ככל שמגבלות החקיקה משתנות, וכתוצאה מכך נגישות מוגברת של מוצרי קנבינואידים, חשוב מאוד לפתח מודלים לחקר ההשפעה של חשיפות אלו, במיוחד במהלך ההריון. פותח מודל פרה-קליני של חשיפה מתונה לקנבינואידים טרום לידתית באמצעות בליעה מרצון, המאפשר חקירות מעמיקות יותר.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מודל פרה-קליני של חשיפה טרום לידתית של דלתא-9-טטרה-הידרוקנבינול כדי להעריך את השפעתה על תוצאות נוירו-התפתחותיות
במאמר זה
סיכום
תקציר
חשיפה לקנבינואידים לפני הלידה (PCE) הופכת שכיחה יותר ויותר ככל שמדינות נוספות ברחבי ארצות הברית מאשרות לגליזציה של מריחואנה למטרות פנאי (קנבינואידים). צריכת מוצרי קנבינואידים במהלך ההריון נקשרה לתוצאות חריגות שונות, אם כי מחקרים היסטוריים נערכו בתקופה שבה העוצמה של מוצרים אלה הייתה נמוכה בכ-300% מזו של המוצרים הנוכחיים. בהתחשב בשימוש הגובר בקנבינואידים, חיוני להבין את ההשפעות הפוטנציאליות שעשויות להיות ל-PCE על התפתחות נוירולוגית של העובר והתפתחות תינוקות וילדים לאחר מכן. מחקרים קודמים הראו כי PCE משפיע לרעה על למידה וזיכרון, מיומנויות התנהגותיות, שינה וקשב בצאצאים. מטרת מחקר זה היא לסכם PCE באמצעות בליעה מרצון של דלתא-9-טטרה-הידרוקנבינול (THC), המרכיב הפסיכואקטיבי של מוצרי קנבינואידים, במהלך ההריון במודל פרה-קליני. מאמר זה מתאר את הנוהל להשגת PCE בינוני לאורך כל ההריון. במודל זה, קבוצת הביקורת צורכת עוגיות מיני שוקולד/חמאת בוטנים רגילות, בעוד שקבוצת ה-PCE צורכת THC מעורבב בחמאת בוטנים בשילוב עם עוגיות מיני שוקולד. גישה זו מאפשרת חקירה נוספת של השפעת PCE על תוצאות התפתחותיות.
מבוא
ככל ששיעורי השימוש במוצרי קנבינואידים לפני הלידה עולים1, ככל הנראה בהשפעת הלגליזציה הגוברת של מוצרי קנבינואידים ברחבי ארצות הברית, יש צורך במחקרים כדי להבין טוב יותר את השפעתם על התפתחות העובר. דלתא-9-טטרה-הידרוקנבינול (THC), המרכיב הפסיכואקטיבי של מוצרי קנבינואידים, חוצה בקלות את השליה ומקיים אינטראקציה עם המערכת האנדוקנבינואידיתהאנדוגנית 2,3. המערכת האנדוקנבינואידית האנדוגנית ממלאת תפקיד קריטי בהתפתחות העצבית ועשויה להיות מסלול שדרכו מתרחשים שינויים התפתחותיים. שימוש בקנבינואידים במהלך ההריון נקשר לירידה במשקל הלידה4 ולסיכון מוגבר ללידה מוקדמת 5,6. חריגות התפתחותיות נוספות, כגון ליקויים בהתנהגות חברתית ובתפקודים ניהוליים לאורך החיים, דווחו גם הן 7,8,9.
עם הזמן, שינויים בעוצמת הקנבינואידים ובדפוסי השימוש באוכלוסייה הכללית הדגישו את הצורך במחקרים מפורטים על ההשפעות הפוטנציאליות של חשיפה טרום לידתית על התפתחות העובר. השימוש במוצרי קנבינואידים במהלך ההריון הולך וגובר, שכן מוצרים אלו נתפסים לעתים קרובות כמקלים על תסמינים כמו דיכאון, מתח, כאב, הפרעות שינה ובחילות10,11. דיקסון ואחרים ערכו מחקר שבדק המלצות מ-400 בתי מרקחת לקנאביס לגבי שימוש בשליש הראשון בקולורדו ומצאו שכמחצית מבתי המרקחת (50.5%) המליצו על מאכל לנשים בהריון. לעתים קרובות נתפס כי אכילות מונעות נזק וסיכונים בריאותיים הקשורים לעישון13,14, מה שמביא לנשים הרות רבות לצרוך מאכלים.
