Name: Autoadministração de Drogas em Modelos de Alimentação e Obesidade (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-06-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 3 min 37 s
Description: Aprenda a técnica de autoadministração de drogas em camundongos usando manteiga de amendoim palatável para pesquisas sobre alimentação e obesidade. Este método reduz o estresse e melhora a precisão dos dados comportamentais.

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Este trabalho foi apoiado pelo subsídio dos Institutos Nacionais de Saúde R01DK117872 concedido à OO e à Bolsa da Fundação Larry L Hillblom concedida ao RCZ.

Todos os procedimentos envolvendo matérias animais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) da Universidade da Califórnia, San Diego.
1. Fazendo a pelota de manteiga de amendoim
<ol><li>Calcule a quantidade de droga necessária para fazer a dose desejada de droga em uma pelota de manteiga de amendoim e dimensione para o tamanho do lote necessário para um experimento. É importante ressaltar que as pelotas podem ser mantidas a -80 °C, dependendo da estabilidade da droga.</li>
	<li>Pulverize os comprimidos de droga usando uma argamassa e pilão.</li>
	<li>Pesar a quantidade calculada de manteiga de amendoim exigida colocando-a em um barco de pesagem em uma balança asfaltada.</li>
	<li>Coloque a manteiga de amendoim sobre um béquer de água morna até derreter.</li>
	<li>Adicione a quantidade necessária de droga pulverizada no amendoim derretido e misture bem.</li>
	<li>Deixe a mistura de manteiga de amendoim esfriar para que possa ser facilmente colocada nos moldes de borracha.</li>
	<li>Coloque a mistura de manteiga de amendoim em um molde. O usado aqui é um molde de pelota de corticosterona de borracha e cria aproximadamente ~100 mg de pelotas de manteiga de amendoim. O ajuste da razão entre a droga e a manteiga de amendoim pode ser necessário para garantir a palatabilidade.</li>
	<li>Repita estes passos com manteiga de amendoim sozinho para fazer pelotas de placebo.</li>
	<li>Congele o molde a -20 °C ou -80 °C (dependendo da estabilidade da droga) para permitir que a manteiga de amendoim endureça até o uso.</li>
</ol>2. Configuração do mouse
<ol><li>Ratos de casa singly em gaiolas de rato padrão. Linha com roupa de cama de papel altamente absorvente e enriquecimento, incluindo toalhas de papel e cúpula de habitação. Esta cama de papel facilita medidas precisas de consumo alimentar, permitindo a quantificação de alimentos derramados de fezes e roupas de cama. NOTA: A aprovação do ENsure IACUC para a habitação de camundongos foi obtida.</li>
	<li>Forneça comida e água ad libitum e permita que os ratos se aclimatar à carcaça por aproximadamente 3 dias.</li>
</ol>3. Treinamento para auto-dosagem de manteiga de amendoim
<ol><li>Planeje e selecione a hora ideal do dia para a administração de drogas.</li>
	<li>Acelere os ratos por 24 horas e certifique-se de que a aprovação do IACUC tenha sido recebida para a duração do jejum escolhido.</li>
	<li>Tire o molde do congelador, deixe o molde de borracha suavizar para que as pelotas possam ser facilmente extrudadas para fora do molde. Todo o treinamento pode ser concluído usando pelotas de controle placebo.</li>
	<li>Coloque uma pelota de manteiga de amendoim de controle placebo na parede da gaiola aproximadamente 1,5 polegadas da base. No primeiro dia, pode levar aproximadamente 1 hora para o mouse consumir a pelota de manteiga de amendoim devido à novidade.</li>
	<li>Após a sessão de treinamento, o Ad libitum tem acesso a comida e água.</li>
	<li>No dia seguinte, coloque a pelota de manteiga de amendoim na parede da gaiola no mesmo local para mais treinamento em ratos não em jejum.</li>
	<li>Repita o treinamento em ratos alimentados por aproximadamente 3 dias. O tempo de consumo da manteiga de amendoim será inferior a 30 minutos até o terceiro dia de treinamento.</li>
</ol>4. Experimento
<ol><li>Randomize camundongos para grupos de tratamento com base no peso corporal para que os grupos tenham o mesmo peso corporal médio antes do tratamento.</li>
	<li>Planeje administrar as pílulas de manteiga de amendoim (tratamento ou placebo) aos camundongos ao mesmo tempo em que foram treinados para receber as pelotas de manteiga de amendoim.</li>
	<li>Pese a comida e o rato e regissuem os valores.</li>
	<li>Certifique-se de que as pílulas de manteiga de amendoim (tratamento ou placebo) sejam colocadas no mesmo local da gaiola estabelecido durante o treinamento.</li>
	<li>Continue o procedimento de dosagem diariamente durante a duração do experimento.</li>
</ol>

