Model przerywanego napadowego spożycia u myszy
10 stycznia 2025
Model objadania się został ustalony u myszy korzystających z przerywanego dostępu do M&M's (bardzo smacznego pokarmu składającego się z tłuszczu i cukru). Myszy z przerywanym dostępem do tego wysokotłuszczowego i bogatego w cukier pokarmu wykazywały zachowania podobne do stresu, zwiększone spożycie kalorii i preferencję dla tego pokarmu w stosunku do standardowej karmy w porównaniu z myszami z ciągłym dostępem do pokarmu lub bez niego.
Niniejsze badanie bada wpływ wzorców dostępności żywności na zachowania związane z napadami objadania się i zachowania podobne do lęku w zaburzeniach z napadami objadania się lub BED. Wykorzystując nowatorski model mysi M&M's, porównujemy efekty ciągłego i przerywanego dostępu do smacznych pokarmów. Celem jest opracowanie dostępnych modeli do podstawowych badań nad zaburzeniami z napadami objadania się.
Nasz protokół zapewnia szybki, łatwy i dostępny model oparty na M&M. Jest to weryfikowane za pomocą wyników testów na otwartym polu, skutecznie replikując zachowania podobne do lęku. Ponadto oferuje skuteczne i opłacalne podejście do badania modelu napadowego objadania się, torując drogę do dalszych badań nad mechanizmami neuronalnymi leżącymi u podstaw zaburzeń takich jak BED.
Naszym celem jest dalsze badanie złożonego związku między dostępnością żywności, zachowaniami żywieniowymi i mechanizmami neuronalnymi, odkrywając spostrzeżenia, które mogą prowadzić do skuteczniejszych metod leczenia zaburzeń z napadami objadania się i otyłości, a ostatecznie poprawić strategie terapeutyczne i wyniki zdrowotne dla osób dotkniętych tymi schorzeniami. Po siedmiu dniach okresu przyzwyczajenia losowo przypisz gryzonie do trzech grup. Zapewnij wszystkim badanym dostęp do HPF przez dwie godziny, aby zminimalizować neofobię wobec HPF.
Zapewnij określone warunki karmienia pokazane tutaj dla każdej grupy przez 26 dni. Umieść standardową karmę na stojakach na klatki, a HPF w małych plastikowych pojemnikach. Losowo umieść te pojemniki w rogach klatek.
Zmierz masę ciała, spożycie pokarmu, spożycie smacznych pokarmów i spożycie wody przez mysz. Napady objadania się zostały pomyślnie ustalone do ósmego dnia i utrzymały się do 26 dnia w grupie przerywanej, która wykazała znacznie wyższe spożycie kalorii w porównaniu z grupą karmioną i grupą ciągłą. W dni testowe grupa przerywana spożywała więcej kalorii niż grupa karmiąca i ciągła, głównie z smacznego jedzenia, a nie ze standardowej karmy, bez znaczących różnic między grupą karmioną a grupą ciągłą.
Standardowe spożycie karmy nie różniło się między grupami. Ale w 26 dniu grupa przerywana spożywała znacznie więcej HPF niż grupa ciągła. Do pomiarów na arenie użyj kwadratowej komory wykonanej z czarnego, nieporowatego tworzywa sztucznego.
Wyczyść komorę przed i między użyciami etanolem o objętości 70% na objętość, aby wyeliminować oznaki zapachu. Umieść kamerę nad aparatem, aby nagrywać optymalny widok eksploracji podczas sesji. Dostosuj wyrównanie, aby zapewnić kompleksowe pokrycie całej areny.
Aktywuj oprogramowanie do śledzenia wideo za pomocą funkcji automatycznego startu, która wykrywa śledczego i rozpoczyna nagrywanie, gdy śledczy nie znajduje się już w centrum uwagi kamery. Następnie delikatnie chwyć pojedynczą mysz za ogon i umieść ją na środku labiryntu na otwartym polu. Pozwól myszy swobodnie poruszać się po labiryncie przez pięć minut, podczas gdy oprogramowanie śledzące zarejestruje jej ruch.
Pod koniec okresu próbnego usuń zwierzę z areny i zwróć je do klatki domowej. Następnie wizualnie policz kał zdeponowany w labiryncie i zapisz liczbę do późniejszej analizy. Usuń wszystkie granulki kału i wyczyść wszelkie plamy moczu.
Spryskaj podłogę i ściany labiryntów 70% etanolem, a następnie wytrzyj je czystym ręcznikiem papierowym i pozostaw etanol do całkowitego wyschnięcia. Po przetestowaniu wszystkich zwierząt wróć do wiwarium, posprzątaj arenę i uporządkuj wszystkie użyte materiały. Myszy z grupy Chow spędzały więcej czasu w centralnym obszarze testu w otwartym polu w porównaniu zarówno z grupami przerywanymi, jak i ciągłymi, bez istotnych różnic między grupami przerywanymi i ciągłymi.
Myszy i grupa chow podróżowały więcej w regionie centralnym niż grupy przerywane i ciągłe. Nie zaobserwowano jednak różnic w odległości przebytej w regionie peryferyjnym między wszystkimi grupami. Podczas testu w otwartym terenie myszy z grupy chow wykazywały znacznie więcej wejść do strefy centralnej niż grupy przerywane i ciągłe.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsza praca bada zachowania związane z objadaniem się oraz zachowania przypominające lęk z wykorzystaniem nowatorskiego modelu mysiego M&M's. Myszy z przerywanym dostępem do smakołyków wykazywały zachowania przypominające stres oraz zwiększone spożycie kalorii w porównaniu z myszami z ciągłym dostępem lub brakiem dostępu do tych produktów.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Nauki o zachowaniu
- Żywienie
Wstęp
- Zaburzenie z napadowym objadaniem się (BED) charakteryzuje się epizodami spożywania dużych ilości pokarmu.
