Індійська J Pharmacol. 2016 січень-лютий; 48 (1): 53 – 58.
PMCID: PMC4778208
абстрактний
Мета:
Nucleus accumbens (NAcc) відіграє важливу роль у поведінці наркоманів і проковтування. Для оцінки орексинергічної системи, залученої до цього, ми вливали антагоніст Orexin A і оцінювали вплив на споживання їжі рідиною та переваги алкоголю у щурів Wistar.
Матеріали та методи:
Інбредні щури Wistar (n = 54) були розділені на контрольні і дослідні групи (низькі дози і високі дози). Використовуючи стереотаксичний спосіб, направляючу канюлю встановлювали на місці двосторонньо, щоб досягти NAcc. Низькі дози (3 нг) і високі дози (6 нг) антагоніста Orexin A (SB-334867) були влиті, а споживання їжі, споживання води і споживання алкоголю, а також тест на перевагу, що передує вільному вибору, для алкоголю проводився в експериментальна група. Контрольна група отримувала інфузію сольового розчину і інші методи були наступні. Вимірювання проводили відразу після інфузії, при 1 h, 2 h, 4 h, і протягом усього дня і представлені на малюнку і в таблицях.
результати:
Зниження споживання води спостерігається відразу після інфузії в 1st h (P <0.05) та 2nd h (P <0.01), що було більше у групі з високими дозами порівняно з низькою дозою та контролем. Прийом алкоголю також проходив за тією ж схемою. У двох вільних виборах пляшок щури не виявляли особливої переваги до алкоголю.
Висновок:
Існувало дозозалежне зменшення прийому їжі та рідин у оброблених щурів. Це свідчило про можливу роль орексинергічної системи в поглинанні. Тим не менш, Orexin A не може мати ролі в модуляції алкогольної залежності від нагороджувального центру NAcc.
Вступ
Відомо, що accumbens (NAcc) впливає на поведінку і пристрасть до речовин.1,2Він також був залучений до винагороди та мотивації.3Дві окремі субрегіони були описані в NAcc, і з'явилося багато дублювання у функціонуванні цих двох регіонів.4Мікроін'єкція наркотичних речовин в NAcc показала дозозалежне збільшення рівнів дофаміну. Допамін є нейрохіміком, залученим до схеми винагороди. Внутрішньоядерне самоврядування амфетаміну продемонструвало підвищену винагороду.5Інші ділянки в підкорковій області також впливають на поглинання, яке може бути тісно пов'язане з аккумгенами. Було виявлено, що на прийом їжі та споживання води впливає кілька частин базального головного мозку, таких як бічний гіпоталамус,6] паравентрикулярне ядро, перегородка pellucidum, [7] і базолатеральная мигдалина.8] Існує велика нейронна мережа в регулюванні поглинання. Показано, що NAcc добре пов'язаний з основними підкірковими центрами, такими як вентральна тегментальна область (VTA);9] Базолатеральна мигдалина та інші центри.10Основні нейротрансмітери, що беруть участь у модуляції споживання алкоголю, нагороди та прийому їжі, були повідомлені з нейронних ланцюгів у цій області.11]
Нещодавно з гіпоталамусу, гіпокретину 1 і 2 (Orexin A і B) були ідентифіковані гіпокретини, група гетерогенних пептидів, пептиди з 32 аа і 29 аа відповідно.12Спочатку ці речовини були залучені до регуляції циклу сну, що свідчить про збільшення орексину А, знайденого в гіпоталамусі під час активної фази неспання.13В нашій лабораторії ми виявили, що при введенні в NAcc орексин А збільшив споживання їжі та рідини.14Центрально введене орексиновое антитіло пригнічує прийом їжі залежно від дози у щурів 24 h, а внутрішньочеревне введення орексинового антитіла не пригнічує споживання їжі, що означає, що антитіло орексину діє в центральній нервовій системі, але не в периферичній тканині.15Крім того, вони підтвердили, що ендогенні орексини мають фізіологічну роль у харчовій поведінці. Незважаючи на те, що спочатку Orexins впливали на прийом їжі в організмі, свідчення про роль Orexin A у харчовій поведінці та прийомі алкоголю, а також перевазі алкоголю, є схематичними. У нашому попередньому дослідженні ми продемонстрували, що орексин А збільшив споживання їжі та рідини у щурів, що голодували.14Для того, щоб з'ясувати роль Орексину А в непрямої активності, ми провели цей набір експериментів у щурів-самців Wistar, що голодували протягом ночі, вводячи антагоніст Orexin A SB-334867 в NAcc.16Ми також перевірили переваги алкоголю в лікуванні щурів, щоб з'ясувати вплив антагоніста Orexin A на споживання алкоголю. Тут розглядаються результати експериментів з прийому їжі, води та алкоголю, а також переваги алкоголю.
