Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het 2BC/CIE-model van alcoholverslaving bij muizen om alcoholgebruiksstoornis te bestuderen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het 2BC/CIE-model van alcoholverslaving bij muizen om alcoholgebruiksstoornis te bestuderen.
Alcoholgebruiksstoornis (AUD) is een chronische alcoholgerelateerde stoornis die zich meestal manifesteert als ongecontroleerd drinken en preoccupatie met alcohol. Een sleutelcomponent van AUD-onderzoek is het gebruik van translationeel relevante preklinische modellen. In de afgelopen decennia zijn verschillende diermodellen gebruikt om AUD te bestuderen. Een prominent model van AUD is het chronische intermitterende ethanoldamp-blootstelling (CIE) model, een goed gevestigde aanpak voor het induceren van alcoholverslaving bij knaagdieren door middel van herhaalde cycli van ethanolblootstelling via inhalatie. Om AUD bij muizen te modelleren, wordt de CIE-blootstelling gekoppeld aan een vrijwillige twee-fles keuze (2BC) van alcohol drinken en water om de escalatie van alcoholconsumptie te meten. De 2BC/CIE procedure omvat afwisselende weken van 2BC drinken en CIE, die herhalen totdat de escalatie van alcoholconsumptie is bereikt. In de huidige studie beschrijven we de procedures voor het uitvoeren van 2BC/CIE, inclusief het dagelijks gebruik van de CIE-dampkamer, en geven we een voorbeeld van geëscaleerde alcoholconsumptie bij C57BL/6J muizen met behulp van deze aanpak.
Alcoholgebruiksstoornis (AUD), waarbij chronisch overmatig alcoholgebruik betrokken is, is een van de meest voorkomende psychiatrische stoornissen en is een wereldwijd probleem. AUD-symptomen omvatten herhaalde cycli van intoxicatie, ontwenning en hunkeren en worden gekenmerkt door de constante consumptie van alcohol zonder rekening te houden met de sociale, beroepsmatige en gezondheidsgevolgen1,2,3,4,5,6,7. Alcoholgebruiksstoornis komt vaak voor in combinatie met andere wijdverspreide, aanhoudende en belemmerende psychische stoornissen8, zoals ADHD9, angst10 of depressie11 en is verantwoordelijk voor ongeveer 88.000 sterfgevallen per jaar alleen al in de Verenigde Staten2. Overmatig of frequent alcoholgebruik kan de arbeidsstatus en sociale relaties van een persoon beïnvloeden12 en kan leiden tot verhoogde gewelddadigheid13. Fysiek kan acute ontwenning van alcohol leiden tot angst, agitatie, tremor, overmatig zweten, veranderde bewustzijnstoestand en hallucinaties14,15. Bovendien kunnen mensen ontwenningsverschijnselen ervaren wanneer ze minder gaan drinken of stoppen met drinken en kunnen ze prikkelbaar of humeurig worden16. Bovendien kan chronisch alcoholgebruik geheugenverlies veroorzaken17 en kan het leiden tot thiaminedeficiëntie, ook bekend als het Wernicke-Korsakoff-syndroom (WKS), wat aanzienlijk bijdraagt aan door alcohol veroorzaakte dementie18.
Om AUD-onderzoek verder te bevorderen, is het noodzakelijk om translationeel relevante diermodellen van de ziekte te hebben. Het meest gebruikelijke model van AUD bij knaagdieren is chronische intermitterende ethanoldampblootstelling (CIE), wat een goed gevestigde aanpak is voor het induceren van alcoholafhankelijkheid door herhaalde inhalatie van alcoholdamp4,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30. CIE-procedures bij knaagdieren induceren ontwenningsverschijnselen zoals door hantering geïnduceerde convulsies31, hyperexcitabiliteit, irritabiliteit-achtig gedrag, angstachtig gedrag en slaapstoornissen en resulteren in een escalatie van alcoholconsumptie22,32,33,34,35. Bovendien leidt CIE tot een significante escalatie in vrijwillige alcoholconsumptie, wat weerspiegelt de dwangmatige inname die wordt waargenomen bij menselijke AUD36. Tijdens intoxicatiefasen vertonen muizen gedrags- en fysiologische tekenen die consistent zijn met alcoholintoxicatie bij mensen, inclusief ataxie, sedatie en verminderde hypothermie37,38,39. Deze resultaten onderstrepen de bruikbaarheid van het CIE-model bij het vastleggen van zowel de neurobiologische als gedragsaspecten van alcoholafhankelijkheid, waardoor het een waardevol hulpmiddel is voor het verhelderen van AUD-mechanismen en het testen van potentiële therapeutische interventies. In preklinische modellen van AUD, zoals chronische intermitterende ethanol (CIE) dampblootstelling, vertonen muizen gedrags- en fysiologische tekenen die parallel lopen met menselijke alcoholintoxicatie en -afhankelijkheid. Tijdens intoxicatiefasen kunnen muizen tekenen vertonen, waaronder ataxie, sedatie, verminderd verkennend gedrag en verminderde rechtopstellingsreflex. Gezien deze risico's, werden dieren nauwgezet gecontroleerd tijdens en na de ethanoldampblootstelling om tekenen van ernstige intoxicatie of gezondheidsvermindering te identificeren.