<ol><li>de Meijer, V. E., Le, H. D., Meisel, J. A., Puder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repetitive+orogastric+gavage+affects+the+phenotype+of+diet-induced+obese+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">Repetitive orogastric gavage affects the phenotype of diet-induced obese mice.</a> Physiology and Behavior. 100 (4), 387-393 (2010).</li>
<li>Perez-Gomez, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+phenotypic+Caenorhabditis+elegans+screen+identifies+a+selective+suppressor+of+antipsychotic-induced+hyperphagia%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">A phenotypic Caenorhabditis elegans screen identifies a selective suppressor of antipsychotic-induced hyperphagia.</a> Nature Communications. 9 (1), 5272(2018).</li>
<li>Corbett, A., McGowin, A., Sieber, S., Flannery, T., Sibbitt, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+reliable+voluntary+oral+administration+of+a+fixed+dosage+%28mg%2Fkg%29+of+chronic+daily+medication+to+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animal%22%5BJournal%5D)">A method for reliable voluntary oral administration of a fixed dosage (mg/kg) of chronic daily medication to rats.</a> Laboratory Animal. 46 (4), 318-324 (2012).</li>
<li>Teixeira-Santos, L., Albino-Teixeira, A., Pinho, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+alternative+method+for+oral+drug+administration+by+voluntary+intake+in+male+and+female+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animal%22%5BJournal%5D)">An alternative method for oral drug administration by voluntary intake in male and female mice.</a> Laboratory Animal. 55 (1), 76-80 (2021).</li>
<li>Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+for+voluntary+oral+administration+of+drugs+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protocols%22%5BJournal%5D)">Method for voluntary oral administration of drugs in mice.</a> STAR Protocols. 2 (1), 100330(2021).</li>
<li>Cope, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risperidone+alters+food+intake%2C+core+body+temperature%2C+and+locomotor+activity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+and+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Risperidone alters food intake, core body temperature, and locomotor activity in mice.</a> Physiology and Behaviour. 96 (3), 457-463 (2009).</li>
<li>Barton, B. B., Segger, F., Fischer, K., Obermeier, M., Musil, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+weight-gain+caused+by+antipsychotics%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+in+Drug+Safety%22%5BJournal%5D)">Update on weight-gain caused by antipsychotics: a systematic review and meta-analysis.</a> Expert Opinion in Drug Safety. 19 (3), 295-314 (2020).</li>
<li>Cope, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antipsychotic+drug-induced+weight+gain%3A+development+of+an+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Obesity%22%5BJournal%5D)">Antipsychotic drug-induced weight gain: development of an animal model.</a> International Journal of Obesity. 29 (6), 607-614 (2005).</li>
<li>Domecq, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+review%3A+Drugs+commonly+associated+with+weight+change%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Endocrinology+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Clinical review: Drugs commonly associated with weight change: a systematic review and meta-analysis.</a> Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 100 (2), 363-370 (2015).</li>
<li>Wei, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+D2+receptor+signaling+modulates+pancreatic+beta+cell+circadian+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Psychoneuroendocrinology%22%5BJournal%5D)">Dopamine D2 receptor signaling modulates pancreatic beta cell circadian rhythms.</a> Psychoneuroendocrinology. 113, 104551(2020).</li>
</ol>

Os autores não têm conflitos de interesse para declarar.

