Name: Chronische intermitterende blootstelling aan ethanoldamp gekoppeld aan keuze uit twee flessen om alcoholgebruiksstoornis te modelleren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-23T13:50:00.000+00:00
Duration: 5 min 12 s
Description: Leer het chronisch intermitterende ethanolmodel met twee-fles-keuze om alcoholafhankelijkheid bij muizen te bestuderen. Deze methode monitort drinkgedrag en onthult neurobiologische veranderingen bij alcoholgebruiksstoornissen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dit werk werd ondersteund door National Institutes of Health (NIH)-subsidies AA027301 en AA029985.

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.
<ol>
	<li>Zorg er tijdens de 2BC-weken voor dat de muizen 2 uur per dag toegang hebben tot een fles met ethanol (15% w/v) en een fles met water (maandag tot vrijdag), beginnend 2 uur in de donkere cyclus.</li>
	<li>Sta de muizen in eerste instantie minimaal 2 weken van baseline 2BC-drinken tot een stabiel niveau van ethanolinname is bereikt. Deel de muizen afhankelijk van de experimentele behoeften in twee groepen in (een CIE-groep en een Air-groep) of meer als er extra behandelingen zijn gebaseerd op de gemiddelde baseline ethanolinname.</li>
	<li>Na de baseline 2BC-weken, zet de muizen uit de CIE-groep gedurende vier opeenvolgende dagen (maandag tot donderdag) met 16 opeenvolgende uren damp aan en 8 opeenvolgende uren damp uit aan ethanoldamp (CIE) bloot. Om stabiele en aanhoudende bloed-ethanolconcentraties gedurende de blootstellingsperiode te garanderen, werd pyrazol mede-toegediend als een alcoholdehydrogenase-remmer, waardoor snelle ethanolmetabolisme werd voorkomen en consistente systemische ethanolniveaus werden bevorderd. 
	OPMERKING: Om te controleren op mogelijke kamerspecifieke variabelen zoals verlichting, trillingen, lawaai en temperatuur, werden muizen in de Air-groep in een identieke kamer gehuisvest onder dezelfde omgevingscondities als de CIE-groep, maar zonder ethanoldampblootstelling.</li>
	<li>Zorg er tijdens de CIE/Air-week voor dat 2BC niet plaatsvindt. Na 1 week van CIE/Air, hervat u de muizen op 2BC voor de volgende maandag tot vrijdag.</li>
	<li>Laat de muizen afwisselende weken van CIE/Air en 2BC voor de rest van de procedure totdat de escalerende alcoholconsumptie in de CIE-muizen optreedt. Verzamel minstens één keer per week van CIE bloed van de muizen om hun bloed-ethanolconcentratie (BEC) te bepalen52.</li>
</ol>
2. Experimentele voorbereiding
<ol>
	<li>Verwerf alle volgende benodigdheden voor het begin van het onderzoek: muizen, kooien/metalen kooientoppen, drinkflessen die passen om twee per zijde van de kooi naast elkaar te passen, beddengoed, voedsel, een weegschaal, een chronische intermitteerde dampkamer en een Analox-machine of een andere methode om de BEC's te analyseren (zie Tabel van Materialen).</li>
	<li>Zorg ervoor dat alle vereiste chemicaliën klaar zijn voor het experiment: drinkwater, 95% ethanol, pyrazol, heparine en steriele zoutoplossing.</li>
</ol>
3. Acclimatisatie van dieren
<ol>
	<li>Laat de muizen minimaal 1 week acclimatiseren in dezelfde locatie als de experimenten als ze dat nog niet zijn. 
	OPMERKING: Tijdens deze periode moeten muizen ook worden geacclimatiseerd aan zachte omgang om stressgerelateerde confounders te minimaliseren en de welzijn van dieren te verbeteren. Omgangssessies werden één keer per dag gedurende vijf opeenvolgende dagen uitgevoerd, elk ongeveer 2-3 minuten per dier. Muizen werden in de handen van de onderzoeker bekerd of voorzichtig geleid zonder de staart op te tillen, waardoor ze vrijwillig de hand van de onderzoeker konden verkennen. Deze techniek vergemakkelijkt routinematige interactie, vermindert stress tijdens latere experimentele procedures en zorgt voor betrouwbaardere gedragsgegevens. Bovendien werden dieren dagelijks 30 minuten overgebracht naar het experimentele gebied om ze verder te acclimatiseren aan de testomgeving.</li>
	<li>Zorg ervoor dat de muizen 1 week twee-fles keuze krijgen met beide flessen gevuld met water om ze te laten wennen aan de andere kooiopstelling en om in een individuele kooi te worden geplaatst om te drinken.</li>
</ol>
4. Twee-fles keuze met 15% w/v ethanol en water
<ol>
	<li>Twee-fles keuze habituatie
	<ol>
		<li>Het twee-fles keuze testparadigma is hetzelfde gedurende de week van twee-fles keuze met water en de latere test met water en ethanol. Breng de groepsgehuiste muizen 30 minuten voordat de lichten uitgaan naar hun individuele drinkkooien en laat de muizen vervolgens 2 uur drinken.</li>
		<li>Noteer de volumes van elke drinkfles voor en na de 2 uur durende drinkperiode. Elke groep ondergaat 2BC gedurende 5 dagen, van maandag tot vrijdag. 
		OPMERKING: Het doel van de habituatieweek is om de dieren te laten wennen aan twee flessen in de kooi om eventuele bias veroorzaakt door de natuurlijke zijpositie van een enkele fles te minimaliseren. Tijdens deze week zijn beide flessen gevuld met water. Als de geleverde metalen trechter ontworpen is om slechts één fles te houden, gebruik dan voorzichtig de ruimte tussen de staven naast de eerste fles om ruimte te creëren voor de tweede fles. De flessen die voor drinkexperimenten worden gebruikt, zijn op maat gemaakt met behulp van 10 mL en 25 mL pipetten met de uiteinden afgesneden om een rechte drinkbuis met een kogellager te laten invoegen waar de muizen uit kunnen drinken. Het gebruik van binderclips om de flessen aan het draaddeksel te klemmen, zorgt ervoor dat de flessen tijdens de drinkperiode niet bewegen (Aanvullende figuur

