Индийский J Pharmacol. 2016 январь-февраль; 48 (1): 53-58.
PMCID: PMC4778208
Абстрактные
Цель:
Nucleus accumbens (NAcc) играет определенную роль в зависимости от привыкания и поведения. Чтобы оценить вовлеченную в эту систему орксиэргическую систему, мы ввели антагонист Орексина А и оценили влияние на потребление жидкости для приема пищи и предпочтение алкоголя у крыс Wistar.
Материалы и методы:
Инбредные крысы Wistar (n = 54) были разделены на контрольные и экспериментальные группы (низкая доза и высокая доза). Используя стереотаксический метод, направляющая канюля была установлена на двусторонней основе для достижения NAcc. Была введена небольшая доза (3 нг) и высокая доза (6 нг) антагониста Орексина А (SB-334867), а потребление пищи, потребление воды и потребление алкоголя и два теста на выбор для выбора алкоголя были выбраны в экспериментальной группы. Контрольная группа получала физиологическую инфузию, а остальные методы были такими же. Измерения проводились сразу после инфузии в 1 h, 2 h, 4 h и на весь день и представлены на рисунке и в таблицах.
Результаты:
Снижение потребления воды наблюдается сразу же после инфузии в 1st ч (P <0.05) и 2nd ч (P <0.01), что было больше в группе с высокой дозой по сравнению с группой с низкой дозой и контролем. Потребление алкоголя также происходило по той же схеме. При выборе двух бутылочек крысы не проявляли особого предпочтения к алкоголю.
Вывод:
Существовало доза зависимого снижения потребления пищи и жидкостей у обработанных крыс. Это указывало на возможную роль орэксинергической системы в пищевом поведении. Однако Орексин А может не играть роли в модуляции алкогольной зависимости центром вознаграждения NAcc.
Введение
accumbens (NAcc), как известно, влияет на пищеварительное поведение и зависимость от веществ. [1,2] Он также был вовлечен в вознаграждение и мотивацию. [3] В NAcc описаны два разных субрегиона, и в функционировании этих двух регионов появилось много перекрытий [4] Микроинъекция наркотических веществ в NAcc показала дозозависимое увеличение уровней допамина. Допамин является нейрохимическим, участвующим в схеме вознаграждения. Внутриядерное самоуправление амфетамина показало повышенное чувство награды. [5] Другие части в подкорковой области также влияют на пищевое поведение, которое может быть тесно связано с приемом. Было показано, что потребление пищи и потребление воды зависят от нескольких частей базального мозга, таких как латеральный гипоталамус, [6] паравентрикулярное ядро, перегородка pellucidum, [7] и базалатеральной амигдали [8] В регуляции пищевого поведения существует обширная нейронная сеть. Было показано, что NAcc хорошо связан с основными подкорковыми центрами, такими как брюшная тегментальная область (VTA), [9] базолатеральной миндалины и других центров. [10] Основные нейротрансмиттеры, участвующие в модуляции потребления алкоголя, вознаграждения и приема пищи, были зарегистрированы в нейронных цепях в этом регионе. [11]
Недавно из гипоталамуса, гипокретина 1 и 2 (Orexin A и B) были идентифицированы гипокретины, группа гетерогенных пептидов, пептиды с 32 aa и 29 aa соответственно. [12] Первоначально эти вещества были вовлечены в регулирование цикла бодрствования сон, о чем свидетельствует увеличенный Орексин А, обнаруженный в гипоталамусе во время активной фазы бодрствования. [13] В нашей лаборатории мы обнаружили, что Orexin A увеличивает потребление пищи и жидкости при введении в NAcc. [14] Сердечно-назначенное антитело с остеоксином ингибирует прием пищи в зависимости от дозы у крыс, голодающих на 24h, и внутрибрюшинное введение антитела орэксина не позволяет подавить потребление пищи, означает, что антитело против орксина действует в центральной нервной системе, но не в периферической ткани. [15] Кроме того, они подтвердили, что эндогенные orexins имеют физиологическую роль в поведении кормления. Хотя первоначально предполагалось, что орексины влияют на пищевое поведение, доказательство роли Орексина А в кормлении и употреблении алкоголя, а также предпочтение от алкоголя являются отрывочными. В нашем предыдущем исследовании мы продемонстрировали, что Orexin A увеличивает потребление пищи и жидкости в голодных крысах. [14] Чтобы недвусмысленно выяснить роль Орексина А в пищеварительной активности, мы провели этот набор экспериментов у самцов крыс Wistar, голодавших всю ночь, путем введения антагониста Orexin A SB-334867 в NAcc. [16] Мы также опробовали предпочтение алкоголя у обработанных крыс, чтобы выяснить влияние антагониста Орексина А на потребление алкоголя. Здесь обсуждаются результаты экспериментов по употреблению пищи, воды и алкоголя, а также предпочтения в отношении алкоголя.
