Dietă îndelungată cu grăsimi înalte reduce reabsorbția dopaminei fără a modifica expresia genei DAT (2013)

  • Jackson J. Cone,
  • Elena H. Chartoff,
  • David N. Potter,
  • Stephanie R. Ebner,
  • Mitchell F. Roitman

Abstract

Dezvoltarea obezității induse de dietă (DIO) poate modifica puternic multiple aspecte ale semnalizării dopaminei, inclusiv expresia transportorului dopaminei (DAT) și recaptarea dopaminei. Cu toate acestea, cursul de timp al modificărilor induse de dietă în expresia și funcția DAT și dacă astfel de modificări sunt dependente de dezvoltarea DIO rămâne nerezolvată. Aici, am hrănit șobolanii cu o dietă bogată (HFD) sau săracă (LFD) în grăsimi timp de 2 sau 6 săptămâni. După expunerea la dietă, șobolanii au fost anesteziați cu uretan, iar funcția DAT striatală a fost evaluată prin stimularea electrică a corpurilor celulare de dopamină în zona tegmentală ventrală (VTA) și înregistrarea modificărilor rezultate ale concentrației de dopamină în striatul ventral folosind voltametrie ciclică cu scanare rapidă. De asemenea, am cuantificat efectul HFD asupra DAT asociat membranei în fracțiile de celule striatale dintr-un grup separat de șobolani după expunerea la același protocol de dietă. În special, niciunul dintre grupurile noastre de tratament nu a diferit în ceea ce privește greutatea corporală. Am găsit un deficit în rata de recaptare a dopaminei la șobolanii HFD în comparație cu șobolanii LFD după 6, dar nu 2 săptămâni de expunere la dietă. În plus, creșterea dopaminei evocate în urma unei provocări farmacologice a cocainei a fost atenuată semnificativ în HFD în comparație cu șobolanii LFD. Analiza Western blot a arătat că nu a existat niciun efect al dietei asupra proteinei DAT totale. Cu toate acestea, 6 săptămâni de expunere la HFD au redus în mod semnificativ izoforma DAT de 50 kDa într-o fracție asociată membranei sinaptozomale, dar nu într-o fracțiune asociată cu reciclarea endozomilor. Datele noastre oferă dovezi suplimentare pentru modificări induse de dietă în recaptarea dopaminei, independent de modificările producției de DAT și demonstrează că astfel de modificări se pot manifesta fără dezvoltarea DIO. 

Referirea: Cone JJ, Chartoff EH, Potter DN, Ebner SR, Roitman MF (2013) Dieta prelungită bogată în grăsimi reduce recaptarea dopaminei fără a modifica expresia genei DAT. PLoS ONE 8(3): e58251. doi:10.1371/journal.pone.0058251

Editor: Sidney Arthur Simon, Centrul Medical al Universității Duke, Statele Unite ale Americii

Primit: Octombrie 26, 2012; Admis: Februarie 5, 2013; Publicat în: Martie 13, 2013

Drepturi de autor: © 2013 Cone et al. Acesta este un articol cu ​​acces deschis distribuit în conformitate cu termenii licenței de atribuire Creative Commons, care permite utilizarea, distribuirea și reproducerea fără restricții pe orice mediu, cu condiția ca autorul și sursa originală să fie creditate.

Finanțarea: Proiectul descris a fost susținut de National Institutes of Health (NIH) granturi DA025634 (MFR) și T32-MH067631 din Programul de formare în neuroștiință biomedicală (JJC). Sprijin suplimentar a fost oferit de Centrul Național pentru Resurse de Cercetare și de Centrul Național pentru Avansarea Științelor Translaționale, NIH, prin grantul UL1RR029877 (JJC) și de Consorțiul Biomedical din Chicago cu sprijinul Fondurilor Searle de la Chicago Community Trust (JJC). Conținutul este responsabilitatea exclusivă a autorilor și nu reprezintă neapărat opiniile oficiale ale NIH sau ale Chicago Biomedical Consortium. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Persoanele supraponderale și obeze reprezintă un procent din ce în ce mai mare din populația Statelor Unite și a lumii [1], [2]. Deși există multe căi către obezitate, poate una dintre cele mai mari amenințări la adresa greutății corporale sănătoase este prevalența și consumul de alimente foarte gustoase, cu dens caloric. [3]. Într-adevăr, densitatea energetică (kcal/g) a alimentelor contribuie puternic la supraponderalitate și obezitate la adulți [4], [5]. Alimentele gustoase evocă eliberarea de dopamină în corpul striat atât al oamenilor, cât și al animalelor non-umane [6], [7], [8], [9] și evaluările subiective ale grăsimii în alimente sunt corelate pozitiv cu puterea răspunsurilor neuronale în striatul ventral. [10]. Astfel, dopamina și striatul par să contribuie la preferințele pentru alimente bogate în energie. Recent, s-a demonstrat că diferențele de dietă pot provoca modificări simultane ale circuitelor striatale și ale comportamentului alimentar. [11]. Cu toate acestea, poate mai puțin apreciată este dovezile tot mai mari conform cărora diferențele dintre alimentele ingerate, în special în ceea ce privește grăsimile, pot feedback și modifica semnalizarea dopaminei striatale.

Semnalizarea dopamină striatală este reglată de mai mulți factori, inclusiv producția de dopamină de către enzima tirozinhidroxilază, receptorii dopaminergici pre și postsinaptici și transportorii presinaptici de dopamină (DAT), toți fiind implicați în obezitate. [12], [13]. Modificările numărului sau funcției DAT pot modifica sfera de influență a dopaminei eliberate și, în consecință, funcția striatală [14], [15]. S-a demonstrat că insulina, eliberată ca răspuns la alimentele ingerate, influențează funcția DAT [16], [17]. Astfel, DAT este unul dintre candidații probabili pentru efectele dietei.

Recent, au fost explorate corelațiile dintre obezitate și disponibilitatea DAT, precum și modificările induse de dietă ale funcției DAT. Indicele de masă corporală (IMC) este corelat negativ cu disponibilitatea DAT în striatul uman [18]. Legarea DAT și, prin urmare, disponibilitatea, este redusă la șoarecii hrăniți cu dietă bogată în grăsimi (HFD). [19]. Obezitatea indusă de HFD (DIO) este asociată cu o rată redusă de recaptare a dopaminei de către DAT la șobolani [20]. Luate împreună, aceste studii sugerează că obezitatea stabilită prin consumul de HFD poate influența puternic regulatorii presinaptici critici ai semnalizării dopaminei - în special DAT. Cu toate acestea, cursul în timp al modificărilor induse de dietă în semnalizarea dopaminei și dacă dezvoltarea DIO este necesară pentru ca modificările să se manifeste rămâne necunoscut. Am testat funcția DAT evocând eliberarea de dopamină în striatul ventral și cuantificând rata de recaptare a acesteia la șobolani folosind voltametrie ciclică cu scanare rapidă. Pentru a determina dacă scăderea recaptării dopaminei a fost cauzată de expresia redusă a genei DAT, am măsurat ARNm DAT în zona tegmentală ventrală și substanța nigra folosind qRT-PCR în timp real. În plus, am folosit o procedură de fracționare biochimică și o analiză Western blot pentru a testa nivelurile DAT striatale în membranele sinaptozomale și endozomale brute. Șobolanii au avut 2 sau 6 săptămâni de dietă bogată sau scăzută în grăsimi, dar toate măsurătorile au fost făcute în absența DIO. Rezultatele noastre sugerează că consumul prelungit de HFD, independent de DIO, scade rata de recaptare a dopaminei în striatul ventral fără a scădea expresia DAT.

Materiale și metode

Declarație de etică

Acest studiu a fost realizat în strictă conformitate cu recomandările din Ghidul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator al National Institutes of Health. Protocolul a fost aprobat de Comitetul pentru îngrijirea animalelor de la Universitatea din Illinois, Chicago. Toate intervențiile chirurgicale au fost efectuate sub anestezie cu uretan și s-au depus toate eforturile pentru a minimiza suferința.

