Физиол Бехав, Авторская рукопись; доступный в PMC 2012 Oct 24.
Опубликовано в окончательной отредактированной форме как:
Physiol Behav. 2011 Oct 24; 104 (5): 865-872.
Опубликован онлайн 2011 Май 24. DOI: 10.1016 / j.physbeh.2011.05.018
PMCID: PMC3480195
NIHMSID: NIHMS299784
Абстрактные
Предыдущие исследования показывают, что выпивка, потребляющая сахар, приводит к поведенческим и нейрохимическим изменениям, подобным тем, которые наблюдаются при наркомании, включая признаки опиатов. Появляются исследования, демонстрирующие множественные нейрохимические и поведенческие показатели зависимости, когда животные переедают жирную диету. Целью настоящего исследования было использование жидких и твердых диет с высоким содержанием сахара и жира, чтобы определить, наблюдается ли опийно-подобный отход после употребления в пищу этих диет у крыс Sprague Dawley. Контрольные группы вволю доступ к обезжиренной пище или стандартной чау. Затем всем крысам была дана батарея тестов для измерения признаков опиатного отторжения, которая включала соматические признаки дистресса, повышенную тревогу плюс лабиринт и локомоторную гипоактивность. Ни налоксон-осажденный (3 мг / кг), ни лишайно-индуцированный вывод не наблюдался у крыс, которые поддерживались на полноценной диетической диете с диетическим питанием, сладкой, обезжиренной диетой, дополненной стандартным грызуном, или жидким сладким жиром, жирная пища. Кроме того, снижение массы тела до 85%, которое, как известно, усиливает усиливающие эффекты вещества злоупотребления, не повлияло на осажденные налоксоном признаки опиатов. Таким образом, в отличие от предыдущих результатов, сообщенных о крысах с выходом на выход в раствор сахарозы, крысы, которые выпивают, едят комбинации сладкого жира, не показывают признаков опиат-подобного изъятия в условиях тестирования. Эти данные подтверждают идею о том, что чрезмерное потребление различных питательных веществ может вызывать поведение, связанное с зависимостью по-разному, и что поведение, которое может характеризовать «пищевую зависимость», может быть подтипировано на основе пищевой композиции потребляемой пищи.
Введение
Нейронные системы, которые мотивируют и усиливают поиск и потребление пищи, также лежат в основе поведения, связанного с злоупотреблением наркотиками [1–5]. Основываясь на этом неврологическом перекрытии, было высказано предположение, что потребление определенных продуктов может также приводить к поведению, подобному склонности [6–8]. Предыдущие исследования нашей лаборатории и другие свидетельствуют о том, что ограниченный доступ к сахару приводит к поведенческим изменениям и изменениям в дофаминовых (ДА) и опиоидных системах, которые сходны, хотя и меньше по величине, с теми, которые наблюдаются во время наркотической зависимости [8].
Из этих зависимых от привыкания поведения, связанных с потреблением сахара в сигарете, особый интерес представляет доказательство опиатов. Используя нашу лабораторную модель животного для выпивки, мы обнаружили, что при введении опиоидного антагониста налоксона крысы демонстрируют соматические признаки отмены, в том числе зубы, трепетание передних ног и головные стряхивания, а также беспокойство на повышенном плюс-лабиринте , Кроме того, эти поведения связаны с уменьшением высвобождения DA в ядре accumbens и увеличением высвобождения ацетилхолина [9], нейрохимический дисбаланс, наблюдавшийся при изъятии из нескольких наркотиков злоупотребления [10, 11]. Поведенческие и нейрохимические признаки опиатоподобного вывода также наблюдались без использования налоксона (то есть спонтанно) после быстрой у крыс с историей выпивки, употребляющей сахар [12]. Другие отметили, что у крыс, имеющих ограниченный доступ к сахару, снижается температура тела, когда сахар удаляется для 24 h [13] и может проявлять признаки агрессивного поведения [14], оба из которых также являются признаками вывода. Кроме того, было показано, что диета с высоким содержанием сахара выявляет признаки беспокойства и гиперфагии, которые, по-видимому, опосредуются системами кортикотропин-высвобождающих гормонов головного мозга [15].
В других исследованиях были рассмотрены аспекты зависимости, которые могут возникнуть в ответ на другие вкусные продукты, такие как богатые жирными или сладкожирными комбинациями. Сообщалось, что налоксон производит опиоидные признаки отмены у крыс, которым кормили диету в стиле кафетерий, в которой содержалось множество продуктов, богатых жирами и сахарами [16]. Совсем недавно было показано, что грызуны, подвергшиеся воздействию диет, богатых жиром, будут участвовать во многих разных формах поведения, указывающих на зависимость [11, 17–19], но возникновение опиат-вывода не систематически изучалось в контексте переедания жира, а не в контексте графиков ограниченного доступа.
Учитывая, что как жир, так и сахар влияют на опиоидные системы [3], что эти макроэлементы иногда потребляются в избытке и могут играть роль в ожирении, связанном с перееданием [20, 21] и, возможно, пищевая зависимость [22, 23], цель настоящего исследования состояла в том, чтобы определить, наблюдается ли опиатно-подобный вывод у крыс, которые содержатся в графиках ограниченного доступа к диетам, богатым сахаром и жиром, что привело к выпивке. Во многих отношениях этот дизайн сродни состоянию здоровья человека, поскольку эпизоды выпивки у некоторых людей часто включают комбинации этих макронутриентов [20, 21, 24, 25]. Кроме того, в настоящем исследовании исследуется влияние, которое выедание жиров сахаром может оказывать на выражение отмены, когда крысы имеют как нормальные, так и уменьшенные массы тела, поскольку известно, что низкий вес тела может потенцировать эффекты лекарств от злоупотребление [26]. Кроме того, крысы с низким весом тела высвобождают больше DA, чем нормальный вес, когда выпивка питается сахаром [27], что может указывать на усиленный эффект вознаграждения при низком весе тела, который может повлиять на тяжесть снятия.