Матеріали та методи
П'ятдесят чотири щурів-альбіносів Wistar (n = 54) зважування (250 ± 10 g), 3-4 місяців були обрані для дослідження. Вони були розділені на три групи: Група води, група алкоголю і група вільного вибору з двох пляшок (n = По 18). Вони були поділені на три підгрупи, а саме. 1 група - контроль (фізіологічний розчин); 2 група - низька доза SB-334867 (3 нг); Група 3 - Висока доза SB-334867 (6 нг, n = 6 кожен). Їжа і рідина були надані всім групам ad lib, за винятком випадків, коли згадано для нічного голодування.
Всі тварини розміщувалися індивідуально в поліпропіленових клітинах, з належною підстилкою з лушпиння і підтримувалися в циклі світла / темряви 12-h в умовах, контрольованих температурою. Тварин підтримували згідно з рекомендаціями комітету з метою контролю і спостереження за експериментами на тваринах і керівництвом уряду Індії для використання лабораторних тварин. Інституційний комітет з етики тварин затвердив цей протокол дослідження.
Наркотики та апарати
Сольовий розчин 0.9%, SB-334867 (Від: Tocris bioscience) розчиняли в 2% циклодекстрану в стерильній воді. Коли вони не використовуються, рішення зберігалися на 4 ° C до 3 тижнів. Інфузійний насос Harvard Pico plus (США) використовувався для доставки лікарського засобу. Водопровідна вода була надана в пластикових пляшках для пиття, а також були надані паливні коржі для щурів (Hindustan Unilever Ltd.). Етиловий спирт (Absolute) закуповували (Hayman Ltd., Eastways Park, Witham, Essex, CM83YE, Великобританія) і розбавляли, щоб отримати 10% спирт (ця концентрація була обрана на основі експериментального дослідження щодо переваги концентрації алкоголю) . Для анестезії використовували кетамін (NEON Laboratories limited, Thane, MS) і ксилазин (Indian immunological Ltd., Hyderabad).
Хірургічна процедура
Самців білих щурів Wistar анестезировали шляхом ін'єкції суміші кетамін гідрохлориду (60 мг / кг), ксилазину гідрохлориду (6 мг / кг) і встановлювали на стереотаксичний апарат (Inco, India). Розріз проводили на шкірі голови, ретельно дезінфікували хірургічним духом. Область була очищена бавовною та перекисом водню. Координатні точки були позначені на черепі у відповідних областях, щоб досягти NAcc, з посиланням на атлас Paxinos і Watson мозку [17] (Від Bregma: Anteroposterior + 2.2 мм, бічні ± 1 мм і вертикальні 7.4 мм). Буровий отвір виготовляли, і нержавіюча сталь направляючої канюлі (марля 22) імплантували відповідно до стереотаксичних координат. Після того як канюля на місці, вона закріплюється за допомогою гвинтів і зубного акрилу. Направляюча канюля була оснащена стилетом, і щурам дозволялося відновлюватися протягом щонайменше 7 днів до експерименту. Інфузійну канюлю (внутрішню канюлю) виготовляли з стоматологічної голки Septoject з вимірювальних приладів 30, що має концентратор, зручний для обробки.18] Інфузійна канюля розширює 1 мм за межі відповідної направляючої канюлі. До початку експериментів всі щури отримували два сеанси навчання, в яких вони трималися на 24 h голодуванням, потім отримували їжу, воду і спирт 10%. Під час цієї сесії щури вивчали голодування.
