Reintegrazione di droga in Cerca nei topi utilizzando il paradigma di Conditioned Place Preference
7 giugno 2018
Questo protocollo descrive la preferenza di posto condizionata (CPP) come modello di ricaduta. Questa procedura permette di misurare di ricaduta in animali da laboratorio, considerando l'impatto della droga-collegato di stimoli ambientali come desiderio e ricaduta nelle persone dedite di astensione è attualmente al centro dei programmi di trattamento di abuso di droga.
L'obiettivo generale di questa procedura è valutare il ripristino del comportamento di ricerca di farmaci negli animali da laboratorio considerando l'impatto dei segnali ambientali e dello stress associati al farmaco. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo delle tossicodipendenze, come il ruolo di diverse manipolazioni ambientali che possono modulare la ricaduta nella ricerca di droga. Il vantaggio principale di questa tecnica è che si ritiene che il ripristino della CPP rifletta la riattivazione del valore motivazionale incentivante degli stimoli di contesto abbinati al farmaco consistente nella ricomparsa del comportamento di approccio al contesto.
Le implicazioni di questa tecnica si estendono all'etologia della ricaduta dei farmaci, perché è un modo utile e sensibile per valutare le diverse manipolazioni ambientali, che sono i principali fattori scatenanti della ricaduta umana. I nuovi a questo metodo avranno difficoltà perché il modello di reintegrazione è molto sensibile ai cambiamenti ambientali. Le condizioni della stanza e dell'ambiente devono rimanere costanti durante la procedura, specialmente con compagni del sesso opposto, rumori o condizioni di luce.
Le risposte al farmaco e il reintegro indotto dallo stress vengono eseguiti mediante diverse procedure che possono influenzare i risultati. Soprattutto per questo motivo, è importante mostrare la sconfitta sociale come fattore determinante per il reintegro. Per iniziare, maneggia i topi per uno o due minuti ogni tre giorni prima del test.
Prepara scatole, sala prove e soluzione di cocaina identiche, come indicato nel protocollo scritto. Ogni giorno, porta i topi nella sala prove nelle loro gabbie domestiche. Lasciare che i topi si siedano indisturbati per 15 minuti, come periodo di assuefazione a tutti i rumori e gli stimoli legati al test.
Assicurati che le porte della ghigliottina siano rimosse dalla gabbia e inizia a configurare il computer. Immettere l'ID del mouse e premere il comando di prova e avvio. Quindi, posiziona il mouse nella camera centrale della scatola e mantieni il rumore minimo nella sala di prova.
Al termine della prova, raccogli i topi nelle loro gabbie domestiche e salva i dati sul computer. Consenti a ciascun mouse di accedere a entrambi gli scomparti delle scatole per 15 minuti al giorno, per tre giorni consecutivi. Il terzo giorno, registra la quantità di tempo che ogni topo trascorre in ogni scompartimento.
Successivamente, assegna metà dei topi a ricevere il farmaco in un compartimento e l'altra metà nell'altro compartimento. Innanzitutto, pesa i topi per determinare il dosaggio appropriato di cocaina. Quindi, preparare le siringhe con il dosaggio appropriato di cocaina o soluzione fisiologica.
Iniettare ogni topo alla volta per via intraperitoneale e posizionarlo delicatamente nel compartimento assegnato. Dopo quattro ore, iniettare la dose di cocaina e confinare il topo nel suo compartimento accoppiato per 30 minuti. Assicurarsi che le porte a ghigliottina che separano i due scomparti siano chiuse.
Il giorno del test post-condizionamento, portare gli animali nella sala di prova e lasciarli abituare per 15 minuti. Rimuovere le porte a ghigliottina, separando i due scomparti e impostare il programma per computer. Immettere gli ID degli animali e premere il comando di avvio.
Registrare la quantità di tempo trascorso dai topi non trattati nello scomparto della scatola durante il periodo di osservazione di 15 minuti. Al termine del periodo di osservazione, raccogli i topi nelle loro gabbie domestiche e salva i dati sul computer. Ogni settimana, condurre una sessione di estinzione con tutti i topi che hanno dimostrato una preferenza per il compartimento accoppiato al farmaco.
Per prima cosa, rimuovi la porta a ghigliottina dalla scatola e metti l'animale nella scatola per 15 minuti. Quando un intero gruppo non dimostra alcuna preferenza per il compartimento accoppiato al farmaco, ripetere il test 24 ore dopo per confermare l'estinzione. Per il reintegro indotto da farmaci, portare gli animali in un'altra stanza 24 ore dopo la conferma dell'estinzione
.Quindi, iniettare loro metà della dose precedente di cocaina e rimetterli nel loro vivaio per 15 minuti. Quindi, porta i mouse nella sala prove e mettili nella scatola per 15 minuti. Registra la quantità di tempo che ogni mouse trascorre in ogni scomparto e salva i dati sul computer.