Ao conduzir este protocolo, é importante ser consistente com a precisão das medidas de ingestão de alimentos e peso corporal e o tempo de administração de medicamentos ao longo do estudo. Embora este método de autoadministração exija uma fase significativa de treinamento, isso é particularmente importante para aclimatar os ratos à novidade da manteiga de amendoim e garantir que os ratos consumam a droga no momento dado. Uma vez estabelecido, ele também oferece grande flexibilidade experimental e pode ser modificado e ada...

O objetivo deste método é entregar drogas em camundongos através de um procedimento não invasivo e minimamente estressante. Estudos pré-clínicos em camundongos muitas vezes dependem de rotas estressantes e invasivas da administração de medicamentos que podem ter impactos significativos nos parâmetros metabólicos. Por exemplo, o gavage oral diário repetitivo pode diminuir significativamente a ingestão calórica e o ganho de peso em camundongos1. Além disso, o gavage oral pode ser tecnicamente desafiador e tem o potencial de causar lesões. Como alternativa, os camundongos podem auto-administrar compostos que são misturados em seus alimentos ou dissolvidos em sua água potável 2. No entanto, essa abordagem tem uma grande limitação, ou seja, depende do tempo natural circadiano da ingestão de alimentos ou água. Além disso, a estabilidade ou solubilidade de medicamentos na água pode ser problemas importantes quando entregues cronicamente desta forma. Para superar essas limitações, as drogas podem ser misturadas com alimentos altamente palatáveis, como massa de biscoito 3,geleia 4,5 ou manteiga de amendoim 6 para incentivar a autoadministração em camundongos em um momento especificado. Essa abordagem tem a vantagem de facilitar a entrega de medicamentos com o mínimo de estresse comparado com uma injeção ou gavagediário 1. Este procedimento pode ser adaptado para fornecer uma grande variedade de drogas para camundongos. Este protocolo demonstra o processo de preparação de medicamentos, treinamento, seguido de entrega de medicamentos em alimentos altamente palatáveis. Como exemplo, este método é usado para administrar a droga antipsicótica risperidona para camundongos c57BL/6J fêmeas. A risperidona é bem conhecida por ter potentes efeitos hiperfágicos e de ganho de peso em pacientes 7 que é bem modelado em roedores 6,8. Este sistema de administração facilita um modelo altamente translacional que poderia ser usado para estudar uma grande variedade de drogas e seus efeitos em caminhos que regulam a ingestão de alimentos e o peso corporal 9.

<table><tbody><tr><td>Camundongos C57B6 / J</td><td>Jackson Labs, Sacramento, CA, EUA</td><td>664</td><td></td></tr><tr><td>molde de pellets de corticosterona</td><td>Ted Pella Inc, Redding, CA, EUA</td><td>106A</td><td></td></tr><tr><td>Iglu de rato</td><td>VWR, Visalia, CA, EUA</td><td>89067-850</td> manteiga <td>de amendoim de enriquecimento de gaiola</td></tr><tr><td></td><td>Jif Manteiga de amendoim, Orrville, OH, EUA</td><td></td> Pilão e almofariz <td>cremosos de manteiga de amendoim</td></tr><tr><td></td><td>VWR, Visalia, CA, EUA</td><td>470148-960</td><td></td></tr><tr><td>risperidona</td><td>Patriot Pharmaceuticals, Horsham, PA, EUA</td><td>50458-593-50</td><td></td></tr><tr><td>ração para roedores</td><td>LabDiet, St. Louis, MO, EUA</td><td>5001</td><td></td></tr><tr><td>barco de pesagem</td><td>VWR, Visalia, CA, EUA</td><td>10803-148</td><td></td></tr><tr><td>balança</td><td>Mettler Toledo, Greifensee, Suíça</td><td>MS104TS</td><td></td></tr><tr><td>papel Wypall X60</td><td>Kimberly-Clark, Corinth, MS, USA</td><td>34865-05</td><td>roupa de cama de papel absorvente</td></tr></tbody></table>

