Etkinlik tabanlı anoreksiya farelerde değerlendirilmesi
Summary
Tek tek tekerlekliyse çalışan sınırlı erişim iken verilen gıda muhafaza fare gıda tüketim indirimleri geliştirmek ve çalışan direksiyonda aktivite artışı. Bu deneysel olguya etkinlik tabanlı anoreksiya denir. Bu paradigma Nörobiyoloji ve Anoreksiya Nervoza yönlerini temel davranışları eğitim için deneysel bir araçtır.
Abstract
Kemirgenler etkinlik tabanlı anoreksiya (ABA) sınırlı bir beslenme programı için maruz ve ücretsiz erişim izni için çalışan bir tekerlek oluşturulur. Bu koşullar vücut ağırlığı hayati bir azalma neden. Ancak, bu koşullar için tek maruz kemirgenler sonuçta yeniden normal vücut ağırlığı için uyum. Artan çalışan gönüllü gıda alımı azalması ile birleştiğinde ortaya çıkmasına karşın ABA koşullar altında paradoksal, ABA davranış çok sayıda memeli türleri arasında görülmektedir.
ABA paradigma bir hayvan modeli, anoreksiya nervoza (AN), yeme bozukluğu iştah-davranış ciddi bozukluk ile sağlar. Konular tek başına çalışan bir tekerlek ücretsiz erişim ile yerleştirilmiştir. Her gün konu zaman sınırlı bir miktarda yiyecek sunulmaktadır. Deneme süresince, bir kişinin vücut ağırlığı yüksek aktivite ve düşük kalori alımı azalır. Çalışma süresi ne kadar gıda günlük, türü ilaçlar test edilen Eğer, fare, suşu yemek ve çevresel faktörler sunulmaktadır bağlı olarak değişir.
BİR hasta, yaşam düşük kalite, tedavi yüksek maliyeti ve onların yüksek ölüm oranı için etkili farmakolojik tedavi eksikliği göstermek AN daha fazla araştırma için aciliyet. Biz bir temel anahat ABA deneyler fareler ile gerçekleştirmek için yeni tedaviler geliştirmek için AN gibi davranış araştırmak için bir yöntem sunan sağlar. Bu iletişim kuralı Balb/cJ farelerde kullanım için optimize edilmiş, ancak kolayca farklı sorular, özellikle ABA genetik faktörler ile çalışan büyük esneklik sağlayan diğer suşları için manipüle edilebilir.
Introduction
1953’ten beri kemirgenler onlar tekerleklere gıda durumu sınırlı1olduğunda gönüllü hypophagia geçiren süre ücretsiz erişim verilir tekerlekler üzerinde çalışan bir paradoksal hiperaktivite göstermek için rapor edilmiştir. Diğer taraftan, kemirgenler hızla tekerlekler çalıştırmadan veya tekerlek çalışan ile yer alan gıda zamanlamaya göre sunulan ve gıda ad libitum1,2,3. sunulan vücut ağırlığının düşürmeyin ABA model vücut ağırlığı, hypophagia, hipotermi, estrus kaybı ve artan HPA ekseni4uyarılması dramatik düşüşler güvenilir bir şekilde sonuçlanır. Sonuçta, konu5paradigma kaldırılır sürece ABA ölümünde, sonuçları. ABA paradigma araştırmacılar yaklaşık 1 100 kadın ve erkek6daha küçük bir yüzdesini etkileyen AN, iştah-davranış, şiddetli bozukluk özellikleri karmaşık bir yeme bozukluğu bir hayvan modeli ile sağlar. AN hastalarda sık hiperaktivite, egzersiz ve/veya genel huzursuzluk7,8aşırı miktarda oluşan sergi. İle bir ölüm oranı yaklaşık % 10 AN tüm psikiyatrik bozukluklar9arasında yüksek ölüm oranı vardır. AN için güncel tedavi olarak onaylanmış hiçbir farmakolojik tedaviler bir10,11‘ den olanlara bilişsel terapiler için sınırlıdır.
