Un método para evaluar las propiedades reforzantes de etanol en ratas sin privación de agua, la sacarina o el desvanecimiento de Formación Extended Access
Summary
Este protocolo describe un nuevo y eficiente método para iniciar rápidamente operante de responder durante etanol en ratas que, contrariamente a los métodos estándar, no requiere privación de agua o sacarina / sacarosa desvanecimiento para iniciar de responder.
Abstract
métodos de auto-administración oral operantes se utilizan comúnmente para estudiar las propiedades de refuerzo de etanol en los animales. Sin embargo, los métodos convencionales requieren la sacarina / desvanecimiento sacarosa, privación de agua y / o de formación extendida para iniciar operante de responder en ratas. En este trabajo se describe un nuevo y eficiente método para iniciar rápidamente operante de responder durante el etanol que sea conveniente para los experimentadores y no requiere privación de agua o sacarina / desvanecimiento sacarosa, eliminando así el factor de confusión potencial del uso de edulcorantes en los estudios de autoadministración operante de etanol. Con este método, las ratas Wistar típicamente adquirir y mantener la auto-administración de una solución de etanol al 20% en menos de dos semanas de entrenamiento. Además, las concentraciones y las recompensas de etanol en sangre se correlacionan positivamente para una sesión de autoadministración 30 min. Por otra parte, la naltrexona, un medicamento aprobado por la FDA para la dependencia del alcohol que se ha demostrado que suprimir el etanol autoadministraciónen roedores, dependiente de la dosis disminuye la ingesta de alcohol y la motivación para consumir alcohol en las ratas la auto-administración de etanol 20%, validando así el uso de este nuevo método para estudiar las propiedades de refuerzo de alcohol en ratas.
Introduction
El desarrollo de modelos animales para el estudio de los efectos reforzantes de las drogas ha demostrado ser una herramienta importante para estudiar la adicción a las drogas humano. Más específicamente, operante autoadministración es un modelo de comportamiento ampliamente utilizado que es uno de los medios más eficaces para la evaluación de los efectos de refuerzo positivos de una solución de etanol consume por vía oral. Una cuestión temprano con el desarrollo de un modelo de este tipo era el sabor aversivo primaria de altas concentraciones de etanol para la mayoría de los roedores, un fenómeno que también se comparte en seres humanos con poca o ninguna experiencia con alcohol 1. Un protocolo estándar para superar esta barrera requiere privación de agua y / o sacarina o sacarosa decoloración durante la adquisición y mantenimiento de auto-administración. Sin embargo, estos dos enfoques no son ventajosas. Se requieren largos periodos de entrenamiento para iniciar simplemente responder de etanol y obtener una tasa de éxito relativo de adquisición. El uso de edulcorantes también introduce un sesgo potencial enla interpretación de los datos de la auto-administración. Estas limitaciones no se aplican con el siguiente protocolo.
En pocas palabras, Samson et al 2 han demostrado que la disolución de etanol en una solución dulce de sacarosa al 20% y luego desapareciendo la dulzura más de 4 semanas de entrenamiento se requiere para iniciar la respuesta de 10% de etanol en agua. Además, la ingesta de etanol fiable se consigue normalmente en 6 a 8 semanas 1-3. Este enfoque es muy problemático. En primer lugar, se requiere de largos períodos de entrenamiento antes investigadores pueden comenzar a medir el etanol autoadministración. Por el contrario, intravenosa autoadministración de cocaína o heroína requiere el 0 – 1 días de entrenamiento antes del fármaco en una palanca de la entrega de alimentos en animales destinados al consumo restringido y estable de responder durante la droga se consigue a menudo en 10 – 12 días 4,5. Otra limitación de este método es el hecho de que la sacarina y la sacarosa son altamente gratificante a ratas y provocan patrones de activación cerebral similar a drogas de abuso, introduciendo de este modo la posibilidad de factores de confusión en etanol autoadministración estudia 6-9. Por último, las ratas adquisición de la auto-administración de una solución de etanol mediante este método muestran variabilidad en la velocidad de adquisición y la respuesta de 1,10, con una proporción sustancial de las ratas excluidos consistentemente a partir de experimentos debido a la adquisición de éxito y / o tasa de respuesta insuficiente.
