Határok az idősödő idegtudományban

Szerkesztette

Aurel Popa-Wagner

Neurológiai Osztály, Essen Egyetemi Kórház, Németország

Felülvizsgálta

William Griffith

Texas A&M Egyetem, Egyesült Államok

Ting-Ting Huang

Stanford Egyetem, Egyesült Államok

A szerkesztő és a lektorok kapcsolatai a legfrissebbek a Loop kutatási profiljukban, és nem feltétlenül tükrözik a felülvizsgálat idején fennálló helyzetüket.

Cikk letöltése
- PDF letöltése
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Kiegészítő
  Anyag
Exportálás
- EndNote
- Referencia menedzser
- Egyszerű TEXT fájl
- BibTex

OSZD MEG

Eredeti kutatás CIKK

1 Gyógyszerkémiai Tanszék, Bécsi Egyetem, Bécs, Ausztria
2 Állattani Tanszék, Természettudományi Kar, Al-Azhar Egyetem, Assiut, Egyiptom
3 Az orvosbiológiai kutatás fő egysége, a laboratóriumi állattudományi és genetikai osztály, Bécsi Orvostudományi Egyetem, Bécs, Ausztria
4 Neuroproteomikai Tanszék, Paracelsus Orvostudományi Egyetem, Salzburg, Ausztria
5 Agykutatási Központ, Bécsi Orvostudományi Egyetem, Bécs, Ausztria

Bevezetés

A kalóriakorlátozás öreg patkányok megismerésre gyakorolt hatásáról korábban beszámoltak (Adams et al., 2008; Rich et al., 2010; Kaptan et al., 2015). Az eredmények azonban ellentmondásosak a kedvező hatásokkal (Gyger és mtsai., 1992; Rich és mtsai., 2010; Kaptan és mtsai., 2015), nincs hatásuk (Beatty és mtsai., 1987; Bond és mtsai., 1989; Hansalik és mtsai. al., 2006) vagy a térbeli tanulás és memória károsodása (Yanai et al., 2004). Ez összefüggésben lehet a különböző megszorításokkal.

Először is, a legtöbb tanulmány hosszan tartó élelmiszer-korlátozással dolgozik, így az élelmiszer-fogyasztás akaratlan csökkentése, a magas zsírtartalmú étrend, vagy a normális fejlődéshez és a testi homeosztázishoz szükséges tápanyagok kizárásával (Berrocal-Zaragoza et al., 2014; Boitard et al., 2014; Lépinay et al., 2015; De Luca et al., 2016; He et al., 2017). A magas zsírtartalmú étrend és az alapvető tápanyagok hiánya azonban klinikai jelentőségű, és nem feltétlenül játszik szerepet a mindennapi életben. Az akaratlan korlátozás krónikus stresszt okoz, amelyet a kortikoszteron krónikusan megemelkedett szintje jelez (Han és mtsai., 2001; Pesic és mtsai., 2010; MacDonald és mtsai., 2014), ami befolyásolja a viselkedést (Duclos és mtsai., 2009), valamint az ideg- és szinaptikus plaszticitást. (Pavlides et al., 1993), és ellensúlyozhatják az élelmiszer-korlátozás lehetséges jótékony hatásait (Qiu és mtsai, 2012). Az enyhe krónikus stressz különösen rontja a térbeli megismerést olyan ételekkel jutalmazott feladatokban, mint a holeboard (Conrad, 2010).

Sőt, a tartós táplálékkorlátozás fokozza az idősebb patkányok általános aktivitását (Todorovic és mtsai, 2018), és ez a tényező többé vagy kizárólag hozzájárulhat az élelmezéskorlátozás idős patkányok térbeli teljesítményére gyakorolt megkönnyítő hatásához, mint a korlátozás mint olyan (Fitting et et. al., 2008).

Mindezek a tényezők hozzájárulhatnak a kísérleti állatok egyéni válaszainak nagyobb variálhatóságához feladattól és életkorfüggő módon, a különböző stresszérzékenység és a motoros aktivitás indukciójának különbségei miatt (Blokland és Raaijmakers, 1993; Gallagher et al., 2006; Bizon és mtsai., 2009).

Hosszan tartó ad libitum alacsony kalóriatartalmú étrenddel történő etetés kijátszhatja ezeket a hátrányokat. Pitsikas et al. (1990, 1991) talált néhány könnyítő hatást a vízi labirintusban és a passzív elkerülés teljesítményét idős patkányokban egy életen át tartó táplálkozási rend után, alacsony kalóriatartalmú étrend mellett, azonban a táplálékkal jutalmazott feladatok lehetséges hatásait nem tanulmányozták. Ezért teszteltük a ad libitum a normál és az alacsony energiatartalmú étrend táplálása, mindkettő ugyanazokat az összetevőket biztosítja, de különböző mennyiségben, a táplálkozással jutalmazott térbeli feladat során a motivációra és a kognitív képességekre. A hangsúly elsősorban a különböző étrendek életkorfüggő kezelésére és az egyéni viselkedési teljesítmény homogenitására irányult.

