алостеричен

  • Субекти
  • Обобщение
  • ВЪВЕДЕНИЕ
  • МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ
  • Субекти
  • Наркотици
  • Клетъчни култури инвитро и тестове за поток на талий
  • Абсорбция, разпределение, метаболизъм и екскреция (ADME) и фармакокинетични проучвания.
  • Поведенчески процедури
  • Диетично обучение и устойчив хранителен отговор
  • Процедура за самоуправление на кокаин
  • Процедура за измиване
  • Процедура за нулиране
  • Процедура по ICSS
  • Поведенчески експериментални дизайни
  • Експеримент 1: Ефекти от BINA и LY379268 върху самоконтрола на кокаин и реакцията, поддържана от храната
  • Експеримент 2: ефекти на BINA върху възстановяването, предизвикано от кокаин или сигнали за поведение, търсещо храна
  • Експеримент 3: Ефекти от приложението на BINA върху функцията на мозъчното възнаграждение и повишеното възнаграждение, предизвикано от кокаин
  • Статистически анализ
  • РЕЗУЛТАТИ
  • есета инвитро mGluR
  • ADME и фармакокинетични проучвания Инвитро и In vivo
  • Поведенчески експерименти
  • Експеримент 1: ефекти на BINA и LY379268 върху самоконтрола на кокаин и реагирането, поддържано от храната
  • Експеримент 2: Ефекти от администрацията на BINA върху индуцирано от реплика възстановяване на поведението, търсещо кокаин и храна
  • Експеримент 3: Ефекти от приложението на BINA върху функцията на мозъчното възнаграждение и повишеното възнаграждение, предизвикано от кокаин
  • ДИСКУСИЯ
  • Допълнителна информация
  • Файлове с изображения
  • Допълнителна фигура 1
  • Допълнителна фигура 2
  • Допълнителна фигура 3
  • Допълнителна фигура 4
  • Word документи
  • Допълнителни материали и методи

Субекти

  • Пристрастяване
  • Мозък
  • Фармакодинамика
  • Награда

Обобщение

ВЪВЕДЕНИЕ

Пристрастяването към кокаин, хронично повтарящо се разстройство, продължава да бъде основен проблем за общественото здраве в Съединените щати (O'Brien and McLellan, 1996; Leshner, 1997; Ohishi et al, 1998; Dackis and O'Brien, 2001), демонстрирайки неудовлетворена нужда от нови лечения за пристрастяване към кокаин (O'Brien and Gardner, 2005). Няколко източника на мотивация допринасят за поддържането на злоупотребата с кокаин. По-конкретно, възнаграждаващите свойства на злоупотребата с наркотици водят до прогресивна ескалация на честотата и интензивността на употребата на наркотици, един от основните поведенчески феномени, които характеризират развитието на зависимост (Американска психиатрична асоциация, 1994; за преглед вж. Koob et al, 2004; Koob, 2009). При експерименти с животни, плъхове, които имат продължителен/продължителен достъп до интравенозно самоуправяне на кокаин, увеличават приема си в продължение на дни, имитирайки тясно човешкото състояние при повишена компулсивна употреба на наркотици (Ahmed and Koob, 1998; Ahmed et al, 2002).

Освен това кокаинът усилва сигналите за възнаграждение в мозъка, ефект, често срещан при други злоупотреби с наркотици (Robbins et al, 1983; Taylor and Robbins, 1986; Phillips and Fibiger, 1990; Rice and Cragg, 2004). Освен това действията за повишаване на възнагражденията на кокаина могат отчасти да обяснят неговите присъщи свойства за възнаграждение и да отразяват как психостимулиращите лекарства, включително кокаин, повишават чувствителността към екологични стимули, които не възнаграждават наркотиците (Harrison et al, 2002; Chaudhri et al, 2006; Kenny and Markou, 2006; Кени, 2007). По-конкретно, в процедурата за вътрешночерепна самостимулация (ICSS), приложението на кокаин намалява праговете за възнаграждение при плъхове (Esposito et al, 1978; Frank et al, 1988; Kokkinidis and McCarter, 1990; Markou and Koob, 1992; Kenny et al (al, 2003, 2006), отразяващи индуцираното от кокаина усилване на възнаграждаващите ефекти от стимулацията.