autoadministração de drogas em modelos de alimentação e obesidade

Self-Administration of Drugs in Mouse Models of Feeding and Obesity

Estudos pré-clínicos em camundongos muitas vezes dependem de protocolos invasivos, como injeções ou gavage oral, para fornecer medicamentos. Essas rotas estressantes de administração têm efeitos significativos em parâmetros metabólicos importantes, incluindo ingestão de alimentos e peso corporal. Embora uma opção atraente para contornar isso seja compor a droga em alimentos de roedores ou dissolvê-la na água, essas abordagens também têm limitações, pois são afetadas pela estabilidade da droga à temperatura ambiente por longos períodos de tempo, a solubilidade da droga na água, e que a dosagem é altamente dependente do tempo de consumo alimentar ou de água. A disponibilidade constante da droga também limita a relevância translacional sobre como os medicamentos são administrados aos pacientes. Para superar essas limitações, as drogas podem ser misturadas com alimentos altamente palatáveis, como a manteiga de amendoim, permitindo que os ratos auto-administrem compostos. Os camundongos consomem de forma confiável e reprodutiva a droga/pelota de manteiga de amendoim em um curto espaço de tempo. Essa abordagem facilita uma abordagem de entrega com estresse mínimo comparado com uma injeção ou gavage. Este protocolo demonstra a abordagem da preparação de medicamentos, aclimatação animal ao parto de placebo e entrega de medicamentos. As implicações dessa abordagem são discutidas em estudos relacionados ao tempo da administração de drogas e ao ritmo circadiano.

No exemplo apresentado aqui, a manteiga de amendoim foi usada para entregar risperidona aos ratos diariamente por 14 dias.
Este estudo mostra que a entrega crônica de risperidona por meio deste método facilita o aumento altamente reprodutível na ingestão de alimentos e no peso corporal em comparação com o controle (Figura 1a,b). Além disso, esse método de entrega resulta em dados altamente consistentes em comparação com abordagens alternativas de ...

O objetivo geral deste procedimento é descrever um método de autoadministração de medicamentos que podem ser usados em modelos de camundongos de alimentação e obesidade.

Autoadministração de Drogas em Modelos de Alimentação e Obesidade

Preclinical studies in mice often rely on invasive protocols, such as injections or oral gavage, to deliver drugs. These stressful routes of ...

Estudos pré-clínicos em camundongos muitas vezes dependem da entrega de medicamentos invasivos, como injeções ou gavage oral que podem ter efeitos significativos na ingestão de alimentos e no peso corporal. Para superar essas limitações, as drogas podem ser misturadas com alimentos altamente palatáveis, como manteiga de amendoim, permitindo que os ratos auto-administrem compostos com estresse mínimo em comparação com uma injeção ou um gavage. Comece pulverizando os comprimidos de droga em uma argamassa usando um pilão.Pesar a quantidade calculada de manteiga de amendoim em um barco de pesagem em uma escala asfaltada. Em seguida, derreta-o sobre um béquer de água morna e misture a quantidade calculada da droga pulverizada na manteiga derretida. Quando esfriar, coloque a mistura de manteiga de amendoim em um molde.Prepare as pelotas de placebo com manteiga de amendoim sozinha de forma semelhante. Congele o molde em 80 graus Celsius para permitir que a manteiga de amendoim endureça até usar. Prepare gaiolas de rato padrão com um forro de cama de papel altamente absorvente e enriquecimento, incluindo toalhas de papel e uma cúpula de habitação.Abriga um único rato em cada gaiola. Forneç

self-administration-of-drugs-in-mouse-models-of-feeding-and-obesity

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Neste protocolo, descrevemos um método de aprendizagem operante utilizando estímulos sensoriais como reforço no mouse. Não requer treinamento prévio ou restrição alimentar, e permite o estudo do comportamento motivado, sem o uso de um reforçador farmacológicos ou naturais, tais como alimentos.