אכילים מעבירים קנבינואידים דרך מערכת העיכול, שם THC נספג בזרם הדם ומועבר דרך וריד הפורטל לכבד לחילוף חומרים ראשון. בכבד, אנזימים הידרוקסילטים THC כדי לייצר 11-הידרוקסיטטרהידרוקנבינול (11-OH-THC), מטבוליט פסיכואקטיבי חזק ביותר שחוצה בקלות את מחסום הדם-מוח15. למרות שלוקח זמן רב יותר להשפעה הפסיכואקטיבית הראשונית של מאכלים (30-90 דקות), ה'היי' המתקבל נמשך זמן רב יותר, עם שיא של 2-4 שעות לאחר הבליעה16,17. זמן מחצית החיים הפרמקוקינטי של THC הוא 1.3-7.3 שעות בחולדות 18,19.
בהתחשב בניצול הגובר במהלך ההריון ומיעוט הנתונים על השפעתו על התפתחות הנוירולוגית של העובר, פותח מודל פרה-קליני של בליעת THC מרצון במהלך ההריון, התואם יותר את השימוש האנושי הטיפוסי המדווח (צריכה דרך הפה כדי להקל על בחילות) כדי לתאר עוד יותר את ההשפעה על התוצאות הנוירו-התפתחותיות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
כל ההליכים המתוארים כאן אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של מרכז מדעי הבריאות של אוניברסיטת ניו מקסיקו (UNM HSC). כל הניסויים נערכו בהתאם להנחיות ARRIVE. חולדות לונג-אוונס (Blue Spruce, HsdBlu: LE) הושגו ממקור מסחרי. הזכרים ששימשו היו חולדות מגדלים בוגרות מוכחות, בנות 12 שבועות עם הגעתן ו-15-16 שבועות בתחילת פרוטוקול הרבייה. הנקבות שקלו 125-150 גרם והיו בנות 6-7 שבועות עם הגעתן. בזמן הרבייה, הנקבות היו בנות 9-10 שבועות בערך. זה קריטי להבטיח שלכל הסכרים הפוטנציאליים אין היסטוריה קודמת של הריון. אפשר לפחות שבוע להתאקלמות במתקן ובסביבת הדיור החדשה שלהם. החלק הראשון של פרוטוקול זה מתייחס לצריכת קנבינואידים לפני ההריון, ואילו החלק השני מתמקד בחשיפה לקנבינואידים בהריון. פרטים על בעלי החיים, הריאגנטים והציוד המשמשים מסופקים בטבלת החומרים. תכנון הניסוי מסופק באיור 1.
1. חשיפה לקנבינואידים לפני ההריון
- דיור ותחזוקה
- לשכן בעלי חיים בנפרד בכלובי מיקרו מבודדים סטטיים סטנדרטיים של חולדות עם מצעים בטמפרטורה של 22 מעלות צלזיוס בלוח זמנים הפוך של 12 שעות אור/חושך (אורות דולקים בין השעות 21:00 ל-09:00 מדי יום).
- לספק גישה למזון מוקרן (ראה טבלת חומרים) ומי ברז אד ליביטום לאורך כל המחקר.
- הכנה חומרית וכימית
- השג את כל החומרים והכימיקלים הנדרשים (כמפורט בטבלת החומרים).
- שמור THC בדרגת מחקר בבקבוקונים המכילים 10 מ"ג/מ"ל או 20 מ"ג/מ"ל THC מומס באתנול.
הערה: השתמש בציוד מגן אישי מתאים (PPE), מכיוון ש-THC הוא מגרה בעור וסכנת שאיפה. אבטח THC בארון פלדה, מכיוון שהוא מסווג כחומר מבוקר Schedule I על ידי משרד הבריאות ושירותי האנוש של ארה"ב ומינהל המזון והתרופות האמריקאי.
- מדידות בסיסיות
- השג משקל גוף בסיסי עבור כל נקבת חולדה.
- השהה את הניסוי כאן למשך 1-2 שבועות במידת הצורך.
- הכנת עוגיות עם THC
- יש להכין עוגיות 30 דקות לפני השימוש בשעה 14:00 מדי יום כדי לשמור על זמני האכלה עקביים.
