Határok az idegtudományban

Neurofarmakológia

Szerkesztette
Tod E. Kippin

Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara, Egyesült Államok

Felülvizsgálta
Erik B. Oleson

Colorado Egyetem, Denver, Egyesült Államok

Jared R. Bagley

Binghamton Egyetem, Egyesült Államok

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

kokain

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

Eredeti kutatás CIKK

  • 1 Biológiai Tanszék, Művészeti és Tudományos Főiskola, Georgia State University, Atlanta, GA, Egyesült Államok
  • 2 Idegtudományi Intézet, Művészeti és Tudományos Főiskola, Georgia State University, Atlanta, GA, Egyesült Államok

Az elhízás jelentős problémát jelent, és úgy gondolják, hogy a megnövekedett táplálékbevitel alapozza meg az elhízás szintjének növekedését. A közelmúltban sok vitát folytattak arról, hogy az egyes makrotápanyagok, a szénhidrátok, a zsír és a fehérje milyen szerepet játszik az elhízás szintjének emelkedésében és az ezzel járó társbetegségekben, de összességében kevés tanulmányt folytattak arról, hogy a különböző kezelések és ingerek hogyan befolyásolják táplálás befolyásolja az egyes makrotápanyagok bevitelét. Ezekben a vizsgálatokban megvizsgáltuk, hogy két megváltozott táplálkozáshoz vezető kezelés, az akut kokaininjekció és az akut gyors gyorsasága eltérő módon befolyásolja-e az egyes makrotápanyagok bevitelét három étrend választási paradigma alkalmazásával. A kokain erősen gátolta az egyes teszt étrendek (szénhidrátok, zsírok és fehérjék) bevitelét, de az egyes étrendek bevitelére gyakorolt ​​hatása között nem volt különbség. Ezzel szemben az akut böjt kevés hatással volt bármelyik étrend bevitelére, és nem befolyásolta differenciálisan a három teszt-étrend bevitelét. Így ezek a tanulmányok bizonyítják, hogy a kokain hatékonyan gátolhatja az etetés bevitelét, függetlenül annak makrotápanyag-tartalmától, és jelentősen elősegíti az egyes makrotápanyagok bevitelének idegi szabályozásával kapcsolatos megértésünket.

Bevezetés

Az elhízás az Egyesült Államokban jelentős problémává vált, és világszerte növekszik. A felnőtt lakosság hozzávetőlegesen 70% -a tekinthető túlsúlyosnak vagy elhízottnak (Flegal et al., 2010, 2016), becsült költsége meghaladja az évi 2 milliárd dollárt (Finkelstein et al., 2009; Cawley és Meyerhoefer, 2012). Bár az aktivitás változásai valószínűleg hozzájárultak az elhízás szintjének növekedéséhez, úgy vélik, hogy ez az emelkedés elsősorban az élelmiszer-bevitel növekedésének tudható be. Jelenleg azonban kevés hatékony kezelés áll rendelkezésre az ételbevitel csökkentésére. Ezért jobban meg kell értenünk az etetést irányító mechanizmusokat, hogy új megközelítéseket lehessen meghatározni az elhízás leküzdésére.

Annak ellenére, hogy bizonyíték van arra, hogy az egyes makrotápanyagok jelentősen befolyásolhatják az etetést és hozzájárulhatnak az elhízás kialakulásához, kevés tanulmány készült arról, hogy az etetést megváltoztató különféle kezelések hogyan befolyásolják az egyes makrotápanyagok bevitelét. Ezekben a vizsgálatokban azt vizsgáltuk, hogy két kezelés, amely akutan megváltoztatja az etetést, a rövid távú éhgyomri vagy az akut kokaininjekciót, differenciálisan megváltoztatja-e az egyes makrotápanyagok bevitelét egy rövid távú (24 órás) három étrend választási teszt alkalmazásával.

Anyagok és metódusok

Reagensek

Steril bakteriosztatikus sóoldat a Patterson Veterinary Supply, Inc.-től (Sterling, MA, Egyesült Államok) származik. A kokain-HCl a Sigma. Az összes többi reagens közönséges kereskedelmi forrásokból származott.

Állatok

Fiatal kísérleti hím Sprague Dawley patkányokat (Harlan Laboratories, Madison, WI, Egyesült Államok) használtunk ezekhez a kísérletekhez. A patkányok érkezéskor 220–250 g között voltak (~ 7–8 hetesek), és teszteléskor ~ 16–19 hetesek voltak. A patkányokat külön-külön, szellőztetett polikarbonát állattartó rendszer ketrecekben helyezték el, hőmérséklet és páratartalom szabályozott helyiségben, fordított 12:12 fény/sötét ciklus alatt. ad libitum táplálék és víz, kivéve az akklimatizálási és tesztelési napokat, amikor a patkányok hozzáférhettek az egyes makrotápanyagok választott étrendjéhez. Az összes protokollt és eljárást a Georgia Állami Egyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága hagyta jóvá, és megfelelt a Nemzeti Akadémiák Nemzeti Kutatási Tanácsának Útmutató a laboratóriumi állatok gondozásához és használatához.