Por el contrario, con este protocolo, se presenta un método simple pero eficiente para la adquisición y mantenimiento de auto-administración por vía oral de un etanol al 20% en solución acuosa que no requieran la privación de agua, sacarosa / sacarina desvanecimiento o formación de acceso extendida. Una investigación reciente encontró que la auto-administración de etanol por vía oral muestra una curva de respuesta a la dosis en forma de U invertida con la más alta la ingesta de etanol durante la auto-administración en una concentración de etanol 20%, proporcionando así una base lógica para la selección de solución de etanol al 20% en nuestra experimdiseño ental 11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Con este protocolo, estamos presentando un nuevo método para adquirir y mantener estable oral de la autoadministración de 20% de etanol en ratas que, contrariamente a los modelos clásicos de etanol autoadministración, no requieren el uso de la privación de agua, la formación de acceso extendida, o sacarina / sacarosa desvanecimiento 12. Por otra parte, la naltrexona, un medicamento aprobado actualmente por la FDA para la dependencia del alcohol, disminuye eficazmente la autoadministración de alcohol y …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por el Consejo de Investigación sueco.
Materials
| Extra Tall MDF Sound Attenuating Cubicle, Interior: 22"W x 22"H x 16"D | Med Associates Inc. | ENV-018MD | |
| Extra Tall Modular Test Chamber with modified Top, Waste Pan and Photobeam | Med Associates Inc. | ENV-007CT-PH | |
| Stainless Steel Grid Floor for Rat or Small Primate | Med Associates Inc. | ENV-005 | |
| Retractable Lever | Med Associates Inc. | ENV-112CM | 2 by SA chambers |
| Stimulus Light, 1" White Lens, Mounted on Modular Panel | Med Associates Inc. | ENV-221M | 2 by SA chambers |
| Dual Cup Liquid Receptacle with 18ga Stainless Steel Pipes | Med Associates Inc. | ENV-200R3AM | |
| Single Speed Syringe Pump, 3.33RPM | Med Associates Inc. | PHM-100 | |
| Liquid Delivery Kit | Med Associates Inc. | PHM-122-18 | |
| SmartCtrl 8 Input, / 16 Output Package | Med Associates Inc. | DIG-716P2 | |
| MED-PC software | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
| http://www.mednr.com/ | Med Associates Inc. | A website that is open-source and has been created to offer researchers a place to exchange MEDState Notation code | |
| Kendall Monoject 20cc Syringes, Regular Luer Tip | VWR International | MJ8881-520657 | |
| Ethanol, Pure, 190 Proof (95%), USP, KOPTEC | Decon Labs | 2801 | |
| 0.9% Sodium Chloride Injection, USP | Hospira | 0409-4888-50 | |
| Naltrexone hydrochloride | Sigma Aldrich | N3136-1G | |
| 23 G BD PrecisionGlide Needles | BD | 305145 | |
| Minivette POCT 50 µl, K3 EDTA | Sarstedt | 17.2113.150 | For capillary blood collection |
Riferimenti
- Koob, G. F., et al. Animal models of motivation for drinking in rodents with a focus on opioid receptor neuropharmacology. Recent developments in alcoholism : an official publication. of the American Medical Society on Alcoholism, the Research Society on Alcoholism, and the National Council on Alcoholism. 16, 263-281 (2003).
- Samson, H. H. Initiation of ethanol reinforcement using a sucrose-substitution procedure in food- and water-sated rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 10, 436-442 (1986).
- Weiss, F., Mitchiner, M., Bloom, F. E., Koob, G. F. Free-choice responding for ethanol versus water in alcohol preferring (P) and unselected Wistar rats is differentially modified by naloxone, bromocriptine, and methysergide. Psychopharmacology. , 178-186 (1990).
- Koya, E., et al. Role of ventral medial prefrontal cortex in incubation of cocaine craving. Neuropharmacology. 56, 177-185 (2009).
- Karlsson, R. M., Kircher, D. M., Shaham, Y., O’Donnell, P. Exaggerated cue-induced reinstatement of cocaine seeking but not incubation of cocaine craving in a developmental rat model of schizophrenia. Psychopharmacology. , 45-51 (2013).
- Augier, E., Vouillac, C., Ahmed, S. H. Diazepam promotes choice of abstinence in cocaine self-administering rats. Addiction biology. 17, 378-391 (2012).
- Cantin, L., et al. Cocaine is low on the value ladder of rats: possible evidence for resilience to addiction. PloS one. 5, (2010).
- Lenoir, M., Serre, F., Cantin, L., Ahmed, S. H. Intense sweetness surpasses cocaine reward. PloS one. 2, (2007).
