Prezentowany tutaj jest protokół dla modelu 2BC/CIE uzależnienia od alkoholu u myszy do badania zaburzeń związanych z używaniem alkoholu.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Prezentowany tutaj jest protokół dla modelu 2BC/CIE uzależnienia od alkoholu u myszy do badania zaburzeń związanych z używaniem alkoholu.
Zaburzenie związane z używaniem alkoholu (AUD) to przewlekłe zaburzenie związane z alkoholem, które zazwyczaj objawia się niekontrolowanym piciem i zaabsorbowaniem alkoholem. Kluczowym elementem badań nad AUD jest wykorzystanie odpowiednich translacyjnie modeli przedklinicznych. W ciągu ostatnich kilku dekad do badania AUD wykorzystano różne modele zwierzęce. Jednym z wyróżniających się modeli AUD jest model przewlekłej przerywanej ekspozycji na opary etanolu (CIE), który jest dobrze ugruntowanym podejściem do wywoływania uzależnienia od alkoholu u gryzoni poprzez powtarzające się cykle ekspozycji na etanol przez wdychanie. Aby modelować AUD u myszy, ekspozycja na CIE jest łączona z dobrowolnym wyborem dwóch butelek (2BC) picia alkoholu i wody w celu zmierzenia eskalacji picia alkoholu. Procedura 2BC/CIE polega na naprzemiennym piciu 2BC i CIE, które powtarzają się aż do osiągnięcia eskalacji picia alkoholu. W niniejszym badaniu przedstawiamy procedury wykonywania 2BC / CIE, w tym codzienne korzystanie z komory parowej CIE, i podajemy przykład eskalacji picia alkoholu u myszy C57BL / 6J przy użyciu tego podejścia.
1,2,3,4,5,6,7. Zaburzenia związane z używaniem alkoholu często występują w połączeniu z innymi wszechobecnymi, uporczywymi i upośledzającymi zaburzeniami psychicznymi8, takimi jak ADHD9, anxiety10 lub depresja11 i jest odpowiedzialne za około 88 000 zgonów rocznie w samych Stanach Zjednoczonych2. Nadmierne lub częste spożywanie alkoholu może wpływać na status zawodowy i relacje społeczne12 i może prowadzić do wzrostu przemocy13. Fizycznie, ostre odstawienie alkoholu może powodować niepokój, pobudzenie, drżenie, nadmierne pocenie się, zaburzenia świadomości i halucynacje14,15. Co więcej, ludzie mogą odczuwać objawy odstawienia podczas ograniczania lub zaprzestania picia i stawać się drażliwi lub marudni16. Dodatkowo, przewlekłe spożywanie alkoholu może powodować utratę pamięci17 i może powodować niedobór tiaminy, znany również jako zespół Wernickego-Korsakoffa (WKS), który znacząco przyczynia się do demencji wywołanej alkoholem18.
Aby dalej rozwijać badania nad AUD, konieczne jest posiadanie odpowiednich translacyjnie modeli zwierzęcych choroby. Najczęstszym modelem AUD u gryzoni jest przewlekła przerywana ekspozycja na opary etanolu (CIE), która jest dobrze ugruntowanym podejściem do wywoływania uzależnienia od alkoholu poprzez wielokrotne wdychanie oparów alkoholu4,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30. Procedury CIE u gryzoni wywołują objawy odstawienia, takie jak drgawki wywołane obsługą31, nadpobudliwość, zachowanie podobne do drażliwości, zachowanie podobne do lęku i zaburzenia snu i powodują eskalację picia alkoholu22,32,33,34,35. Co więcej, CIE prowadzi do znacznej eskalacji dobrowolnego spożycia alkoholu, co odzwierciedla kompulsywne spożycie obserwowane u ludzi AUD36. Podczas faz zatrucia myszy wykazują objawy behawioralne i fizjologiczne zgodne z zatruciem alkoholowym u ludzi, w tym ataksję, uspokojenie i upośledzoną hipotermię37,38,39. Wyniki te podkreślają użyteczność modelu CIE w uchwyceniu zarówno neurobiologicznych, jak i behawioralnych aspektów uzależnienia od alkoholu, co czyni go cennym narzędziem do wyjaśniania mechanizmów AUD i testowania potencjalnych interwencji terapeutycznych. W przedklinicznych modelach AUD, takich jak przewlekła przerywana ekspozycja na opary etanolu (CIE), myszy wykazują objawy behawioralne i fizjologiczne, które odpowiadają zatruciu alkoholem i uzależnieniu od alkoholu. Podczas faz zatrucia myszy mogą wykazywać objawy, takie jak ataksja, uspokojenie, zmniejszone zachowanie eksploracyjne i upośledzony odruch prostowania. Biorąc pod uwagę te zagrożenia, zwierzęta były ściśle monitorowane w trakcie i po ekspozycji na opary etanolu w celu zidentyfikowania oznak ciężkiego zatrucia lub pogorszenia stanu zdrowia.
