Murino bebendo modelos no desenvolvimento de farmacoterapias para alcoolismo: beber na escolha escura e dois-garrafa
Summary
Transtorno de uso de álcool (AUD) é um problema de saúde nacional e o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes é necessário para compensar as necessidades desta população de pacientes. Para este fim, o seguinte protocolo utiliza dois modelos simples roedores bebendo para avaliar a eficácia pré-clínica de compostos de chumbo anti-álcool.
Abstract
Transtorno de uso de álcool (AUD) é um grande problema com mais do que um estimado 76 milhões pessoas em todo o mundo, conhecer os critérios de diagnóstico. Os tratamentos atuais são limitados a três medicamentos aprovados pela FDA que são em grande parte ineficazes, mesmo quando combinado com psicossocial intervenção, como é evidente pelo alto recaída taxa. Como tal, a busca de tratamentos mais novos representa uma meta importante da saúde pública. Para este fim, o seguinte protocolo utiliza dois modelos simples roedores bebendo para avaliar a eficácia pré-clínica de compostos de chumbo antiálcool: escolha dois-garrafa (TBC) e beber no escuro (DID). A primeira permite que ratos voluntária beber com moderação, enquanto este último induz ratos para voluntária consomem uma grande quantidade de álcool em um curto período que imita uma bebedeira. A natureza simples e alta taxa de transferência dos dois desses paradigmas permitem para a seleção rápida de agentes farmacológicos ou para identificar cepas de camundongos que apresentam certo comportamento bebendo voluntário.
Introduction
Durante os últimos 25 e mais anos, foi colocado um esforço significativo no sentido de desenvolver medicamentos para o tratamento do transtorno de uso de álcool (AUD)1. Embora muitos avanços foram feitos, AUD continua a ser um problema de saúde pública, afetando mais 18 milhões de americanos e custando mais de US $ 220 bilhões anualmente2,3. Atualmente, existem apenas três medicamentos aprovados pela FDA, dissulfiram, naltrexona e acamprosato, os quais produziram resultados inconsistentes em ensaios clínicos e sucesso limitado, mesmo quando combinado com intervenção psicossocial nas configurações da clínica 4 , 5 , 6 , 7.
A principal razão para falhas de terapia atual AUD está ligada à natureza heterogênea de AUD8. Enquanto fatores genéticos e ambientais contribuem para o desenvolvimento de AUD, herdabilidade contabiliza estima-se 50-60% do risco de aparecimento de9. Semelhantes para o tratamento da depressão, é amplamente aceito que pacientes que sofrem de AUD vão precisar de uma variedade de medicamentos que são adaptados para atender as necessidades de cada paciente10.
Claramente, há uma necessidade urgente de tratamentos mais eficazes que seria facilitada se o já árduo e demorado processo de descoberta de drogas foram racionalizados3. Para este fim, o protocolo seguinte demonstra a aplicabilidade pré-clínicos de dois modelos de beber roedores, amplamente utilizado para examinar a base Neurobiológica do AUD11. Mais especificamente, o método apresentado neste documento pode avaliar a eficácia dos compostos candidatos a reduzir álcool consumo “moderado” e “binge beber” cenários utilizando a escolha de dois-garrafa (TBC) e beber no escuros paradigmas (DID), respectivamente. Ambos os paradigmas examinam auto-administração etanol não-operante, no qual ratos ingerem etanol por via oral e à vontade e, portanto, ilustram o cara alta e construir validade como modelo de alcoolismo humano11.
No TBC, bebendo, também conhecido como livre escolha, beber, beber, de preferência ou beber social, duas garrafas de solução são continuamente disponíveis na gaiola em casa. Uma garrafa contém água, e o outro contém uma solução diluída de etanol, segundo a qual a concentração de etanol pode ser variada (EG., 5-30% v/v) de11,12. Os ratos têm acesso constante para as duas garrafas e portanto, podem escolher o quanto beber de cada garrafa.
Este modelo avalia o consumo de etanol de cada rato (g/kg), bem como a relação de preferência etanol (volume de álcool consumido ÷ volume total líquido consumido). Rotineiramente é usado para comparar os níveis de consumo através de diferentes cepas de ratos, ou após uma manipulação genética específica (ex., gene nocaute ou nocaute) e resultados em etanol concentrações sanguíneas (BECs) semelhantes ao que é encontrado nos seres humanos quando bebendo em moderação13,14.
