מודל צריכת בולמוס לסירוגין בעכברים
10 בינואר 2025
מודל אכילה מופרזת הוקם בעכברים באמצעות גישה לסירוגין ל-M&M's (מזון טעים מאוד העשוי משומן וסוכר). עכברים עם גישה לסירוגין למזון עתיר שומן וסוכר זה הראו התנהגויות דמויות לחץ, צריכת קלוריות מוגברת והעדפה למזון זה על פני צ'או רגיל בהשוואה לעכברים עם גישה רציפה או ללא גישה למזון.
מחקר זה חוקר את ההשפעה של דפוסי זמינות מזון על התנהגויות אכילה מופרזת והתנהגויות דמויות חרדה בהפרעות אכילה בולמוסיות, או BED. תוך שימוש במודל עכברי חדש של M&M, אנו משווים את ההשפעות של גישה מתמשכת לעומת גישה לסירוגין למזונות טעימים. המטרה היא לפתח מודלים נגישים למחקר בסיסי של הפרעות אכילה בולמוסיות.
הפרוטוקול שלנו מספק מודל מהיר, קל ונגיש מבוסס M&M. הוא מאומת באמצעות תוצאות מבחן בשדה פתוח, ולמעשה משכפל התנהגויות דמויות חרדה. בנוסף, הוא מציע גישה יעילה וחסכונית לחקר מודל האכילה המופרזת, וסולל את הדרך לחקירה נוספת של המנגנונים העצביים הבסיסיים בהפרעות כמו BED.
אנו שואפים להמשיך לחקור את הקשר המורכב בין זמינות מזון, התנהגויות אכילה ומנגנונים עצביים, לחשוף תובנות שיכולות להוביל לטיפולים יעילים יותר להפרעות אכילה מופרזות והשמנת יתר, ובסופו של דבר, לשפר אסטרטגיות טיפוליות ותוצאות בריאותיות עבור אלה שנפגעו ממצבים אלה. לאחר שבעה ימים של תקופת התרגלות, הקצו באופן אקראי את המכרסמים לשלוש קבוצות. לספק לכל הנבדקים גישה ל-HPF למשך שעתיים כדי למזער את הניאופוביה כלפי HPF.
ספק את תנאי ההזנה המפורטים המוצגים כאן עבור כל קבוצה למשך 26 יום. הניחו את הצ'או הסטנדרטי על מדפי הכלוב ואת ה-HPF במיכלי פלסטיק קטנים. מקם באופן אקראי את המיכלים הללו בפינות הכלובים.
מדוד את משקל הגוף, צריכת מזון צ'או, צריכת מזון טעים וצריכת מים של העכבר. התנהגות אכילה מופרזת התבססה בהצלחה ביום השמיני ונשמרה עד היום ה-26 בקבוצה לסירוגין, שהראתה צריכת קלוריות גבוהה משמעותית בהשוואה לקבוצת הצ'או והקבוצה הרציפה. בימי מבחן, הקבוצה לסירוגין צרכה יותר קלוריות מאשר הצ'או והקבוצות הרציפות, בעיקר ממזון טעים ולא ממזון רגיל, ללא הבדלים משמעותיים בין קבוצת הצ'או לקבוצה הרציפה.
צריכת צ'או סטנדרטית לא הייתה שונה בין הקבוצות. אבל ביום ה-26, הקבוצה לסירוגין צרכה הרבה יותר HPF מאשר הקבוצה הרציפה. למדידות מבוססות זירה, השתמש בתא מרובע עשוי פלסטיק שחור שאינו נקבובי.
נקה את החדר לפני ובין שימושים עם אתנול בנפח של 70% לנפח כדי למנוע רמזי ריח. הנח מצלמה מעל המכשיר כדי להקליט חקירה אופטימלית view במהלך הפגישות. התאם את היישור כדי להבטיח כיסוי מקיף של כל הזירה.
