Évaluation axée sur l’activité anorexie chez la souris

Summary

Logé individuel avec une roue en cours d’exécution alors que compte tenu d’un accès limité à la nourriture de souris développent des réductions de la consommation alimentaire et augmentent l’activité sur la roue en cours d’exécution. Ce phénomène expérimental s’appelle anorexie par activité. Ce paradigme fournit un outil expérimental pour l’étude de la neurobiologie et les comportements qui sous-tend les aspects de l’anorexie mentale.

Abstract

Rongeurs développent par activité anorexie (ABA) lorsque exposés à un horaire d’alimentation restreint et a permis un accès gratuit à une roue courante. Ces conditions mènent à une réduction du poids corporel mortelles. Toutefois, les rongeurs exposés à une seule de ces conditions s’adaptent au bout du compte pour rétablir le poids corporel normal. Bien qu’exécutant accru couplé avec réduction apport alimentaire volontaire paraître paradoxal dans des conditions de ABA, ABA comportement est observé à travers de nombreuses espèces de mammifères.

Le paradigme de l’ABA fournit un modèle animal pour l’anorexie mentale (AN), un trouble de l’alimentation avec grave dérèglement de l’appétit-comportement. Sujets sont logés séparément avec un accès gratuit à une roue courante. Chaque jour, le sujet est offert de la nourriture pour un temps limité. Au cours de l’expérience, le poids corporel du sujet diminue de haute activité et à faible apport calorique. La durée de l’étude varie selon combien de temps alimentaire est proposé tous les jours, le type d’aliments offerts, la souche de souris, si les médicaments sont testés et des facteurs environnementaux.

Un manque de traitements pharmacologiques efficaces pour une malades, leur faible qualité de vie, coût élevé du traitement et leur taux de mortalité élevé indiquent l’urgence d’une poursuite des recherches. Nous fournissons un schéma de base permettant d’effectuer des expériences sur des souris, ABA propose une méthode pour enquêter sur le comportement semblable AN afin de développer de nouveaux traitements. Ce protocole est optimisé pour une utilisation chez les souris Balb/cJ, mais peut facilement être manipulé pour les autres souches, offrant une grande flexibilité dans le travail avec des questions différentes, notamment liées à des facteurs génétiques de l’ABA.

Introduction

Depuis 1953, les rongeurs ont été signalés à montrer une hyperactivité paradoxale sur l’exécution des roues quand on leur donne un accès gratuit aux roues tout en subissant des hypophagia volontaire lorsque la disponibilité de la nourriture est limité¹. À l’inverse, les rongeurs ne baissent pas rapidement poids corporel lorsqu’a offert nourriture selon un calendrier sans courir les roues ou quand logé avec roues en cours d’exécution et alimentation ad libitum^1,2,3. Le modèle ABA entraîne sûrement des déclins spectaculaires dans le poids corporel, hypophagia, hypothermie, perte de l’oestrus et stimulation accrue de l’axe HPA⁴. En fin de compte, ABA entraîne la mort, à moins que l’objet est supprimé du paradigme⁵. Le paradigme de l’ABA aux chercheurs un modèle animal de nitrate, une boulimique complexe qui comporte de grave dérèglement de l’appétit-comportement, affectant environ 1 sur 100 femmes et un plus petit pourcentage de mâles⁶. Les patients souffrant d’une pièce souvent l’hyperactivité, consistant en des quantités extrêmes d’exercice et/ou agitation générale^7,8. Avec un taux de mortalité d’environ 10 %, AN a taux de mortalité le plus élevé parmi tous les troubles psychiatriques⁹. Traitement actuel pour l’AN est limité aux thérapies cognitives, qu’il n’y a aucun traitement pharmacologique homologué pour ceux qui souffrent d’un^10,11.

AN a généralement été considéré comme un trouble qui touche principalement les femmes. Un diagnostic qui est 10 fois plus fréquemment chez les femmes que les hommes, sujets de sexe féminin sont traditionnellement le focus dans un¹². Cependant, il faut une attention particulière en excluant les hommes d’études. Alors que le diagnostic d’une demeure inférieure chez les mâles, dysmorphie musculaire (MD) est une affection qui présente de nombreuses similitudes à AN, dans cette image du corps est déformé et régime alimentaire est souvent désordonné. On appuie la notion que les MD et AN peuvent être classé dans une semblable manière^13,14,15. On peut en conclure que certains cas de MD représentent la version « mâle » de nitrate. Dans le cadre de modèles animaux, certains rapports ont suggéré que les hommes sont plus susceptibles que les femmes le paradigme de l’ABA. Par exemple, une étude récente a montré un taux de mortalité élevé et diminue la prise alimentaire par rapport aux femelles de souris C57Bl/6¹⁶. Un facteur prédictif de la susceptibilité à l’ABA est une activité physique spontanée (SPA). Rats avec SPA plu ou moins élevé sont plus susceptibles de perdre du poids dans le paradigme de l’ABA, sur des rats mâles montrant un effet plus fort que les femelles¹⁷. À l’inverse, des rongeurs femelles ont été observés d’exercer plus que les hommes au cours de la phase de restriction de l’ABA,¹⁸. En outre, les études sur des souris Balb/cJ ont montré l’effet inverse de souris C57Bl/6, où les souris femelles ont un taux de mortalité élevé et diminue la prise alimentaire par rapport aux hommes (Figure 1),⁶. Avec les variables de résultats entre les sexes dans le paradigme de l’ABA et sensibilisation des hommes ayant désordonnés les habitudes alimentaires, les sujets mâles et femelles doivent être testés.