Експериментальна процедура
Нормальний фізіологічний розчин і SB-334867 (у двох дозах) вводили, відповідно, окремими групами щурів після 24 h натщесерце; неанестезовані (вільно рухаються) щури через забезпечену направляючу канюлю. Інфузію здійснювали шприцом 10 мкл Hamilton, з'єднаним з поліетиленовою трубкою і внутрішньою канюлею. Цей шприц був встановлений на Гарвардському насосі. Потім стилет, поміщений в направляючу канюлю, видаляли. Внутрішню канюлю вставляли в направляючу канюлю і закріплювали. Потім насос починали доставляти розчин в праву і ліву сторону NAcc один за іншим, 1 мкл / хв (після інфузії внутрішню канюлю залишали приблизно протягом 10 с, щоб дозволити дифузію препарату). Дві дози SB-334867 були введені при 3 нг (низька доза) і 6 нг (висока доза). Наприкінці інфузії внутрішню канюлю видаляли, і стилет знову поміщали в положення і відзначали час. Після інфузії, негайно попередньо виміряну кількість їжі, води і спирту 10% забезпечували у відповідних групах. Ефект SB-334867 на споживання вимірювали і відзначали, ретельно на інтервалах часу інфузії 1, 2, 4 і 24 h, відповідно. Залишилися гранули, вода і алкоголь були вилучені, і обсяг споживаної кількості розрахований (Кількість спожито = Попередньо виміряна кількість - залишилася кількість, наприклад, наприкінці 1 год).
Після завершення дослідження щурів умертвляли смертельною дозою анестезії, а головний мозок розсікали і зберігали для гістологічної обробки. Сім мікронних зрізів нарізали і фарбували крезильфіолетом для підтвердження місця вливання [малюнок 1].
Статистичний аналіз
Аналіз даних проводився за допомогою статистичного програмного забезпечення SPSS версії - 16 (SPSS для Windows, версія 16.0. Чикаго, SPSS Inc., США); одностороння ANOVA була зроблена для порівняння поведінки споживачів між групами. Інтер порівняння здійснив ретроспективному Тест Тукі (Погодинне споживання порівняно окремо, наприклад, 1 год. Контрольоване споживання їжі проти 1 год. Споживання їжі, обробленої SB-334867). Дані були виражені як середнє значення ± стандартна помилка середнього значення P <0.05, вважали значущим.
результати
Експеримент I
Споживання їжі та води вимірювалося (n = 18) у цій групі, кавказовані тварини NAcc (n = 18), були розділені на підгрупи, група 1 (0.9% сольового інфузії), група 2 (SB-334867-3 нг), група 3 (SB-334867-6 нг). Наркотики вводилися двосторонньо в NAcc [Дані показали в Таблиця 1 і рис Малюнок1a, 1a, , Бб].
Споживання їжі
У порівнянні з контролем 1 h після обробки SB-334867 спостерігалося значне зменшення (F [2, 15] = 9.171 p = 0.003) у прийомі їжі (тобто група 1 проти групи 3, p <0.002); тоді як суттєвих змін за 2 год помічено не було (F [2, 15] = 0.190 p = 0.829); 4 h (F [2, 15] = 0.160 p = 0.854); 24 h інтервали часу післяінфузії (F [2, 15] = 4.873 p = 0.023) (група 1 проти групи 3, p <0.028; Група 2 проти Групи 3, p <0.05).
Водозабір
Обробка SB-334867 не показала впливу на споживання води за 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) постінфузійні інтервали часу; але загальне споживання води 24 h було зменшено (F [2, 15] = 10.688 p = 0.001) порівняно з контролем (група 1 проти групи 3, p <0.002; Група 2 проти Групи 3, p <0.006).
