Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Nörogelişimsel Sonuçlar Üzerindeki Etkisini Değerlendirmek için Prenatal Delta-9-Tetrahidrokanabinol Maruziyetinin Klinik Öncesi Modeli

980 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/68119

⸱

28 Şubat 2025

 ,  , 
1Departments of Pediatrics, University of New Mexico School of Medicine

Bu makalede

Özet

Yasal kısıtlamalar değiştikçe, kannabinoid ürünlerinin erişilebilirliğinin artmasına neden olarak, özellikle hamilelik sırasında bu maruziyetlerin etkisini incelemek için modeller geliştirmek kritik öneme sahiptir. Gönüllü yutma yoluyla orta derecede prenatal kanabinoid maruziyetinin klinik öncesi bir modeli geliştirilmiştir ve bu da daha derinlemesine araştırmalara olanak tanır.

Özet

Doğum öncesi kannabinoid maruziyeti (PCE), Amerika Birleşik Devletleri'nde daha fazla eyalet eğlence amaçlı esrarı (kannabinoidler) yasallaştırdıkça giderek daha sık hale geliyor. Hamilelik sırasında kannabinoid ürünlerinin tüketimi, çeşitli anormal sonuçlarla ilişkilendirilmiştir, ancak bu ürünlerin potansiyelinin mevcut ürünlerden yaklaşık% 300 daha düşük olduğu bir dönemde tarihsel çalışmalar yapılmıştır. Kannabinoidlerin artan kullanımı göz önüne alındığında, PCE'nin fetal nörogelişim ve sonraki bebek ve çocuk gelişimi üzerindeki potansiyel etkilerini anlamak önemlidir. Önceki çalışmalar, PCE'nin yavrularda öğrenme ve hafızayı, davranış becerilerini, uykuyu ve dikkati olumsuz etkilediğini göstermiştir. Bu çalışmanın amacı, kannabinoid ürünlerin psikoaktif bileşeni olan delta-9-tetrahidrokanabinolün (THC) gebelik sırasında preklinik bir modelde gönüllü olarak alınması yoluyla PCE'yi özetlemektir. Bu makale, gebelik boyunca orta derecede PCE elde etme prosedürünü özetlemektedir. Bu modelde, kontrol grubu sade mini çikolata/fıstık ezmeli kurabiye tüketirken, PCE grubu mini çikolatalı kurabiyelerle eşleştirilmiş fıstık ezmesine karıştırılmış THC tüketir. Bu yaklaşım, PCE'nin gelişimsel sonuçlar üzerindeki etkisinin daha fazla araştırılmasını sağlar.

Giriş

Doğum öncesi kannabinoid ürün kullanım oranlarıarttıkça 1, muhtemelen Amerika Birleşik Devletleri'nde kannabinoid ürünlerinin artan yasallaştırılmasından etkilenerek, fetal gelişim üzerindeki etkilerini daha iyi anlamak için çalışmalara ihtiyaç vardır. Kannabinoid ürünlerinin psikoaktif bileşeni olan delta-9-tetrahidrokanabinol (THC), plasentayı kolayca geçer ve endojen endokannabinoid sistem 2,3 ile etkileşime girer. Endojen endokannabinoid sistem, nöral gelişimde kritik bir rol oynar ve gelişimsel değişikliklerin meydana geldiği bir yol olabilir. Hamilelik sırasında kannabinoid kullanımı, doğum ağırlığınınazalması 4 ve erken doğum riskininartması 5,6 ile ilişkilendirilmiştir. Yaşam boyunca sosyal davranış ve yürütücü işlevlerdeki eksiklikler gibi ek gelişimsel anormallikler de bildirilmiştir 7,8,9.

Zamanla, genel popülasyonda kannabinoid potensi ve kullanım alışkanlıklarındaki değişiklikler, doğum öncesi maruziyetin fetal gelişim üzerindeki potansiyel etkileri üzerine ayrıntılı çalışmalara duyulan ihtiyacı vurgulamıştır. Hamilelik sırasında kannabinoid ürünlerinin kullanımı artmaktadır, çünkü bu ürünler genellikle depresyon, stres, ağrı, uyku bozuklukları ve mide bulantısı gibi semptomları hafifletmek için algılanmaktadır10,11. Dickson ve ark.12, Colorado'da ilk trimester kullanımına ilişkin 400 kenevir dispanserinin tavsiyelerini araştıran bir çalışma yürüttü ve dispanserlerin yaklaşık yarısının (%50.5) hamile bireylere yenilebilir yiyecekler önerdiğini buldu. Yenilebilir yiyeceklerin sigara içilmesiyle ilişkili zarar ve sağlık risklerinden kaçındığısıklıkla algılanır 13,14, bu da birçok hamile bireyin yenilebilir yiyecekleri tüketmesine neden olur.