Subiecții

Au fost utilizați șobolani Sprague-Dawley masculi standard (n = 67), în vârstă de aproximativ 2 luni și cântărind 225-275 g la sosire. Animalele au fost găzduite individual în cuști de plastic (26.5 × 50 × 20 cm) într-un mediu controlat cu temperatură (22 ° C) și umiditate (30 %) într-un ciclu lumină: întuneric de 12-12 ore (lumini aprinse la 07-00). h). Șobolanii s-au aclimatizat la instalație timp de o săptămână cu ad libitum acces la alimente standard de laborator și apă.

Consumul de alimente și măsurarea greutății corporale

După aclimatizare, șobolanii au fost cântăriți și repartizați aleatoriu la 1 din 4 grupuri care au fost contrabalansate pentru greutatea corporală inițială. Două grupuri au fost menținute cu o dietă cu conținut scăzut de grăsimi (LFD; Research Diets, New Brunswick, NJ; D12450B; 10% kilocalorii din grăsimi (3.85 kcal/g)). Celelalte 2 grupuri au fost menținute pe HFD (Research Diets; D12492; 60% kilocalorii din grăsime (5.24 kcal/g)). Pentru fiecare dietă, șobolanii au fost menținuți timp de 2 sau 6 săptămâni (săptămâni). Astfel, cele 4 grupuri au fost: LFD-2 săptămâni (n = 18), HFD-2 săptămâni (n = 16), LFD-6 săptămâni (n = 16) și HFD-6 săptămâni (n = 17). Toate grupurile au avut ad libitum acces la apă. Măsurătorile consumului de alimente și greutății corporale au fost făcute de trei ori/săptămână și datele sunt raportate separat pentru șobolanii supuși înregistrărilor voltametrice sau analizei proteinei/mesajului DAT.

Proceduri chirurgicale și măsurători ale dopaminei

După expunerea la dietă, un subset de șobolani care nu diferă în greutatea corporală au fost pregătiți pentru înregistrări voltametrice (LFD-2 săptămâni (n = 8), HFD-2 săptămâni (n = 6), LFD-6 săptămâni (n = 6) și HFD-6 săptămâni (n = 7)) sub anestezie cu uretan (1.5 g/kg) [ca în 9,21]. O canulă de ghidare (Bioanalytical Systems, West Lafayette, IL) a fost poziționată deasupra striatului ventral (1.3 mm anterior, 1.5 mm lateral de bregma), un electrod de referință cu sârmă de argint clorurat (Ag/AgCl) a fost implantat în cortexul contralateral și ambele au fost fixat de craniu cu șuruburi din oțel inoxidabil și ciment dentar. Un micromanipulator care conține un electrod din fibră de carbon (CFE) a fost introdus în canula de ghidare și electrodul a fost coborât în ​​striatul ventral. CFE și electrodul de referință au fost conectate la un headstage și potențialul CFE a fost scanat de la -0.4 la +1.3 V (față de Ag/AgCl) și înapoi (400 V/s; 10 Hz). Un electrod de stimulare bipolar (Plastics One, Roanoke, VA) a fost apoi coborât treptat în zona tegmentală ventrală/substanța nigra pars compacta (VTA/SNpc; 5.2 mm posterior, 1.0 mm lateral și inițial 7.0 mm ventral de bregma) în trepte de 0.2 mm . La fiecare increment, a fost livrat un tren de impulsuri de curent (60 de impulsuri, 4 ms per impuls, 60 Hz, 400 pA). Când electrodul de stimulare este poziționat în VTA/SNpc și CFE este în striat, stimularea evocă în mod fiabil eliberarea de dopamină - extrasă din datele voltametrice folosind analiza componentelor principale [9], [22]; și convertit în concentrație după ce fiecare CFE este calibrat într-un sistem de injecție în flux după fiecare experiment [23]. Poziția electrodului de stimulare a fost optimizată pentru eliberare maximă. CFE a fost apoi lăsat să se echilibreze timp de 10 minute înainte de a începe experimentul. Eliberarea de dopamină a fost evocată prin stimularea electrică a VTA/SNpc (aceiași parametri ca mai sus), iar modificările rezultate ale concentrației de dopamină au fost calculate de la -5 s la 10 s în raport cu stimularea. Imediat după stimulare, șobolanii au fost injectați cu clorhidrat de cocaină dizolvat în soluție salină 0.9% (10 mg/kg ip) și, 10 minute mai târziu, stimularea a fost repetată. Tensiunile aplicate, achiziția datelor și analiza au fost efectuate folosind software-ul scris în LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, SUA) [22].

Recaptarea dopaminei

Recaptarea dopaminei a fost modelată folosind software-ul Demon Voltammetry Analysis (24; Wake Forest University, Winston-Salem NC). Aici raportăm constanta de dezintegrare tau ca măsură noastră a ratei de recaptare a dopaminei. Tau este derivat dintr-o potrivire a curbei exponențiale care cuprinde cea mai mare parte a curbei clearance-ului dopaminei și este foarte corelat (r = .9899) cu Km, afinitatea aparentă a dopaminei pentru DAT [24]. Pentru a determina efectul cocainei asupra concentrației maxime de dopamină am comparat valorile obținute înainte și după administrare (modificare %).

Histologie

După fiecare înregistrare, un electrod din oțel inoxidabil (AM Systems #571500, Sequim, WA) a fost coborât la aceeași adâncime ca CFE și a fost făcută o leziune (10 pA, 4 s) pentru a marca locația de înregistrare. Creierele au fost îndepărtate și depozitate în formol 10%. Microscopia cu lumină a fost utilizată pentru a identifica localizarea leziunii pe secțiunile coronale (50 µm) prin striat. Toate înregistrările raportate aici au fost făcute în striatul ventral [25].

Fracționarea subcelulară a țesutului striat

Șobolanii (LFD-2 săptămâni, HFD-2 săptămâni, LFD-6 săptămâni și HFD-6 săptămâni; n = 10/grup; nicio diferență în greutatea corporală) au fost uciși prin decapitare. Fracționarea biochimică a fost efectuată folosind protocolul descris în [26], cu mici modificari. Creierele au fost îndepărtate rapid, înghețate în izopentan și tăiate pe un criostat (HM505E, Microm, Walldorf, Germania, -20 ° C) până la atingerea striatului. Bilateral 1-mm3 perforațiile prin striatul ventral (greutatea medie a țesutului: 15.2 mg) au fost omogenizate timp de 20 s în 0.8 ml TEVP rece ca gheață (bază Tris 10 mM, NaF 5 mM, Na 1 mM3VO4, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, pH 7.4) +320 mM tampon zaharoză. A fost salvată o alicotă de 100 ui de omogenat total (H). Restul de H a fost centrifugat la 800 x g timp de 10 minute la 4°C. Peletul (P1, nuclee și resturi mari) a fost resuspendat în 0.2 ml tampon TEVP și salvat. Supernatantul (S1) a fost îndepărtat și plasat într-un tub curat pe gheață. S1 a fost centrifugat la 9200 x g timp de 15 minute la 4°C pentru a genera o pelă (P2, membrane sinaptozomale brute) și un supernatant (S2). P2 a fost clătit o dată în tampon TEVP +35.6 mM zaharoză și apoi resuspendat în 0.25 ml de tampon TEVP +35.6 mM zaharoză, agitat ușor timp de 3 s și lizat hipo-osmotic prin menținerea probei pe gheață timp de 30 de minute. Supernatantul (S2) a fost colectat și centrifugat la 165,000 x g timp de 2 ore pentru a genera o pelită (P3, membrane ușoare, endozomi de reciclare) care a fost resuspendată în TEVP (0.1 ml) și salvată. Toate probele au fost păstrate la -80°C până la electroforeza pe gel de poliacrilamidă.