Материалы и методы
Общие методы
Самцы крыс Sprague-Dawley получали от Taconic Farms (Germantown, NY) и размещались индивидуально в виварии в Принстонском университете на обратном темном цикле 12-h: 12-h. Комната поддерживалась в течение 20 ° ± 1 ° C, и животные вволю доступ к воде в любое время и доступ к стандартной лабораторной чау, LabDiet #5001 (PMI Nutrition International, Brentwood, MO, 3.02 ккал / г), как описано ниже. Все процедуры были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных в Принстонском университете. Диеты и процедуры обобщены в Таблица 1.
Exp. 1: Налоксон-осажденное и спонтанное опиатоподобное тестирование на вывод крыс, которым кормили питательно-полноценную, богатую жирами и сахаром диету
Крысы (315-325 g) были разделены на четыре группы, сопоставленные весу (n = 10 / группа) и были назначены на одно из следующих условий кормления для дней 25: (a) Ежедневный доступ 2-h к сладкой жировой чау (Исследования Диеты, Нью-Брансуик, Нью-Джерси, # 12451, 45% жира, 20% белка, 35% углеводов, 4.7 ккал / г), начиная с 6 ч после наступления темного цикла, со стандартной порцией грызунов, доступной только для другого 22 h per день; (b) 2-h доступ к сладкой жирной чау по понедельникам, средам и пятницам (MWF) с вволю доступ к стандартным грызунам в течение оставшегося времени; (С) вволю сладкий жир; и (d) вволю стандартная чау (LabDiet #5001, PMI Nutrition International, Richmond, IN, 10% жира, 20% белка, 70% углеводов, 3.02 ккал / г). Еда заменялась два раза в неделю. Потребление пищи измерялось ежедневно (до и после периода доступа 2-h или эквивалентного времени для вволюгруппы). Вес тела также измерялся в это время в дни 1-7 и дни 18-24 доступа.
1a. Налокссон осаждал тестирование на вывод
В дни XTUMX и 26 крысы были случайно назначены для проверки на признаки отмены. Эти тесты были распределены в течение 27 дней, чтобы гарантировать, что тесты проводились как можно ближе к началу обычного периода доступа 2-h, насколько это возможно для каждой крысы. Для проверки соматических признаков опиат-подобного изъятия крысам вводили налоксон с опиоидным антагонистом (Sigma, St. Louis, 2 мг / кг, sc). Инъекции вводили 3 h после начала темного цикла, когда обычно принимался доступный доступ к пище. Крысы в группе MWF 6-h обычно имели 2-h период приятной дефекации чау-чау между периодами доступа в течение недели (хотя в это время у них была стандартная чау), а также были лишены вкусной пищи в выходные дни. Таким образом, чтобы стандартизировать период лишения 46-h, мы гарантировали, что все тестированные крысы имели 46 h обезжиренной лихорадки чау-чау. Через десять минут после инъекции крысы помещали в пластиковую клетку, выложенную Bed-o-Cobs (The Anderson Co., Maumee, OH), и соматические признаки отмены регистрировались для 46 min наблюдателем, слепым к экспериментальным условиям. Для каждой крысы регистрировались экземпляры лабиринтов, оборонительных рывков, мокрой собаки, дрожание зубов, головные тряски, трепальный трепет, пересечение клетки и уход за ними, а общие случаи такого поведения были суммированы для получения общей оценки индекса отмены , используя метод, измененный из других отчетов [28, 29].
1b. Тестирование спонтанного вывода
Чтобы определить, можно ли наблюдать поведение отмены, просто удалив вкусную диету (т. Е. Без налоксона), крысам был предоставлен следующий доступ только к стандартной грызуновой чау для 3 недель. Затем крыс возвращали в свои предыдущие графики кормления в течение 14 дней. В последующие периоды обезжиренного лихорадки чау, всех животных поддерживали на стандартной грызуновой чау для 46 h. В конце 46 h, когда экспериментальная группа обычно получала доступ к сладкожирной чау, они вместо этого тестировались на соматические признаки отмены.
Exp. 2: Налоксон-осажденные и спонтанные тесты на отрыв у крыс, которые кормили стандартным грызуном чау с питательно неполной продукцией, богатой сахаром и жиром
Этот эксперимент использовал добавленную оценку опиатно-подобного изъятия, повышенного лабиринта, чтобы определить как соматические, так и тревожные реакции на отход от вкусной пищи. Крысы (350-400 g) были разделены на три группы с весом (n = 8 / группа) и поддерживались на вволю чау и воду, дополненную следующими для дней 28: (a) доступ 12-h к высокоуглеводной смеси с высоким содержанием жиров (4.48 ккал / г, 35.7% жира, 64.3% сахарозы, масло, сахарная пудра, приготовленная в нашей лаборатории); (Б) вволю доступ к одной и той же смеси сахара и жира (c) вволю чау. Пища заменялась два раза в неделю, в это время животные взвешивались.