Mis à part les différences de sexe dans le paradigme de l’ABA, âge et la souche doivent être considérés lors du choix des sujets. Adolescents souris peuvent avec plus de précision modèle AN, depuis l’AN émerge généralement à l’adolescence, comme observé avec les rats et les souris^19,20,21,22. Les souches qui sont plus actifs que d’autres à un niveau de référence présentent un taux plus élevé de sensibilité et de la gravité de l’ABA,²³. Souches connues pour avoir des niveaux plus élevés d’anxiété, comme s/n/2, ont augmenté l’activité, ce qui indiquerait un plus rapide taux de décrochage dans le paradigme de ABA²⁴de fonctionnement de rad. Selon le protocole expérimental, la souche de choix peut être adaptée afin de maximiser la durée de l’ABA.

Le paradoxe de l’ABA n’est pas unique à des souris. Autres mammifères, y compris des rats, hamsters, gerbilles, cochons, tamias et cochons d’Inde ont démontré ce phénomène⁶. La conservation du phénomène ABA toutes les espèces mammifères suggère que le paradigme de l’ABA peut fournir un outil translationnel afin d’étudier les mécanismes qui sous-tendent le comportement de type anorexie chez l’homme. En particulier, les souris sont bien adaptés pour l’étude des mécanismes sous-jacents à l’ABA. Souris peuvent être logés de forte densité et le temps de génération est relativement court. Les souris ont un génome entièrement séquencé, et nombreuses souches consanguines, non consanguins et spéciaux, tels que constitue, sont disponibles. Un grand nombre de lignées génétiquement manipulés ont été généré, ce qui les rend idéales pour les études évaluation génétique influe sur les troubles tels que l’an suivant sur la question en litige, chercheurs peuvent manipuler complexe neural circuits et/ou gène expression pour évaluer le comportement dans le paradigme de l’ABA, potentiellement répondre aux questions sur l’influence génétique qui ne sont pas possibles pour étudier les humains.

Un nombre limité de modèles animaux de nitrate existent actuellement. Modèles de stress induisent hypophagia chez les rongeurs à l’aide de pincement de la queue, hypophagia induite par la nouveauté, piscine froide et la stimulation cérébrale. En provoquant le stress, les changements dans l’axe Hypothalamo-diminuent l’appétit entraînant corps réduit poids²⁵. Toutefois, l’axe Hypothalamo-est aussi puissamment stimulé par l’ABA, qui comprend également des fonctionnalités supplémentaires de nitrate comme l’hyperactivité. Un autre modèle à considérer dans l’étude AN est la restriction alimentaire chronique. En limitant les aliments à une gamme de 40 à 60 % de ad libitum, on peut imiter la réponse physiologique au²⁶de la malnutrition. Bien que cette méthode est efficace pour étudier les effets d’une alimentation insuffisante, elle ne reproduit pas une question fondamentale de nitrate, qui est la restriction alimentaire volontaire. Dans le paradigme de l’ABA, les animaux est privés d’accès à la nourriture pour une partie de la journée, mais aussi volontairement réduire l’apport alimentaire si une roue est également présente. Les modèles génétiques ont également été utilisés pour étudier l’étiologie des chercheurs de l’an ont trouvé des facteurs neurochimiques et génétiques impliqués dans l’AN, tels que le gène BDNF et neurotransmetteurs dopamine et sérotonine²⁷. L’utilisation de modèles génétiques est cruciale de comprendre les mécanismes neuronaux derrière AN. Cependant, études large association génome pour AN n’ont pas encore donné hits significatifs, et aucun variants rares dans l’AN n’ont été identifiés. Les études futures devraient combiner une approche génétique avec le modèle ABA pour approfondir la compréhension des phénotypes liés AN.

Développement de modèles animaux pour des troubles psychiatriques ensemble est pratiquement impossible en raison de la complexité et l’hétérogénéité des désordres humains. Cependant, en modélisant des composants spécifiques et bien définis d’un trouble psychiatrique, un aperçu unique de la neurobiologie ou la physiopathologie sous-jacente peut être obtenu. Ces connaissances biologiques peuvent alors servir à identifier de nouveaux traitements. Le paradigme de ABA rongeur fournit donc un outil préclinique pour étudier les mécanismes qui sous-tendent une comportement éthique ne peut être étudiés chez l’homme, tels que les effets des manipulations génétiques, des perturbations à des circuits neuronaux et le conséquences de certains facteurs environnementaux.

Protocol

Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par l’animalier institutionnel et utilisation Comité (IACUC) de l’Université de Californie, San Diego. 1. souris Le choix de la souche de souris approprié pour l’étude. Acheter souris auprès d’un fournisseur ou d’amplifier une ligne afin d’obtenir un nombre expérimental approprié. Groupe-maison achetée de souris dans l’animalerie pendant au moins 1 semaine avant le début de l’étude p…

Representative Results

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), une protéine qui contribue à la régulation de l’alimentation ainsi que du maintien du poids, est réduit dans le sérum des patients avec un35. Cette expérience a évalué les effets de l’alimentation régulier, accès de roue en cours d’exécution ou les deux sur l’expression de BDNF dans l’hippocampe (HPC), l’aire tegmentale ventrale (VTA), noyau accumbens (NAc) et cortex préfrontal médial (M…

Discussion

L’expérience de l’ABA peut être modifié par les expérimentateurs de tester différentes souches, âges, des médicaments et diverses autres variables d’un roulement dans la variabilité génétique d’esprit, ajustement du roue courante ou de la période d’accès alimentaire serait augmenter ou diminuer la gravité des les symptômes et les taux d’abandon scolaire. Cela peut servir à augmenter ou diminuer la durée de l’expérience, selon la question expérimentale d’intérêt.

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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