O procedimento de DID, 3 h após o início do ciclo escuro, a garrafa de gaiola em casa de água é trocada com um frasco de solução de etanol 20% (v/v) para um acesso limitado a sessão a beber. As sessões de bebedeira ocorrem como um ciclo de 4 dias consecutivo, 2h duradoura nos dias 1-3 e 4 h no dia 4. Dias 1-3 servem como um período de habituação de álcool antes do testar no dia 4. Consequentemente, os ratos confiantemente consumirá suficiente etanol para alcançar BECs > 100 mg/dL e apresentam como resultado, os efeitos comportamentais de intoxicação encontrados em humanos que são13,14,15de bebedeira. Acesso à água é disponível em todos os momentos que não sejam os copos.
Existem diversas variações de acesso limitado a beber. Por exemplo, o modelo de acesso intermitente, ratos recebem duas garrafas (uma com água e o outro contendo álcool etílico 20% (v/v)) apenas na segunda, quarta e sexta-feira com um intervalo de 24 h e 48 h em dias úteis e fins de semana, respectivamente16. Após várias semanas de acesso intermitente, os ratos vão gradualmente e voluntariamente escalar níveis, eventualmente alcançando BECS semelhante ao que é observado no modelo DID a beber. O DID, no entanto, parece ser o modelo mais comumente usado para avaliar o comportamento de beber farra. Existem outros modelos de beber intermitentes, mas eles dependem de restringir o acesso à comida ou vapor câmara induzida aumentos de auto-administração voluntária, o que os torna menos representativos do consumo de álcool humana voluntária16.
Protocol
Representative Results
Discussion
Estimativas mundiais indicam que até 76 milhões de pessoas os critérios para justificar um diagnóstico para transtorno de uso de álcool (AUD). Infelizmente, tratamentos farmacêuticos disponíveis atualmente são praticamente ineficazes e desenvolvimento é necessário para compensar as necessidades da população clínica20. Para este fim, o seguinte protocolo visa facilitar este esforço por exemplificando dois o roedor mais básico beber paradigmas: dois-garrafa-escolha (TBC) e beber no es…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado, em parte, pela investigação concede SC CTSI NIH/NCRR/NCATS – UL1TR000130 (D.L.D.), AA022448 (D.L.D.) e a escola de farmácia da USC.
Materials
| 1 L graduated cylinder | VWR | https://us.vwr.com/store/product/20935285/marisco-single-scale-cylinder-graduates-john-m-maris-co | To prepare ethanol solution. |
| 1 L glass bottle | Pyrex (Fisher Scientific) | https://www.fishersci.com/shop/products/pyrex-reusable-media-storage-bottles-12/p-42752 | To prepare ethanol solution. |
| 100 mL graduated cylinder | Fisher Scientific | https://www.fishersci.com/shop/products/kimble-chase-kimax-class-a-to-contain-graduated-cylinders-8/p-4369311 | To prepare ethanol solution. |
| Analox | One potential method of analyzing DID blood samples is by using the analox machine | ||
| ball-bearing sipper tubes | Ancare Corp. | http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point | Length: 2.5 inches, Diameter: 5/16 inches, Model: TD100 |
| C57BL/6J Mice | Jackson lab | https://www.jax.org/strain/000664 | May also come from internal breeding colony |
| disposable serological pipets | VWR International (VWR) | https://us.vwr.com/store/product/4760455/vwr-disposable-serological-pipets-polystyrene-sterile-plugged | 10 mL, 18 mL, or 25 mL |
| ethanol, pure, 190 proof (95%), USP, KOPTEC | Decon Labs (VWR) | https://us.vwr.com/store/product/4542412/ethanol-pure-190-proof-95-usp-koptec | — |
| heat gun | Master Appliances Corp. | http://www.masterappliance.com/master-heat-guns-kits/ | |
| heat shrink tubing | — | — | Diameter: 3/8 inches |
| industrial knife/blade | — | — | — |
| metal cage plate | — | — | Should be available through the university/institutional vivarium |
| mouse RO water | — | — | Should be available through the university/institutional vivarium |
| portable electronic scale | Ohaus (VWR) | https://us.vwr.com/store/product/4789377/portable-electronic-cs-series-scales-ohaus | — |
| red light headlamp | nyteBright (Amazon) | https://www.amazon.com/LED-Headlamp-Flashlight-Red-Light/dp/B00R0LMMF8/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1499591137&sr=8-1-spons&keywords=red+lamp+headlamp&psc=1 | — |
| silicone stoppers | Fisher | — | — |
| thermometer | Fisher Scientific | https://www.fishersci.com/shop/products/fisher-scientific-hygro-thermometer-clock-large-display-2/p-4077232 | — |
| weigh boat | VWR International (VWR) | https://us.vwr.com/store/product/16773534/vwr-pour-boat-weighing-dishes | The lid from a pipete tip box is an appropriate alternative |
References
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