Anyagok és metódusok

Idős (17–18 hónap) felnőtt (6–7 hónap) és fiatal (3–4 hónap) hím Sprague – Dawley hím patkányok, akiket az Orvostudományi Egyetem Laboratóriumi Állattudományi és Genetikai Osztályának Biomedical Research Core Unit-jában tenyésztettek és tartottak fenn bécsi. A patkányokat három fős csoportokban, normál Makrolon ketrecekben helyezték el, autoklávozott faforgácsokkal töltve (hőmérséklet: 22 ± 2 ° C; páratartalom: 55 ± 5%; 12 órás mesterséges fény/12 óra sötét ciklus: világítás 7: 00-kor) . A tanulmány a Bécsi Orvostudományi Egyetem Etikai Bizottságának irányelvei szerint készült, és az osztrák szövetségi oktatási, tudományos és kulturális minisztérium hagyta jóvá.

Holeboard

Referencia memória hibákat figyeltek meg, mint a csalatlan lyukak látogatásainak számát. A referencia memória indexet (RMI) az (lyukak első + újbóli látogatása)/az összes lyuk összes látogatása képlet segítségével számoltuk. Minden viselkedési tréninget/tesztet a világos-sötét ciklus világos szakaszában hajtottak végre.

Korcsoportok

A fiatal és a felnőtt csoportokat azért választottuk, mert először nem teljesen érettek társadalmilag, és nincs kialakult társadalmi dominancia-struktúrájuk (Adams és Boice, 1989), míg a felnőtt patkányokban kialakul a társadalmi dominancia, és elérték a teljes mozgásszervi érettséget (Adams és Boice, 1989; Sengupta, 2011). Az idős Sprague – Dawley patkányok érzékenyek a tumor fejlődésére, átlagos várható élettartama 22–26 hónap (Nakazawa et al., 2001), amely szenilis állapotot jelent. Ezért valamivel fiatalabb patkányokat választottunk idős patkányoknak. Továbbá szétválasztottuk ezeket a csoportokat a különböző étrendek etetésének különböző időtartama szerint. A takarmányozási ütemtervet az 1. táblázat tartalmazza.

ASZTAL 1. A különböző etetési rendek ütemezése.

Fogyókúrák

Normál (R/M-H) és alacsony energiatartalmú (R/M-H Ered II) étrend (ssniff ®, Soest, Németország) és csapvíz rendelkezésre állt ad libitum a lakhatás során. Az élelmiszer-tartalmat a 2. táblázat tartalmazza a gyártó által megadott információknak megfelelően. A patkányokat 10–12 hétig etették a szokásos étrenddel, és az alacsony energiatartalmú étrendet. Az idős patkányok tesztje és újratesztelése esetén standard étrendet alkalmaztunk a felnőttkor eléréséig, majd patkányokat teszteltünk, és ezt követően alacsony energiájú étrendet adtunk az ismételt vizsgálatig, mint idős patkányok.

2. TÁBLÁZAT. A szokásos étrend (STD) és az alacsony energiatartalmú étrend (LED) összetétele a gyártó tájékoztatása szerint.

Statisztika

A felnőtt patkányok két nagy kohorszból származnak, az egyiket standard táplálékkal etették (n = 162) és egy alacsony energiájú étrenddel (n = 120), a standard diétás kohortot alacsony energiájú étrenddel látták el a 13-18 éves korig, majd tesztelték (1. táblázat). 18 hónap elteltével 127 patkány maradt ebből a kohorszból. A standard táplálkozás alatt álló összes patkány teljesítményének többcsoportos összehasonlításához alacsony energiájú étrend alatt azonos patkányokkal 10 véletlenszerűen kiválasztott patkányt választottak ki a nagyobb csoportokból (Microsoft Excel 2007 véletlenszerű szelekciós eljárás) annak érdekében, hogy hasonló mintaméretet kapjanak, mint a a fiatal patkányok. A viselkedés, a testtömeg és a táplálékfelvétel különbségeit az általános lineáris modellel teszteltük ismételt mérésekhez, a próba/idő és az étrend tényezőként. A tartólemez retenciós teljesítményének különbségeit egyirányú ANOVA-val tesztelték. A jelentőség határa a következő volt: o ≤ 0,05.

Eredmények

Viselkedési teljesítmény

Referencia memória és lyuk látogatások

Az összes csoport összehasonlításával (n = 10, mindegyik) átfogó különbséget találtunk a referencia memória indexekben [F(4,45) = 47,28, o Kulcsszavak: táplálkozási állapot, idősödő idegtudomány, statisztika, egyéniség, étel-jutalom érzékenység

Idézet: Maliković J, Feyissa DD, Hussein AM, Höger H, Lubec G és Korz V (2018) A táplálkozási étrend mérsékelt különbségei nagyban befolyásolják a motivációt és a térbeli megismerést felnőtt és időseknél, de kevésbé fiatal hím patkányoknál. Elülső. Idősödő Neurosci. 10: 249. doi: 10.3389/fnagi.2018.00249

Beérkezett: 2018. március 28 .; Elfogadva: 2018. július 30 .;
Publikálva: 2018. augusztus 15.

Aurel Popa-Wagner, Essen Egyetemi Kórház, Németország

Ting-Ting Huang, Stanford Egyetem, Egyesült Államok
William Griffith, Texas A&M Egyetem, Egyesült Államok