Electroforeza pe gel și Western Blotting

Conținutul de proteine ​​a fost determinat utilizând kitul Bio-Rad DC Protein Assay (Hercules, CA), iar concentrația fiecărei probe a fost ajustată la 0.3 mg/ml proteină. Tampon de probă NuPAGE LDS (dodecil sulfat de litiu) (Invitrogen, Carlsbad, CA) și 50 mM ditiotreitol au fost adăugate la fiecare probă înainte de încălzire la 70°C timp de 10 minute. Pentru a încărca cantități echivalente de proteină pentru fiecare fracție, 3 ug din fiecare probă au fost încărcate în geluri NuPAGE Novex 4–12% Bis-Tris (Invitrogen) pentru separare prin electroforeză pe gel. Proteinele au fost ulterior transferate pe membrana de fluorură de poliviniliden (PVDF) (PerkinElmer Life Sciences, Boston, MA). Locurile de legare nespecifice au fost blocate timp de 2 ore la temperatura camerei în tampon de blocare (5% lapte uscat fără grăsimi în PBS și 0.02% Tween 20 [PBS-T]). Petele au fost apoi incubate în anticorp primar (1∶3000 de anti-NR2B monoclonal de șoarece [#05–920, Millipore], 1∶5000 de iepure anti-DAT [#AB2231, Millipore] și 1∶1000 de receptor monoclonal de șoarece anti-transferină ( TfR) [#13–6800, Invitrogen]. Petele au fost tăiate în 3 părți: greutăți mari (>97 kDa), medii (46–97 kDa) și mici (<46 kDa) și fiecare parte a fost sondată cu un anticorp care a recunoscut o proteină în intervalul de greutate aparent pentru anticorpii utilizați sunt: ​​NR2B, 180 kDa, TrfR, 75 kDa, anticorpii au fost îndepărtați prin incubare cu tampon de stripare (64 mM Tris, 50% SDS, 95 mM β-mercaptoetanol, pH 62.5) timp de 2 minute la 100°C. standardele colorate au fost executate pentru estimarea greutății moleculare.

Imunobloturile de proteine ​​au fost analizate utilizând software-ul Carestream Molecular Imaging 5.0. Intensitatea netă (suma pixelilor din banda de interes minus suma pixelilor de fundal) a fost determinată pentru fiecare bandă. Pentru a permite comparații între petele, datele au fost normalizate la controalele LFD la 2 și 6 săptămâni. Datele sunt exprimate ca inducerea medie a pliului în comparație cu LFD ± SEM.

Reacția în lanț a polimerazei cu transcriptază inversă cantitativă în timp real (qRT-PCR)

După colectarea perforațiilor striatale pentru analiza Western blot, creierele înghețate au fost secționate coronal pe microtom până la atingerea VTA/SN. Bilateral 1-mm3 s-au făcut pumni de țesut VTA și SN (greutate medie a țesutului = 15.0 mg) și ARN a fost extras folosind PureLink ARN Mini Kit (Invitrogen). Calitatea și cantitatea ARN au fost evaluate folosind un cip ARN 6000 Nano (Agilent, Santa Clara, CA) pe un Agilent Bioanalyzer 2100. Numărul de integritate a ARN (RIN) a depășit 7 pentru toate probele, indicând o calitate înaltă. Un microgram de ARN total a fost utilizat pentru a sintetiza ADNc folosind kitul de sinteză iScript cADN (BioRad) într-un ThermoHybaid iCycler (Thermo Scientific). Primeri specifici pentru DAT (Slc6a3; Primer direct: GGAAGCTGGTCAGCCCCTGCTT, Primer invers: GAATTGGCGCACCTCCCCTCTG), β-actină (Nba; Primer direct: AGGGAAATCGTGCGTGACAT; Primer invers: AAGGAAGGCTGGAAGAGAGAGC) și TATA caseta de legare a primerului: primer TATA pentru legare la proteina (TCCATT AGTGCTC); : GCTCCTGTGCACACCATTTTCCC) (numerele de acces Genbank NM_012694, NM_031144 și NM_001004198) au fost proiectate folosind NCBI Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/) și achiziționat de la Integrated DNA Technologies (Coralville, Iowa). Analiza curbei de topire și electroforeza pe gel de poliacrilamidă au confirmat specificitatea primerilor. Ampliconii DAT, β-actină și Tbp au lungimea de 266, 182 și, respectiv, 136 de perechi de baze.

A fost utilizat un kit Q-PCR (iQ SybrGreen Supermix, BioRad). Reacția a fost efectuată pe un sistem de detecție PCR în timp real MyiQ Single Color (BioRad) într-un volum de 20 pl, cu 2 pl de primeri înainte și invers de 3 pM și 4 pL probă de ADNc diluată 1∶10. Condițiile de ciclizare PCR au fost de 95°C timp de 5 minute; 40 de cicluri la 94°C timp de 15 s, 60° timp de 15 s, 72°C timp de 15 s. Datele au fost colectate la o temperatură de citire de 84°C timp de 15 s pe baza temperaturilor de topire a ampliconului. Curbele de diluție standard au fost generate pentru fiecare set de primeri prin diluarea în serie (1.00, 0.2, 0.04 și 0.008 ori) a unui stoc de ADNc master care cuprinde un amestec egal de ADNc din toate grupurile de tratament. Buturuga10 dintre valorile de diluție a fost reprezentată grafic în raport cu valorile ciclului de prag pentru curbele standard. Software-ul MyiQ Optical System (BioRad) a fost folosit pentru a analiza datele. Probele care nu conţin model de ADNc şi probe din reacţiile de ADNc care nu conţin transcriptază inversă au fost efectuate ca martori pentru contaminarea şi respectiv amplificarea ADN-ului genomic. Valorile raportate au fost normalizate la valorile medii ale standardelor interne ß-actină și Tbp pentru fiecare probă. Datele sunt exprimate ca niveluri relative medii ale DAT/standarde interne ARNm±SEM.

Analize statistice

Expresia DAT se schimbă dinamic în timpul ciclului de viață la ambii oameni [27] și șobolani [28], [29]. În plus, dopamină și răspunsul comportamental la cocaină se schimbă, de asemenea, pe măsură ce șobolanii tineri se maturizează [30]. Astfel, măsurătorile DAT ar putea varia cu vârsta și ar putea interzice comparațiile semnificative între grupurile de 2 și 6 săptămâni. Prin urmare, mediile grupului pentru aportul de alimente, greutatea corporală, concentrația maximă de dopamină, tau, modificarea procentuală și expresia relativă a genei au fost comparate separat pentru grupuri de 2 și 6 săptămâni utilizând testul t nepereche al lui Student. Pentru analizele Western blot, diferențele de grup în intensitatea benzii DAT normalizate au fost comparate separat pentru grupuri de 2 și 6 săptămâni folosind ANOVA cu măsuri repetate în două sensuri (dietXfraction). Toate analizele statistice au fost efectuate în Graph Pad 5 (Prism Inc.).

REZULTATE

HFD promovează consumul crescut de grăsimi

Înainte de începerea expunerii la dietă, nu au existat diferențe în greutatea corporală inițială în cele 2 săptămâni (LFD: 275.22+/−4.1 g; HFD: 280.87+/−4.8 g; p = 0.37), sau 6 săptămâni (LFD: 287.31+/−4.9 g; HFD: 289.44+/−5.1 g; 6 săptămâni p = 0.97) grupuri. În ciuda consumului de diete cu compoziție drastic diferită, nu am găsit diferențe în greutatea corporală între grupurile de dietă după 2 sau 6 săptămâni (Fig. 1a–b; ambele ns). De asemenea, nu a existat nicio diferență în ceea ce privește caloriile totale consumate între grupuri după 2 și 6 săptămâni de expunere la dietă (Fig. 1c–d; ns). Cu toate acestea, șobolanii HFD au consumat semnificativ mai multe kcal din grăsimi (Fig. 1e–f; 2 săptămâni: t(32) = 25.59; 6 săptămâni: t(31) = 27.54; p<0.0001 pentru ambele durate de dietă).

miniatura

Descarcă:

Diapozitiv PowerPoint

imagine mare

imagine originală

Figura 1. Consumul de alimente și măsurarea greutății corporale.