AN genellikle öncelikle kadın etkileyen bir bozukluk olarak kabul edilmiştir. Daha erkek dişi içinde 10 kat daha yüksektir bir tanı olarak kadın geleneksel bir12odakta konularıdır. Ancak, özel dikkat çalışmalardan erkekler hariç alınmalıdır. Süre tanı erkeklerde, kas dysmorphia (MD) daha düşük bir kalıntılarının vücut resim bozuk ve diyet genellikle düzensiz o AN, birçok benzerlikler vardır bir durumdur. MD ve AN bir benzer şekilde13,14,15sınıflandırılmış olabilir kavramı için destek vardır. Bu bazı durumlarda MD AN “erkek versiyonu” temsil önerebilir miyim? Hayvan modelleri bağlamında, erkekler ABA paradigma dişilerden daha duyarlı bazı raporlar tavsiye ettiler. Örneğin, yeni bir çalışma daha yüksek ölüm oranı gösterdi ve gıda alımı C57Bl/6 fareler16kadın kıyasla azalmıştır. ABA duyarlılık bir tahmin spontan fiziksel aktivite (SPA) olduğunu. Daha yüksek veya düşük SPA ile rats ABA paradigma, kadın17daha güçlü bir etkisi gösteren erkek farelerle kilo olasılığı daha yüksektir. Bunun tersi olarak, kadın kemirgenler ABA18kısıtlama aşamasında erkeklerden daha fazla egzersiz için gözlenmiştir. Ayrıca, çalışmalar Balb/cJ fareler ile tam tersi bir etki C57Bl/6 farelerin, nerede kadın fareler daha yüksek ölüm oranı var ve gıda alımı erkek (şekil 1)6için karşılaştırıldığında azalma göstermiştir. Sonuçları ABA paradigma içinde cinsiyetler arasında değişen ve desenler yeme düzensiz erkek ile farkındalığı artırarak, hem erkek hem de dişi konular test edilmelidir.
ABA paradigma cinsiyet farklılıkları bir yana, yaş ve zorlanma konular seçerken düşünülmelidir. Ergen fareler beri AN genellikle ergenlik döneminde, sıçan ve fareler19,20,21,22gözlemlediği gibi ortaya çıkıyor, AN, daha doğrusu model. Bir temel düzeyde diğerlerinden daha etkindir suşları ABA23önem ve duyarlılık daha yüksek bir oranı var. Anksiyete, DBA/2 gibi yüksek düzeyde olduğu bilinen suş faaliyetle, ABA paradigma24daha hızlı çıkarma ücretine göstermek istiyorsunuz çalışan tekerlekli artmıştır. Deneysel tasarımına bağlı olarak, seçim suşu ABA süresini en üst düzeye çıkarmak için uygun olabilir.
ABA paradox fareler için benzersiz değil. Fareler de dahil olmak üzere diğer memeliler, hamster, gerbils, domuz, Sincaplar ve eskiden şiling şimdi pigs bu fenomen6gösterdi. Memeli türlerin karşıdan karşıya ABA olgusunun korunması ABA paradigma anoreksiya gibi davranış insanlarda temel mekanizmaları araştırmaya translasyonel bir araç sağlayabilir öneriyor. Fareler özellikle ABA altında yatan mekanizmaları çalışma için çok uygundur. Fareler yoğun yer alan ve oluşturma süresi görece kısa olur. Fareler tam sıralı genom, ve congenics gibi çok sayıda doğuştan, outbred ve özel suşların mevcut. Geniş birkaç genetik olarak işlenmiş satırından oluşturulan, onları yapım çalışmaları için ideal genetik değerlendirme soru elinizin üzerine AN. bağlı gibi bozuklukları üzerinde etkiler, araştırmacılar karmaşık sinir devresi ve/veya gen ifade işlemek potansiyel olarak insan okurken mümkün olmayan genetik etkisi hakkında soruları yanıtlayarak ABA paradigma davranışlara değerlendirmek için.
AN hayvan modelleri sınırlı sayıda şu anda adlı biri yok. Stres modelleri hypophagia kuyruk pinching kullanarak Rodents, yenilik kaynaklı hypophagia, soğuk yüzme ve beyin stimülasyonu neden. Stres inducing tarafından HPA-ekseni değişimler düşük vücut ağırlık25sonuçlanan iştah azaltın. Ancak, HPA-ekseni de kuvvetli da birleştirmek AN hiperaktivite gibi ek özellikler ABA tarafından uyarılır. Eğitim AN düşünün başka bir kronik gıda kısıtlama modeli modelidir. Bir aralığa gıdalardan 40 ila % 60’ı ad libitum sınırlayarak bir fizyolojik yanıt yetersiz26taklit edebilirsiniz. Bu yöntem etkileri yetersiz beslenme eğitimi için etkili olsa da, bu AN, bir çekirdek sorunu gönüllü gıda kısıtlama olduğu çoğaltmak değil. ABA paradigma, hayvan gıda erişimi için günün yoksun bulunmaktadır, ancak bir tekerlek varsa da gönüllü olarak gıda alımını azaltmak. Genetik modellerini AN. araştırmacılar etyolojisinde incelemek için de kullanılmıştır AN içinde gene BDNF ve nörotransmitter dopamin ve serotonin27gibi karıştığı nörokimyasal ve genetik faktörler bulduk. Genetik modelleri kullanımını AN arkasında nöral mekanizmalarını anlamak çok önemlidir. Ancak, genom geniş dernek çalışmaları için AN henüz önemli sayısı vermiştir değil ve AN nadir yok versiyonlarında tespit edilmiştir. Gelecekteki çalışmalar genetik bir yaklaşım AN ile ilgili fenotipleri anlayışı artırmak için ABA modeli ile birleştirmek.