- Spangler, R., et al. Opiate-like effects of sugar on gene expression in reward areas of the rat brain. Brain research. Molecular brain research. , 134-142 (2004).
- Rassnick, S., Pulvirenti, L., Koob, G. F. SDZ-205,152, a novel dopamine receptor agonist, reduces oral ethanol self-administration in rats. Alcohol. 10, 127-132 (1993).
- Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 35, 116-125 (2011).
- Augier, E., et al. Wistar rats acquire and maintain self-administration of 20 % ethanol without water deprivation, saccharin/sucrose fading, or extended access training. Psychopharmacology. , (2014).
- Macchia, T., et al. Ethanol in biological fluids: headspace GC measurement. Journal of analytical toxicology. 19, 241-246 (1995).
- Hodos, W. Progressive ratio as a measure of reward strength. Science. 134, 943-944 (1961).
- Williams, K. L., Broadbridge, C. L. Potency of naltrexone to reduce ethanol self-administration in rats is greater for subcutaneous versus intraperitoneal injection. Alcohol. 43, 119-126 (2009).
- Czachowski, C. L., Delory, M. J. Acamprosate and naltrexone treatment effects on ethanol and sucrose seeking and intake in ethanol-dependent and nondependent rats. Psychopharmacology. , 335-348 (2009).
- Stromberg, M. F., Volpicelli, J. R., O’Brien, C. P. Effects of naltrexone administered repeatedly across 30 or 60 days on ethanol consumption using a limited access procedure in the rat. Alcoholism, clinical and experimental research. 22, 2186-2191 (1998).
- Stromberg, M. F., Casale, M., Volpicelli, L., Volpicelli, J. R., O’Brien, C. P. A comparison of the effects of the opioid antagonists naltrexone, naltrindole, and beta-funaltrexamine on ethanol consumption in the rat. Alcohol. 15, 281-289 (1998).
- Gonzales, R. A., Weiss, F. Suppression of ethanol-reinforced behavior by naltrexone is associated with attenuation of the ethanol-induced increase in dialysate dopamine levels in the nucleus accumbens. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 18, 10663-10671 (1998).
- Biggs, T. A., Myers, R. D. Naltrexone and amperozide modify chocolate and saccharin drinking in high alcohol-preferring P rats. Pharmacology, biochemistry, and behavior. 60, 407-413 (1998).
- Beczkowska, I. W., Bowen, W. D., Bodnar, R. J. Central opioid receptor subtype antagonists differentially alter sucrose and deprivation-induced water intake in rats. Brain research. 589, 291-301 (1992).
- Cooper, S. J. Effects of opiate agonists and antagonists on fluid intake and saccharin choice in the rat. Neuropharmacology. 22, 323-328 (1983).
- Samson, H. H., Pfeffer, A. O., Tolliver, G. A. Oral ethanol self-administration in rats: models of alcohol-seeking behavior. Alcoholism, clinical and experimental research. 12, 591-598 (1988).
- Koob, G. F., Weiss, F. Pharmacology of drug self-administration. Alcohol. 7, 193-197 (1990).
- Schank, J. R., et al. The Role of the Neurokinin-1 Receptor in Stress-Induced Reinstatement of Alcohol and Cocaine Seeking. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. , (2013).
- Avena, N. M., Bocarsly, M. E., Rada, P., Kim, A., Hoebel, B. G. After daily bingeing on a sucrose solution, food deprivation induces anxiety and accumbens dopamine/acetylcholine imbalance. Physiology. 94, 309-315 (2008).
- Avena, N. M. The study of food addiction using animal models of binge eating. Appetite. 55, 734-737 (2010).
- Morgan, D., Sizemore, G. M. Animal models of addiction: fat and sugar. Current pharmaceutical design. 17, 1168-1172 (2011).
- Lenoir, M., Cantin, L., Vanhille, N., Serre, F., Ahmed, S. H. Extended heroin access increases heroin choices over a potent nondrug alternative. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 38, 1209-1220 (2013).
- Augier, E., et al. The mGluR2 Positive Allosteric Modulator, AZD8529, and Cue-Induced Relapse to Alcohol Seeking in Rats. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 41, 2932-2940 (2016).
- Bice, P. J., Kiefer, S. W. Taste reactivity in alcohol preferring and nonpreferring rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 14, 721-727 (1990).