- מפרידים מיני עוגיות שוקולד ומוסיפים לקרם כחצי כפית חמאת בוטנים.
- מערבבים את המינון הנדרש של THC (1.5 מ"ג/ק"ג ביומיים הראשונים, ואחריו 3 מ"ג/ק"ג למשך 7 ימים) עם חמאת הבוטנים לפני הרכבת העוגיה.
- הערכת צריכה
- ספקו עוגיית חמאת בוטנים רגילה/מיני שוקולד למשך 2-4 ימים עד להשגת צריכה עקבית. הוציאו מים מהכלוב ותנו את הפינוק לכל חולדה באמצעות מלקחיים בשעה 14:00 מדי יום.
- התבונן עד שהפינוק נצרך לחלוטין. הסר שאריות במידת הצורך.
הערה: יש לתת THC במינון של 1.5 מ"ג/ק"ג למשך יומיים, ולאחר מכן 3 מ"ג/ק"ג למשך 7 ימים. השאירו חטיפים בכלוב עד שעתיים לחולדות שאינן צורכות מיד. - המשיכו רק עם חולדות שמציגות צריכת פינוק עקבית. הסר את אלה עם בליעה לא עקבית מהניסוי.
- העריכו את הצריכה לפני ההריון למשך שבועיים.
- הקצאה קבוצתית לאחר PCE
- הקצה חולדות עם בליעה עקבית באופן אקראי לקבוצת העוגיות הרגילה (ביקורת) או עם THC (PCE).
- אפשר מינימום 4 ימים ללא עוגיות לפני הרבייה כדי להבטיח פינוי THC מהמערכות שלהם.
2. חשיפה לקנבינואידים בהריון (טרום לידתי)
- אישור רבייה והריון
- שקלו את הנקבות כדי לקבל משקל התחלתי לפני שמכניסים אותן לכלוב עם מגדל זכר מוכח (הזכר הוא THC-naïve).
- ודא שהחולדות הנקבות לא צורכות עוגיה במהלך תקופה זו.
- אשר הריון על ידי נוכחות של פקק נרתיקי, המתרחש בדרך כלל 24 שעות לאחר ההזדווגות.
- שקלו את נקבת החולדה והחזירו אותה לכלוב הביתי. זה מוגדר כיום הריון (GD) 1.
- עירוי THC במהלך ההריון
- יש לספק עוגייה רגילה או עם THC (3 מ"ג/ק"ג) בשעה 14:00 מדי יום החל מ-GD 1 למשך ההריון.
- המשיכו במשטר זה עד שהסכר מקנן למשלוח, ואז החשיפה ל-THC נעצרת.
- מעקב אחר עלייה במשקל האם
- שקלו את סכרי החולדות פעמיים בשבוע כדי להעריך את העלייה במשקל האם.
הערה: המשקולות החדשות משמשות גם לחישוב כמות ה-THC שיש לכלול בעוגיה, תוך התאמת המינון לפי הצורך על סמך משקל הסכר.
- שקלו את סכרי החולדות פעמיים בשבוע כדי להעריך את העלייה במשקל האם.
- הפסקת חשיפה ל-THC ותיעוד לידה
- הפסק את הליכי החשיפה ל-THC כאשר הסכר מקנן סביב זמן האספקה הצפוי.
- לאחר שנולדים צאצאים, רשמו את מספר הגורים החיים.
- קבע את יום הלידה כיום שלאחר הלידה (P) 0.
- גמילה ודיור של צאצאים
- לגמול את הצאצאים ביום שלאחר הלידה (P) 23.
- מאכלסים את הצאצאים הגמולים עם חברים לשגר על בסיס מין.
- המתת חסד של סכרים
- לאחר גמילת המלטה, המתת חסד של הסכרים בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי המוסד.
3. שלבים פוסט-פרוצדורליים
- דיור וניטור צאצאים
- ודא שכל הצאצאים נשמרים בתנאי דיור מתאימים, תוך הקפדה על טמפרטורה, אור ואוורור נאותים.
- עקוב אחר גורים באופן קבוע עבור כל בעיה בריאותית או התפתחותית, כגון משקל גוף חריג או עיכובים התפתחותיים.
- הערכה בסיסית
- במידת הצורך, העריכו מדדים בסיסיים כגון משקל גוף, רפלקסים או פרמטרים התפתחותיים רלוונטיים אחרים לפני תחילת ניסויים על הצאצאים.