Nu au existat diferențe între HFD și LFD în ceea ce privește greutatea corporală finală (a–b) sau totalul de kilocalorii consumate (CD) după 2 sau 6 săptămâni de expunere la dietă. (e–f) Șobolanii HFD au consumat semnificativ mai multe kilocalorii din grăsime decât șobolanii LFD atât în ​​condiții de 2 săptămâni, cât și de 6 săptămâni (***p

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g001

HFD prelungit reduce rata de recaptare a DA

Înregistrările voltametrice au fost făcute în striatul ventral (Figura 2). Figura 3 arată modificări reprezentative evocate electric în concentrația de dopamină dobândită de la șobolani după 6 săptămâni de dietă. La momentul inițial, magnitudinea dopaminei evocate nu a diferit între grupurile de dietă și pe durata dietei (Fig. 4a–b, ambele ns). Cu toate acestea, inspecția exemplelor individuale a sugerat că rata decăderii după concentrația maximă de dopamină a diferit între grupurile de dietă după 6 săptămâni de expunere la dietă (Figura 3 a–b pentru exemple). Rata dezintegrarii se datorează în primul rând clearance-ului dopaminei de către DAT [31], pe care l-am modelat ca o singură fază exponențială pentru a determina tau. Nu au existat diferențe între grupurile de dietă după 2 săptămâni de expunere la dietă (Fig. 4c). Cu toate acestea, după 6 săptămâni de expunere la dietă, tau a fost semnificativ mai mare la șobolanii HFD-6 săptămâni comparativ cu LFD-6 săptămâni (Fig. 4d; t(11) = 2.668; p<0.05). Astfel, 6 săptămâni de HFD reduce rata clearance-ului dopaminei în striatul ventral în comparație cu animalele care au consumat un LFD.

miniatura

Descarcă:

Diapozitiv PowerPoint

imagine mare

imagine originală

Figura 2. Verificarea histologică a locurilor de înregistrare pentru analiza recaptării.

Locurile de înregistrare pentru șobolanii hrăniți cu LFD sunt codificate prin triunghiuri gri și pentru șobolanii HFD prin cercuri negre. Numerele indică distanța în mm înainte de Bregma. Figura adaptată după Paxinos și Watson 2006.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g002

miniatura

Descarcă:

Diapozitiv PowerPoint

imagine mare

imagine originală

Figura 3. Stimularea electrică a VTA/SNc evocă un vârf fazic al concentrației de dopamină.

Exemple reprezentative de date obținute după 6 săptămâni de expunere la dietă. a) Graficul de culoare scăzut de fundal arată modificări de curent la diferite potențiale ale electrodului înainte (-5 până la 0 s față de debut) și după (0.1 până la 10 s față de debut) stimularea electrică (STIM) a VTA/SNc. Timpul este abscisa, potențialul electrodului este ordonata, iar modificările curentului sunt codificate în culori false. Dopamina [identificata prin caracteristicile sale de oxidare (+0.6 V; verde) și reducere (-0.2 V; albastru)] a crescut tranzitoriu ca răspuns la stimularea acestui șobolan LFD-6 săptămâni. b) La fel ca în a), cu excepția unui șobolan HFD-6 săptămâni. c) Concentrația de dopamină în funcție de timp este extrasă din graficul de culoare din a) și tau este identificat prin potrivirea curbei. Două puncte roșii marchează vârful și concentrația de dopamină în momentul în care este atins tau. Tau este indicat în dreapta. d) La fel ca în c) dar datele sunt extrase din b).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g003

miniatura

Descarcă:

Diapozitiv PowerPoint

imagine mare

imagine originală

Figura 4. Șase săptămâni de dietă bogată în grăsimi reduce rata de recaptare a dopaminei și atenuează răspunsul dopaminei la cocaină.

Concentrația maximă medie de dopamină evocată de stimularea VTA/SNpc după 2 (a) sau 6 săptămâni (b) a expunerii dietei înainte de injectarea cocainei. CD) Tau mediu după 2 (c) săptămâni sau 6 săptămâni (d) de expunere la dietă. Tau a fost semnificativ mai mare pentru șobolanii HFD-6 săptămâni comparativ cu șobolanii LFD-6 săptămâni (*p e–f) Modificare procentuală a concentrației maxime de dopamină evocată după injectarea de cocaină timp de 2 (e) și 6 (f) săptămâni de expunere la dietă. Modificarea procentuală a fost semnificativ mai mică la șobolanii HFD-6 săptămâni comparativ cu șobolanii LFD-6 săptămâni (**p

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g004

HFD prelungit scade răspunsul DA la cocaină

Pentru a investiga în continuare modificările induse de dietă în DAT, am injectat șobolani cu cocaină blocant DAT. Concentrația maximă de dopamină după stimularea electrică este cauzată de eliberarea de dopamină, dar este și limitată de eliminarea simultană a dopaminei de către DAT [21]. Am caracterizat efectul cocainei asupra transmiterii dopaminei prin calcularea modificării mărimii dopaminei evocate în raport cu valorile pre-drog (modificare %). Două săptămâni de HFD nu au afectat modificarea procentuală față de LFD (Fig. 4e; ns). Cu toate acestea, după 6 săptămâni de expunere la dietă, modificarea procentuală a fost semnificativ redusă în HFD în comparație cu LFD (Fig. 4f; t(10) = 4.014; p<0.01). Rezultatele noastre sugerează că 6, dar nu 2 săptămâni, de expunere la HFD reduce răspunsul la dopamină la cocaină.

Expunerea prelungită la HFD reduce expresia proteinei DAT în membranele sinaptozomale

Pentru a determina dacă efectele HFD prelungite s-au datorat modificărilor numărului DAT, nivelurile proteinei DAT au fost cuantificate în omogenate tisulare totale (fracția H), membranele sinaptozomale (fracția P2) și endozomii de reciclare intracelular (fracția P3). DAT este un N-glicoproteină legată cu o greutate moleculară aparentă cuprinsă între 50 și 80 kDa datorită nivelurilor crescânde de glicozilare pe măsură ce proteina se maturizează [32]. Fracționarea a fost confirmată prin exprimarea îmbogățită a subunității NR2B a receptorului NMDA în fracția de membrană sinaptozomală și a receptorului transferinei în fracțiunea endozomală (de exemplu, blot vezi Fig. 5b). Nu am găsit diferențe în proteina DAT totală după 2 și 6 săptămâni de expunere la dietă (datele nu sunt afișate). Pentru a testa diferențele specifice fracțiunii în proteina DAT, am folosit ANOVA cu măsuri repetate în două sensuri (dietXfraction). În concordanță cu experimentele de voltametrie, 2 săptămâni de expunere la dietă a fost insuficientă pentru a modifica nivelurile oricăreia dintre izoformele DAT în fracțiile P2 sau P3 (Fig. 5. c,e,g; toate ns). Cu toate acestea, după 6 săptămâni de expunere la dietă, a existat o interacțiune semnificativă cu dietaXfraction (F(1,18) = 8.361, p<0.01); Fig. 5d) pentru izoforma de 50 kD a DAT. Astfel, HFD prelungit a redus semnificativ izoforma de 50 kD a DAT în fracția P2 și a provocat o tendință de creștere a fracției P3. Nu am găsit nici un efect al dietei sau al fracțiunii asupra celor 64 kD (Fig. 5f; ns) sau 70 kD (Fig. 5h; ns) izoforme DAT.