2a. Тестирование спонтанного вывода
В день 28 все крысы помещали в рацион вволю стандартный грызун. 24 h и 36 h позже все крысы были испытаны на соматические признаки опиатоподобного изъятия, чтобы определить общий индекс отмены, как описано в Exp. 1a. Затем, чтобы проверить на беспокойство, животных затем индивидуально помещали на 5 мин в приподнятом лабиринте [30]. Аппарат имел четыре плеча, каждый 10 см шириной 50 см длиной, и был увеличен на 60 см над полом. Две противоположные руки были закрыты высокими непрозрачными стенами, в то время как у других двух рук не было защитных стен. Эксперимент проводился под красным светом, чтобы свести к минимуму разрушение циркадного цикла крыс. Крыс помещали в центр лабиринта с ориентацией головы, чередующейся с открытым или закрытым плечом. Каждое испытание с плюсом-лабиринтом было снято на видео, а затем забито на количество времени, проведенного с головой, плечами и передними лапами на открытой руке, закрытой руке или центральной части лабиринта наблюдателем, слепым к состоянию диеты.
2b. Испытание на осаждение наложенным осаждением
После тестирования в Exp. 2a, все крысы возвращали к назначенным диетам в течение 21 дней, а затем вводили налоксон (Sigma, St. Louis, 3 мг / кг, sc). Через десять минут после инъекции крыс наблюдали за соматическими признаками отмены и повышенной повышенной лабиринтной тревожности (как описано в примере 2a).
Exp. 3: Налокссон-осажденное опиатоподобное тестирование на отрыв у крыс, содержащихся на стандартной грызуновой чау, и с жидкой пищей, богатой сахаром и жиром
Диеты, проверенные в Exp. 1 и 2 были сплошными; мы затем проверили жидкую диету, чтобы контролировать эффекты текстуры, так как признаки опиатно-подобного изъятия в нашей животной модели выпивки сахаром связаны с использованием раствора сахарозы [8, 9], и есть известные различия в эффектах, которые могут иметь твердые и жидкие диеты при пищевом поведении [31, 32]. Крысы (300-375 g) были разделены на четыре группы с весом (n = 8 / группа) и поддерживались в течение 28 дней на вволю чау, дополненную: (a) 12-h доступом к эмульсии масла, сахара и воды (3.4 Ккал / мл, 35% жира, 10% сахара, Мазола® Кукурузное масло, сахароза, водопроводная вода и 0.6% Emplex, Caravan Ingredients , Lenexa, KS, подготовленные в нашей лаборатории) и чау; (b) Доступ к 12-h для обеспечения ванили (1.06 Ккал / мл, 30% жира и 30% сахара, Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) и чау; (c) 12-h доступ к раствору сахарозы 10% (мас. / об.) (0.4 Ккал / мл) и чау или (d) вволю чау. Для приготовления эмульсии воду нагревали до 75-80 ° C и добавляли к другим ингредиентам. Эмульсию смешивали на высокой скорости в течение 5 мин, а затем охлаждали на ледяной бане до достижения 20 ° C. Все диеты (за исключением стандартной чау-чау) были жидкими и были представлены в градуированной питьевой трубке. Еда ежедневно заменялась, а животных взвешивали еженедельно.
Испытание на осаждение наложенным осаждением
После 28 дней на назначенных диетах крысам вводили налоксон (3 мг / кг, sc). Через десять минут после инъекции крысы помещали на повышенный плюс лабиринт, как описано в Exp. 2a. Сразу же после теста с повышенным плюсом лабиринта 5-min крысы помещали в компьютеризированную камеру активности открытого поля под красным светом (MED Associates, Georgia, VT, акриловые боковые стенки 30.5 см и инфракрасные фотоэлементы 16 на каждой из трех осей ). Все поле было 43.2 см × 43.2 см. Каждая крыса была первоначально размещена в центре открытого поля и дала период акклиматизации 10 min до начала тестирования [33, 34]. Затем локомоторная активность, определяемая как разрывы инфракрасного луча, контролировалась на 20 мин.
Exp. 4: Налокссон-осажденный опиатоподобный отборный тест у крыс при сниженной массе тела
Чтобы проверить, могут ли выявить признаки отмены при уменьшенном весе тела, крысы с весом (283-345 g) поддерживались в течение 21 дней: (a) ежедневный доступ 2-h к сладкой жирной чау (Research Diets, New Brunswick, NJ, #12451, как используется в Exp 1), начиная с 6 h после наступления темного цикла, стандартная чашка грызунов доступна только для другого 22 h в день (n = 10) или (b) вволю стандартная чау с 2 h доступа к сладкой жирной чау только два дня (день 2 и день 22 или 23, острая группа сладкого жира, n = 9). Потребление пищи измерялось ежедневно в 6 h и 8 h после начала темного цикла; еду заменяли два раза в неделю.
4a. Обычное снятие массы тела
В день 22, 6 h в темный период, всем крысам вводили налоксон (3 мг / кг, sc). Через десять минут после инъекции крыс наблюдали за соматическими признаками отмены и повышенной чувствительностью к лабиринту, как описано в Exp. 2a.
4b. Снижение веса тела
Крысы 2-h Daily Sweet-Fat были уменьшены до 85% массы тела в течение 7-дня, уменьшая ежедневную стандартную доступность чау-чау до полупела (3 g) или одного гранулы (5 g) и сладкой жирной чау до полупела (2 g) или одного гранулы (3.5 g). Количество предоставленной пищи было скорректировано для каждой крысы в зависимости от скорости потери веса. Группа Acute Sweet-Fat также была уменьшена до 85% массы тела в течение 7-дневного периода за счет снижения ежедневной стандартной доступности чау-чау для гранул 1-2. Крысам в этой группе давали 2-h доступ к сладкожирной чау в третий раз в день 30 или 31. Тесты отмены (соматические знаки и лабиринт) проводились снова в день 29, как описано в Exp. 1a и 2a.