הפעל את תוכנת מעקב הווידאו באמצעות תכונת ההפעלה האוטומטית, המזהה את החוקר ומתחילה להקליט כאשר החוקר כבר לא נמצא בפוקוס המצלמה. לאחר מכן, החזיקו בעדינות עכבר בודד בזנבו והניחו אותו במרכז מבוך השדה הפתוח. אפשרו לעכבר לנוע בחופשיות לאורך המבוך במשך חמש דקות בזמן שתוכנת המעקב מתעדת את תנועתו.
בתום תקופת הניסיון, יש להוציא את בעל החיים מהזירה ולהחזירו לכלוב הביתי שלו. לאחר מכן, ספרו חזותית את הצואה שהופקדה במבוך ורשמו את הספירה לניתוח מאוחר יותר. הסר את כל כדורי הצואה ונקה את כל כתמי השתן.
רססו את רצפת המבוך והקירות באתנול 70%, ואז נגבו אותם במגבת נייר נקייה, והניחו לאתנול להתייבש לחלוטין. לאחר בדיקת כל בעלי החיים, חזרו לוויווריום, נקו את הזירה וארגנו את כל החומרים המשומשים. עכברים מקבוצת צ'או בילו זמן רב יותר באזור המרכזי של מבחן השדה הפתוח בהשוואה לקבוצות לסירוגין ורציפות כאחד, ללא הבדלים משמעותיים בין הקבוצות לסירוגין והרצופות.
העכברים וקבוצת הצ'או נסעו יותר באזור המרכז מאשר הקבוצות לסירוגין והרצופות. אך לא נצפו הבדלים במרחק הנסיעה באזור הפריפריה בין כל הקבוצות. במהלך מבחן השדה הפתוח, עכברי קבוצת הצ'או הראו באופן משמעותי יותר כניסות לאזור המרכזי מאשר הקבוצות לסירוגין והרצופות.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה בוחן התנהגויות אכילת דחף והתנהגויות דמויות חרדה באמצעות מודל עכברים חדש המבוסס על M&M's. עכברים עם גישה לסירוגין למזונות טעימים הפגינו התנהגויות דמויות סטרס ועלייה בצריכת הקלוריות בהשוואה לאלו עם גישה רציפה או ללא גישה כלל.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- מדעי ההתנהגות
- תזונה
רקע
- הפרעת אכילה קומפולסיבית (BED) מאופיינת בפרקים של אכילת כמויות גדולות של מזון.
- הבנת דפוסי זמינות המזון יכולה לספק תובנות לגבי BED.
- מודלים בבעלי חיים חיוניים לחקר המנגנונים העומדים בבסיס הפרעות אכילה.
- M&M's משמשים כמזון בעל טעימות גבוהה לבדיקת התנהגויות של אכילה קומפולסיבית.
מטרת המחקר
- להקמת מודל עכברים למחקר של התנהגויות אכילה קומפולסיבית (Binge-eating).
- להשוואת ההשפעות של גישה לסירוגין לעומת גישה רציפה למזונות טעימים.
- לפיתוח מודלים נגישים למחקר בסיסי על הפרעות אכילה קומפולסיבית.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- עכברים קיבלו גישה לסירוגין לממתעי M&M's.
- נערכו בדיקות התנהגותיות, כולל בדיקת שדה פתוח (open-field tests), כדי להעריך התנהגויות דמויות חרדה.
- נמדדה צריכת הקלוריות כדי להעריך העדפות תזונתיות.
- בוצע ניתוח השוואתי בין דפוסי גישה שונים למזון.
תוצאות עיקריות
- עכברים עם גישה לסירוגין הראו עלייה בצריכת הקלוריות מ-M&M's.
- עכברים אלו הפגינו התנהגויות דמויות-סטרס בהשוואה לאלו עם גישה רציפה או ללא גישה.
- נצפתה העדפה ל-M&M's על פני מזון סטנדרטי.
- המודל משחזר ביעילות התנהגויות דמויות-חרדה הקשורות ל-BED.
מסקנות
- מודל העכברים של M&M's הוא כלי תקף לחקר הפרעות אכילה קומפולסיבית (binge-eating disorders).
- גישה לסירוגין למזונות טעימים יכולה להשרות התנהגויות הרלוואנטיות ל-BED.
- מודל זה סולל את הדרך למחקרים נוספים על המנגנונים העצביים של הפרעות אכילה.