Tüm psikiyatrik bozukluklar için hayvan modelleri geliştirilmesi karmaşıklığı ve heterojen insan bozukluklar nedeniyle neredeyse mümkün değildir. Ancak, bir psikiyatrik bozukluk belirli, iyi tanımlanmış bileşenlerden modelleyerek, temel Nörobiyoloji veya patofizyolojisi benzersiz anlayışlar elde edilebilir. Biyolojik tür anlayışlar o zaman roman tedaviler tanımlamak için kullanılır. Kemirgen ABA paradigma bu nedenle etik insanlarda genetik manipülasyon, tedirginlikler sinir devreleri için etkileri gibi okudu değil AN gibi davranış temel mekanizmaları eğitim için preklinik bir araç sağlar ve sonuçları belirli çevresel faktörler.
Protocol
Representative Results
Discussion
ABA deney farklı suşları, yaş, uyuşturucu ve çeşitli diğer değişkenler AN. taşıyan zihin genetik değişkenliği sınamak için Denemecileri tarafından değiştirilebilir, ayarlamalar çalışan tekerlekli veya gıda erişim dönemin artırmak veya şiddeti azaltmak Belirtiler ve dropout oranı. Bu deneme, bağlı olarak deneysel asıl ilgi uzunluğunu azaltmak veya artırmak için hizmet edebilir.
Gıda alımı doğru ölçüm ABA paradigma, önemli bir parçasıdır, ama genelli…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser NARSAD bağımsız Araştırmacı Ödülü ve bir IMHRO yükselen yıldızı depresyon Araştırma Ödülü SCD için George Largay bellek tarafından finanse edildi.
Materials
| Wireless Low Profile Running Wheels, Hubs, Software | Med Associates | ENV-047 | |
| Standard Teklad Rodent Chow | Envigo | 8604 | |
| 8 Week Old Mice | Jackson Laboratories | Balb/cJ | Strain used in our study – Can use other strains to assess ABA |
| Scout Pro Scale 200 g | Ohaus | SPE202 | Used to weigh mice |
| Scout Pro Scale 400 g | Ohaus | SPE402 | Used to weight food |
Riferimenti
- Hall, J. F., Hanford, P. V. Activity as a function of a restricted feeding schedule. J Comp Physiol Psychol. 47 (5), 362-363 (1954).
- Hall, J. F., Smith, K., Schnitzer, S. B., Hanford, P. V. Elevation of activity level in the rat following transition from ad libitum to restricted feeding. J Comp Physiol Psychol. 46 (6), 429-433 (1953).
- Routtenberg, A., Kuznesof, A. W. Self-starvation of rats living in activity wheels on a restricted feeding schedule. J Comp Physiol Psychol. 64 (3), 414-421 (1967).
- Taksande, B. G., Chopde, C. T., Umekar, M. J., Kotagale, N. R. Agmatine attenuates hyperactivity and weight loss associated with activity-based anorexia in female rats. Pharmacol Biochem Behav. 132, 136-141 (2015).
- Pierce, D. W., Epling, W. F., Boulton, A. A., Baker, G. B., Iverson, M. T. -. M. Activity anorexia. Neuromethods, 18, Animal Models in Psychiatry. 1, 267-311 (1991).
- Klenotich, S. J., Dulawa, S. C. The activity-based anorexia mouse model. Methods Mol Biol. 829, 377-393 (2012).
- Kron, L., Katz, J. L., Goryzynski, G., Weiner, H. Hyperactivity in anorexia nervosa: a fundamental clinical feature. Compr Psychiatry. 19 (5), 433-440 (1978).
- Hebebrand, J., et al. Hyperactivity in patients with anorexia nervosa and in semistarved rats: evidence for a pivotal role of hypoleptinemia. Physiol Behav. 79 (1), 25-37 (2003).
- Birmingham, C. L., Su, J., Hlynsky, J. A., Goldner, E. M., Gao, M. The mortality rate from anorexia nervosa. Int J Eat Disord. 38 (2), 143-146 (2005).
- Walsh, B. T., et al. Fluoxetine after weight restoration in anorexia nervosa: a randomized controlled trial. JAMA. 295 (22), 2605-2612 (2006).
- Kaye, W. H., et al. Double-blind placebo-controlled administration of fluoxetine in restricting- and restricting-purging-type anorexia nervosa. Biol Psychiatry. 49 (7), 644-652 (2001).
- Jagielska, G., Kacperska, I. Outcome, comorbidity and prognosis of anorexia nervosa. Psychiatr Pol. 51 (2), 205-218 (2017).