4c. Тестирование локомоторной нагрузки на нормальное тело
После тестирования на снижение массы тела всем крысам дали вволю доступ к стандартной чау в течение одного месяца, чтобы они могли вернуться к нормальной массе тела для своего возраста. Затем все животные были возвращены в экспериментальные диеты в течение 14 дней. Крысам в группе острого сладкого жира снова был предоставлен доступ к сладкой жирной чау в четырнадцатый день доступа к возобновленным тестируемым диетам, чтобы определить, связано ли поведение с выпивкой или простое воздействие на диету. Затем 6 h после начала темного цикла вводили налоксон (3 мг / кг, sc). Через десять минут после инъекции крыс помещали в компьютерную камеру с открытым полем под красным светом, как описано в Exp. 3a. Каждую крысу сначала помещали в центр локомоторной камеры, а количество активности измеряли для 10 мин.
4d. Тестирование локомоторной нагрузки на снижение веса тела
После опыта. 4c, веса тела всех крыс были снова уменьшены до 85%, как описано выше в течение 7 дней. Затем проводили тестирование активности локомотора, как описано в Exp. 3c.
Статистический анализ
Данные анализировались с использованием одностороннего и двухстороннего анализа дисперсии (ANOVA) с постсоветскими исследованиями Newman Keuls или Tukey, когда это было необходимо, или t-критериями Стьюдента. Для данных с повышенным плюсом лабиринта активность открытого плеча считалась общим временем, которое каждая крыса проводила в открытых объятиях лабиринта [35]. Локомоторные данные сначала анализировались односторонним ANOVA для каждой меры локомоции, а затем с двухсторонним ANOVA для сравнения внутримодовых локомоторных показателей при нормальном и уменьшенном весе тела, а также между групповыми показателями. Ошибка, представленная в этой рукописи, является стандартной ошибкой среднего значения.
Итоги
Exp. 1: Налоксон-осажденные или спонтанные соматические признаки беспокойства не наблюдались у крыс при питательной полноценной сладкой жирной чау
Данные о всасывании и весе тела
Ранее данные о введении этих крыс сообщались [36]. Чтобы кратко обобщить эти результаты, по сравнению с контрольными группами, крысам с ежедневным доступом 2-h и доступу 2-h MWF к полноценной питательной пище, потребляемой чрезмерно большим количеством вкусной чау-чау в 2 h доступа. Масса тела этих животных увеличивалась из-за больших приемов пищи, а затем уменьшалась между выпивками в результате самозатухающего приема стандартной чау после выпивок. Однако, несмотря на эти колебания в весе тела, группа с доступом к сладкой жирной чау каждый день получала значительно больший вес, чем контрольная группа со стандартной чау вволю, Кроме того, при анализе прироста массы тела в течение продолжительности исследования было отмечено различие между группами (F(3,39) = 7.74, p <0.001), при этом животные, получавшие 2-часовой ежедневный доступ к сладко-жирной корме, набирали больше веса, чем контроли, получавшие стандартную пищу (108.6 ± 6.2 г против 75.4 ± 3.8 г соответственно; p<0.001) и контрольные группы, получавшие сладкий жир (88.3 ± 4.9 г; p<0.05). Кроме того, крысы с 2-часовым доступом к сладко-жирной пище в течение 95.0 часов набрали больше веса, чем контрольные животные, получавшие корм (4.6 ± 75.4 г против 3.8 ± XNUMX г, соответственно; p
Снятие тестов
При налоксоне не было различий в показателях индекса отмены для соматического поведения, отмеченного между группами (F(3, 36) = 2.71, p = ns). Эти поведения включали подкожные толчки, перекрестку клетки, кусание лапы и защитное рывкое (p = ns для каждого; увидеть Рис 1). Мокрые собачьи тряски не наблюдались ни в одной группе.
Случаи соматических признаков отмены после лишения от сладкой толстой чау представлены в Рис 2, Не было никакого значения среди групп между суммарным показателем индекса вывода (F(3, 36) = 2.04, p = ns). При сопоставлении с парами не выявлено различий между группами для передних толчков, кусания лапы или защитного рытья (p = ns для всех). Значимость наблюдалась среди групп в случаях пересечения клетки (F(3, 36) = 4.66, p <0.05). Post hoc Тесты Tukey показали, что крысы дневного доступа 2-h показали значительно меньшее количество случаев пересечения клетки, чем вволю Чау-крысы (p <0.01) или вволю Крысы с жирными жирами (p <0.05). Опять же, тряски мокрых собак не наблюдались ни в одной группе.
Exp. 2: осажденные налоксоном, спонтанные соматические признаки или спонтанные признаки беспокойства в лабирине с повышенным плюсом не наблюдались у крыс, которым кормили сладкую жирную добавку к их стандартной чау
Данные о всасывании и весе тела
Животные, которые были в группе 12-h Sweet-Fat + Chow, потребляли больше сладкой пищи в течение первого часа ежедневного доступа по сравнению с животными, содержащимися на вволю Диета сладкого жира + чау (F(2, 21) = 13.16, p <0.001, 28 день доступа к диете, 5.6 против 1.1 г, соответственно). На 28 день доступа к диете группа 12-часового приема сладких жиров потребляла 3.5 ± 0.9 г корма, вволю Группа сладких жиров потребляла 0.68 ± 0.7 г чау, а вволю Группа Chow потребляла 2.3 ± 1.5 г чау в первый час. Несмотря на различия в потреблении сладкой жировой добавки и чау, в день 28 не было статистически значимого различия между группами в общем количестве калорий, потребляемых за период 24-h (F(2, 22) = 0.62; p = ns; 12-h Сладкий жир: 82.8 ± 2.6 Ккал, вволю Сладкий жир: 77.3 ± 7.8 Ккал, вволю Chow: 83.2 ± 6.8 Ккал). В день 28 массы тела крыс не были существенно различны среди групп (F(2, 23) = 1.87, p = ns). Кроме того, анализ веса, полученного за время исследования, не выявил существенных различий между группами (F(2, 21) = 1.31, p = ns).
