Un protocole permettant de mesurer la réactivité de Cue dans un modèle de Rat de cocaïne trouble

Summary

Réactivité de CUE est conceptualisée comme la sensibilité aux signaux liés à des expériences de drogues qui contribuent à la soif et de rechutent chez l’homme elle s’abstenait. Réactivité de CUE est modélisée chez le rat par mesure attentionnelle orientation vers des indices associés aux drogues qui se traduit par le comportement d’approche appétence lors d’un test de réactivité de repère après une administration autonome et contraint à l’abstinence.

Abstract

Trouble d’usage de cocaïne (CUD) suit une trajectoire d’auto-administration répétitif au cours de laquelle précédemment stimulus neutres avoir valeur d’encouragement. Réactivité de Cue, la sensibilité aux signaux auparavant lié avec l’expérience de la prise de drogue, joue un rôle important dans le désir humain au cours de l’abstinence. Réactivité de repère peut être évaluée comme orientation attentionnelle envers les repères liés à la drogue qui est mesurable en tant que comportement approche appétence dans les études précliniques et humaines. Ci-après décrit une évaluation de la réactivité de cue dans rats entraînés à s’auto-administrer de cocaïne. Autogestion de la cocaïne est jumelée avec la présentation d’indices discrets qui jouent le rôle des motivations conditionnées(p. ex., lumière maison, lumière de stimulus, sons de pompe à perfusion). Après une période d’abstinence, presses à levier dans le contexte d’auto-administration de cocaïne accompagné par les repères discrets, déjà associés à la perfusion de cocaïne sont mesurées comme la réactivité de cue. Ce modèle est utile pour explorer les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent cue réactivité des processus ainsi que pour évaluer les pharmacothérapies pour supprimer cue réactivité et par conséquent, modifier une vulnérabilité rechute. Avantages du modèle de comprennent sa pertinence translationnelle et son visage et la validité prédictive. La principale limite du modèle est que la tâche de réactivité cue ne peut être effectuée que rarement et ne doit servir que de courte durée (p. ex.., 1 heure), sinon rats vont commencer à éteindre l’appariement des signaux discrets avec le stimulus de la cocaïne. Le modèle est extensible à tout stimulus positivement renfort jumelé avec repères discrets ; Bien que particulièrement applicable aux drogues toxicomanogènes, ce modèle peut détenir des futures applications dans des domaines comme l’obésité, où alimentaire appétant récompenses peuvent servir de renforcer positivement des stimuli.

Introduction

Trouble d’usage de cocaïne (CUD) suit une trajectoire d’auto-administration répétitif au cours de laquelle auparavant des stimuli neutres gagnent valeur d’encouragement¹. Réactivité de repère est la sensibilité aux signaux précédemment lié à l’expérience de la prise de drogue, et il joue un rôle important dans le désir humain^2,3,4,5. Le risque de progression de la CUD, mais aussi des rechutes au cours de l’abstinence, est censé être plus élevé pour les personnes qui expriment une sensibilité élevée aux indices associés aux drogues^6,7. Les contextes environnementaux (p. ex., personnes, bâtiments, genres musicaux) et discrètes stimuli associés aux drogues (p. ex., attirail) devient associés à la récompense de la cocaïne ; l’exposition à ces indices peut déclencher des changements dans la physiologie périphérique (p. ex., fréquence cardiaque, température cutanée et résistance de la peau), la plasticité du cerveau et cerveau connectivité fonctionnelle^{2,8,9 ,},¹⁰. En d’autres termes, la nouvelle exposition aux signaux liés à la cocaïne active circuits cortico-striataux limbique pour évoquer des réponses physiologiques et subjectives conditionnées qui animent l’appétence approche (recherche de drogues) comportement^{11,12 ,13,14,15}.

CUE réactivité mesurée à l’aide d’analyses d’imagerie cérébrale fonctionnelle est prédictive de la vulnérabilité de rechute chez les sujets atteints CUD¹⁶. Repère des mesures de réactivité dans les modèles de rongeurs servent comme une mesure de substitution pour les risques de rechute et peuvent être exploitées pour études translationnelles. Ainsi, une pharmacothérapie que diminue cue réactivité chez les rongeurs peut-être être reportés comme un traitement de prévention des rechutes dans des essais cliniques humains. Les modèles précliniques avec le nécessaire mérite translationnel et la validité prédictive sont particulièrement importants, puisqu’il n’y a actuellement aucun pharmacothérapies approuvé par la FDA pour la CUD¹⁷.