miniatura

Descarcă:

Diapozitiv PowerPoint

imagine mare

imagine originală

Figura 5. Consumul unei diete bogate în grăsimi scade proteina DAT asociată membranei în striatul ventral.

a) Imagine reprezentativă care arată (2) perforații de țesut de 1 × 1 mm luate din striatul ventral care au fost combinate pentru analiza proteinei DAT. VStr = Striat ventral; DStr = striatul dorsal; cc = corpul calos; ac = comisura anterioară. b) Western blot reprezentative ale datelor prezentate în c–h. L = LFD; H = HFD; TfR = receptor de transferină; NR2B = subunitatea NR2B a receptorului NMDA. c) Nu au existat diferențe în proteina DAT de 50 kD pentru fracțiunile P2 sau P3 după 2 săptămâni de expunere la dietă. d) Proteina DAT de 50 kD este redusă semnificativ în P2 (* = p<.05), dar nu și fracțiunea P3 a țesutului striat ventral la șobolanii HFD-6 săptămâni comparativ cu șobolanii LFD-6 săptămâni. Nu au existat diferențe în proteina DAT de 64 kD după 2 (e) sau 6 săptămâni (f) de expunere la dietă. Nu au existat diferențe în proteina DAT de 70 kD după 2 (g) sau 6 săptămâni (h) de expunere la dietă.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g005

Pentru a determina dacă nivelurile scăzute de proteină DAT în fracția P2 s-au datorat, parțial, unei reduceri a transcripției DAT, nivelurile de ARNm DAT VTA/SNc au fost măsurate la aceiași șobolani ca mai sus (Fig. 6a de exemplu). Nu am observat diferențe între grupurile de dietă în ARNm DAT al creierului mediu după 2 sau 6 săptămâni de expunere la dietă (Fig. 6b–c; ambele ns). Astfel, este puțin probabil ca diferențele dintre nivelurile proteinei DAT din striatul ventral să se datoreze deficitelor producției de DAT.

miniatura

Descarcă:

Diapozitiv PowerPoint

imagine mare

imagine originală

Figura 6. Consumul alimentar bogat în grăsimi nu modifică nivelurile de ARNm DAT. A)

Imagine reprezentativă care arată perforații de țesut de 1 × 1 mm luate de la VTA/SN și combinate pentru analiza mRNA DAT. cp = penduncul cerebral; pc = comisura posterioara; MM = nucleul mamilar medial. Nu au existat diferențe în nivelurile relative de ARNm DAT după 2 săptămâni (b) sau 6 săptămâni de expunere la dietă (c).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g006

Discuție

Consumul prelungit de HFD poate duce la DIO și plasticitate în sistemul nervos central. Neuronii dopaminergici și receptorii dopaminergici striatali par a fi un set de ținte ale SNC care sunt afectați de un HFD și la persoanele obeze [11], [13], [33]. Aici raportăm că un HFD a redus rata de recaptare a dopaminei în striatul ventral și acest efect a fost dependent de durata expunerii. Important, efectul HFD asupra funcției DAT a avut loc în absența DIO. Deși nu am măsurat direct markerii adipozității corporale în acest studiu, animalele au fost în mod tradițional clasificate ca DIO sau rezistente la dietă pe baza exclusiv pe creșterea în greutate corporală după expunerea la un HFD. [34]. HFD prelungit a atenuat semnificativ capacitatea cocainei, care interferează cu DAT, de a potența magnitudinea eliberării de dopamină. Am cuantificat nivelurile de proteine ​​DAT în striatul ventral utilizând analiza Western blot - făcând distincție între DAT localizat în fracțiunile subcelulare îmbogățite fie pentru membrana plasmatică, fie pentru endozomi de reciclare. Am găsit o reducere semnificativă a unei izoforme imature a DAT asociată cu membrana plasmatică. Astfel, HFD prelungit pare să reducă rata de recaptare a dopaminei prin intermediul DAT, probabil prin interferarea cu traficul DAT sau probabil cu maturizarea, dar nu prin scăderea expresiei genei DAT sau a stabilității ARNm DAT. Mai mult, o perioadă între două și șase săptămâni de expunere la un HFD pare a fi cel mai timpuriu punct de basculanță pentru plasticitatea indusă de dietă în ceea ce privește DAT.

Obezitatea este corelată cu multiple aspecte ale semnalizării dopaminei striate, inclusiv disponibilitatea DAT la ambii oameni. [18] și șoareci [19]. Cu toate acestea, abia recent sa demonstrat că dezvoltarea DIO modifică rata de recaptare a dopaminei la șobolani. [20]. În timp ce acest studiu a demonstrat o recaptare a dopaminei afectată după aplicarea exogenă a dopaminei după numai 4 săptămâni de HFD, animalele care au fost menținute pe un HFD au fost selectate pe baza creșterii inițiale în greutate și astfel ar putea reprezenta o populație unică. În concordanță cu acest punct de vedere, animalele HFD au continuat să mănânce mai multe calorii și să câștige mai mult în greutate în comparație cu martorii LFD. Un alt studiu recent a raportat afectarea recaptarii dopaminei dupa 12 saptamani de HFD la sobolanii din rasa. [35]. Cu toate acestea, au existat diferențe semnificative în ceea ce privește greutatea corporală între animalele hrănite cu HFD față de o dietă standard de laborator, atunci când au fost făcute măsurătorile recaptării. Prin urmare, a rămas neclar dacă tulburările în recaptarea dopaminei apar ca rezultat direct al dezvoltării DIO sau precedă. Spre deosebire de aceste rapoarte recente, nu am găsit diferențe în ceea ce privește greutatea corporală sau consumul total de kcal între grupurile noastre de dietă atunci când s-au făcut măsurători ale recaptării. Faptul că am găsit diferențe în recaptarea dopaminei după 6, dar nu 2, săptămâni de HFD sugerează că modificările induse de dietă în recaptarea dopaminei sunt un răspuns la modificările cronice, dar nu acute, ale compoziției dietei. În plus, rezultatele noastre sugerează că, în loc să fie un rezultat al obezității, modificările DAT induse de dietă ar putea contribui la dezvoltarea bolii. Studiile viitoare vor trebui să abordeze dacă populațiile de animale sunt sau nu sensibile în mod diferențial la DIO [34] au diferențe preexistente în expresia/funcția DAT sau sunt susceptibili în mod diferențial la modificările DAT induse de dietă.

Din cunoștințele noastre, acesta este primul studiu care demonstrează că un HFD reduce răspunsul dopaminei la cocaină. Având în vedere rolul dopaminei în recompensarea drogurilor, rezultatele noastre sunt în concordanță cu lucrările anterioare care demonstrează că șobolanii hrăniți cu HFD timp de aproximativ 6 săptămâni sunt mai lenți în a dobândi autoadministrarea cocainei decât animalele hrănite cu o dietă de control. [36]. Important, acest efect a fost, de asemenea, independent de dezvoltarea DIO. În plus, șobolanii crescuți selectiv pentru susceptibilitatea la DIO prezintă o preferință redusă pentru locul cocainei, ceea ce sugerează că proprietățile recompensatoare ale cocainei sunt tocite la aceste animale. [37]. Scăderea răspunsului la cocaină pe care l-am observat la șobolanii HFD-6 săptămâni s-ar putea datora disponibilității reduse a DAT striatale. Cu toate acestea, cocaina crește, de asemenea, semnalizarea dopaminei prin mecanisme non-dependente de DAT. Mai exact, HFD ar fi putut afecta mobilizarea indusă de cocaină a veziculelor de dopamină de rezervă [38]. De asemenea, cocaina atenuează transmiterea GABA către neuronii dopaminergici din VTA [39] și induce oscilații în viteza de declanșare a corpurilor celulare de dopamină [40]. Oricare sau toate aceste procese ar fi putut fi, de asemenea, afectate de un HFD. Cercetările viitoare vor trebui să abordeze mecanismele care stau la baza modului în care un HFD modifică aspectele pline de satisfacții ale cocainei și/sau potențialul de adaptări neuronale induse de droguri [18]. Consumul unui HFD atenuează atât comportamentul [41] și răspunsul la dopamină [20], [42] la amfetamină, care interferează și cu DAT. Este important că șobolanii al căror aport de HFD a fost corelat caloric cu cel al șobolanilor hrăniți cu o dietă de control nu dezvoltă DIO, dar totuși nu reușesc să dezvolte o preferință de loc condiționat cu amfetamine. [41]. Împreună cu datele prezentate aici, se pare că consumul unui HFD tocește răspunsul la psihostimulante. Toate drogurile de abuz influențează sistemul dopaminer, iar îmbunătățirea semnalării dopaminei indusă de droguri este considerată a fi critică pentru dezvoltarea dependenței. [43]. Astfel, răspunsul redus la cocaină la șobolanii HFD este în concordanță cu rapoartele conform cărora oamenii obezi au un risc semnificativ mai mic pe parcursul vieții de a dezvolta o tulburare de abuz de substanțe. [44]. Lucrările viitoare vor trebui să abordeze dacă evaluarea subiectivă a recompensei cocainei diferă la persoanele obeze în comparație cu controlul normal al greutății.