Снятие тестов
Не было статистически значимых различий в показателях индекса отмены, отмеченных среди групп 24 h (F(2, 23) = 0.24, p = ns; 12-h Слабо-жирная группа = 11.5 ± 2.6, вволю Группа сладких жиров = 13.6 ± 2.6; вволю Chow group = 13.4 ± 1.8) и 36 h (F(2, 23) = 0.17, p = нс; 12-h Слабо-жирная группа = 11.8 ± 2.6, вволю Группа сладких жиров = 12.1 ± 1.4; вволю Chow group = 10.5 ± 2.0) после того, как животные были лишены приемлемой диеты. Показатель индекса включает в себя поведение ухаживания, влажные собачьи тряски, пересечение клетки, передние тремор, кусание лапы и защитное рывкое (для каждого парного сравнения, p = ns). В 24 h и 36 h не наблюдалось никаких случаев головных уборов.
С точки зрения повышенного лабиринта после 24 ч лишения было статистически значимое различие между группами с точки зрения времени, проведенного на открытой руке (F(2, 23) = 3.77, p<0.05; 3.1 ± 1.4 с, 20.0 ± 6.0 с и 15.4 ± 4.7 с, вволю Sweet-Fat, 12-h Sweet-Fat и вволю Chow соответственно), с крысами, которые поддерживались на вволю Sweet-Fat тратит меньше времени на открытую руку, чем группа 12-h Sweet-Fat, или вволю Группа чау (p <0.05). Через 36 ч депривации не наблюдалось никаких эффектов во времени, проведенном на открытом рукаве крестообразного лабиринта (F(2, 23) = 0.22, p= ns; 26.3 ± 7.6 s, 30.0 ± 10.0 s и 23.4 ± 7.2 s, вволю Sweet-Fat, 12-h Sweet-Fat и вволю Chow соответственно).
После налоксона не было статистически значимой разницы в показателях индекса отмены соматического поведения, отмеченных среди групп (F(2, 23) = 0.64, p = ns). Показателями индекса выплат были 8.4 ± 2.5 для группы 12-h Sweet-Fat, 11.5 ± 2.3 для вволю Группа сладких жиров и 11.4 ± 1.7 для вволю Группа Чоу. Показатель индекса включает в себя поведение зубов, болтовни, ухаживания, пересечения клеток, передних толчков, укусов лапы и оборонительных рывков (для каждого парного сравнения, p = ns). Никаких случаев головных уборов или мокрой собачьей тряски не наблюдалось.
Exp. 3: соколитические признаки или признаки тревоги, вызванные налоксоном, в лавине с повышенным плюсом не наблюдались у крыс, которым вводили жидкую диету с высоким содержанием жиров, с высоким содержанием сахарозы
Входные данные
К третьей неделе доступа к диете наблюдалось различие между группами в отношении их приема в течение первого часа (эмульсия сахара-масла = 32% ккал, ванильное содержание = 27% ккал и 10% сахароза = 24% ккал от общего дневного потребления; F(2, 27) = 39.40, p <0.001). Также наблюдалась статистически значимая разница между группами в отношении ежедневного употребления стандартного корма для грызунов (F(3, 78) = 22.86, p <0.0001), при этом животные с доступной аппетитной пищей показали снижение потребления ими стандартной пищи для грызунов к 28-му дню (23 ± 3 ккал: сахарно-масляная эмульсия; 30 ± 4 ккал: ванильное обеспечение; 71 ± 2 ккал: 10% сахара ) относительно вволю Chow (101 ± 4 Ккал). Несмотря на то, что среди всех участников наблюдалась разница в общем ежедневном потреблении калорий (F(3, 27) = 3.50, p <0.05), последующие множественные сравнения показали, что не было замечено никаких различий, когда каждую группу независимо сравнивали с контрольной группой, потреблявшей пищу (101 ± 4 ккал), p = ns во всех случаях (118 ± 13 Ккал: эмульсия сахара-масла, 93 ± 11 Ккал: ваниль, 85 ± 6 Ккал: 10% сахароза). Кроме того, количество потребляемой фактической сахарозы (в граммах) было согласовано между группами, каждая из которых потребляла 3-4.5 г сахара / ежедневно даже при разных диетах (F(2, 20) = 2.32, p = ns). В конце 4 недель не было различий в массе тела среди групп (F(3,31) = 0.25, p = ns). Однако при анализе прироста массы тела в течение всего периода исследования между группами наблюдалась разница (F(3,31) = 3.67, p <0.05), при этом животные, потреблявшие эмульсию сахарного масла, набирали больше веса, чем контрольные животные, получавшие чау (123 ± 23 г против 67 ± 6 г, соответственно, p <0.05).
Снятие данных
Когда помещали на повышенный плюс лабиринт после инъекций налоксона, животные с доступом 12-h 10% Sucrose тратили меньше времени на открытое плечо плюшевого лабиринта по сравнению с контролем, контролируемым Chow (t(9) = 2.58, p <0.05; 52 ± 7 против 75 ± 3 с). Других различий между группами не было отмечено (12-часовая группа с эмульсией сахарного масла = 54 ± 11 с на открытом плече; 12-часовая группа Vanilla Ensure = 75 ± 3 с на открытом плече). Анализ данных лабиринта открытого поля показал, что группа 12-часовой 10% сахарозы имела повышенную двигательную активность (F(3, 29) = 3.65, p <0.05) по сравнению с вволю Chow (743 ± 70 и 512 ± 57, соответственно). Других различий между группами в лабиринте с открытым полем не отмечено (12-h эмульсия сахаро-масляной эмульсии = 561-71, 12-h Группа ванили для группы = 576 ± 58).