Експеримент II
Вимірювали алкоголь (10%) і споживання їжі [n = 18, дані в Таблиця 2 та малюнок 2].
NAcc канюльованих щурів поділяли на три підгрупи, група 1 (0.9% фізіологічний розчин n = 6), група 2 (SB-334867-3, n = 6) і групу 3 (SB-334867-6 ng, n = 6).
10% споживання алкоголю результатів
При 1 h та 2 h лікування SB-334867 значно послаблювало споживання алкоголю на 1st h (F [2, 15] = 4.457 p = 0.030), (група 1 проти групи 3, p <0.004), 2nd h (F [2, 15] = 11.122 p = 0.001) (група 1 проти групи 3, p <0.001; Група 2 проти Групи 3, p <0.038). Однак істотних змін споживання алкоголю за 4 год не спостерігалося (F [2, 15] = 0.709 p = 0.508) і 24 h (F [2, 15] = 2.631 p = 0.105) інтервали, відповідно.
Споживання їжі
У 1 h і 2 h обробка SB-334867 значно (F [2, 15] = 4.230 p = 0.035) ослаблений прийом їжі (група 1 проти групи 3, p <0.03); (F [2, 15] = 16.558 p = 0.000) (група 1 проти групи 2, p <0.000; Група 2 проти Групи 3, p <0.021), відповідно, порівняно з контролем. Значних змін за 4 год помічено не було (F [2, 15] = 0.070 p = 0.933). Оскільки, загальний прийом їжі зменшився (0 – 24 h) (F [2, 15] = 4.457 p = 0.030) (група 1 проти групи 3, p <0.025).
Експеримент III
Їжа, алкоголь 10% та вода [перевага двох пляшок, Таблиця 2] споживання вимірювалися. Щури з канкульованими NAcc були згруповані як група 1 (0.9% фізіологічний розчин, n = 6), група 2 (SB-334867-3, n = 6) і групу 3 (SB-334867-6 ng, n = 6), вводили.
Споживання їжі
Обробка SB-334867 в 1 h (F [2, 15] = 5.111, p = 0.02) ослаблений прийом їжі (група 1 проти групи 3, p <0.011), але суттєвої різниці не спостерігалось через 2 год., 4 год. (F [2, 15] = 0.093 p = 0.911), (F [2, 15] = 0.797 p = 0.469) відповідно, і при 24 год обидві дози антагоніста показали зниження прийому їжі (F [2, 15] = 12.698 p = 0.001) (група 1 проти групи 2 і група 3, p <0.039, p <0.000 відповідно), порівняно з контрольною групою.
Водозабір
Обробка SB-334867 не призвела до зміни споживання води у будь-якій групі з інтервалом часу 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) і 24 h (F [2, 15] = 0.513 p = 0.609).
Споживання алкоголю (10%)
SB-334867 лікування послаблює споживання алкоголю при 1 h (F [2, 15] = 9.098 p = 0.003), (група 1 проти групи 2 і група 3, p <0.004, p <0.008 відповідно). Через 2 год жодної групи значущості не змінилось (F [2, 15] = 0.854 p = 0.446), 4 h (F [2, 15] = 0.931 p = 0.416) і 24 h (F [2, 15] = 0.349 p = 0.711), відповідно.
Загальне споживання рідини
Ніякої суттєвої зміни в жодній з груп, в 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) і 24 h (F [2, 15] = 0.484, p = 0.626).