La procédure de l’auto-administration rongeur est l’étalon-or, translationnelle modèle avec validité prédictive pour la prise de drogue humaine¹⁸ et d’une importance cruciale pour comprendre la moléculaires et physiologiques processus CUD sous-jacent. Réponse de livraisonindépendant de la cocaïne entraîne des effets comportements, moléculaires et neurochimiques distincts par rapport à la réponse – expositiondépendant de la cocaïne ; e.g., réponse – livraison de cocaïneindépendant évoque significativement plus élevé de mortalité¹⁹. En outre, les conséquences neurochimiques d’abstinence de réponse –charge cocaïne auto-administration sont distinctes de celles déclenchées par l’abstinence de réponse –indépendant cocaïne livraison^{20, 21}. ainsi, les modèles CUD basés sur la réponse de livraisondépendant de la cocaïne sont des modèles translationnelles supérieures lors de l’évaluation repère réactivité et associé à des mécanismes d’action.

Dans le protocole décrit ci-dessous, cocaïne est livré par voie intraveineuse à travers un cathéter intra-jugulaire demeure. Toutefois, des méthodes alternatives d’administrer des médicaments par voie orale et par inhalation au ont été développées. Ce qui est important, rongeurs contrôlent la livraison de la drogue, analogue humain, par le biais de réponses opérante. Par conséquent, il y a concordance élevée entre médicaments administrés par les rongeurs et les humains²². La procédure d’auto-administration médicament préclinique ci-dessous emploie levier presser, renforcée par la délivrance de médicaments, de motiver les taux de réponse supérieurs à la maîtrise du véhicule. Comportements de recherche de drogue est formé par appariement des signaux initialement « neutres » (par exemple, une lumière de stimulation ou de ton et de l’environnement contextuel dans lequel cocaïne auto-administration se produit) avec infusion de cocaïne ; ces repères deviennent des motivations conditionnées (pour examen : Cunningham & Anastasio, 2014²³). Re-exposition subséquente à des stimulus associés à cocaïne déclenche des comportements de recherche de drogue dans les rongeurs (c’est-à-dire, tente de livrer la cocaïne par pression sur le levier actif précédemment), mais aussi soif et rechute dans la CUD sujets^{24, 25 , 26 , 27}.

En règle générale, les études précliniques de rongeurs des comportements de recherche de drogue suite à l’administration autonome de cocaïne utilisent rétablissement menée au sein de l’environnement associés aux drogues^28,29, de la formation et/ou de drogues extinction ^{30 , 31 , 32}. presses sur le levier actif auparavant, en l’absence de livraison de drogue et/ou cue, constituent généralement la mesure de remise en état après extinction^33,34,35. Au contraire, comportements de recherche de drogue de réactivité cue est évaluée suivant abstinence forcée sans extinction préalable formation^{28,36,37,38,39} .

Indicateurs et variables expérimentales ont été soigneusement choisis et validés pour disséquer les différents aspects de la neurobiologie du comportement de recherche de drogue et de rechute-like, et il est bien établi que les neuroadaptations diffèrent entre les modèles avec et sans extinction formation ^40,41,42,43. En outre, du point de vue traductionnel, formation extinction rongeurs n’est pas mis en miroir dans les milieux cliniques pour la CUD puisque les indices liés à la drogue comprennent des États d’humeur, des lieux et personnes⁴⁴; la combinaison unique de ces repères sont vraisemblablement pas disponibles dans un environnement clinique^45,46,47. Ainsi, le modèle de rongeur décrit ci-après agit mieux comparée à la condition humaine que la plupart des modèles actuellement disponibles.

Ce qui suit décrit une formation d’auto-administration de cocaïne validés, abstinence forcée et cue réactivité essai de protocole pour les rats. En bref, rats sont implantés avec des cathéters intra-jugulaires, entraînés à s’auto-administrer de cocaïne ou sérum physiologique via presse du levier « active », et réception du stimulus de cocaïne ou de sérum physiologique est jumelée avec discrets signaux son et lumière qui servent de motivations conditionnées. Après 14 jours d’auto-administration de la cocaïne, sont soumis des rats à 30 jours d’abstinence forcée et un test de réactivité ultérieure 60min cue sur quel levier de pressage est mesurée. Le test de réactivité cue est une mesure de substitution pour la vulnérabilité de rechute de cocaïne chez les humains.

