$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Od 1953 roku gryzonie wykazują paradoksalną nadpobudliwość na kółkach do biegania, gdy mają swobodny dostęp do kół podczas dobrowolnego hipofagii, gdy dostępność pożywienia jest ograniczona1. I odwrotnie, gryzonie nie tracą gwałtownie masy ciała, gdy oferuje się im jedzenie zgodnie z harmonogramem bez kół do biegania lub gdy są trzymane z kółkami do biegania i oferują jedzenie ad libitum1,2,3. Model ABA niezawodnie powoduje dramatyczne spadki masy ciała, hipofagię, hipotermię, utratę rui i zwiększoną stymulację osi HPA4. Ostatecznie ABA prowadzi do śmierci, chyba że podmiot zostanie usunięty z paradygmatu5. Paradygmat ABA dostarcza naukowcom zwierzęcego modelu AN, złożonego zaburzenia odżywiania, które charakteryzuje się poważną dysregulacją zachowań związanych z apetytem, dotykającą około 1 na 100 kobiet i mniejszy odsetek mężczyzn6. Pacjenci cierpiący na AN często wykazują nadpobudliwość, składającą się z ekstremalnych ilości ćwiczeń i/lub ogólnego niepokoju7,8. Ze wskaźnikiem śmiertelności wynoszącym około 10%, AN ma najwyższy wskaźnik śmiertelności spośród wszystkich zaburzeń psychicznych9. Obecne leczenie AN ogranicza się do terapii poznawczych, ponieważ nie ma zatwierdzonych metod leczenia farmakologicznego dla osób cierpiących na AN10,11.
AN jest zazwyczaj uważane za zaburzenie dotykające głównie kobiety. Jako diagnoza, która jest 10 razy bardziej prawdopodobna u kobiet niż u mężczyzn, kobiety są tradycyjnie w centrum uwagi w AN12. Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na wykluczenie mężczyzn z badań. Podczas gdy diagnoza AN pozostaje niższa u mężczyzn, dysmorfia mięśniowa (MD) jest stanem, który ma wiele podobieństw do AN, w którym obraz ciała jest zniekształcony, a dieta jest często zaburzona. Istnieje poparcie dla poglądu, że MD i AN mogą być klasyfikowane w podobny sposób13,14,15. Może to sugerować, że niektóre przypadki MD reprezentują "męską wersję" AN. W kontekście modeli zwierzęcych niektóre doniesienia sugerują, że mężczyźni są bardziej podatni na paradygmat ABA niż samice. Na przykład niedawne badanie wykazało wyższą śmiertelność i zmniejszone spożycie pokarmu w porównaniu z samicami myszy C57Bl/6 16. Jednym z predyktorów podatności na ABA jest spontaniczna aktywność fizyczna (SPA). Szczury z wyższym lub niższym SPA są bardziej skłonne do utraty wagi w paradygmacie ABA, przy czym samce szczurów wykazują silniejszy efekt niż samice17. I odwrotnie, zaobserwowano, że samice gryzoni ćwiczą więcej niż samce podczas fazy restrykcji ABA18. Ponadto badania na myszach Balb/cJ wykazały odwrotny efekt myszy C57Bl/6, gdzie samice myszy mają wyższy wskaźnik śmiertelności i zmniejszone spożycie pokarmu w porównaniu z samcami (Ryc. 1)6. Ze względu na różne wyniki między płciami w paradygmacie ABA i rosnącą świadomość mężczyzn z zaburzonymi wzorcami żywieniowymi, zarówno mężczyźni, jak i kobiety powinni być testowani.
Oprócz różnic płci w paradygmacie ABA, wiek i szczep muszą być brane pod uwagę przy wyborze tematów. Dorastające myszy mogą dokładniej modelować AN, ponieważ AN zwykle pojawia się w okresie dojrzewania, co zaobserwowano u szczurów i myszy19,20,21,22. Szczepy, które są bardziej aktywne niż inne na poziomie wyjściowym, mają wyższy wskaźnik podatności i nasilenia ABA23. Szczepy, o których wiadomo, że mają wyższy poziom lęku, takie jak DBA/2, mają zwiększoną aktywność podczas biegania na kółkach, co wskazywałoby na szybszy wskaźnik rezygnacji w paradygmacie ABA24. W zależności od projektu eksperymentalnego, wybrany szczep może być dostosowany tak, aby zmaksymalizować czas trwania ABA.