Yenilebilir yiyecekler, THC'nin kan dolaşımına emildiği ve ilk geçiş metabolizması için portal ven yoluyla karaciğere taşındığı gastrointestinal sistem yoluyla kanabinoidler sağlar. Karaciğerde enzimler, kan-beyin bariyerini15 kolayca geçen oldukça güçlü bir psikoaktif metabolit olan 11-hidroksitetrahidrokanabinol (11-OH-THC) üretmek için THC'yi hidroksilatlar. Yenilebilir yiyeceklerin ilk psikoaktif etkisi (30-90 dakika) daha uzun sürse de, ortaya çıkan 'yüksek' daha uzun sürer ve yutulduktan 2-4 saat sonra zirve yapar16,17. THC'nin farmakokinetik yarılanma ömrü sıçanlarda 1.3-7.3 saattir18,19.

Hamilelik sırasında artan kullanım ve fetal nörogelişim üzerindeki etkisine ilişkin verilerin yetersizliği göz önüne alındığında, nörogelişimsel sonuçlar üzerindeki etkiyi daha fazla tanımlamak için bildirilen tipik insan kullanımıyla (mide bulantısını hafifletmek için oral tüketim) daha yakından uyumlu olan hamilelik sırasında gönüllü THC alımının klinik öncesi bir modeli geliştirilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Burada açıklanan tüm prosedürler New Mexico Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi (UNM HSC) Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Tüm deneyler ARRIVE yönergelerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Long-Evans (Mavi Ladin, HsdBlu: LE) sıçanları ticari bir kaynaktan elde edildi. Kullanılan erkekler, varışta 12 haftalık ve üreme protokolünün başlangıcında 15-16 haftalık olan kanıtlanmış yetişkin damızlık sıçanlardı. Dişiler 125-150 g ağırlığındaydı ve varışta yaklaşık 6-7 haftalıktı. Üreme sırasında dişiler yaklaşık 9-10 haftalıktı. Tüm prospektif barajların daha önce hamilelik öyküsü olmadığından emin olmak çok önemlidir. Tesise ve yeni konut ortamlarına alışmaları için en az bir hafta süre tanıyın. Bu protokolün ilk kısmı hamilelik öncesi kannabinoid tüketimini ele alırken, ikinci kısım hamilelik kannabinoid maruziyetine odaklanmaktadır. Kullanılan hayvanların, reaktiflerin ve ekipmanların ayrıntıları Malzeme Tablosunda verilmiştir. Deney tasarımı Şekil 1'de verilmiştir.