Analiza noastră Western blot sugerează că consumul prelungit al unui HFD nu afectează proteina DAT striatală totală, ci reduce integrarea izoformei DAT de 50 kDa neglicozilate în membranele sinaptozomale. În timp ce glicozilarea DAT îmbunătățește viteza de transport al dopaminei și crește stabilitatea suprafeței membranei [45], [46], [47], DAT neglicozilat de la oameni [45], [46] precum și șobolani [47] transportă ușor dopamina. În plus, experimentele de imunomarcare dezvăluie că nivelurile de DAT neglicozilat sunt mai mari în striatul ventral, comparativ cu cel dorsal, atât la maimuțe, cât și la oameni. [47]. Luate împreună, aceste studii sugerează că nivelurile scăzute ale membranei de 50 kDa DAT ar putea contribui la deficitul de recaptare pe care l-am observat la șobolanii HFD de 6 săptămâni. Datele noastre sunt în concordanță cu un studiu anterior care arată că consumul de HFD reduce disponibilitatea DAT în striatul ventral al șoarecilor. [19]. Cu toate acestea, acest studiu nu a măsurat localizarea DAT în diferite compartimente intracelulare. În plus, constatările noastre sunt în concordanță cu un studiu care arată reduceri ale DAT de suprafață celulară în striatul șobolanilor DIO. [20]. Acest studiu a raportat, de asemenea, că nivelurile totale de proteine ​​DAT nu au fost afectate de dietă în modelul DIO. Extindem această descoperire pentru a arăta că proteina DAT totală nu este, de asemenea, afectată de un HFD la șobolanii crescuți. Prin urmare, consumul prelungit al unui HFD nu modifică expresia DAT, dar poate interfera cu traficul sau maturizarea DAT.

Lipsa diferențelor în nivelurile de ARNm VTA/SNpc DAT după 2 sau 6 săptămâni de expunere la HFD susține și mai mult ideea că nivelurile generale de DAT nu au fost afectate de manipulările dietei noastre. Acest rezultat contrastează cu un raport anterior care arată ARNm DAT redus în VTA la șoarece după 17 săptămâni de consum de HFD [12]. Cu toate acestea, în acest studiu, nivelurile de ARNm DAT au fost măsurate după ce grupurile de dietă au diferit în greutate corporală timp de 12 săptămâni. Astfel, rezultatele lor reprezintă probabil adaptări în stadiu târzie la DIO. În rezumat, datele noastre oferă dovezi puternice că expunerea la un HFD duce la modificări funcționale ale recaptării dopaminei striatale prin scăderea DAT-urilor asociate membranei fără a modifica expresia totală a DAT. Important, raportăm că întreruperile DAT induse de dietă pot apărea înainte de debutul DIO, sugerând că aceste modificări ar putea contribui la dezvoltarea obezității.

Datele noastre se adaugă la o literatură în creștere care implică dieta în reglarea funcției dopaminei și oferă dovezi suplimentare că modificările induse de dietă în expresia DAT conduc la modificări relevante funcțional ale semnalizării dopaminei. Modificările induse de dietă în dinamica semnalizării dopaminei striate prin intermediul DAT pot avea consecințe asupra comportamentului de hrănire. Stimulii legati de alimentatie evoca cresteri fazice ale dopaminei striatale [9], [48], [49], care probabil întăresc și întăresc acțiunile orientate către alimente [50]. Aici arătăm că 6 săptămâni de consum de HFD prelungește durata eliberării fazice de dopamină prin scăderea DAT asociate membranei într-o regiune a striatului în care funcția dopaminei este esențială pentru aportul alimentar. [51]. Modificările dependente de dietă în DAT ar putea promova un mecanism de feed-forward prin care semnalele prelungite de dopamină evocate de stimulii alimentari cresc activarea receptorilor D1 striatali de dopamină cu afinitate scăzută, care sunt critici pentru comportamentele de abordare. [52], [53], [54]. De-a lungul timpului, creșterea prelungită a dopaminei striatale ar putea promova adaptări, cum ar fi reglarea în jos a receptorilor dopaminergici D2 (D2R), care a fost demonstrată atât în ​​modelele de obezitate la om, cât și la rozătoare. [11], [33]. Studiul nostru sugerează că dezvoltarea obezității nu este o cerință pentru a modifica recaptarea dopaminei. Astfel, scăderile DAT ale membranei legate de dietă ar putea preceda și contribui la apariția reglării în jos a D2R, a obezității și a comportamentului alimentar compulsiv care se dezvoltă pe parcursul consumului de HFD. [11].

recunoasteri

Dorim să le mulțumim Dr. Jamie D. Roitman și James E. McCutcheon pentru comentarii utile cu privire la versiunile anterioare ale manuscrisului. Conținutul acestei lucrări este responsabilitatea exclusivă a autorilor și nu reprezintă neapărat opiniile oficiale ale NIH sau ale Consorțiului Biomedical din Chicago.

Contribuțiile autorului

A conceput și proiectat experimentele: JJC EHC MFR. Au efectuat experimentele: JJC DNP SRE. S-au analizat datele: JJC EHC SRE MFR. A scris lucrarea: JJC EHC MFR.