Modeling Alcohol Use Disorder Using Chronic Intermittent Ethanol Vapor Exposure

Maury Cole is de eigenaar en exploitant van La Jolla Alcohol Research Inc.

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<su...

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

<table><tbody><tr><td>500 Eppendorf Tubes</td><td>Eppendorf</td><td>L203896J</td><td></td></tr><tr><td>95% ethanol</td><td>Decon laboratories</td><td>2816</td><td></td></tr><tr><td>Analox machine</td><td>Analox Instruments</td><td>Analox-AM1</td><td></td></tr><tr><td>Animal Weighing Scale</td><td>Kent Scientific</td><td>SCL-4000</td><td></td></tr><tr><td>Binder Clips</td><td>Office Depot</td><td>560394</td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6J mice</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>000664</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Eppendorf</td><td>5418R</td><td></td></tr><tr><td>Chronic intermitted vapor chamber</td><td>La Jolla Alcohol Research Inc</td><td></td><td>Op maat gemaakte materialen</td></tr><tr><td>Heparin/EDTA</td><td>Sagent Pharmaceuticals</td><td>TS/DRUGS/2/2015</td><td></td></tr><tr><td>Muizenstrooisel</td><td>Bed-o&rsquo;Cobs</td><td>8B</td><td>vul met 1/8" diep</td></tr><tr><td>Muizendrinkfles</td><td></td><td></td><td>Op maat gemaakte materialen</td></tr><tr><td>Pyrazole</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>bccc6397</td><td></td></tr><tr><td>Teklad global 18% proteïne (muizenvoer)</td><td>Teklad global</td><td>Envigo 2018</td><td></td></tr></tbody></table>

chronische intermitterende blootstelling aan ethanoldamp gekoppeld aan keuze uit twee flessen om alcoholgebruiksstoornis te modelleren

Chronic Intermittent Ethanol Vapor Exposure Paired with Two-Bottle Choice to Model Alcohol Use Disorder

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.

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...

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het 2BC/CIE-model van alcoholverslaving bij muizen om alcoholgebruiksstoornis te bestuderen.

Chronische intermitterende blootstelling aan ethanoldamp gekoppeld aan keuze uit twee flessen om alcoholgebruiksstoornis te modelleren

Alcohol use disorder (AUD) is a chronic alcohol-related disorder that typically presents as uncontrolled drinking and preoccupation with alcohol. A key ...

chronic-intermittent-ethanol-vapor-exposure-paired-with-two-bottle

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Alcohol gebruik stoornis (AUD) is een grote nationale gezondheidsprobleem en de ontwikkeling van effectievere behandelingen is vereist ter compensatie van de behoeften van deze patiënten populatie. Te dien einde het volgende protocol maakt gebruik van twee eenvoudige knaagdier drinken modellen om te beoordelen van de preklinische werkzaamheid van anti-alcohol loodverbindingen.