Protocol

Toutes les manipulations animales sont effectuées conformément au Guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (2011) et approuvées par le Comité de l’emploi et d’institutionnels animalier. 1. les animaux Acclimater les rats Sprague Dawley mâles environ 8-9 semaines d’âge (250-260 g) pendant au moins sept jours dans une chambre de colonie maintenu à 21-23 ° C et 45 à 50 % d’humidité sur un cycle lumière-obscurité de 12 h (lumières sur…

Representative Results

Résultats d’une expérience d’autogestion et de l’abstinence de cocaïne suivie d’un test de réactivité de repère d’une étude précédemment publiée57 sont indiquées à la Figure 1. La chronologie de l’étude est représentée dans la Figure 1 a. Rats de transition individuellement de FR1 à FR5 qu’ils répondent aux critère…

Discussion

Exposition à des indices jumelé à la drogue et des changements physiologiques en réponse à ces signaux¹⁶ sont associés à la rechute,^11,16 et le test de réactivité de cue de cocaïne employé ci-dessus sous condition présente cocaïne appariés des repères dans le absence de drogue ; comportements de recherche de drogue sous la forme de presses à levier précédemment active sert donc, une mesure de la vulnérabilité de la rec…

Materials

Equipment
Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width	Fisher Scientific, Hampton, NH, USA	11-189-15A	1/experiment
Cue Light	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	ENV-229M	2/operant chamber
Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal)	Plastics One, Roanoke, VA, USA	8IC313G5UPXC	1/rat
House Light	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	ENV-227M	1/operant chamber
Infusion Pump	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	PHM-100	1/operant chamber
Levers	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	ENV-110M	2/operant chamber
Liquid Swivels	Instech, Plymouth Meeting, PA, USA	375/22	1/operant chamber
MED-PC Package with Infusion Pump Software	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04)	1
Metal Spring Leash	Plastics One, Roanoke, VA, USA	C313CS/SPC	1/operant chamber
Needle (23g, 1 in)	Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA	305193	1/operant chamber
Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12"x12", 500 microns thick, 38% Open Area)	Amazon, Seattle, WA, USA	CMN-0500-C, B000FMUNE6	~1 sheet/100 rats
PCI Interface Package	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	DIG-700P2-R2, MED-SYST-16	1/16 operant chambers
Power Supply for Interface Modules	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	SG-6510D	1/16 operant chambers
Sound-attenuating Cubicle	Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA	ENV-018V	1/operant chamber
Syringes, 10 mL Luer-Lok™ tip	Fisher Scientific, Hampton, NH, USA	14-827-52	1 case/experiment (1/operant chamber)
Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mmOD 0.51mm thick x 152.4m	Fisher Scientific, Hampton, NH, USA	14-170-15B	1/experiment
Chemicals
Acepromazine (10mg/mL)	Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA	003845	~0.5mg/rat*
Acraweld Repair Resin	Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA	1013959	1/experiment
Altalube (ophthalmic ointment)	Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA	6050059	1/experiment
Cocaine	NIDA North Bethesda, MD, USA	N/A	~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License
Heparin (10,000 USP units/10 mL)	SAGENT Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA	NDC 25021-400-10	1/experiment (~21 units/rat*)
Jet Liquid	Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA	1256401	1/experiment
Ketamine (100mg/mL, 10mL)	Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA	1049007	~15mg/rat*; requieres DEA license
Methohexital Sodium (Brevital®, 500 mg/50 mL)	Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA	043-5461	1/experiment; requires DEA License
Saline (0.9%, USP)	Baxter, Deerfield, IL, USA	2B1307	1 case/experiment
Streptokinase from β-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) ≥3,000 units/mg	Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA	S3134-250KU	1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)
Ticarcillin Disodium Salt	Fisher Scientific, Hampton, NH, USA	50-213-695	~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)
Xylazine (100mg/mL)	Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA	033198	~3mg/rat*
			*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.