Paradoks ABA nie występuje wyłącznie u myszy. Inne ssaki, w tym szczury, chomiki, myszoskoczki, świnie, wiewiórki i świnki morskie, wykazały to zjawisko6. Zachowanie zjawiska ABA u różnych gatunków ssaków sugeruje, że paradygmat ABA może stanowić narzędzie translacyjne do badania mechanizmów leżących u podstaw zachowań podobnych do anoreksji u ludzi. W szczególności myszy są dobrze przystosowane do badania mechanizmów leżących u podstaw ABA. Myszy mogą być gęsto trzymane, a czas generacji jest stosunkowo krótki. Myszy mają w pełni zsekwencjonowany genom i dostępne są liczne szczepy wsobne, niekrewniacze i specjalne, takie jak kongeny. Wygenerowano ogromną liczbę genetycznie zmanipulowanych linii, co czyni je idealnymi do badań oceniających wpływ genetyki na zaburzenia, takie jak AN. W zależności od pytania, naukowcy mogą manipulować złożonymi obwodami neuronalnymi i/lub ekspresją genów, aby ocenić zachowanie w paradygmacie ABA, potencjalnie odpowiadając na pytania dotyczące wpływu genetycznego, które nie są możliwe podczas badania ludzi.
Obecnie istnieje ograniczona liczba zwierzęcych modeli AN. Modele stresu wywołują hipofagię u gryzoni za pomocą szczypania ogona, hipofagii wywołanej nowością, zimnego pływania i stymulacji mózgu. Wywołując stres, zmiany w osi HPA zmniejszają apetyt, co skutkuje zmniejszeniem masy ciała25. Jednak oś HPA jest również silnie stymulowana przez ABA, który obejmuje również dodatkowe cechy AN, takie jak nadpobudliwość. Innym modelem, który należy wziąć pod uwagę w badaniu AN, jest model przewlekłego ograniczania pokarmu. Ograniczając pokarm do zakresu od 40 do 60% ad libitum, można naśladować fizjologiczną reakcję na niedożywienie26. Chociaż ta metoda jest skuteczna w badaniu skutków nieodpowiedniego żywienia, nie odtwarza podstawowego problemu AN, którym jest dobrowolne ograniczanie żywności. W paradygmacie ABA zwierzęta są pozbawione dostępu do pożywienia na część dnia, ale także dobrowolnie ograniczają spożycie pokarmu, jeśli obecne jest również koło. Modele genetyczne zostały również wykorzystane do zbadania etiologii AN. Naukowcy odkryli czynniki neurochemiczne i genetyczne związane z AN, takie jak gen BDNF i neuroprzekaźniki dopamina i serotonina27. Wykorzystanie modeli genetycznych ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmów neuronalnych stojących za AN. Jednak badania asocjacyjne całego genomu dla AN nie przyniosły jeszcze znaczących trafień i nie zidentyfikowano żadnych rzadkich wariantów AN. Przyszłe badania powinny łączyć podejście genetyczne z modelem ABA, aby lepiej zrozumieć fenotypy związane z AN.
Opracowanie modeli zwierzęcych dla całych zaburzeń psychicznych jest praktycznie niemożliwe ze względu na złożoność i niejednorodność ludzkich zaburzeń. Jednak poprzez modelowanie specyficznych, dobrze zdefiniowanych elementów zaburzenia psychicznego można uzyskać unikalny wgląd w leżącą u ich podstaw neurobiologię lub patofizjologię. Takie spostrzeżenia biologiczne mogą być następnie wykorzystane do identyfikacji nowych metod leczenia. Paradygmat ABA gryzoni stanowi zatem przedkliniczne narzędzie do badania mechanizmów leżących u podstaw zachowań podobnych do AN, których nie można etycznie badać u ludzi, takich jak skutki manipulacji genetycznych, zaburzenia obwodów nerwowych i konsekwencje niektórych czynników środowiskowych.