Referinte

  1. 1. Flegal KM, Carroll MD, Kit BK, Ogden CL (2012) Prevalența obezității și tendințele în distribuția indicelui de masă corporală printre adulții din SUA, 1999–2010. JAMA 307: 491–497.
  2. 2. Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ și colab. (2006) Prevalența supraponderală și a obezității în Statele Unite, 1999–2004. JAMA 295: 1549–1555.
  3. Vezi articolul
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Academic
  6. 3. Drewnowski A, Almiron-Roig E (2010) Percepții umane și preferințe pentru alimente bogate în grăsimi. În: Montmayeur JP, le Coutre J, editori. Detecția grăsimilor: gust, textura și efectele post-ingerării, Capitolul 11. Boca Raton, FL: CRC Press.
  7. Vezi articolul
  8. PubMed / NCBI
  9. Google Academic
  10. Vezi articolul
  11. PubMed / NCBI
  12. Google Academic
  13. Vezi articolul
  14. PubMed / NCBI
  15. Google Academic
  16. Vezi articolul
  17. PubMed / NCBI
  18. Google Academic
  19. Vezi articolul
  20. PubMed / NCBI
  21. Google Academic
  22. Vezi articolul
  23. PubMed / NCBI
  24. Google Academic
  25. Vezi articolul
  26. PubMed / NCBI
  27. Google Academic
  28. Vezi articolul
  29. PubMed / NCBI
  30. Google Academic
  31. Vezi articolul
  32. PubMed / NCBI
  33. Google Academic
  34. Vezi articolul
  35. PubMed / NCBI
  36. Google Academic
  37. Vezi articolul
  38. PubMed / NCBI
  39. Google Academic
  40. Vezi articolul
  41. PubMed / NCBI
  42. Google Academic
  43. Vezi articolul
  44. PubMed / NCBI
  45. Google Academic
  46. Vezi articolul
  47. PubMed / NCBI
  48. Google Academic
  49. Vezi articolul
  50. PubMed / NCBI
  51. Google Academic
  52. Vezi articolul
  53. PubMed / NCBI
  54. Google Academic
  55. Vezi articolul
  56. PubMed / NCBI
  57. Google Academic
  58. Vezi articolul
  59. PubMed / NCBI
  60. Google Academic
  61. Vezi articolul
  62. PubMed / NCBI
  63. Google Academic
  64. Vezi articolul
  65. PubMed / NCBI
  66. Google Academic
  67. Vezi articolul
  68. PubMed / NCBI
  69. Google Academic
  70. 4. Rolls BJ (2009) Relația dintre densitatea energetică alimentară și aportul de energie. Fiziologie și comportament 97: 609–15.
  71. 5. Ledikwe JH, Blanck HM, Kettel Khan L, Serdula MK, Seymour JD și colab. (2006) Densitatea energetică alimentară este asociată cu aportul de energie și starea de greutate la adulții din SUA. Jurnalul American de Nutriție Clinică 83: 1362–8.
  72. Vezi articolul
  73. PubMed / NCBI
  74. Google Academic
  75. Vezi articolul
  76. PubMed / NCBI
  77. Google Academic
  78. Vezi articolul
  79. PubMed / NCBI
  80. Google Academic
  81. Vezi articolul
  82. PubMed / NCBI
  83. Google Academic
  84. Vezi articolul
  85. PubMed / NCBI
  86. Google Academic
  87. Vezi articolul
  88. PubMed / NCBI
  89. Google Academic
  90. Vezi articolul
  91. PubMed / NCBI
  92. Google Academic
  93. Vezi articolul
  94. PubMed / NCBI
  95. Google Academic
  96. Vezi articolul
  97. PubMed / NCBI
  98. Google Academic
  99. Vezi articolul
  100. PubMed / NCBI
  101. Google Academic
  102. Vezi articolul
  103. PubMed / NCBI
  104. Google Academic
  105. Vezi articolul
  106. PubMed / NCBI
  107. Google Academic
  108. Vezi articolul
  109. PubMed / NCBI
  110. Google Academic
  111. Vezi articolul
  112. PubMed / NCBI
  113. Google Academic
  114. Vezi articolul
  115. PubMed / NCBI
  116. Google Academic
  117. Vezi articolul
  118. PubMed / NCBI
  119. Google Academic
  120. Vezi articolul
  121. PubMed / NCBI
  122. Google Academic
  123. Vezi articolul
  124. PubMed / NCBI
  125. Google Academic
  126. Vezi articolul
  127. PubMed / NCBI
  128. Google Academic
  129. Vezi articolul
  130. PubMed / NCBI
  131. Google Academic
  132. Vezi articolul
  133. PubMed / NCBI
  134. Google Academic
  135. Vezi articolul
  136. PubMed / NCBI
  137. Google Academic
  138. Vezi articolul
  139. PubMed / NCBI
  140. Google Academic
  141. Vezi articolul
  142. PubMed / NCBI
  143. Google Academic
  144. Vezi articolul
  145. PubMed / NCBI
  146. Google Academic
  147. Vezi articolul
  148. PubMed / NCBI
  149. Google Academic
  150. Vezi articolul
  151. PubMed / NCBI
  152. Google Academic
  153. Vezi articolul
  154. PubMed / NCBI
  155. Google Academic
  156. 6. Small DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Eliberarea de dopamină indusă de hrănire în striatul dorsal se corelează cu evaluările de plăcere a mesei la voluntari umani sănătoși. NeuroImage 19: 1709–1715.
  157. 7. Bassero V, Di Chiara G (1999) Reactivitatea diferențială a transmiterii dopaminei la stimuli alimentar în compartimentele de înveliș/nucleu ale nucleului accumbens. Neuroscience 89: 637–41.
  158. 8. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Răspunsurile chimice în timp real din nucleul accumbens diferențiază stimulii recompensatori și aversivi. Nature Neuroscience 11: 1376–7.
  159. 9. Brown HD, McCutcheon JE, Cone JJ, Ragozzino ME, Roitman MF (2011) Recompensa alimentară primară și stimulii predictivi ai recompensei evocă diferite modele de semnalizare fazică a dopaminei în întregul striat. Jurnalul European de Neuroscience 34: 1997–2006.
  160. 10. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris BA, d' Souza AA (2010) Cum creierul reprezintă valoarea recompensă a grăsimii din gură. Cortexul cerebral 20: 1082–91.
  161. 11. Johnson PM, Kenny PJ (2010) Receptorii de dopamină D2 în disfuncția recompensă asemănătoare dependenței și alimentația compulsivă la șobolanii obezi. Nature Neuroscience 13: 635–41.
  162. 12. Vucetic Z, Carlin JL, Totoki K, Reyes TM (2012) Dereglarea epigenetică a sistemului dopaminergic în obezitatea indusă de dietă. Jurnalul de neurochimie 120: 891–84.
  163. 13. Sace E, Spoor S, Bohon C, Mic DM (2008) Relația dintre obezitate și răspunsul striatal blunt la alimente este moderată de alela TaqIA A1. Știință 322: 449-452.
  164. 14. Cragg SJ, Rice ME (2004) Dancing trecut the DAT at a DA synapse. Trends in Neuroscience 27: 270–7.
  165. 15. Dreyer JK, Herrik KF, Berg RW, Hounsgaard JD (2010) Influența eliberării fazice și tonice de dopamină asupra activării receptorului. The Journal of Neuroscience 30: 14273–83.
  166. 16. Figlewicz DP, Szot P, Chavez M, Woods SC, Veith RC (1994) Insulina intraventriculară crește mARN-ul transportorului de dopamină la șobolan VTA/substanță nigra. Cercetarea creierului 644: 331–4.
  167. 17. Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012) Insulina din zona tegmentală ventrală reduce hrănirea hedonică și suprimă concentrația de dopamină prin recaptarea crescută. Jurnalul European de Neuroscience 36: 2336–46.
  168. 18. Chen PS, Yang YK, Yeh TL, Lee IH, Yao WJ și colab. (2008) Corelația dintre indicele de masă corporală și disponibilitatea transportorului de dopamină striatală la voluntari sănătoși – un studiu SPECT. NeuroImage 40: 275–9.
  169. 19. South T, Huang XF (2008) Expunerea la dietă bogată în grăsimi crește receptorul dopaminergic D2 și scade densitatea de legare a receptorului transportor dopamină în nucleul accumbens și putamenul caudat al șoarecilor. Cercetări neurochimice 33: 598–605.
  170. 20. Speed ​​N, Saunders C, Davis AR, Owens WA, Matthies HJG, et al. (2011) Semnalizarea Akt striatală afectată perturbă homeostazia dopaminei și crește hrănirea. PloS one 6: e25169.
  171. 21. Roitman MF, Wescott S, Cone JJ, McLane MP, Wolfe HR (2010) MSI-1436 reduce consumul acut de alimente fără a afecta activitatea transportorului de dopamină. Farmacologie Biochimie și Comportament 97: 138–43.