И накрая, хроничната уязвимост към рецидив допринася за поддържането на злоупотреба с кокаин (Weiss, 2005; Epstein et al, 2006). Представянето на екологични стимули, свързани преди с употребата на наркотици, може да ускори апетита за наркотици и да се върне към употребата на наркотици при хората (O'Brien and McLellan, 1996; O'Brien et al, 1998; Dackis and O'Brien, 2001) и може да причини кокаин . търсене на поведения, водещи до възстановяване на самоконтрола на кокаин при животни (напр. Markou et al, 1993; Katz and Higgins, 2003; Epstein et al, 2006). Последните открития показват, че нервните механизми, залегнали в основата на самоприлагането на наркотици, са различни от тези, които медиират уязвимостта към рецидив по време на отнемане (Shalev et al, 2002; Kalivas and Volkow, 2005; Shiffman et al, 2006). Следователно, при оценката на предполагаемите терапевтични ефекти на новите съединения е важно да се изследват ефектите на съединенията върху различни аспекти на зависимостта от кокаин.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Субекти

Мъжки плъхове Wistar (Charles River, Raleigh, North Carolina), с тегло 300-350 g в началото на експериментите, бяха настанени по двама на клетка в разсадник с контролирана температура и влажност в обратен светло-тъмен цикъл от 12 на 12 часа. (светва при 2000 часа). Всички тестове за ефективност се проведоха по време на тъмната фаза на цикъла светлина-тъмнина. Плъховете имаха неограничен достъп до вода и храна, освен по време на тренировки за храна, когато храната беше ограничена до 20 g/ден на плъх. Всички животни са били третирани в съответствие с насоките на Националните здравни институти относно принципите на грижа за животните. Съоръженията за животни и експерименталните протоколи бяха в съответствие с Асоциацията за оценка и акредитация на лабораторни грижи за животните.

Наркотици

In vitro клетъчни култури и анализи на талиев поток

Клетъчни линии на човешки ембрионален бъбрек (HEK-293), които експресират плъх mGluR2 или плъх mGluR3 и G протеин-свързани вътрешни коригиращи калиеви канали (GIRK) (Niswender et al, 2008) са използвани за in vitro оценка на активността на съединението. чрез анализи на талиев поток. . Пълни експериментални процедури за условия на клетъчна култура, подготовка на клетъчна линия mGluR2 или mGluR3 GIRK и протоколи за анализ на потока от талий са предоставени в допълнителните материали и методи.

Абсорбция, разпределение, метаболизъм и екскреция (ADME) и фармакокинетични проучвания.

Пълно описание на експерименталните процедури, оценката на абсорбцията, метаболизма и екскрецията на BINA, както и фармакокинетичните проучвания са предоставени в допълнителните материали и методи.

Поведенчески процедури

Диетично обучение и устойчив хранителен отговор

Плъховете бяха поставени под ограничение на храната (20 g/ден на плъх) и бяха обучени да търсят 45 хранителни гранули (Research Diets, New Brunswick, NJ). Обучението започна с фиксиран график за усилване от 1 timeout 1s (FR1 за 1s), който след това беше увеличен до FR1 за 20s. Активният лост се използва само по време на тренировка за храна. Успешното придобиване на диетичен отговор беше определено като получаване на 100 пелети по време на 60-минутна сесия. Периодът на обучение продължи приблизително 5 дни. Използвана е идентична тренировъчна процедура както за реагиращи на храна, така и за плъхове, на които след това е било позволено да си прилагат само кокаин.

Процедура за самоуправление на кокаин

Изображение в пълен размер

  • Изтеглете слайд PowerPoint

ADME и фармакокинетични проучвания In vitro и In Vivo

Таблица в пълен размер

Таблица в пълен размер

Таблица в пълен размер

Поведенчески експерименти

Не са открити ефекти от порядъка на дозата върху самоконтрола, възстановяването или ICSS данните (праг и латентност) от ANOVA анализи за нито един от експериментите (данните не са показани).