Материалы и методы
Пятьдесят четыре самца крыс-альбиносов Wistar (n = 54), 250-10 g), 3-4 месяцев были отобраны для изучения. Они были разделены на три группы: Группа воды, группа алкоголя и две свободные группы выбора флакона (n = 18 каждый). Они были разделены на три подгруппы, а именно. 1 группа - контроль (солевой раствор); Группа 2 - Низкая доза SB-334867 (3 нг); Группа 3 - Высокая доза SB-334867 (6 нг, n = 6 каждый). Еда и жидкость были предоставлены всем группам ad lib, за исключением тех случаев, когда упоминается для голодания в течение ночи.
Все животные размещались индивидуально в клетках из полипропилена, с надлежащей подкладкой из лузги и поддерживались в световом / темном цикле 12-h в условиях, контролируемых температурой. Животные поддерживались в соответствии с руководящими принципами комитета с целью контроля и наблюдения за экспериментами на животных и руководствами правительства Индии за использование лабораторных животных. Этический комитет по этическим вопросам утвердил этот протокол.
Наркотики и аппараты
Солевой раствор 0.9%, SB-334867 (из: Tocris bioscience) растворяли в 2% циклодекстране в стерильной воде. Когда они не используются, решения сохранялись в 4 ° C до 3 недель. Для доставки лекарственного средства использовался инфузионный насос Harvard Pico plus (США). Водопроводная вода была предоставлена в бутылках с пластиковым напитком, а также были приготовлены гранулы для продуктов питания (Hindustan Unilever Ltd.). Был закуплен этиловый спирт (Absolute) (Hayman Ltd., Eastways Park, Witham, Essex, CM83YE, UK) и разбавлен, чтобы получить спирт 10% (эта концентрация была выбрана на основе экспериментального исследования предпочтения концентрации алкоголя) , Для анестезии использовали кетамин (NEON Laboratories limited, Thane, MS) и ксилазин (Indian immunological Ltd., Хайдарабад).
Хирургическая процедура
Самцов крыс-альбиносов Wistar анестезировали инъекцией смеси гидрохлорида кетамина (60 мг / кг), гидрохлорида ксилазина (6 мг / кг) и смоделировали на стереотаксическом аппарате (Inco, India). На голове был разрез, тщательно продезинфицированный хирургическим духом. Район был очищен хлопком и перекисью водорода. Координатные точки были отмечены на черепе в соответствующих областях, чтобы достичь NAcc, со ссылкой на атлас мозга Паксино и Уотсона [17] (От Bregma: Anteroposterior + 2.2 мм, латеральный - 1 мм и вертикальный 7.4 мм). Было образовано отверстие для заусенцев, а направляющая канюля из нержавеющей стали (марка 22) была имплантирована в соответствии со стереотаксическими координатами. Как только канюля на месте, она закрепляется с помощью винтов и зубного акрила. Направляющая канюля была снабжена стилетом, и крысам давали возможность восстанавливаться, по меньшей мере, за 7 дней до эксперимента. Инфузионная канюля (внутренняя канюля) была изготовлена из стоматологической иглы из нержавеющей стали Septoject из датчиков 30, которая имеет концентратор, удобный для обработки. [18] Канюля для инфузии удлиняет 1 мм за пределы соответствующей направляющей канюли. До начала экспериментов все крысы получали две тренировки, в которых они содержались на голоде 24 h, а затем получали пищу, воду и 10% алкоголя. На этом сеансе крысы изучали пост.