1. Hamilelik öncesi kannabinoid maruziyeti

  1. Konut ve bakım
    1. Hayvanları standart sıçan statik mikro izolatör kafeslerinde, 22 °C'de yataklı, ters 12 saatlik aydınlık/karanlık programda (ışıklar her gün 21:00 - 09:00 saatleri arasında açık) bireysel olarak barındırın.
    2. Çalışma boyunca ışınlanmış gıdalara ( Malzeme Tablosuna bakınız) ve musluk suyuna ad libitum'a erişim sağlayın.
  2. Malzeme ve kimyasal hazırlama
    1. Gerekli tüm malzemeleri ve kimyasalları edinin (Malzeme Tablosunda belirtildiği gibi).
    2. Araştırma sınıfı THC'yi etanol içinde çözünmüş 10 mg / mL veya 20 mg / mL THC içeren şişelerde saklayın.
      NOT: THC cildi tahriş edici ve aspirasyon tehlikesi oluşturduğundan uygun kişisel koruyucu ekipman (KKD) kullanın. ABD Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı ve ABD Gıda ve İlaç İdaresi tarafından Çizelge I kontrollü bir madde olarak sınıflandırıldığı için THC'yi çelik bir dolapta sabitleyin.
  3. Temel ölçümler
    1. Her dişi sıçan için temel vücut ağırlıklarını elde edin.
    2. Gerekirse deneyi burada 1-2 hafta duraklatın.
  4. THC ile aşılanmış kurabiyelerin hazırlanması
    1. Tutarlı besleme sürelerini korumak için kurabiyeleri uygulamadan 30 dakika önce her gün saat 14:00'te hazırlayın.
    2. Mini çikolatalı kurabiyeleri ayırın ve kremaya yaklaşık yarım çay kaşığı fıstık ezmesi ekleyin.
    3. Kurabiyeyi birleştirmeden önce gerekli THC dozunu (ilk 2 gün boyunca 1.5 mg / kg, ardından 7 gün boyunca 3 mg / kg) fıstık ezmesi ile karıştırın.
  5. Tüketim değerlendirmesi
    1. Tutarlı bir tüketim elde edilene kadar 2-4 gün boyunca sade fıstık ezmesi/mini çikolatalı kurabiye sağlayın. Kafesteki suyu çıkarın ve tedaviyi her gün saat 14: 00'te forseps kullanarak her sıçana uygulayın.
    2. İşlem tamamen tüketilene kadar gözlemleyin. Gerekirse kalıntıları çıkarın.
      NOT: THC'yi 2 gün boyunca 1.5 mg / kg'lık bir dozda, ardından 7 gün boyunca 3 mg / kg'da uygulayın. Hemen tüketilmeyen fareler için 2 saate kadar kafeste muamele bırakın.
    3. Sadece tutarlı tedavi tüketimi gösteren sıçanlarla devam edin. Tutarsız alımı olanları denemeden çıkarın.
    4. Hamilelik öncesi tüketimi 2 hafta boyunca değerlendirin.
  6. PCE sonrası grup ataması
    1. Tutarlı bir şekilde yutulan fareleri rastgele olarak düz (kontrol) veya THC ile aşılanmış (PCE) çerez grubuna atayın.
    2. Sistemlerinden THC temizliğini sağlamak için üremeden önce çerezler olmadan en az 4 gün bekleyin.

2. Gebelik (doğum öncesi) kannabinoid maruziyeti

  1. Üreme ve hamilelik onayı
    1. Dişileri, kanıtlanmış bir erkek yetiştirici ile bir kafese koymadan önce bir başlangıç ağırlığı elde etmek için tartın (erkek THC-naiftir).
    2. Dişi farelerin bu süre zarfında çerez tüketmediğinden emin olun.
    3. Hamileliği, tipik olarak çiftleşmeden 24 saat sonra ortaya çıkan vajinal bir tıkaç varlığıyla onaylayın.
    4. Dişi fareyi tartın ve ev kafesine geri koyun. Bu, Gebelik Günü (GD) 1 olarak tanımlanır.
  2. Hamilelik sırasında THC infüzyonu
    1. Hamilelik süresince GD 1'den başlayarak her gün saat 14: 00'te sade veya THC ile aşılanmış (3 mg / kg) bir çerez sağlayın.
    2. Barajın teslimat için yuva yaptığı belirtilene kadar bu rejime devam edin, bu noktada THC maruziyeti durdurulur.
  3. Annenin kilo alımının izlenmesi
    1. Maternal kilo alımını değerlendirmek için sıçan barajlarını haftada iki kez tartın.
      NOT: Yeni ağırlıklar, çereze ne kadar THC ekleneceğini hesaplamak için de kullanılır ve dozu barajın ağırlığına göre gerektiği gibi ayarlar.
  4. THC maruziyetinin durdurulması ve doğum belgeleri
    1. Baraj beklenen teslimat süresi civarında yuva yaparken THC'ye maruz kalma prosedürlerini durdurun.
    2. Yavrular doğduktan sonra, canlı yavruların sayısını kaydedin.
    3. Doğum gününü doğum sonrası gün (P) 0 olarak belirleyin.
  5. Yavruların sütten kesilmesi ve barındırılması
    1. Yavruları doğum sonrası günde sütten kesin (P) 23.
    2. Grup, sütten kesilmiş yavruları cinsiyete göre yavrularla birlikte barındırır.
  6. Barajların ötenazisi
    1. Çöp sütten kesildikten sonra, kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek barajları ötenazi yapın.