- Murray, S. B., et al. A comparison of eating, exercise, shape, and weight related symptomatology in males with muscle dysmorphia and anorexia nervosa. Body Image. 9 (2), 193-200 (2012).
- Nieuwoudt, J. E., Zhou, S., Coutts, R. A., Booker, R. Symptoms of muscle dysmorphia, body dysmorphic disorder, and eating disorders in a nonclinical population of adult male weightlifters in Australia. J Strength Cond Res. 29 (5), 1406-1414 (2015).
- Griffiths, S., Mond, J. M., Murray, S. B., Touyz, S. Positive beliefs about anorexia nervosa and muscle dysmorphia are associated with eating disorder symptomatology. Aust N Z J Psychiatry. 49 (9), 812-820 (2015).
- Achamrah, N., et al. Sex differences in response to activity-based anorexia model in C57Bl/6 mice. Physiol Behav. 170, 1-5 (2017).
- Perez-Leighton, C. E., Grace, M., Billington, C. J., Kotz, C. M. Role of spontaneous physical activity in prediction of susceptibility to activity based anorexia in male and female rats. Physiol Behav. 135, 104-111 (2014).
- Pirke, K. M., Broocks, A., Wilckens, T., Schweiger, U. Starvation-induced hyperactivity in the rat: the role of endocrine and neurotransmitter changes. Neurosci Biobehav Rev. 17 (3), 287-294 (1993).
- Doerries, L. E., Epling, W. F., Pierce, W. D. Gender differences in activity anorexia: predictable, paradoxical, or enigmatic. Activity anorexia: Theory, research, and treatment. , 69-77 (1996).
- Woods, D. J., Routtenberg, A. “Self-starvation” in activity wheels: developmental and chlorpromazine interactions. J Comp Physiol Psychol. 76 (1), 84-93 (1971).
- Pare, W. P. The influence of food consumption and running activity on the activity-stress ulcer in the rat. Am J Dig Dis. 20 (3), 262-273 (1975).
- Boakes, R. A., Mills, K. J., Single, J. P. Sex differences in the relationship between activity and weight loss in the rat. Behav Neurosci. 113 (5), 1080-1089 (1999).
- Pjetri, E., et al. Identifying predictors of activity based anorexia susceptibility in diverse genetic rodent populations. PLoS One. 7 (11), (2012).
- Gelegen, C., et al. Difference in susceptibility to activity-based anorexia in two inbred strains of mice. Eur Neuropsychopharmacol. 17 (3), 199-205 (2007).
- Shimizu, N., Oomura, Y., Kai, Y. Stress-induced anorexia in rats mediated by serotonergic mechanisms in the hypothalamus. Physiol Behav. 46 (5), 835-841 (1989).
- Siegfried, Z., Berry, E. M., Hao, S., Avraham, Y. Animal models in the investigation of anorexia nervosa. Physiol Behav. 79 (1), 39-45 (2003).
- Kim, S. F. Animal models of eating disorders. Neuroscienze. 211, 2-12 (2012).
- Gutierrez, E., Cerrato, M., Carrera, O., Vazquez, R. Heat reversal of activity-based anorexia: implications for the treatment of anorexia nervosa. Int J Eat Disord. 41 (7), 594-601 (2008).
- Brown, A. J., Avena, N. M., Hoebel, B. G. A high-fat diet prevents and reverses the development of activity-based anorexia in rats. Int J Eat Disord. 41 (5), 383-389 (2008).
- Boakes, R. A., Juraskova, I. The role of drinking in the suppression of food intake by rodent activity. Behav Neurosci. 115 (3), 718-730 (2001).
- Boakes, R. A., Dwyer, D. M. Weight loss in rats produced by running: effects of prior experience and individual housing. Q J Exp Psychol. 50 (2), 129-148 (1997).
- Dwyer, D. M., Boakes, R. R. Activity-based anorexia in rats as failure to adapt to a feeding schedule. Behav Neurosci. 111 (1), 195-205 (1997).
- Beneke, W. M., Schulte, S. E., Vander Tuig, J. G. An analysis of excessive running in the development of activity anorexia. Physiol Behav. 58 (3), 451-457 (1995).
- Dixon, D. P., Ackert, A. M., Eckel, L. A. Development of, and recovery from, activity-based anorexia in female rats. Physiol Behav. 80 (2-3), 273-279 (2003).
- Klenotich, S. J., et al. Olanzapine, but not fluoxetine, treatment increases survival in activity-based anorexia in mice. Neuropsychopharmacology. 37 (7), 1620-1631 (2012).
- Ho, E. V., Klenotich, S. J., McMurray, M. S., Dulawa, S. C. Activity-Based Anorexia Alters the Expression of BDNF Transcripts in the Mesocorticolimbic Reward Circuit. PLoS ONE. 11 (11), 0166756 (2016).