RattenUitrustingen drinken modellen in de ontwikkeling van farmacotherapieën voor alcoholisme: drinken in de donkere en twee-fles keuze

Dit protocol beschrijft een standaard home cage drinkparadijs met twee flessen met intermitterende toegang om alcoholconsumptie bij ratten te modelleren. Daarnaast biedt het stapsgewijze instructies om het standaardprotocol aan te vullen met een doe-het-zelf likke-detectiesysteem dat microstructurele analyse van drinkgedrag mogelijk maakt.

Modellering van alcoholconsumptie bij knaagdieren met behulp van drinken in een thuiscamer met een keuze uit twee flessen en microstructurele analyse

Een eenvoudige test om de sederende effecten van ethanol te meten...

Een eenvoudige manier om Ethanol Gevoeligheid meten in Flies

Dit rapport toont een techniek voor mechanische isolatie van individuele levensvatbare neuronen te behouden bevestigd presynaptische boutons. Vibrodissociated neuronen hebben de voordelen van een snelle productie, een uitstekende farmacologische controle en een betere ruimte-clamp zonder invloed van naburige cellen. Deze methode kan gebruikt worden voor beeldvorming van synaptische elementen en patch-clamp opname.

Vibrodissociation van de neuronen van knaagdieren Brain Slices synaptische transmissie en Image presynaptische Terminals Study

Een methode om het tijdsverloop van ethanol concentratie in de hersenen van ratten te bepalen tijdens operant ethanol zelftoediening beschreven. Gaschromatografie met vlamionisatiedetectie wordt gebruikt om ethanol te kwantificeren in het dialysaat monsters, omdat het de gevoeligheid vereist voor kleine volumes die worden gegenereerd.

Microdialyse van alcohol tijdens de operante ethanol zelftoediening en ethanol bepaling door gaschromatografie

Een verticale, T-doolhof olfactometer beschreven voor het testen van de gedragsreactie van geleedpotigen. De olfactometer kan de experimentator om keuzes te maken die door proefpersonen te meten wanneer het wordt blootgesteld aan twee potentiële geur velden. Zowel aantrekking tot en afstoting van geurstoffen kan worden gemeten met dit apparaat.

Verticale T-doolhof Keuze Test voor geleedpotigen Reactie op odoranten

Drosophila heeft zich ontpopt als een belangrijk modelsysteem voor het ontleden van de cellulaire en moleculaire onderbouwing van gedragsreacties op alcohol. Hier presenteren we een protocol voor het verzamelen van alcohol gevoelige gegevens in een circadiane context die gemakkelijk kan worden toegepast op andere experimenten en is goed geschikt voor gegradueerdenonderzoek.

De flybar: Toedienen Alcohol te Flies

Paaropnamen zijn gelijktijdige gehele cel patch clamp opnamen van twee synaptisch verbonden neuronen, waardoor een nauwkeurige elektrofysiologische en farmacologische karakterisering van de synapsen tussen individuele neuronen mogelijk wordt. Hier beschrijven we de gedetailleerde methodologie en vereisten voor het vestigen van deze techniek in organotypische hippocampale plakculturen in elk laboratorium dat is uitgerust voor elektrofysiologie.

Gepaarde Whole Cell Opnamen in Organotypische hippocampus Slices

Eenvoudige tests voor het meten van ethanolgevoeligheid en snelle tolerantie bij Drosophila vergemakkelijken het gebruik van dit modelorganisme voor het onderzoeken van deze belangrijke ethanol-gerelateerde gedragingen. Hier wordt een relatief eenvoudige, schaalbare test beschreven voor het meten van ethanolgevoeligheid en snelle tolerantie bij vliegen.

Een goedkope, Scalable Behavioral Test voor het meten Ethanol Sedatie Gevoeligheid en Rapid Tolerantie in<em&gt; Drosophila</em

C. elegans is een nuttig model voor het bestuderen van de effecten van ethanol op het gedrag. We presenteren een gedragstest die de effecten van ethanol op de bewegingssnelheid van kruipende wormen kwantificeert; zowel de initiële gevoeligheid als de ontwikkeling van acute functionele tolerantie voor ethanol kunnen met deze test worden gemeten.

Een test voor het meten van de effecten van ethanol de voortbeweging Snelheid<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Leer het chronisch intermitterende ethanolmodel met twee-fles-keuze om alcoholafhankelijkheid bij muizen te bestuderen. Deze methode monitort drinkgedrag en onthult neurobiologische veranderingen bij alcoholgebruiksstoornissen.

Chronische intermitterende blootstelling aan ethanoldamp gekoppeld aan keuze uit twee flessen om alcoholgebruiksstoornis te modelleren (Video) | JoVE Journal

Chronische intermitterende blootstelling aan ethanoldamp gekoppeld aan keuze uit twee flessen om alcoholgebruiksstoornis te modelleren

Meer video's verkennen