Per valutare gli effetti del reintegro indotto dallo stress, portare i topi in un'altra stanza 24 ore dopo la conferma dell'estinzione. Quindi, posiziona un topo sperimentale in una gabbia di plastica con un topo avversario aggressivo per 10 minuti. Dopo l'incontro antagonista, rimuovi i topi sperimentali e portali nella sala prove.
Infine rimuovi lo sportello della ghigliottina e tieni i topi nella scatola per 15 minuti. Per quanto riguarda lo stress sociale, dovremmo confermare che l'animale è stato effettivamente sconfitto. Un incontro sociale positivo, che non si conclude con una sconfitta, mostra effetti protettivi, bloccando il ripristino della preferenza di luogo della cocaina.
Utilizzando il protocollo CPP, i topi maschi in questo studio sono stati sottoposti a varie manipolazioni ambientali per misurare la ricaduta dalla cocaina. Il reintegro indotto dal priming è stato sottoposto a successive dosi di priming decrescenti fino a quando la dose di priming non è stata confermata inefficace. Come mostrato in questa figura, l'adescamento con 12,5, 6,25, 3,125 e 1,56 milligrammi per chilogrammo di cocaina ha avuto un effetto significativo sul reintegro.
I topi sono stati sottoposti a un'interazione sociale, in cui gli animali da esperimento sono stati sconfitti da un avversario aggressivo per misurare il reintegro indotto dallo stress. Essere esposti a un animale aggressivo e sconfitti 15 minuti prima del test ha portato a ripristinare la preferenza precedentemente estinta. I topi che hanno subito ripetute sconfitte sociali prima della procedura CPP, hanno dimostrato effetti gratificanti modificati delle dosi sottosoglia di cocaina.
Dopo l'estinzione della preferenza, i topi socialmente sconfitti hanno ripristinato la loro preferenza con la dose di priming di soli 0,5 milligrammi per chilogrammo di cocaina. È importante ricordare che il punto chiave della ricerca sulla dipendenza da crack è lo sviluppo di trattamenti che diminuiscano il desiderio e di conseguenza riducano la vulnerabilità alle ricadute. Altri metodi, come l'autosomministrazione endovenosa, possono essere eseguiti per rispondere a domande aggiuntive come la compulsività o la motivazione per ottenere il farmaco.
Dopo questo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della tossicodipendenza per esplorare il reinserimento nella ricerca di droghe nei topi. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come indurre la ricaduta attraverso diverse manipolazioni dell'ambiente, come il contesto o i segnali farmacologici, che ristabiliscono la preferenza di luogo.
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Panoramica
Questo protocollo descrive la Preferenza Condizionata per il Posto (CPP) come modello di ricaduta, concentrandosi sulla misurazione della ricaduta negli animali da laboratorio. Si sottolinea l'influenza dei segnali ambientali associati alla droga sul desiderio irresistibile e sulla ricaduta, aree fondamentali nei programmi di trattamento dell'abuso di sostanze.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Psicologia del comportamento
- Ricerca sulle dipendenze da sostanze
Sfondo
- Il CPP è un metodo ampiamente utilizzato per studiare il comportamento di ricerca della droga.
- La procedura valuta l'impatto dei segnali ambientali sulla ricaduta.
- Comprendere questi segnali è fondamentale per sviluppare strategie di trattamento efficaci.
- La sensibilità del modello ai cambiamenti ambientali è cruciale per ottenere risultati accurati.
Scopo dello studio
- Valutare la ripresa del comportamento di ricerca della droga in animali da laboratorio.
- Valutare il ruolo delle manipolazioni ambientali nella ricaduta da droga.
- Fornire informazioni sull'etologia della ricaduta da droga.
Metodi Utilizzati
- Procedura di preferenza per il posto condizionato (CPP).
- Valutazione dei segnali ambientali e dei fattori di stress.
- Condizioni controllate per minimizzare le influenze esterne.
- Valutazione delle risposte comportamentali a contesti associati a farmaci.
Risultati principali
- Il recupero del CPP riflette la riattivazione del valore motivazionale incentivante.
- Le manipolazioni ambientali influenzano in modo significativo il comportamento di ricerca della droga.
- Condizioni ambientali e della stanza costanti sono essenziali per ottenere risultati affidabili.
- La tecnica è sensibile ai cambiamenti nei fattori ambientali.