Обговорення
Модуляція споживання їжі та води різними нейрохімікатами була розглянута. Серед кількох молекул-кандидатів, які, як було показано, впливають на харчову поведінку, включаючи споживання алкоголю, також беруть участь Orexins.19Орексини спочатку вважалися стимуляторами прийому їжі і регуляції проковтування; пізніше було виявлено, що вони впливають на сон і неспання.20] Dube та ін. продемонстрували, що центральне введення Orexins володіє модулюючою роллю в поведінці в організмі, головним чином в центрі гіпоталамуса.21У нашому нинішньому експерименті ми перевірили вплив антагоніста Orexin A (SB-334867) на NAcc. NAcc отримав ключову роль у діяльності, пов'язаній із залежністю та годуванням.22Орексини також були залучені до посередництва цієї дії NAcc.4] Проте, NAcc показав два гістологічно окремі райони [23], які можуть мати функціональні відмінності [24] і їхні функції виявилися суттєвими. [25] У наших попередніх експериментах ми виявили, що вливання Орексину А в NAcc з використанням методу мікроін'єкції збільшило споживання їжі та води в годинах відразу після вливання, але особливого переваги до алкоголю не було при випробуванні двома пляшками.14Таким чином, ми спробували ін'єкції антагоніста Orexin A в NAcc і проаналізували споживання їжі, споживання води і споживання алкоголю у щурів, які голодували протягом ночі.
Споживання в 1st h значно знизилася у тварин, які отримували антагоніст орексину. Наше дослідження додатково доводить роль Орексину А у поведінці годуючих. Антагоніст рецептора типу Orexin типу 1 (OX1R) SB-334867 послаблює харчування та вживання алкоголю. Орексин А послідовно демонстрував стимулюючий ефект на годування і вживання алкоголю. Антагоніст OX1R має 10-кратну спорідненість до Orexin A, ніж B.26,27]
Orexinergic нейрони проектують до AccSh і обидва orexin рецептори (OX1R і OX2R) присутні в NAcc, з OX2R виражені в більшій мірі.28,29] Орексин А збільшив ГАМКергіческіе струми і зменшив струми N-метил-D-аспартату в ізольованих некронах accumbens.30Крім того, орексини збуджують дофамінергічні нейрони ВТА.31Оскільки допамінергічні нейрони VTA іннервують і збуджують AccSh GABAergic (інгібуючі) нейрони, сигналізація орексину може додатково збільшити локальне інгібування в Acc за рахунок підвищення нейрональної активності в VTA, що призводить до подальшого посилення поведінки. Але це заперечували Бальдо і Келлі [32], які не виявили впливу на годівлю або рухову активність з внутрішньоутробним AccSh Orexin A. \ t
Ми перевірили можливість застосування Орексину А як модулятора споживання алкоголю [Таблиця 2] разом з їжею. З нашого попереднього дослідження ми встановили, що щури вважають за краще вживати алкоголь у розчині 10%, що було підтверджено в нашому попередньому дослідженні.33Таким чином, у цьому дослідженні ми надавали алкоголь у цьому розведенні після вливання препарату в NAcc. Ми виявили значне зниження споживання алкоголю в годинах відразу після вливання антагоніста Orexin A. Зниження споживання їжі та води було нижчим у групі інфузії з низькою дозою (3 нг), тоді як вона була вищою у групі з високою дозою (6 нг). Для того, щоб перевірити переваги алкоголю, ми забезпечили щурам два умови вибору пляшок, де одночасно забезпечували одну пляшку води та іншу, що містять спирт 10%. Після вливання антагоніста Orexin A відбулося значне зниження споживання їжі та споживання алкоголю. Цей тип зниження був виявлений як у низькій, так і у високій дозах, але обмежений до 1st h після вливання. Однак зниження споживання їжі було більш помітним порівняно з водою або алкоголем. Ці докази підтверджують участь Орексину А в регулюванні прийому їжі, але не підтримує можливість залучення Орексину А до переваги алкоголю.
Фінансова підтримка та спонсорство
Відділ біотехнології, частина проекту, що фінансується DBT, Ref: Ref: BT / PR14012 / MED / 30 / 315 / 2010 від 30.09.2010 уряду Індії.
Конфлікт інтересів
Немає конфліктів інтересів.
Подяки
Автори вдячні Департаменту біотехнології, уряду Індії, за фінансову підтримку. Медичний коледж Кастурба, Мангалор, Університет Маніпал, за надані послуги.
посилання