שאלות נפוצות
רלוונטיות לתעשייה
מידול של הפרעת אכילה בולמוסית (BED) בעכברים באמצעות גישה לסירוגין למזונות בעלי טעם גבוה מאפשר הפחתת סיכונים מכניסטית של הגורמים הנוירו-התנהגותיים העומדים בבסיס צריכה כפייתית. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי באישור מטרות עבור פורטפוליו של מחלות מטבוליות ונוירו-פסיכיאטריות. השחזוריות של המודל וההתאמה התרגומית שלו ממצבות אותו ככלי בסיסי לגילוי מוקדם ומחקר פרה-קליני בתרופות להשמנה ו-BED.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של נתיבים נוירו-התנהגותיים המעורבים באכילה כפייתית ובהתנהגויות דמויות חרדה.
- תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי הבחנה בין ההשפעות של לוחות זמני האכלה על פנוטיפים של אכילה רגילתית (binge).
- מסייע בתיקוף פונקציונלי של מטרות להתערבויות המודולטיביות של צריכת מזון מעורר תיאבון.
סריקה ופיתוח בדיקות
- מספק מודל התנהגותי סטנדרטי וניתן לשחזור להערכת תרכובות מועמדות המכוונות למנגנוני BED.
- מייצר פלטים כמותיים על צריכה קלורית והתנהגויות דמויות-חרדה לצורך פיתוח בדיקה (assay) חסון.
- מאפשר סריקה ניתנת להרחבה (scalable) של התערבויות על פני פרדיגמות הזנה מוגדרות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתואם עם נקודות קצבי התנהגות רלוונטיות למחלה שנצפו ב-BED והשמנה בבני אדם.
- תומך ברציפות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני על ידי מידול של היבטים מטבוליים ופסיכולוגיים כאחד.
- מקל על קידום מועמדים טיפוליים מותאם-סיכון בעלי פוטנציאל לביומרקרים תרגומיים.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
מודל צריכה מרובה לסירוגין זה משתלב ברצף שבין שלב הגילוי המוקדם למסך הפרה-קליני, ובכך מאפשר בדיקת השערות והסרת סיכונים ממטרות טיפוליות לפני זיהוי המולקולה המובילה.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בחקירה מונחית-השערה של התנהגות האכילה ומנגנוני חרדה.
- סריקה: מספק מדדים התנהגותיים ומדדי צריכה כמותיים הניתנים לשחזור לצורך הערכת תרכובות.
- אנליטיקה: מאפשר השוואה סטטיסטית של צריכה קלורית ומדדים התנהגותיים בין קבוצות ניסוי.
- מחקר תרגומי: ממדל נקודות קצה רלוונטיות למחלה לצורך תיקוף פרה-קלני של מטרות לטיפול ב-BED והשמנה.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע פלטפורמה מתוכשת וכלכלית הניתנה להתאמה לצרכי מחקר נוירו-התנהגותיים מגוונים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתיקוף מטרות נוירו-התנהגותיות ובצמצום סיכונים מכניסטיים.
- ערך תפעולי: מיישם סטנדרטיזציה של פנוטיפ התנהגותי ומדידת צריכה קלורית לצורך הדירות.
- ערך אסטרטגי: מספק מידע לקבלת החלטות go/no-go עבור תוכניות לטיפול ב-BED והשמנה על ידי מידול התנהגויות בעלות רלוונטיות תרגומית.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכונים של מועמדים לטיפולים מטבוליים ונוירו-פסיכיאטריים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במדעי המוח ההתנהגותיים וטיפול במודלים של בעלי חיים.
- דורש גישה למערכות מעקב בווידאו ולכלים למדידה כמותית של צריכה.
- דורש סטנדרטיזציה בין-צוותית של לוחות זמני ההאכלה ומערכי הבדיקה ההתנהגותיים.
- ניתן להתאמה לסוגי מזון טעימים שונים וזני עכברים שונים לצורך יישום רחב יותר.
- מגבלות פוטנציאליות כוללות תגובות התנהגותיות תלויות-מין ושונות סביבתית.