- Zrozumienie wzorców dostępności żywności może dostarczyć cennych informacji na temat BED.
- Modele zwierzęce są niezbędne do badania mechanizmów leżących u podstaw zaburzeń odżywiania.
- M&M's służą jako żywność o wysokiej smakowitości do testowania zachowań związanych z napadowym objadaniem się.
Cel badania
- Ustanowienie modelu mysiego do badania zachowań objadania się.
- Porównanie efektów przerywanego oraz ciągłego dostępu do smacznych pokarmów.
- Opracowanie dostępnych modeli do badań podstawowych nad zaburzeniami objadania się.
Zastosowane metody
- Myszy miały okresowy dostęp do cukierków M&M's.
- W celu oceny zachowań lękowych przeprowadzono testy behawioralne, w tym test otwartego pola.
- Zmierzono pobór kalorii, aby ocenić preferencje żywieniowe.
- Przeprowadzono analizę porównawczą różnych schematów dostępu do pokarmu.
Główne wyniki
- Myszy z przerywanym dostępem wykazywały zwiększone spożycie kalorii z cukierków M&M's.
- Myszy te przejawiały zachowania przypominające stres w porównaniu z tymi, które miały stały dostęp lub brak dostępu.
- Zaobserwowano preferencję cukierków M&M's nad standardową karmą.
- Model ten skutecznie odwzorowuje zachowania przypominające lęk związane z BED.
Wnioski
- Model myszy M&M's jest wiarygodnym narzędziem do badania zaburzeń objadania się.
- Przerywany dostęp do smacznych pokarmów może wywołać zachowania istotne dla BED.
- Model ten otwiera drogę do dalszych badań nad mechanizmami neuronalnymi zaburzeń odżywiania.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Modelowanie zaburzeń z przejedzeniem (BED) u myszy z wykorzystaniem przerywanego dostępu do żywności o wysokiej smakowitości umożliwia mechanistyczną ocenę ryzyka w odniesieniu do neurobehawioralnych czynników napędzających kompulsywne spożycie. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną w procesie walidacji celów terapeutycznych dla portfeli leków na choroby metaboliczne i neuropsychiatryczne. Powtarzalność modelu oraz jego zgodność translacyjna sprawiają, że jest on podstawowym narzędziem we wczesnych etapach odkrywania leków oraz w badaniach przedklinicznych nad terapiami otyłości i BED.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie ścieżek neurobehawioralnych zaangażowanych w kompulsywne jedzenie i zachowania przypominające lękowe.
- Wspiera biologiczną redukcję ryzyka poprzez rozróżnienie wpływu harmonogramów karmienia na fenotypy objadania się.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów dla interwencji modulujących spożycie smacznej żywności.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia standaryzowany, powtarzalny model behawioralny do oceny związków kandydackich celujących w mechanizmy BED.
- Generuje ilościowe wyniki dotyczące spożycia kalorii i zachowań lękowych, co pozwala na rzetelne opracowanie testów.
- Umożliwia skalowalny screening interwencji w ramach określonych paradygmatów żywieniowych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodny z behawioralnymi punktami końcowymi istotnymi dla choroby, obserwowanymi u ludzi z BED i otyłością.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkrywania do walidacji przedklinicznej poprzez modelowanie aspektów zarówno metabolicznych, jak i psychologicznych.
- Umożliwia dostosowany do ryzyka postęp w rozwoju kandydatów na leki z potencjałem do translacyjnych biomarkerów.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten model przerywanego objadania się wpisuje w kontinuum od wczesnego etapu odkrywania do badań przedklinicznych, umożliwiając testowanie hipotez i ograniczanie ryzyka związanego z celem terapeutycznym przed identyfikacją związku wiodącego.
- Biologia odkrywcza: Wspiera badania oparte na hipotezach dotyczących zachowań żywieniowych i mechanizmów lękowych.
- Przesiewanie: Dostarcza powtarzalne, ilościowe wyniki behawioralne oraz dane o spożyciu do oceny związków.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie spożycia kalorii i wskaźników behawioralnych pomiędzy grupami eksperymentalnymi.
- Badania translacyjne: Modeluje istotne dla choroby punkty końcowe w celu przedklinicznej walidacji celów BED i otyłości.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje zwalidowaną, kosztowo efektywną platformę dostosowalną do różnych potrzeb badań neurobehawioralnych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwowy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów neurobehawioralnych i ograniczaniu ryzyka mechanistycznego.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje fenotypowanie behawioralne oraz pomiar spożycia kalorii w celu zapewnienia powtarzalności.
- Wartość strategiczna: Dostarcza informacji do podejmowania decyzji o kontynuacji lub przerwaniu (go/no-go) programów dotyczących BED i otyłości poprzez modelowanie zachowań istotnych translacyjnie.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów na terapie metaboliczne i neuropsychiatryczne z uwzględnieniem korekty o ryzyko.
Uwagi dotyczące implementacji
- Wymagana jest wiedza specjalistyczna w zakresie neuronauki behawioralnej oraz doświadczenie w pracy z modelami zwierzęcymi.
- Wymagany jest dostęp do systemów śledzenia wideo oraz narzędzi do ilościowego pomiaru spożycia.
- Konieczna jest standaryzacja harmonogramów karmienia i testów behawioralnych pomiędzy zespołami.
- Metoda jest możliwa do dostosowania do różnych rodzajów smacznego pokarmu oraz szczepów myszy w celu szerszego zastosowania.
- Potencjalne ograniczenia obejmują gatunkowo specyficzne reakcje behawioralne oraz zmienność środowiskową.