Exp. 4: соматические признаки или признаки тревоги, вызванные налоксоном, в лавине с повышенным плюсом у крыс с сладким жиром не наблюдались при уменьшении до 85% массы тела
Данные о всасывании и весе тела
Начиная со второй недели сладкого жира, крысы в группе 2-h Daily Sweet-Fat потребляли чрезмерное количество калорий в 2 h для доступа к сладкожирной чау (66.8% от общего дневного потребления), что согласуется с нашим предыдущим докладом, используя эту модель [36] и предлагает поведение при поедании. Группа острой сладкой жиры потребляла 24.6 ± 12.5 ккал в день 2 и 48.1 ± 14.1 ккал в день 22 или 23 из таблеток сладкого жира. При нормальной массе тела повторные измерения ANOVA (с коррекцией парниковых газов) показали значительную группу × временного взаимодействия (F(1.63, 27.70) = 21.28, p <0.001). Апостериорные тесты показали значительно более высокую массу тела в группе, получавшей 2-часовой ежедневный прием сладкого жира, по сравнению с группой, принимавшей острый сладкий жир (день 8: t(1, 17) = 2.28, p <0.05, день 12: t(1, 17) = 2.63, p <0.05, и день 16: t(1, 17) = 2.94, p <0.01). Кроме того, при анализе прибавки в весе за первые 16 дней было обнаружено, что крысы в группе 2-часового ежедневного приема сладкого жира набрали значительно больше веса, чем в группе острого сладкого жира (81.0 ± 4.1 г против 45.3 ± 4.5 г). г соответственно; F(1, 18) = 33.83, p <0.001). Когда у животных уменьшилась масса тела, парные образцы t- тесты показали, что вес тела обеих групп статистически значимо снижается (t(9) = 25.50, p <0.001 и t(8) = 19.93, p <0.001, 2 часа сладкого жирного и острого сладко-жирного чая соответственно).
Снятие данных
При нормальном весе единственная наблюдаемая разница между группами показала, что у крыс 2-h Daily Sweet-fat было значительно меньше случаев пересечения клеток по сравнению с крысами острого толстого жира (2.3 ± 0.4 против 4.5 ± 0.9, соответственно; F(1, 16) = 5.54, p <0.05; Рис 3). Однако в общем показателе отмены различий не наблюдалось (2-h Daily Sweet-fat: 9.4 ± 1.2; Острый сладкий жир: 12.5 ± 2.0; F(1, 16) = 2.00, p = ns). Это включало в себя меры рывков, головные тряски, уход и выращивание (p = ns для каждого). Никакие крысы не проявляли каких-либо случаев зубов.
При уменьшенной массе тела статистически значимых различий между группами в случаях соматических признаков отмены не наблюдалось, что видно по индексу (F(1, 16) = 0.49, p = ns). Показатели индекса выбытия были 13.0 ± 3.2 в группе острого сладкого жира против 10.8 ± 1.2 в ежедневной группе с сухим жиром 2-h. Показатель индекса включает в себя поведение зубов, болтовню, воспитание, уход, пересечение клетки, передние тремор, кусание лапы и рывкое поведение. Никаких случаев головных уборов не наблюдалось.
В тестах с повышенным плюсом лабиринт время, проведенное на открытой руке, не отличалось группой до снижения веса (2-h Daily Sweet-fat group: 22.4 ± 7.7 s; группа «Острая сладкая жир»: 17.4 ± 11.5 s; F(1, 16) = 0.14, p = нс) или после снижения веса (2-h Daily Sweet-fat group: 22.4 s ± 7.0 s; Острая группа сладкого жира: 16.5 ± 7.8 s; F(1, 16) = 0.32, p = нс). При тестировании локомоторной активности при нормальной и уменьшенной массе тела существенных различий между крысами 2-h Daily Sweet-Fat и крысами острого сладкого жира в терминах локомоторной активности (Рис 4).
Когда при уменьшенной массе тела, независимо от группы, все крысы были более активными (F(1, 16) = 7.13, p <0.05, Рис 4) и провел больше времени в центре (F(1, 16) = 11.83, p <0.005; 2 часа ежедневного приема сладких жиров: 12.0 ± 1.7 мин при сниженной массе тела по сравнению с 9.6 ± 1.6 мин при нормальной массе; Острый сладкий жир: 12.8 ± 3.2 мин при сниженной массе тела по сравнению с 8.8 ± 2.2 мин при нормальной массе тела) камеры двигательной активности по сравнению с их поведением при нормальной массе тела, но не было взаимодействия между массой тела и группой.
Обсуждение
Основываясь на результатах этих четырех экспериментов, выпивка крыс, употребляющих вкусную пищу, содержащую как жир, так и сахар, не показала значительных признаков налоксона-осажденного или спонтанного опиатоподобного вывода. Учитывая предыдущие выводы о том, что крысы, выпивающие сахар, демонстрируют признаки выхода налоксона с осаждением [9] (которая также была воспроизведена здесь в Exp 3), мы ожидали, что налоксон-инъецированные крысы с ограниченным доступом к подслащенной, богатой жиром диете, чтобы показать похожие признаки отмены. Однако включение жира в рацион может повлиять на выражение признаков отмены. Таким образом, эти данные свидетельствуют о том, что опийно-подобный отход не наблюдается в ответ на выпивку всех вкусных диет, особенно тех, которые богаты жиром, который, как и сахар, как известно, оказывает влияние на системы опиоидов головного мозга. Таким образом, появление опиатных симптомов отмены, наблюдаемых в ответ на выпивку, похоже, специфично для макроэлементов.