Teszt-étrendek és az élelmiszer-bevitel mérése

Patkányoknak volt ad libitum Hozzáférés a vízhez és a szokásos laboratóriumi chow-hoz (Purina rágcsáló-diéta # 5001, PMI Nutrition International; 3,36 kcal/g) az otthoni ketrecükben, az összes akklimatizációs és tesztnap kivételével. Az egyes makrotápanyagok (szénhidrát, zsír vagy fehérje) bevitelének tesztelésére három különböző étrendet (a továbbiakban: tesztdiéták) készítettünk, amelyek csak egyetlen makrotápanyagot tartalmaztak esszenciális vitaminokkal és ásványi anyagokkal kombinálva. A diéták összetételét Smith et al. (1996) és az 1. táblázatban mutatjuk be. A kísérlet megkezdése előtt a patkányokat 24 órán keresztül a vizsgálati étrendhez igazítottuk, többszörös, legalább 3 napos időközönként végzett kísérleteken, amíg az egyes étrendek bevitele stabil volt. A stabil bevitel meghatározása * o ∗∗ o * o = 0,007.

Vita

Ezekben a tanulmányokban három étrend választási paradigma segítségével teszteltük, hogy az akut böjt vagy a kokaininjekció eltérően változtatja-e meg az egyes makrotápanyagok bevitelét. A kokain, amely pszichostimuláns, amelyről kimutatták, hogy élesen csökkenti a táplálkozást, mindhárom étrend (szénhidrát, zsír, fehérje) bevitelét hasonló szintre csökkentette. A kokainkezelést követő 1. órában erőteljesen csökkent az etetés, és a kezelés után 24 órával a kontroll bevitel szintje majdnem teljesen visszatér (1. ábra). Az volt a tendencia, hogy a kokain nagyobb mértékben gátolja a szénhidrátbevitelt a kezelés utáni 1. órában (a sóoldat kontrollállapotához viszonyítva) a zsír- és fehérjebevitelhez képest, de ez nem érte el a statisztikai szignifikanciát (2. ábra). Így a kokain úgy tűnik, hogy összességében hasonló szintre csökkenti az egyes makrotápanyagok bevitelét.

Bár a kokain pontos mechanizmusát, amely csökkenti a táplálékfelvételt, nem sikerült meghatározni, valószínűleg a dopaminnal végzett tevékenysége révén csökkenti az etetést. Az amfetamin, amely egy másik pszichostimuláns, amely csökkenti az etetést, kimutatták, hogy elsősorban a dopamin áramkörökre gyakorolt ​​hatása révén csökkenti a táplálkozást (Cannon és mtsai, 2004). Így valószínűnek tűnik, hogy a kokain a dopamin áramkörökön keresztüli működés révén is gátolja a táplálkozást. Ennek a lehetőségnek a fényében kissé meglepő, hogy a kokain mindhárom makrotápanyag-étrend bevitelét hasonló mennyiségben gátolta. A patkányok egyértelműen a zsírtartalmú étrendből fogyasztották kalóriájuk nagy részét (lásd az egyes étrendek teljes kalóriabevitelét az 1. ábrán), a zsír- és cukortartalmú étrendek pedig nagyon hasznosak és megerősítőek. Ezért várható, hogy a zsír- és/vagy szénhidrát-étrend (amely magas a cukortartalom) étrendet nagyobb mértékben befolyásolja, mint a fehérjetartalmú étrend, a kokainban az extracelluláris dopamin emelkedése miatt. Ez azonban nem így volt. Tehát úgy tűnik, hogy az itt alkalmazott tesztdéták mindegyike egyenlő jutalommal és erősítő tulajdonsággal rendelkezik, vagy a kokain magas dopaminszint által közvetített anorexigén hatása nem az étrendek jutalmazó vagy megerősítő tulajdonságainak változásai miatt következik be.

Összefoglalva, kimutattuk, hogy a kokain hasonló mértékben erősen gátolta az egyes makrotápanyagok bevitelét, míg az akut böjt csupán marginális növekedést mutatott az egyes étrendek bevitelében, az egyes makrotápanyagok bevitele között nem volt különbség. Így ezek a tanulmányok jelentősen továbbfejlesztették az etetést irányító központi mechanizmusok megértését.

Adatok elérhetősége

A kézirat következtetéseit alátámasztó nyers adatokat a szerző indokolatlan fenntartások nélkül kérésre bármely képesített kutató rendelkezésére bocsátja.

Etikai nyilatkozat

Az állatkísérleteket a Georgia Állami Egyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága vizsgálta felül és hagyta jóvá.