Auto-administration de médicaments dans des modèles murins d’alimentation et d’obésité
Summary
L’objectif global de cette procédure est de décrire une méthode d’auto-administration de médicaments pouvant être utilisés dans des modèles murins d’alimentation et d’obésité.
Abstract
Les études précliniques chez la souris s’appuient souvent sur des protocoles invasifs, tels que des injections ou un gavage oral, pour délivrer des médicaments. Ces voies d’administration stressantes ont des effets significatifs sur des paramètres métaboliques importants, y compris l’apport alimentaire et le poids corporel. Bien qu’une option intéressante pour contourner ce problème consiste à composer le médicament dans les aliments pour rongeurs ou à le dissoudre dans l’eau, ces approches ont également des limites car elles sont affectées par la stabilité du médicament à température ambiante pendant de longues périodes, la solubilité du médicament dans l’eau et le fait que le dosage dépend fortement du moment de la consommation de nourriture ou d’eau. La disponibilité constante du médicament limite également la pertinence translationnelle sur la façon dont les médicaments sont administrés aux patients. Pour surmonter ces limitations, les médicaments peuvent être mélangés à des aliments très appétissants, tels que le beurre d’arachide, permettant aux souris de s’auto-administrer des composés. Les souris consomment de manière fiable et reproductible le granulé de drogue / beurre d’arachide dans un court laps de temps. Cette approche facilite une approche d’accouchement avec un stress minimal par rapport à une injection ou un gavage. Ce protocole démontre l’approche de la préparation des médicaments, de l’acclimatation des animaux à l’administration de placebo et de l’administration de médicaments. Les implications de cette approche sont discutées dans des études liées au moment de l’administration du médicament et au rythme circadien.
Introduction
L’objectif de cette méthode est d’délivrer des médicaments chez la souris via une procédure non invasive et peu stressante. Les études précliniques chez la souris reposent souvent sur des voies d’administration de médicaments stressantes et invasives qui peuvent avoir des impacts significatifs sur les paramètres métaboliques. Par exemple, le gavage oral quotidien répétitif peut réduire considérablement l’apport calorique et le gain de poids chez la souris1. De plus, le gavage oral peut être techniquement difficile et peut causer des blessures. Comme alternative, les souris peuvent s’auto-administrer des composés qui sont mélangés dans leur nourriture ou dissous dans leur eau potable 2. Cependant, cette approche a une limite majeure, c’est-à-dire qu’elle repose sur le moment circadien naturel de la consommation de nourriture ou d’eau. En outre, la stabilité ou la solubilité des médicaments dans l’eau peut être un problème majeur lorsqu’il est administré de manière chronique de cette manière. Pour surmonter ces limitations, les médicaments peuvent être mélangés avec des aliments très appétissants, tels que la pâte à biscuits 3,la gelée 4,5 ou le beurre d’arachide 6 pour encourager l’auto-administration chez la souris à un moment spécifié. Cette approche a l’avantage de faciliter l’administration du médicament avec un minimum de stress par rapport à une injection ou à un gavage quotidien1. Cette procédure peut être adaptée pour délivrer une grande variété de médicaments aux souris. Ce protocole démontre le processus de préparation des médicaments, la formation, suivie de l’administration de médicaments dans des aliments très appétissants. À titre d’exemple, cette méthode est utilisée pour administrer le médicament antipsychotique rispéridone à des souris femelles C57BL / 6J. La rispéridone est bien connue pour avoir de puissants effets hyperphagiques et de prise de poids chez les patients 7 qui est bien modélisé chez les rongeurs 6,8. Ce système d’administration facilite un modèle hautement translationnel qui pourrait être utilisé pour étudier une grande variété de médicaments et leurs effets sur les voies régulant l’apport alimentaire et le poids corporel 9.
Protocol
Representative Results
Discussion
Lors de la réalisation de ce protocole, il est important d’être cohérent avec la précision des mesures de l’apport alimentaire et du poids corporel et le moment de l’administration du médicament tout au long de l’étude. Bien que cette méthode d’auto-administration nécessite une phase d’entraînement importante, cela est particulièrement important pour acclimater les souris à la nouveauté du beurre d’arachide et s’assurer que les souris consomment le médicament au moment donné. Une fois établ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par la subvention R01DK117872 des National Institutes of Health accordée à OO et la bourse de la Fondation Larry L Hillblom attribuée à RCZ.
Materials
| C57B6/J mice | Jackson Labs, Sacramento, CA, USA | 664 | |
| corticosterone pellet mold | Ted Pella Inc, Redding, CA, USA | 106A | |
| Mouse igloo | VWR, Visalia, CA, USA | 89067-850 | cage enrichment |
| peanut butter | Jif Peanut Butter, Orrville, OH, USA | Creamy peanut butter | |
| pestle and mortar | VWR, Visalia, CA, USA | 470148-960 | |
| risperidone | Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, USA | 50458-593-50 | |
| rodent chow | LabDiet, St. Louis, MO, USA | 5001 | |
| weigh boat | VWR, Visalia, CA, USA | 10803-148 | |
| weighing scale | Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland | MS104TS | |
| Wypall paper X60 | Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA | 34865-05 | absorbent paper bedding |
References
- de Meijer, V. E., Le, H. D., Meisel, J. A., Puder, M. Repetitive orogastric gavage affects the phenotype of diet-induced obese mice. Physiology and Behavior. 100 (4), 387-393 (2010).
- Perez-Gomez, A., et al. A phenotypic Caenorhabditis elegans screen identifies a selective suppressor of antipsychotic-induced hyperphagia. Nature Communications. 9 (1), 5272 (2018).
- Corbett, A., McGowin, A., Sieber, S., Flannery, T., Sibbitt, B. A method for reliable voluntary oral administration of a fixed dosage (mg/kg) of chronic daily medication to rats. Laboratory Animal. 46 (4), 318-324 (2012).
- Teixeira-Santos, L., Albino-Teixeira, A., Pinho, D. An alternative method for oral drug administration by voluntary intake in male and female mice. Laboratory Animal. 55 (1), 76-80 (2021).
- Zhang, L. Method for voluntary oral administration of drugs in mice. STAR Protocols. 2 (1), 100330 (2021).
- Cope, M. B., et al. Risperidone alters food intake, core body temperature, and locomotor activity in mice. Physiology and Behaviour. 96 (3), 457-463 (2009).
- Barton, B. B., Segger, F., Fischer, K., Obermeier, M., Musil, R. Update on weight-gain caused by antipsychotics: a systematic review and meta-analysis. Expert Opinion in Drug Safety. 19 (3), 295-314 (2020).
- Cope, M. B., et al. Antipsychotic drug-induced weight gain: development of an animal model. International Journal of Obesity. 29 (6), 607-614 (2005).
- Domecq, J. P., et al. Clinical review: Drugs commonly associated with weight change: a systematic review and meta-analysis. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 100 (2), 363-370 (2015).
- Wei, H., et al. Dopamine D2 receptor signaling modulates pancreatic beta cell circadian rhythms. Psychoneuroendocrinology. 113, 104551 (2020).