Зависимые свойства диет с высоким содержанием жиров и сахара
В предыдущих обзорах мы обобщили результаты, полученные в нашей лаборатории, и другие, предполагающие, что ограниченный доступ к сахару может привести к множественным поведенческим и нейрохимическим признакам склонности к крысам, включая опиатно-подобный уход [8, 37]. Были исследования с использованием моделей животных, которые предполагали, что доступ к богатой жирами диете может также вызвать некоторые признаки зависимости [16]. Группа Корвина показала увеличение прогрессирующего соотношения, которое у крыс разжигает, потребляя жир, предполагая повышенную мотивацию [38]. Бейл и его коллеги показывают, что мыши, которые содержатся на диете с высоким содержанием жиров или с высоким содержанием углеводов, а затем лишены доступа к пище, вытерпят отвратительный стимул (ступни), чтобы получить желаемые продукты [11]. После острого периода отмены (лишения) мыши, имеющие доступ к диете с высоким содержанием жиров, проявляют признаки беспокойства, а также уменьшают экспрессию фактора, снижающего кортикотропин, в центральном ядре миндалины. Тем не менее, McGee и его коллеги не отметили никаких признаков беспокойства или усиленной мотивации, используя график прогрессивных соотношений после лишения ограниченного ежедневного доступа к подслащенному сокращению овощей, подобно диете, которую мы использовали в Exp. 2 [17]. В совокупности эти исследования показывают, что некоторые специфические признаки зависимости могут быть выявлены, когда животным предлагается жиросодержащая диета, но результаты являются сложными и могут зависеть от таких факторов, как состав диеты, масса тела и график доступа.
Специфичность, форма и доступность макронутриентов как факторы, способствующие выходу из употребления в пищу
В настоящих исследованиях были представлены различные диеты с высоким содержанием жиров, в том числе некоторые, которые являются полноценными в питании, подобно «муке». Другие были добавками к стандартной диете для чау, подобно «закускам», которые обычно потребляются во время эпизодов выпивки [25]. Диеты также различались по текстуре, из гранулированной диеты в Exp. 1, полутвердая диетическая добавка в Exp. 2 и жидкие диеты в Exp. 3. Жидкие диеты использовались из-за ранее выявленной взаимосвязи между чрезмерным потреблением жидких диет и последующим увеличением веса [31, 32]. Кроме того, поскольку в наших предыдущих исследованиях, демонстрирующих признаки опиат-вывода в ответ на доступ к сахарозе, использовался раствор сахарозы (реплицированный здесь в опыте 3, где животные, выпивающие сахарозу, потратили меньше времени на открытое плечо плюшевого лабиринта и показали признаки отмены индуцированная гиперактивность в лабиринте открытого поля). Мы проверили жидкий жир, чтобы увидеть, может ли форма пищи влиять на выражение поведения, связанного с отходом. Однако доступ к жирной жидкости не вызывал признаков выхода из организма. Из этого разнообразия текстуры и формы диеты мы заключаем, что независимо от типа богатой жиром пищи или формы, в которой она дана, в настоящих экспериментах не было явных признаков опиатного отторжения у животных с выпивкой-доступом к жиру.
Другим манипуляциям, учтенным в этом исследовании, был период доступа. Некоторым крысам был предоставлен ежедневный доступ к приемлемой диете 12-h, в то время как другим был предоставлен доступ к 2-h в ежедневном или прерывистом графике. Было показано, что оба типа ограниченного доступа ускоряют поведение, связанное с выпивкой [8, 39]. Было показано, что потребление пива вызывает изменения в системах вознаграждения головного мозга, особенно в дофаминовой системе, у обоих людей [40] и в моделях крыс, которые аналогичны эффектам, наблюдаемым с некоторыми наркотиками злоупотребления [8]. Хотя эти графики доступа, как было показано, приводят к выпивке, что было подтверждено в настоящих экспериментах, ни один из периодов времени доступа не привел к опиоидоподобным признакам отмены в ответ на жир.
Интерпретация постительных результатов в настоящих экспериментах
Хотя в целом данные свидетельствуют о том, что признаки выхода из опиатного типа не возникают, когда крысам предлагается ограниченный доступ к жиросодержащим приемлемым пищевым продуктам, были обнаружены некоторые положительные результаты, полученные в настоящем эксперименте, которые требуют обсуждения. В Exp. 1, после 46 ч лишения из сладкой жирной чау, крысы, которые ранее имели доступ к 2 h, показали меньше случаев пересечения клетки по сравнению с вволю (стандартный грызун или крупный жир, сладкий грызун). Гипоактивность была отмечена во время вывода кокаина у грызунов [41]. Однако в других тестах, проведенных в этой группе, никаких признаков опиатного снятия не отмечалось, таких как соматические меры отмены.
