações comportamentais e neuroquímicas semelhantes àquelas observadas quando os animais dependentes de opióides são privados de uma substância abusada, como a morfina. Esses indicadores de abstinência de opiáceos são sinais de dependência. Esse achado, combinado com estudos anteriores mostrando que o consumo excessivo de açúcar pode resultar em outros sinais de dependência, incluindo alterações dopaminérgicas e opioides [,], precipitado por naloxona e retirada espontânea [], sensibilização cruzada com drogas de abuso [,], aumento da ingestão de açúcar após a abstinência [], um aumento dependente do tempo na resposta a sugestões anteriormente associadas ao açúcar [], e uma propensão para consumir álcool [], sugere que a dependência é evidente em várias dimensões [,]. Os presentes achados podem ser importantes para entender os componentes aversivos que podem contribuir para a compulsão alimentar.

Agradecimentos

Esta pesquisa foi apoiada pelo USPHS concessão AA-12882 (para BGH) e DA-16458 e DK-79793 (bolsas para NMA).

Referências

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