- הקצאת קבוצת ניסוי
- הקצו גורים לקבוצות ניסוי באופן אקראי כדי למזער הטיות בבדיקות.
- הגבילו את מספר הגורים המשמשים בכל ניסוי ל-1-2 גורים מכל המלטה כדי להפחית את ההשפעות הפוטנציאליות של המלטה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
כדי לבסס צריכה מרצון של THC, נוסו פינוקים רבים כדי לקבוע אילו מהם טעימים לחולדות וייצרכו במהירות ובעקביות.
בתחילה, קוביות ג'לטין בטעם תות ללא סוכר (גודל 1 מ"ל מעוקב), עם ובלי THC, נוסו. כמות הטעם של סירופ תות הוגדלה, ו-THC נוסה בשלושה ריכוזים שונים (2 מ"ג/ק"ג/מנה, 3 מ"ג/ק"ג/מנה ו-5 מ"ג/ק"ג/מנה). החולדות לא צרכו את הקוביות באופן עקבי וצוין כי הפסיקו במהירות את הצריכה בריכוזי THC גבוהים יותר. ידוע שחולדות יכולות לסרב למזון בעל טעם מר או חומצי, מה שהעלה חששות שמודל זה לא יהיה בר קיימא לצריכה מרצו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
פרדיגמת ה-PCE המתוארת כאן כוללת צריכת THC מרצון על ידי סכרי חולדות בהריון. זהו המחקר הראשון שבחן מתן THC לסכרי חולדות בהריון באמצעות בליעה מרצון במודל פרה-קליני. שתי קבוצות סכרי החולדות צרכו את אותה דיאטת צ'או חולדות, מה שממזער את השונות הפוטנציאלית בתזונה ובצריכת הקלוריות בין הקבוצות. מודלים של בעלי חיים מציעים את היתרון של שליטה בתזמון ובמינון של PCE למטרות מחקר.
צריכה לפני ההריון מוערכת כדי לזהות חולדות הצורכות THC ברמות הרצויות לשלבים הבאים של פרוטוקול הצר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
תודות
תודה לתוכנית אספקת הסמים של המכון הלאומי לשימוש בסמים (NIDA) על האספקה הנדיבה של THC. נתמך על ידי מענק ועדת הקצאת המחקר של המחלקה לרפואת ילדים של אוניברסיטת ניו מקסיקו והחטיבה לנאונטולוגיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 5L0D PicoLab מעבדה דיאטת מכרסמים, מוקרנת | Purina LabDiet | 5L0D | |
| מצעי תאית/נייר BioFresh מצעי נוחות | BioFresh Vet | NA | https://biofreshvet.com/products/ |
| משקל מטבח דיגיטלי | Etekcity | EK4150 | |
| חולדות נקבות, 125-150 גרם | Inotiv | 14005F | |
| חולדות לונג-אוונס (אשוחית כחולה, HsdBlu: LE) | Inotiv | 14016M | |
| N10 מכרסמים תחתוני כלוב פלסטיק | Ancare | N10PLF | |
| N10 מכסי תיל מכרסמים | Ancare | N10SS | |
| מלקחיים דפוס צר | כלים מדעיים עדינים (FST) | 11002-14 | |
| עוגיות סנדוויץ' שוקולד מיני OREO, Go Paks, כוסות 12-3.5 אונקיות | באמזון | B0198TUO7W | |
| זכרים בוגרים מוכחים | Inotiv | 14016M | |
| כלובי מיקרו-מבודד פוליסולפון סטטיים של חולדות (R20): | |||
| THC בדרגת מחקר; (זמין רק עם רישיון DEA, תרופה בלוח זמנים I) | נידה | NA | https://nida.nih.gov/research/research-data-measures-resources/nida-drug-supply-program |
| SKIPPY ממרח חמאת בוטנים קרמי | אמזון | B0C75KZ28C | |
| אספקת צריכת THC: |
מקורות
- Volkow, N. D., Han, B., Compton, W. M., McCance-Katz, E. F. Self-reported medical and nonmedical cannabis use among pregnant women in the United States. JAMA. 322 (2), 167-169 (2019).