3. İşlem sonrası adımlar

  1. Yavru barındırma ve izleme
    1. Tüm yavruların uygun barınma koşullarında tutulduğundan, uygun sıcaklık, ışık ve havalandırmanın sağlandığından emin olun.
    2. Anormal vücut ağırlığı veya gelişimsel gecikmeler gibi herhangi bir sağlık veya gelişimsel sorun için yavruları düzenli olarak izleyin.
  2. Temel değerlendirme
    1. Gerekirse, yavrular üzerinde deneylere başlamadan önce vücut ağırlığı, refleksler veya diğer ilgili gelişimsel parametreler gibi temel ölçümleri değerlendirin.
  3. Deney grubu ödevi
    1. Testteki herhangi bir önyargıyı en aza indirmek için yavruları deney gruplarına rastgele atayın.
    2. Potansiyel çöp etkilerini azaltmak için deney başına kullanılan yavru sayısını her çöpten 1-2 yavru ile sınırlayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Gönüllü THC tüketimini sağlamak için, hangilerinin sıçanlar için lezzetli olduğunu ve hızlı ve tutarlı bir şekilde tüketileceğini belirlemek için çok sayıda muamele denendi.

Başlangıçta, hem THC'li hem de THC'siz şekersiz çilek aromalı jelatin küpler (1 kübik mL boyutunda) denendi. Çilek şurubu aromasının miktarı arttırıldı ve THC üç farklı konsantrasyonda (2 mg / kg / doz, 3 mg / kg / doz ve 5 mg / kg / doz) denendi. Sıçanlar küpleri tutarlı bir şekilde tüketmediler ve daha yüksek THC konsant...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Burada özetlenen PCE paradigması, hamile sıçan barajları tarafından gönüllü THC tüketimini içerir. Bu, klinik öncesi bir modelde gönüllü yutma yoluyla hamile sıçan barajlarına THC uygulamasını araştıran ilk çalışmadır. Her iki sıçan barajı grubu da aynı sıçan yemeği diyetini tüketerek gruplar arasındaki beslenme ve kalori alımındaki potansiyel değişkenliği en aza indirdi. Hayvan modelleri, çalışma amaçları için PCE'nin zamanlamasını ve dozajını kontrol etme avantajını sunar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Cömert THC tedariki için Ulusal Uyuşturucu Bağımlılığı Enstitüsü (NIDA) İlaç Tedarik Programına teşekkür ederiz. New Mexico Üniversitesi Pediatri Bölümü Araştırma Tahsis Komitesi hibesi ve Neonatoloji Anabilim Dalı tarafından desteklenmektedir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
5L0D PicoLab Laboratuvar Kemirgen Diyeti, ışınlanmışPurina LabDiet5L0D
Selüloz/kağıt yatak takımı BioFresh Comfort Yatak TakımıBioFresh VetNAhttps://biofreshvet.com/products/
Dijital Mutfak TerazisiEtekcityEK4150
Dişi sıçanlar, 125-150 g Inotiv14005F
Long-Evans sıçanları (Mavi Ladin, HsdBlu: LE)Inotiv14016M
N10 Kemirgen Plastik Kafes TabanlarıAncareN10PLF
N10 Kemirgen Tel KapaklarıAncareN10SS
Dar Model ForsepsGüzel Bilim araçları (FST)11002-14
OREO mini çikolatalı Sandviç kurabiye, Go Paks, 12-3.5 oz bardakAmazonB0198TUO7W
kanıtlanmış yetişkin damızlık erkekler Inotiv14016M
Sıçan statik polisülfon mikroizolatör kafesleri (R20):
Araştırma Sınıfı THC  (yalnızca DEA lisansı, Çizelge I ilacı ile kullanılabilir) NİDANA  https://nida.nih.gov/research/research-data-measures-resources/nida-drug-supply-program
SKIPPY Kremalı Fıstık Ezmesi AmazonB0C75KZ28C
THC Tüketim Malzemeleri:

Kaynaklar

  1. Volkow, N. D., Han, B., Compton, W. M., McCance-Katz, E. F. Self-reported medical and nonmedical cannabis use among pregnant women in the United States. JAMA. 322 (2), 167-169 (2019).
  2. de Salas-Quiroga, A., et al. Prenatal exposure to cannabinoids evokes long-lasting functional alterations by targeting CB1 receptors on developing cortical neurons. Proc Natl Acad Sci USA. 112 (44), 13693-13698 (2015).
  3. Baglot, S. L., et al. Maternal-fetal transmission of delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) and its metabolites following inhalation and injection exposure during pregnancy in rats. J Neurosci Res. 100 (3), 713-730 (2022).
  4. Ryan, S. A., Ammerman, S. D., O'Connor, M. E. Committee on Substance Use and Prevention; Section on Breastfeeding. Marijuana use during pregnancy and breastfeeding: implications for neonatal and childhood outcomes. Pediatrics. 142 (3), e20181889(2018).
  5. Corsi, D. J., et al. Association between self-reported prenatal cannabis use and maternal, perinatal, and neonatal outcomes. JAMA. 322 (2), 145-152 (2019).
  6. Duko, B., Dachew, B. A., Pereira, G., Alati, R. The effect of prenatal cannabis exposure on offspring preterm birth: a cumulative meta-analysis. Addiction. 118 (4), 607-619 (2023).
  7. Scheyer, A. F., Melis, M., Trezza, V., Manzoni, O. J. J. Trends in Neurosciences. Trends Neurosci. 42 (12), 871-884 (2019).
  8. Nashed, M. G., Hardy, D. B., Laviolette, S. R. Prenatal Cannabinoid Exposure: Emerging Evidence of Physiological and Neuropsychiatric Abnormalities. Front Psychiatry. 11, 624275(2021).
  9. Lin, A., et al. Prenatal cannabinoid exposure: why expecting individuals should take a pregnancy pause from using cannabinoid products. Front Pediatr. 11, 1278227(2023).
  10. Chang, J. C., et al. Beliefs and attitudes regarding prenatal marijuana use: perspectives of pregnant women who report use. Drug Alcohol Depend. 196, 14-20 (2019).
  11. Young-Wolff, K. C., et al. Trends in cannabis polysubstance use during early pregnancy among patients in a large health care system in Northern California. JAMA Netw Open. 5 (6), e2215418(2022).
  12. Dickson, B., et al. Recommendations from cannabis dispensaries about first-trimester cannabis use. Obstet Gynecol. 131 (6), 1031-1038 (2018).
  13. Murphy, F., et al. Baby boomers and cannabis delivery systems. J Drug Issues. 45 (3), 293-313 (2015).
  14. Barrus, D. G., et al. Tasty THC: Promises and challenges of cannabis edibles. Methods Rep, RTI Press. , 1-22 (2016).
  15. Mura, P., Kintz, P., Dumestre, V., Raul, S., Hauet, T. THC can be detected in brain while absent in blood. J Anal Toxicol. 29 (8), 842-843 (2005).
  16. Grotenhermen, F. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of cannabinoids. Clin Pharmacol Ther. 42 (4), 327-360 (2003).
  17. Thompson, R., DeJong, K., Lo, J. Marijuana Use in Pregnancy: A Review. Obstet Gynecol Surv. 74 (7), 415-428 (2019).
  18. Ravula, A., et al. Pharmacokinetic and pharmacodynamic characterization of tetrahydrocannabinol-induced cannabinoid dependence after chronic passive cannabis smoke exposure in rats. Cannabis Cannabinoid Res. 4 (4), 240-254 (2019).
  19. Zgair, A., et al. Dietary fats and pharmaceutical lipid excipients increase systemic exposure to orally administered cannabis and cannabis-based medicines. Am J Transl Res. 8 (8), 3448-3459 (2016).
  20. Mulligan, M. K., Hamre, K. M. Influence of prenatal cannabinoid exposure on early development and beyond. Adv Drug Alcohol Res. 3, 10981(2023).
  21. Paul, S. E., et al. Associations between prenatal cannabis exposure and childhood outcomes: Results from the ABCD study. JAMA Psychiatry. 78 (1), 64-76 (2021).
  22. Fügedi, G., et al. Increased placental expression of cannabinoid receptor 1 in preeclampsia: An observational study. BMC Pregnancy Childbirth. 14, 395(2014).
  23. Walker, M. K., et al. A less stressful alternative to oral gavage for pharmacological and toxicological studies in mice. Toxicol Appl Pharmacol. 260 (1), 65-69 (2012).
  24. Brown, A. P., Dinger, N., Levine, B. S. Stress produced by gavage administration in the rat. Contemp Top Lab Anim Sci. 39 (1), 17-21 (2000).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Prenatal Kannabinoid MaruziyetiGönüllü AlımTHC MaruziyetiMaternal Kilo AlımıYavru GelişimiSıçan ModeliGelişimsel Gecikmeler
Nörogelişimsel Sonuçlar Üzerindeki Etkisini Değerlendirmek için Prenatal Delta-9-Tetrahidrokanabinol Maruziyetinin Klinik Öncesi Modeli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.