  172. 22. Heien MLAV, Johnson MA, Wightman RM (2004) Rezolvarea neurotransmițătorilor detectați prin voltametrie ciclică cu scanare rapidă. Chimie analitică 76: 5697–704.
  173. 23. Sinkala E, McCutcheon JE, Schuck MJ, Schmidt E, Roitman MF, et al. (2012) Calibrarea electrodului cu o celulă de flux microfluidic pentru voltametrie ciclică cu scanare rapidă. Lab on a Chip 12: 2403–08.
  174. 24. Yorgason JT, España RA, Jones SR (2011) Software de voltametrie și analiză demon: analiza modificărilor induse de cocaină în semnalizarea dopaminei utilizând măsuri cinetice multiple. Jurnalul de metode de neuroștiință 202: 158–64.
  175. 25. Paxinos G și Franklin KBJ (2004) Creierul de șobolan în coordonate stereotaxice. San Diego, CA: Academic Press.
  176. 26. Hallett PJ, Collins TL, Standaert DG, Dunah AW (2008) Fracționarea biochimică a țesutului cerebral pentru studii de distribuție și trafic de receptori. Protocoale actuale în neuroștiință/consiliu editorial, Jacqueline N. Crawley … [et al.] Capitolul 1: Unitatea 1.16.
  177. 27. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S (1999) Schimbări de dezvoltare și legate de vârstă în transportorul dopaminei și receptorii dopaminergici D1 și D2 în ganglionii bazali umani. Cercetarea creierului 843: 136–144.
  178. 28. Moll GH, Mehnert C, Wicker M, Bock N, Rothenberger A, et al. (2000) Modificări asociate vârstei în densitățile transportatorilor de monoamine presinaptice în diferite regiuni ale creierului șobolanului de la începutul vieții juvenile până la vârsta adultă târziu. Developmental Brain Research 119: 251–257.
  179. 29. Cruz-Muros I, Afonso-Oramas D, Abreu P, Perez-Delgado MM, Rodriguez M, et al. (2009) Efectele îmbătrânirii asupra expresiei transportorului de dopamină și a mecanismelor compensatorii. Neurobiology of Aging 30: 973–986.
  180. 30. Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL (2006) Adolescenții diferă de adulți în preferința locului condiționat de cocaină și dopamina indusă de cocaină în nucleul accumbens septi. Jurnalul European de Farmacologie 550: 95–106.
  181. 31. Jones SR, Garris PA, Kilts CD, Wightman RM (1995) Comparație a absorbției dopaminei în nucleul amigdaloid bazolateral, caudat-putamen și nucleul accumbens al șobolanului. Jurnalul de neurochimie 64: 2581–9.
  182. 32. Rao A, Simmons D, Sorkin A (2011) Distribuția subcelulară diferențială a compartimentelor endozomale și transportorul de dopamină în neuronii dopaminergici. Molecular and Cellular Neuroscience 46: 148–58.
  183. 33. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS (2009) Imagistica căilor dopaminei cerebrale: implicații pentru înțelegerea obezității. Jurnalul de medicină a dependenței 3: 8–18.
  184. 34. Levin BE, Dunn-Meynell AA, Balkan B, Keesey RE (1997) Reproducere selectivă pentru obezitate și rezistență induse de dietă la șobolani Sprague-Dawley. Jurnalul American de Fiziologie 273: R725–730.
  185. 35. Morris JK, Bomhoff GL, Gorres BK, Davis VA, Kim J, et al. (2011) Rezistența la insulină afectează funcția dopaminei nigrostriatale. Neurologie experimentală 231: 171–80.
  186. 36. Wellman PJ, Nation JR, Davis KW (2007) Deteriorarea achiziției de auto-administrare de cocaină la șobolani menținute pe o dietă bogată în grăsimi. Farmacologie, biochimie și comportament 88: 89–93.
  187. 37. Thanos PK, Kim R, Cho J, Michaelides M, Anderson BJ și colab. (2010) Șobolanii S5B rezistenți la obezitate au arătat o preferință mai mare pentru locul condiționat de cocaină decât șobolanii OM predispuși la obezitate. Fiziologie și comportament 101: 713–8.
  188. 38. Venton BJ, Seipel AT, Phillips PEM, Wetsel WC, Gitler D și colab. (2006) Cocaina crește eliberarea de dopamină prin mobilizarea unui pool de rezervă dependent de sinapsină. The Journal of Neuroscience 26: 4901–04.
  189. 39. Steffenson SC, Taylor SR, Horton ML, Barber EN, Lyte LT (2008) Cocaina dezinhibează neuronii dopaminergici în zona tegmenală ventrală prin blocarea dependentă de utilizare a canalelor de sodiu sensibile la voltaj ale neuronilor GABA. Jurnalul European de Neuroscience 28: 2028–2040.
  190. 40. Shi WX, Pun CL, Zhou Y (2004) Psihostimulanții induc oscilații de joasă frecvență în activitatea de declanșare a neuronilor dopaminergici. Neuropsihofarmacologie 29: 2160–2167.
  191. 41. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW, et al. (2008) Expunerea la niveluri ridicate de grăsimi alimentare atenuează recompensa psihostimulantă și turnover-ul mezolimbic al dopaminei la șobolan. Behavioral Neuroscience 122: 1257–63.
  192. 42. Geiger BM, Haburcak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG, et al. (2009) Deficite ale neurotransmisiei dopaminei mezolimbice în obezitatea alimentară la șobolani. Neuroscience 159: 1193–9.
  193. 43. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Neural Mechanisms of Addiction: The Role of Reward-Related Learning and Memory. Dependența 29: 565–598.
  194. 44. Simon GE, Von Korff M, Saunders K, Miglioretti DL, Crane PK, et al. (2006) Asocierea dintre obezitate și tulburări psihiatrice în populația adultă din SUA. Arhivele Psihiatriei Generale 63: 824–30.
  195. 45. Torres GE, Carneiro A, Seamans K, Fiorentini C, Sweeney A, et al. (2003) Oligomerizarea și traficul de transportor uman de dopamină. Jurnalul de chimie biologică 278: 2731–2739.
  196. 46. ​​Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, et al. (2004) Rolul N-glicozilării în funcția și traficul de suprafață al transportorului uman de dopamină. Jurnalul de chimie biologică 279: 21012–21020.
  197. 47. Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, de la Rosa DA, Abreu P, Giraldez T, et al. (2009) Glicozilarea transportorului de dopamină se corelează cu vulnerabilitatea celulelor dopaminergice ale creierului mediu în boala Parkinson. Neurobiology of Disease 36: 494–508.
  198. 48. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PEM, Wightman RM, Carelli RM (2004) Dopamina operează ca un modulator subsecunde al căutării de alimente. The Journal of Neuroscience 24: 1265–71.
  199. 49. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012) Indiciile predictive de zaharoză evocă o eliberare fazică mai mare de dopamină decât indicii predictive de zaharină. Sinapsa 66: 346–51.
  200. 50. Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, Mayo L, Czuj A, et al. (2011) Un rol selectiv al dopaminei în învățarea stimul-recompensă. Natura 469: p53–7d.
  201. 51. Szczypka MS, Mandel RJ, Donahue BA, Snyder RO, Leff SE, et al. (1999) Livrarea genelor virale restabilește selectiv hrănirea și previne letalitatea șoarecilor cu deficit de dopamină. Neuron 22: 167–78.
  202. 52. Di Ciano P, Cardinal RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001) Implicarea diferențială a receptorilor NMDA, AMPA/kainat și dopamină în miezul nucleului accumbens în achiziția și performanța comportamentului de abordare pavlovian. Journal of Neuroscience 21: 9471–9477.
  203. 53. Kravitz AV, Freeze BS, Parker PRL, Kay K, Thwin MT și colab. (2010) Reglarea comportamentelor motorii parkinsoniene prin controlul optogenetic al circuitelor ganglionilor bazali. Natura 466: 622–6.
  204. 54. Kravitz AV, Tye LD, Kreitzer AC (2012) Distinct roles for direct and indirect pathway striatal neurons in reinforcement. Nature Neuroscience 15: 816–818.