U szczurów model CIE często polega na operatywnym samodzielnym podawaniu alkoholu w celu zmierzenia eskalacji spożycia40,41,42, podczas gdy model mysi obejmuje CIE i wybór dwóch butelek (2BC) picie43,44. Przedkliniczne modele uzależnienia od alkoholu konsekwentnie wykazały, że zwierzęta zwiększają spożycie etanolu po długotrwałym narażeniu na opary etanolu23,45,46,47. W szczególności u myszy wykazano, że powtarzające się cykle CIE eskalują dobrowolne przyjmowanie etanolu3,21,48,49,50. Ogólnie rzecz biorąc, wcześniejsze badania pokazują, że model CIE jest wystarczający do zwiększenia zużycia etanolu i modelowania AUD u gryzoni.
To badanie ma na celu podkreślenie metody CIE do badania AUD, a dokładniej skupienie się na modelu myszy 2BC/CIE. Przechodzimy przez szczegółowy proces kroków niezbędnych do wykonania 2BC/CIE i przedstawiamy przykład eskalacji picia alkoholu po CIE.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Purdue. W niniejszym badaniu wykorzystano 8-tygodniowe myszy C57BL/6J. Grupa CIE miała 5 myszy (3 samce, 2 samice), a grupa powietrzna miała 10 myszy (5 samców i 5 samic). Zwierzęta pozyskano ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów) i umieszczono je w grupowym cyklu trwającym 12 godzin w ciemności i świetle, z dostępem do pożywienia. Masa ciała myszy była mierzona raz w tygodniu przez cały czas trwania eksperymentu.
1. Ogólny projekt eksperymentalny
UWAGA: Wybór dwóch butelek (2BC)/przewlekłe przerywane narażenie na opary etanolu (CIE) to przedkliniczny model myszy do zbadania zależności od etanolu51.
2. Przygotowanie eksperymentalne
3. Przyzwyczajenie zwierząt
4. Wybór dwóch butelek z 15% w/v etanolu i wodą
5. Przewlekłe okresowe narażenie na opary etanolu (CIE)
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W niniejszym reprezentatywnym badaniu spożycie etanolu (g/kg) podczas 2BC raportowano w okresie bazowym oraz po tygodniach CIE (po ekspozycji na opary). Krótko mówiąc, zgodnie z opisem w protokole, podczas 2BC myszy miały dostęp do dwóch butelek: jednej zawierającej wodę i drugiej zawierającej 15% (w/v) etanolu. Po ustaleniu spożycia bazowego osobniki podzielono i równomiernie przypisano do grupy CIE lub Air. Początkowe bazowe spożycie etanolu w okresie 3 tygodni ustabilizowało się na poziomie 2,00 g/kg ± 0,21 g/kg (n = ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Zaburzenia związane z używaniem alkoholu stanowią globalny problem zdrowia publicznego, który jest bardzo rozpowszechniony i kosztowny dla społeczeństwa56. Aby zbadać AUD w przedklinicznych modelach zwierzęcych, powszechną metodą u myszy jest 2BC / CIE 20,34,43,44,51,57,58,59.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Maury Cole jest właścicielem i operatorem La Jolla Alcohol Research Inc.
Ta praca była wspierana przez granty National Institutes of Health (NIH) AA027301 i AA029985.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 500 probówek Eppendorf | Eppendorf | L203896J | |
| 95% etanolu | Decon laboratories | 2816 | |
| Maszyna Analox | Instrumenty Analox Waga | Analox-AM1 | |
| Scientific | SCL-4000 | ||
| Spinacze do segregatorów | Office Depot | 560394 | |
| myszy C57BL / 6J | Wirówka do | 000664 | |
| Eppendorf | 5418R | ||
| Przewlekła przerywana komora parowa | La Jolla Alcohol Research Inc | Materiały na zamówienie | |
| Heparyna/EDTA | Sagent Pharmaceuticals | TS/DRUGS/2/2015 | |
| Pościel dla myszy | Bed-o' Cobs | 8B | wypełnij butelką |
| Materiały wykonane na zamówienie | |||
| Pirazol | Sigma-Aldrich | bccc6397 | |
| Teklad global 18% białka (pokarm dla myszy) | Teklad global | Envigo 2018 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.