Экспериментальная процедура
Нормальный физиологический раствор и SB-334867 (в двух дозах) вводили, соответственно, в отдельные группы крыс после голодания 24h; (без движения) крыс через закрепленную направляющую канюлю. Вливание проводили с помощью 10 мкл гамильтонового шприца, соединенного с полиэтиленовой трубкой и внутренней канюлей. Этот шприц был приспособлен к насосу Гарварда. Затем стилет, помещенный в направляющую канюлю, удалили. Внутренняя канюля была вставлена в направляющую канюлю и закреплена. Затем насос начал подавать раствор в правую и левую сторону NAcc один за другим, 1 мкл / мин (после внутривенной инфузии канюли, оставшейся около 10 с, чтобы позволить диффузию лекарственного средства). Две дозы SB-334867 были введены при 3 ng (низкая доза) и 6 нг (высокая доза). В конце инфузии внутренняя канюля удалялась, и стилет был помещен обратно в положение, и было отмечено время. Последующая инфузия, немедленно предваренное количество пищи, воды и 10% алкоголя были предоставлены в соответствующих группах. Эффект SB-334867 на потребление измеряли и отмечали, тщательно при инфузионных временных интервалах 1, 2, 4 и 24 h соответственно. Оставленные гранулы, воду и спирт удаляли, и расходуемое количество рассчитывалось (количество потреблялось = предварительно измеренное количество - слева от количества, например, в конце 1 ч).
После завершения исследования крысы умерщвляли смертельной дозой анестезии, и мозг рассекали и сохраняли для гистологической обработки. Семь микронных срезов нарезали и окрашивали крезил-фиолетовым, чтобы подтвердить сайт инфузии [Рисунок 1].
Статистический анализ
Анализ данных проводился с использованием статистического программного обеспечения SPSS версия - 16 (SPSS для Windows, версия 16.0. Чикаго, SPSS Inc., США); Односторонний дисперсионный анализ ANOVA был проведен для сравнения окончательного поведения между группами. Интер-сравнение было выполнено ретроспективном Тест Тьюки (почасовое потребление сравнивается отдельно, например, 1 час контрольного приема пищи против 1 часа приема пищи, обработанной SB-334867). Данные были выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. P <0.05 считалось значимым.
Итоги
Эксперимент I
Продовольствие и потребление воды измерялись (n = 18) в этой группе, NAcc канюлированных животных (n = 18), были разделены на подгруппы, группа 1 (0.9% солевая инфузия), группа 2 (SB-334867-3 ng), группа 3 (SB-334867-6 ng). Наркотики вводили на двусторонней основе в NAcc [данные, показанные в Таблица 1 и рис Figure1a, 1a, , бб].
Прием пищи
По сравнению с контролем в 1 h после того, как обработка SB-334867 показала значительное снижение (F [2, 15] = 9.171 p = 0.003) в потреблении пищи (т. Е. Группа 1 против группы 3, p <0.002); тогда как через 2 часа значительных изменений не наблюдалось (F [2, 15] = 0.190 p = 0.829); 4 h (F [2, 15] = 0.160 p = 0.854); 24 h интервалы времени постинфузии (F [2, 15] = 4.873 p = 0.023) (группа 1 против группы 3, p <0.028; Группа 2 против группы 3, p <0.05).
Водозабор
Обработка SB-334867 не влияла на потребление воды в 1 h (F [2, 15] = 0.957 p = 0.406); 2 h (вода 2 h F [2, 15] = 0.773 p = 0.479); 4 h (F [2, 15] = 0.288 p = 0.753) интервалы времени постинфузии; но общее потребление воды 24 h было уменьшено (F [2, 15] = 10.688 p = 0.001) по сравнению с контролем (группа 1 против группы 3, p <0.002; Группа 2 против группы 3, p <0.006).
Эксперимент II
Были измерены алкоголь (10%) и потребление пищи [n = 18, данные в Таблица 2 и Рисунок 2].