Експеримент 1: ефекти на BINA и LY379268 върху самоконтрола на кокаин и реагирането, поддържано от храната

Броят на вливанията на кокаин по време на придобиване на самокоминиране на кокаин при плъхове ShA и LgA и ескалация на самоуправление на кокаин при плъхове LgA са представени на Фигура 2. И плъховете ShA и LgA са получили стабилно самоуправяне на кокаин (т.е. брой кокаин спечелени вливания) през първите 10 дни от 1-часови сесии за самоуправление. По време на последващата фаза на тестване, плъховете ShA продължават да показват стабилен прием на кокаин (т.е. брой спечелени вливания на кокаин) по време на своите 1-часови сесии за тестване (F 19, 209 = 1,3, ns), докато плъховете LgA постепенно увеличават приема на кокаин по време на „фазата на ескалация“ (т.е. когато са имали достъп до кокаин в продължение на 6 часа на ден) от 94,25 ± 8,64 инфузии в ден 1 от „фазата на ескалация“ до 128,75 ± 3,99 инфузии в ден 20 от „фазата на ескалация“ (F 19, 285 = 6,18, стр

Придобиване на самоуправление на кокаин при кратки (ShA, 1-часова сесия) и дълги (LgA, 6-часова сесия) условия за достъп. Графиката показва броя на инфузиите (средно ± SEM), спечелени от групите ShA и LgA през първите 10 дни от придобиването на самоуправление на кокаин и следващите 20 дни, когато плъховете LgA имат достъп до кокаин в продължение на 6 часа на ден, докато ShA плъховете продължават да имат достъп в продължение на 1 час на ден. Броят на получените кокаинови вливания е показан за 1-часовата сесия за плъхове ShA за 30-те дни на тестване и за цялата 6-часова сесия за LgA плъхове от 20-ия ден нататък, както и за първия час на 6-те h сесия за LgA плъхове. *** стр

Ефектите на mGluR2 PAM BINA и mGluR2/3 агониста LY379268 върху кокаин и хранително реагиращ при плъхове. BINA значително намалява самоконтрола на кокаин както при плъхове ShA, така и при LgA (a, b), но не и в отговор на хранителни продукти (a). LY379268 намалява самоприлагането на кокаин както при плъхове ShA, така и при LgA (c, d) и намалява реакцията, поддържана от храната (c). Данните се изразяват като процент от базовия отговор (средно ± SEM; виж текста за базовите стойности). * p ** p # p ## p

Ефекти на BINA върху индуцираното от реплика възстановяване на поведението, търсещо кокаин и храна (а) Броят на лостовите преси на плъхове ShA, плъхове LgA и плъхове, отговарящи на храната, по време на 1-часови сесии на изчезване на ден. (b) BINA няма ефект върху търсенето на храна при плъхове с ограничена храна. BINA блокира поведението за търсене на кокаин при плъхове LgA (c) и ShA (d) по време на сесии за възстановяване, предизвикани от реплика. Данните се изразяват като среден брой лостови преси ± SEM в подгрупи LgA и ShA плъхове, които са показали и не са показали възстановяване (т.е. възстановени и невъзстановени плъхове, съответно, въз основа на анализ на медианното разделяне; вижте текста за подробности) . * p ** p # p @ p

Важното е, че нашите резултати показват, че BINA специално намалява поведението, търсещо кокаин, индуцирано от реплика, без да влияе на поведението, търсещо храна. За разлика от това, LY379268 редуцира индуцирана от реплика хранителна гранула - (Peters и Kalivas, 2006), кондензирано мляко - (Baptista et al, 2004) и захароза - (Bossert et al, 2006b), търсейки поведение, без да нарушава движението (Cartmell et al, 1999, 2000; Bossert et al, 2006b). Тези открития показват, че независимо от нивото на глада, прилагането на mGluR2/3 агонист намалява мотивацията за естествен подсилващ ефект както при свободно хранене (Baptista et al, 2004), така и при ограничаване на храната (Peters и Kalivas, 2006; Bossert et al, 2006b ) плъхове, докато mGluR2 позитивният модулатор BINA специално намалява поведението, търсено от кокаин, но не и храна, което предполага подобрен поведенчески профил на BINA в сравнение с mGluR2/3 агонистите.

В обобщение, настоящите констатации предполагат специфична роля на mGluR2 в поведенията, свързани с кокаина, като самоуправление на кокаин и индуцирано от реплика възстановяване на търсенето на кокаин, без да се засягат поведенията, мотивирани от естествен подсилващ хранителен продукт. Освен това, mGluR2 PAM могат да блокират/противодействат на повишаващите възнаграждението ефекти от злоупотреба с наркотици и по този начин да премахнат допълнителен източник на мотивация за употреба на наркотици, като кокаин. Специфичността на ефектите на BINA върху реакцията на кокаин и търсенето на кокаин, но не и реакцията на храна или търсенето на храна, предполага, че mGluR2 PAMs са обещаващ нов подход за лечение на различни аспекти на зависимостта от кокаин и налагат по-нататъшно проучване както в предклиничната, така и в клиничната домейни.