- de Salas-Quiroga, A., et al. Prenatal exposure to cannabinoids evokes long-lasting functional alterations by targeting CB1 receptors on developing cortical neurons. Proc Natl Acad Sci USA. 112 (44), 13693-13698 (2015).
- Baglot, S. L., et al. Maternal-fetal transmission of delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) and its metabolites following inhalation and injection exposure during pregnancy in rats. J Neurosci Res. 100 (3), 713-730 (2022).
- Ryan, S. A., Ammerman, S. D., O'Connor, M. E. Committee on Substance Use and Prevention; Section on Breastfeeding. Marijuana use during pregnancy and breastfeeding: implications for neonatal and childhood outcomes. Pediatrics. 142 (3), e20181889(2018).
- Corsi, D. J., et al. Association between self-reported prenatal cannabis use and maternal, perinatal, and neonatal outcomes. JAMA. 322 (2), 145-152 (2019).
- Duko, B., Dachew, B. A., Pereira, G., Alati, R. The effect of prenatal cannabis exposure on offspring preterm birth: a cumulative meta-analysis. Addiction. 118 (4), 607-619 (2023).
- Scheyer, A. F., Melis, M., Trezza, V., Manzoni, O. J. J. Trends in Neurosciences. Trends Neurosci. 42 (12), 871-884 (2019).
- Nashed, M. G., Hardy, D. B., Laviolette, S. R. Prenatal Cannabinoid Exposure: Emerging Evidence of Physiological and Neuropsychiatric Abnormalities. Front Psychiatry. 11, 624275(2021).
- Lin, A., et al. Prenatal cannabinoid exposure: why expecting individuals should take a pregnancy pause from using cannabinoid products. Front Pediatr. 11, 1278227(2023).
- Chang, J. C., et al. Beliefs and attitudes regarding prenatal marijuana use: perspectives of pregnant women who report use. Drug Alcohol Depend. 196, 14-20 (2019).
- Young-Wolff, K. C., et al. Trends in cannabis polysubstance use during early pregnancy among patients in a large health care system in Northern California. JAMA Netw Open. 5 (6), e2215418(2022).
- Dickson, B., et al. Recommendations from cannabis dispensaries about first-trimester cannabis use. Obstet Gynecol. 131 (6), 1031-1038 (2018).
- Murphy, F., et al. Baby boomers and cannabis delivery systems. J Drug Issues. 45 (3), 293-313 (2015).
- Barrus, D. G., et al. Tasty THC: Promises and challenges of cannabis edibles. Methods Rep, RTI Press. , 1-22 (2016).
- Mura, P., Kintz, P., Dumestre, V., Raul, S., Hauet, T. THC can be detected in brain while absent in blood. J Anal Toxicol. 29 (8), 842-843 (2005).
- Grotenhermen, F. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of cannabinoids. Clin Pharmacol Ther. 42 (4), 327-360 (2003).
- Thompson, R., DeJong, K., Lo, J. Marijuana Use in Pregnancy: A Review. Obstet Gynecol Surv. 74 (7), 415-428 (2019).
- Ravula, A., et al. Pharmacokinetic and pharmacodynamic characterization of tetrahydrocannabinol-induced cannabinoid dependence after chronic passive cannabis smoke exposure in rats. Cannabis Cannabinoid Res. 4 (4), 240-254 (2019).
- Zgair, A., et al. Dietary fats and pharmaceutical lipid excipients increase systemic exposure to orally administered cannabis and cannabis-based medicines. Am J Transl Res. 8 (8), 3448-3459 (2016).
- Mulligan, M. K., Hamre, K. M. Influence of prenatal cannabinoid exposure on early development and beyond. Adv Drug Alcohol Res. 3, 10981(2023).
- Paul, S. E., et al. Associations between prenatal cannabis exposure and childhood outcomes: Results from the ABCD study. JAMA Psychiatry. 78 (1), 64-76 (2021).
- Fügedi, G., et al. Increased placental expression of cannabinoid receptor 1 in preeclampsia: An observational study. BMC Pregnancy Childbirth. 14, 395(2014).
- Walker, M. K., et al. A less stressful alternative to oral gavage for pharmacological and toxicological studies in mice. Toxicol Appl Pharmacol. 260 (1), 65-69 (2012).
- Brown, A. P., Dinger, N., Levine, B. S. Stress produced by gavage administration in the rat. Contemp Top Lab Anim Sci. 39 (1), 17-21 (2000).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