NAcc канюлированных крыс были разделены на три подгруппы, группа 1 (0.9% физиологический раствор n = 6), группа 2 (SB-334867-3 ng, n = 6) и группа 3 (SB-334867-6 ng, n = 6).
Результаты потребления спирта 10%
При 1 h и 2 h SB-334867 обработка значительно уменьшила потребление алкоголя на 1st h (F [2, 15] = 4.457 p = 0.030), (группа 1 и группа 3, p <0.004), 2nd h (F [2, 15] = 11.122 p = 0.001) (группа 1 против группы 3, p <0.001; Группа 2 против группы 3, p <0.038). Однако значительных изменений в потреблении алкоголя через 4 часа не наблюдалось (F [2, 15] = 0.709 p = 0.508) и 24 h (F [2, 15] = 2.631 p = 0.105) соответственно.
Прием пищи
При 1 h и 2 h SB-334867 обработка значительно (F [2, 15] = 4.230 p = 0.035) аттенуированное потребление пищи (группа 1 против группы 3, p <0.03); (F [2, 15] = 16.558 p = 0.000) (группа 1 против группы 2, p <0.000; Группа 2 против группы 3, p <0.021) соответственно по сравнению с контролем. Никаких существенных изменений не было замечено через 4 часа (F [2, 15] = 0.070 p = 0.933). Принимая во внимание, что общее потребление пищи было уменьшено (0-24 h) (F [2, 15] = 4.457 p = 0.030) (группа 1 против группы 3, p <0.025).
Эксперимент III
Еда, 10% алкоголя и воды [предпочтение отдается двум бутылкам, Таблица 2]. Каскадированные крысы NAcc подразделялись на группы 1 (0.9% физиологический раствор, n = 6), группа 2 (SB-334867-3 ng, n = 6) и группа 3 (SB-334867-6 ng, n = 6), были введены.
Прием пищи
Обработка SB-334867 при 1 h (F [2, 15] = 5.111, p = 0.02) аттенуированное потребление пищи (группа 1 против группы 3, p <0.011), но через 2, 4 часа существенной разницы не наблюдалось (F [2, 15] = 0.093 p = 0.911), (F [2, 15] = 0.797 p = 0.469) соответственно, а при 24 h обе дозы антагониста показали снижение потребления пищи (F [2, 15] = 12.698 p = 0.001) (группа 1 против группы 2 и группы 3, p <0.039, p <0.000 соответственно) по сравнению с контрольной группой.
Водозабор
Обработка SB-334867 не приводила к изменению потребления воды в любой группе с временным интервалом в 1 h (F [2, 15] = 0.584 p = 0.578), 2 h (F [2, 15] = 0.662 p = 0.530), 4 h (F [2, 15] = 1.655 P = 0.224) и 24 h (F [2, 15] = 0.513 p = 0.609).
Потребление алкоголя (10%)
Обработка SB-334867 ослабленного потребления алкоголя в 1 h (F [2, 15] = 9.098 p = 0.003), (группа 1 и группа 2 и группа 3, p <0.004, p <0.008 соответственно). Нет значимого изменения ни в одной группе через 2 часа (F [2, 15] = 0.854 p = 0.446), 4 h (F [2, 15] = 0.931 p = 0.416) и 24 h (F [2, 15] = 0.349 p = 0.711), соответственно.
Общее потребление жидкости
Никаких существенных изменений ни в одной из групп, на 1st h (F [2, 15] = 2.064 p = 0.161), 2nd h (F [2, 15] = 1.023 p = 0.383), 4th h (F [2, 15] = 1.205 p = 0.327) и 24 h (F [2, 15] = 0.484, p = 0.626).