Bij ratten omvat het CIE-model vaak de operante zelftoediening van alcohol om de escalatie van de inname te meten40,41,42, terwijl het muismodel CIE en twee-fles-keuze (2BC) drinken omvat43,44. Preklinische modellen van alcoholafhankelijkheid hebben consequent aangetoond dat dieren hun ethanolinname verhogen na chronische ethanoldampblootstelling23,45,46,47. Specifiek bij muizen is aangetoond dat herhaalde cycli van CIE de vrijwillige ethanolinname doen escaleren3,21,48,49,50. Over het algemeen tonen eerdere studies aan dat het CIE-model voldoende is om de ethanolconsumptie te verhogen en AUD bij knaagdieren te modelleren.
Deze studie heeft tot doel de CIE-methode voor het bestuderen van AUD te benadrukken en zich specifieker te concentreren op he
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle procedures werden goedgekeurd door het Purdue University Animal Care and Use Committee. De huidige studie gebruikte 8 weken oude C57BL/6J muizen. De CIE-groep had 5 muizen (3 mannelijk, 2 vrouwelijk) en de Air-groep had 10 muizen (5 mannelijk en 5 vrouwelijk). De dieren werden verkregen van een commerciële bron (zie Tabel van Materialen) en werden in groepen gehuisvest met een 12 uur licht-donker cyclus met toegang tot voedsel. Het lichaamsgewicht van de muizen werd gedurende het hele experiment eenmaal per week gemeten.
1. Algemeen experimenteel ontwerp
OPMERKING: Twee-fles keuze (2BC)/chronische intermitterende ethanoldamp blootstelling (CIE) is een preklinisch muismodel om ethanolafhankelijkheid te onderzoeken51.
2. Experimentele voorbereiding
3. Acclimatisatie van dieren
4. Twee-fles keuze met 15% w/v ethanol en water
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In de huidige representatieve studie wordt de ethanolopname (g/kg) tijdens 2BC gerapporteerd tijdens het basisdrinkgedrag en na weken van CIE (post-dampexpositie). Kort gezegd, zoals beschreven in het protocol, hadden de muizen tijdens 2BC toegang tot twee flessen: één met water en de andere met 15% (w/v) ethanol. Nadat de basisopnames waren bepaald, werden de proefdieren gesplitst en gelijkmatig toegewezen aan de CIE- of de luchtgroep. De initiële basisethanolopname gedurende de periode van 3 weken stabiliseerde op 2,00...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alcoholgebruiksstoornis vertegenwoordigt een wereldwijd probleem voor de volksgezondheid met een hoge prevalentie en kosten voor de samenleving56. Om AUD in preklinische diermodellen te bestuderen, is een veelgebruikte methode bij muizen 2BC/CIE20,34,43,44,51,57,58
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Maury Cole is de eigenaar en exploitant van La Jolla Alcohol Research Inc.
Dit werk werd ondersteund door National Institutes of Health (NIH)-subsidies AA027301 en AA029985.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 500 Eppendorf Tubes | Eppendorf | L203896J | |
| 95% ethanol | Decon laboratories | 2816 | |
| Analox machine | Analox Instruments | Analox-AM1 | |
| Animal Weighing Scale | Kent Scientific | SCL-4000 | |
| Binder Clips | Office Depot | 560394 | |
| C57BL/6J mice | The Jackson Laboratory | 000664 | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5418R | |
| Chronic intermitted vapor chamber | La Jolla Alcohol Research Inc | Op maat gemaakte materialen | |
| Heparin/EDTA | Sagent Pharmaceuticals | TS/DRUGS/2/2015 | |
| Muizenstrooisel | Bed-o’Cobs | 8B | vul met 1/8" diep |
| Muizendrinkfles | Op maat gemaakte materialen | ||
| Pyrazole | Sigma-Aldrich | bccc6397 | |
| Teklad global 18% proteïne (muizenvoer) | Teklad global | Envigo 2018 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.