Sensation operante que procura no mouse

A auto-administração intravenosa paradigma (IVSA) é considerado como sendo o padrão de ouro para examinar as propriedades de reforço de drogas de abuso em roedores. Este manuscrito descreve os procedimentos experimentais e técnicas cirúrgicas necessárias para a obtenção de dados confiáveis ​​IVSA. Em particular, a implantação do cateter meticulosa e manutenção são realçados.

Métodos de auto-administração intravenosa em um modelo de camundongo

Os detalhes do relatório apresentam o protocolo utilizado para medir os efeitos de recompensa do alto teor de gordura de alimentos em ratos usando uma progressiva relação tarefa de condicionamento operante.

Relação progressiva Respondendo para Alimentos gordurosos e High-açúcar Palatable em Ratos

O presente estudo avalia um novo procedimento para avaliar os efeitos de reforço de soluções palatáveis ​​em ratos de laboratório: a auto-administração intra-oral. Para este fim, respondendo operante (isto é, a pressão da alavanca) para infusões intra-orais de soluções doces em diferentes concentrações foi medido em rácios contínuos e progressivos esquemas de reforço.

Um novo procedimento para avaliar as propriedades de reforço de Tastants em laboratório ratos: Intraoral auto-administração operante

Este protocolo descreve o uso de um analisador de composição do corpo e sistema de monitoramento animal metabólico para caracterizar a composição corporal e parâmetros metabólicos em camundongos. Um modelo de obesidade induzido pelo alto teor de gordura alimentar é usado como um exemplo para a aplicação dessas técnicas.

Composição corporal e análise de enjaulamento metabólico em ratos de alta gordura Fed

Um modelo animal da dieta-induzido simples e de confiança do roedor para o esteatohepatite não alcoólico (Nash) é descrito, conseguido com a carcaça non-SPF dos animais e a administração de uma dieta high-fat específica. Nós descrevemos a identificação de subconjuntos hepatic e adiposos da pilha imune para recapitular condições imunológicas humanas expondo ratos aos germes ambientais.

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Este protocolo descreve o uso de uma dieta altamente palatável, de estilo ocidental cafeteria para modelar excessos e obesidade em roedores. Aqui, fornecemos um esboço detalhado da seleção, preparação e medição de alimentos e explicamos fatores metodológicos que ajudam na geração de um fenótipo robusto e reproduzível.

Palatável dieta de estilo ocidental cafeteria como um método confiável para modelagem de dieta induzida obesidade em roedores

Aqui, descrevemos a administração de medicamentos guiada por micropipeta (MDA) como um método alternativo à gavagem oral que incentiva o animal de pesquisa a ingerir tratamentos prontamente com o mínimo de estresse e desconforto.

Uso da administração de medicamentos guiados por micropipeta como método alternativo à gavagem oral em modelos de roedores

Um modelo de compulsão alimentar foi estabelecido em camundongos usando acesso intermitente a M&amp;M's (um alimento altamente palatável feito de gordura e açúcar). Camundongos com acesso intermitente a esse alimento rico em gordura e açúcar mostraram comportamentos semelhantes ao estresse, aumento da ingestão calórica e preferência por esse alimento em relação à ração padrão em comparação com camundongos com acesso contínuo ou nenhum acesso ao alimento.

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Este estudo oferece um método reprodutível e padronizado para estabelecer modelos de ratos obesos que apresentam obesidade simples, comumente caracterizada por pâncreas gorduroso. Também inclui protocolos detalhados para amostragem de tecido pancreático e imuno-histoquímica.

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