Обсуждение
Мониторинг потребления пищи и воды различными нейрохимическими препаратами находится под пристальным наблюдением. Среди нескольких молекул-кандидатов, которые, как было показано, влияют на поведение кормления, включая потребление алкоголя, также вовлечены орексины [19] Первоначально считалось, что орексины являются стимуляторами потребления пищи и регуляции пищеварительной активности; позже они обнаружили, что они влияют на состояние сна и бодрствования. [20] Dube и др., продемонстрировали, что центральное применение орексинов имеет модулятивную роль в пищевом поведении, главным образом в гипоталамусе [21] В нашем настоящем эксперименте мы проверили влияние антагониста Орексина А (SB-334867) на NAcc. NAcc была отведена решающая роль в зависимости и деятельности, связанной с питанием [22] Орексины также были вовлечены в медиацию этого действия NAcc. [4] Однако NAcc показал два гистологически различных района, [23], которые могут иметь функциональные различия [24], и их функции, похоже, значительно перекрываются [25] В наших предыдущих экспериментах мы обнаружили, что вливание Orexin A в NAcc с использованием метода микроинъекции увеличивало потребление пищи и воды в часы сразу после инфузии, но не было особого предпочтения к алкоголю при тестировании двумя вариантами выбора без бутылки [14] Поэтому мы попытались ввести антагонист Орексина А в NAcc и проанализировали потребление пищи, потребление воды и потребление алкоголя у крыс, которые голодали в течение ночи.
Потребление в 1st ч значительно уменьшилось у животных, обработанных анде-ангистами. Наше исследование еще раз доказывает роль Орексина А в поведении кормления. Орексиновый рецептор типа 1 (OX1R) антагонист SB-334867 инфузия ослабляет питание и питье. Орексин А последовательно проявлял стимулирующее действие на питание и питье. Антагонист OX1R имеет 10 раз большее сродство к Orexin A, чем B. [26,27]
Проект Orexinergic нейронов к AccSh и оба рецептора orexin (OX1R и OX2R) присутствуют в NAcc, причем OX2R выражен в большей степени. [28,29] Орексин А увеличил ГАМКергические токи и уменьшил ток N-метил-D-аспартата в изолированных нейронах accumbens [30] Кроме того, orexins возбуждают дофаминергические VTA-нейроны [31] Поскольку дофаминергические VTA-нейроны иннервируют и возбуждают AccSh ГАБАРИТИЧЕСКИЕ (тормозные) нейроны, сигнализация орексина может дополнительно увеличить локальное ингибирование в Acc путем увеличения активности нейронов в VTA, что приводит к дальнейшему усилению консумтивного поведения. Но это противоречило Бальдо и Келли, [32], которые не обнаружили влияния на кормление или двигательную активность с помощью интра-акш-Орексина А.
Мы тестировали возможность использования Орексина А в качестве модулятора потребления алкоголя [Таблица 2] вместе с едой. Из нашего предыдущего исследования мы установили, что крысы предпочитают употреблять алкоголь в растворе 10%, что было подтверждено в нашем предыдущем исследовании [33] Поэтому в этом исследовании мы предоставили спирт в этом разбавлении после вливания препарата в NAcc. Мы обнаружили значительное снижение потребления алкоголя в часах, сразу после вливания антагониста Орексина А. Снижение потребления пищи и воды было ниже в группе инфузии с низкой дозой (3 нг), тогда как она была выше в группе с высокой дозой (6 нг). Чтобы проверить предпочтение алкоголя, мы предоставили крысам два условия выбора бутылки, в которых одна бутылка воды и другая, содержащая 10% спирт, были предоставлены одновременно. После вливания антагониста Орексина А произошло значительное снижение потребления пищи и потребления алкоголя. Этот тип спада был обнаружен как в низкой, так и в высокой дозе, но ограничен 1st ч после инфузии. Однако снижение потребления пищи было более заметным по сравнению с водой или алкоголем. Эти данные подтверждают участие Орексина А в регуляции потребления пищи, но не поддерживают возможность участия Орексина А в предпочтении алкоголю.
Финансовая поддержка и спонсорство
Отдел биотехнологии, часть проекта, финансируемого DBT, Ref: Ref: BT / PR14012 / MED / 30 / 315 / 2010 от правительства 30.09.2010 Индии.
Конфликт интересов
Там нет конфликта интересов.
Благодарности
Авторы благодарны Департаменту биотехнологии, правительству Индии, за финансовую поддержку. Медицинский колледж Кастурба, Мангалор, Университет Манипала, для предоставленных удобств.
Рекомендации
;