В Exp. 2, после 24 h лишения животных с вволю доступ к диете сладкого жира показал сокращение времени, проведенного на открытой руке лабиринта с повышенным плюсом. Это открытие интересно, так как это предполагает, что группа с вволю доступ к вкусной пище показал изменение поведения, связанное с изъятием. Однако при тестировании на 36 h эффект уже не проявлялся. Это может быть связано с тем, что существует определенное окно времени, в котором возникают спонтанные признаки беспокойства, и этот период истек в следующее время оценки. Или это может предполагать, что повторное использование лабиринта с повышенным плюсом изменило производительность теста. Хотя некоторые исследования показывают, что повторное воздействие повышенного лабиринта не влияет на результат теста [42, 43], другие сообщают об эффекте привыкания [44–47]. В настоящем наборе исследований по большей части не наблюдалось различий между группами в состоянии тревоги, что потенциально указывало на отсутствие различий, возникающих при повторном воздействии. Однако положительное с вволю- животные в опыте. 2 следует рассматривать в контексте повторного использования этого теста.
Роль веса тела в выражении признаков наркомании
В настоящем исследовании мы оценили переменные выпивки и массы тела, обе из которых, как было показано, вносят вклад в симптомы, связанные с зависимостью. Другие группы показали, что, когда крысам дают ограниченный доступ к сладкой, шоколадной диете, они становятся ожирением и проявляют поведение, вызывающее беспокойство, когда им отказывают в доступе от вкусной пищи [15]. В наших предыдущих исследованиях показано поведение, подобное снятию, у животных, находящихся на прерывистой сахарозе, при нормальном весе. Другие результаты также показали, что тучные животные с вволю или ограниченный доступ к диетическим показателям диетического питания в кафетериях в мезолимбической дофаминовой нейротрансмиссии [18, 48], но животные с ограниченным доступом (т. е. доступ к выпивке), которые не были классифицированы как ожирение, не проявляли нисходящих рецепторов дофамина 2. Это подчеркивает мысль о том, что само ожирение может привести к изменениям в системе вознаграждения мозга [18]. И наоборот, исследования людей с расстройством расстройства пищевого поведения указывают на то, что выпивка, независимо от ожирения, вызывает влияние мезолимбических DA-систем [40], тем самым подчеркивая важность изучения конкретных переменных переедания и ожирения, как вместе, так и независимо. В настоящей работе мы не наблюдали признаков опиатно-подобного вывода у крыс, которые стали избыточным весом на жирной пище (Exp.1). Поскольку в предыдущих исследованиях предполагалось, что ожирение может ускорить вызывающие привыкание изменения в мозге, которые могут или не обязательно включать опиатные признаки отмены, возможно, что мы могли бы наблюдать различные (то есть связанные с опиоидом) признаки отмены у этих крыс.
В Exp. 4 мы оценили влияние уменьшенной массы тела на появление признаков отмены. Крысы с историей лишения пищи быстрее приобретают самообслуживание кокаина по сравнению с контролем [49], и было показано, что снижение веса усиливает эффект вознаграждения от наркотиков [26]. Уменьшение веса тела крыс приводит к уменьшению уровней DA в NAc до 33% базовых уровней [50, 51]. Ранее мы обнаружили, что, когда вес тела крыс с историей выпивки, употребляющей сахар, уменьшается до 85%, высвобождение DA в ответ на сахар еще больше увеличивается [27]. По этим причинам мы предположили, что уменьшение веса тела крыс может усилить выражение признаков ухода. Однако в Exp. 4, налоксон-осажденные признаки отмены не наблюдались, когда крыс лишали 85% их нормальной массы тела.
В качестве дополнительной меры беспокойства мы оценивали двигательную активность. Повышенная локомоторная активность связана с выводом препарата [52–54], и был найден в Exp. 3 у крыс выпивает сахар, но не у крыс с ограниченным доступом к жиру. Далее, в Exp. 4, не было существенной разницы между крысами, выпившими жир и контрольными крысами в терминах локомоции, либо при нормальной, либо в уменьшенной массе тела.
Заключение
Крысы, содержащиеся на диете с выпивкой, богатой сахаром и жиром, не проявляли признаков опиатного отторжения при избыточном весе, нормальном весе или недостаточном весе, используя как твердые, так и жидкие формы диет. Эти результаты контрастируют с предыдущими выводами из этой лаборатории и другими, что указывает на поведение, вызывающее опиаты, как у крыс, которые выпивают едят сахар. Настоящие результаты подтверждают мнение о том, что признаки зависимости в ответ на переедание вкусных продуктов могут быть специфичными для питательных веществ, подчеркивая важность дальнейшего изучения дифференциальных эффектов, которые могут переедать определенные питательные вещества на системы вознаграждения мозга.
Основные результаты исследований
- Исследования показывают нейрохимические и поведенческие показатели зависимости, когда животные переедают жирную диету.
- Налоксон-осажденный отход не наблюдался у крыс, которые выпивали множество высокожирных и сладких диет.
- Лишение индуцированного изъятия не наблюдалось у размножения крыс, употребляющих различные высокожирные сладкие диеты.
- Снижение веса тела, которое, как известно, усиливает усиливающие эффекты вещества, вызванного злоупотреблением, не повлияло на обнаженные налоксоном признаки опиатов.
- Крысы, которые выпивают едят сладкожирные комбинации, не проявляют признаков опиатоподобного изъятия в условиях использования.
Благодарности
Исследование было поддержано грантами USPHS AA-12882 (BGH) и DK-079793 и Национальным фондом расстройств пищевого поведения (NMA).
Сноски
Отказ от ответственности издателя: Это файл PDF из неотредактированной рукописи, который был принят для публикации. В качестве сервиса для наших клиентов мы предоставляем эту раннюю версию рукописи. Рукопись будет подвергаться копированию, набору и обзору полученного доказательства до его публикации в его окончательной форме. Обратите внимание, что во время производственного процесса могут быть обнаружены ошибки, которые могут повлиять на содержимое, и все юридические заявления об отказе от ответственности, которые применяются к журналу.
Рекомендации
;