Conclusioni
- Il CPP è uno strumento prezioso per lo studio dei meccanismi di ricaduta da farmaci.
- Comprendere i fattori scatenanti ambientali può orientare gli approcci terapeutici.
- Sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare le sfumature delle influenze ambientali sulla ricaduta.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale Direttiva
Il modello di recupero della preferenza per un luogo condizionato (CPP) fornisce un quadro predittivo per valutare i fattori ambientali che innescano la ricaduta nei disturbi da uso di sostanze, sostenendo la validazione di bersagli terapeutici nelle terapie per le dipendenze. Quantificando il recupero indotto da stimoli condizionati e da stress di un comportamento di ricerca della droga ormai estinto, il saggio permette di ridurre i rischi meccanicistici di composti mirati a diminuire la vulnerabilità al desiderio. Questo parametro comportamentale informa le decisioni di portafoglio identificando interventi in grado di modulare il valore motivazionale incentivante senza influenzare il rinforzo primario.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Valore scientifico: Esamina ipotesi terapeutiche relative alla reattività agli stimoli e ai percorsi dello stress nei modelli di ricaduta da dipendenza.
- Valore operativo: Permette la validazione funzionale di bersagli coinvolti nella motivazione incentivante attraverso la riacquisizione comportamentale quantificabile.
- Valore predittivo: Fornisce affidabilità sull'interazione con il bersaglio misurando l'attenuazione della riacquisizione in seguito a manipolazioni farmacologiche.
Sviluppo di screening e saggi
- Prontezza del saggio: Prepara sistemi biologici validati per la valutazione della risposta alla dose in relazione al priming e al recupero indotto da stress.
- Output quantitativo: Genera misurazioni del tempo trascorso nei compartimenti, consentendo confronti standardizzati tra diverse condizioni sperimentali.
- Riproducibilità: Richiede un rigoroso controllo ambientale per garantire letture affidabili del recupero nelle diverse sessioni.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Rilevanza per la Malattia: Modella fattori scatenanti della ricaduta umana come stimoli legati alla droga e stress sociale, migliorando la validità traslazionale.
- Continuità Meccanicistica: Collega le scoperte alla valutazione preclinica di interventi preventivi della ricaduta.
- Avanzamento Basato sul Rischio: Guida le decisioni di proseguimento o interruzione dello sviluppo sulla base della riduzione della riacutizzazione da parte di terapie sperimentali.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il saggio di ripristino del CPP si inserisce nel percorso di scoperta che va dal test dell'ipotesi sul bersaglio all'ottimizzazione del composto leader, consentendo una valutazione iterativa di composti che influenzano la vulnerabilità alla ricaduta.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sui circuiti neurali che collegano stimoli ambientali al comportamento di ricerca della droga.
- Screening: Fornisce letture quantitative, validate mediante estinzione, per valutare gli effetti dei composti sull'entità del recupero del comportamento.
- Analisi: Offre variabili dipendenti basate sul tempo che consentono il confronto statistico tra recupero indotto da droghe e da stress.
- Ricerca traslazionale: Collega i risultati della manipolazione ambientale alla validità preclinica dei modelli di ricaduta.
- Riutilizzo aziendale: Funziona come piattaforma riutilizzabile per valutare multipli bersagli terapeutici in diverse indicazioni relative alle dipendenze.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Riduce l'ambiguità meccanicistica isolando i contributi specifici dei segnali e dello stress al comportamento simile alla ricaduta.
- Valore operativo: Fornisce letture comportamentali standardizzate, a basso costo e con elevata sensibilità alle manipolazioni farmacologiche e ambientali.
- Valore strategico: Migliora la qualità delle decisioni di avanzamento o interruzione prevedendo il rischio di ricaduta clinica attraverso modelli di sfida ambientale.
- Impatto sul portafoglio: Permette una priorizzazione basata sul rischio di composti che dimostrano un'attenuazione della riacutizzazione in paradigmi di ricaduta validati.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in neuroscienze comportamentali e nel manipolamento di roditori per test di estinzione e ripristino riproducibili.
- È dipendente da strumentazione ambientale controllata per minimizzare variabili di confondimento come luce, rumore e stimoli sociali.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di ricerca per i criteri di estinzione e gli stimoli di ripristino, al fine di garantire coerenza tra laboratori.
- Richiede considerazioni adattative nella traduzione dei protocolli tra specie diverse o paradigmi di stress.
- È limitato alla valutazione della vulnerabilità alla ricaduta; non misura il rinforzo primario né la ricerca compulsiva della droga senza l’ausilio di modelli complementari.
