Статеві відмінності в мотиваційних реакціях на жир у сирійських хом’яків
Джон Л. Шенноус
1 Інститут неврології, Техаський університет A&M, Коледж-Стейшн, Техас 77843
Даніель М. Терка
2 Кафедра психіатрії Медичного коледжу Вайла Корнелла, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10021
Деніел Йорк
2 Кафедра психіатрії Медичного коледжу Вайла Корнелла, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10021
Пол Дж. Веллман
3 Відділ психології Техаського університету A&M, Коледж-Стейшн, Техас 77843
Карунель Морган
1 Інститут неврології, Техаський університет A&M, Коледж-Стейшн, Техас 77843
2 Кафедра психіатрії Медичного коледжу Вайла Корнелла, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10021
4 Департамент харчування та харчових наук, Техаський університет A&M, Коледж-Стейшн, Техас 77843
5 Міжвузівський факультет харчування, Техаський університет A&M, Коледж-Стейшн, Техас 77843
Анотація
ВСТУП
Сприятливий вплив їжі з високим вмістом жиру на мотиваційні збої у людей, мабуть, сприяє їх визначенню як «їжа, що забезпечує комфорт», але про те, наскільки секс відіграє роль, широко не повідомляється. Цікаво, що вважається, що статеві відмінності в мотивації та уподобаннях вживати їжу з високим вмістом жиру сприяють зростанню ожиріння у жінок більше, ніж у чоловіків [1, 2]. У дослідженнях, які контролювали генетичний фон з монозиготними близнюками, ожиріння асоціювалося з обмежувальним харчуванням, частими перекусами та спробами обмеження їжі з високим вмістом жиру [3, 4]. Крім того, жінки, що страждають ожирінням, самостійно повідомляли про більшу вразливість до вживання “їжі комфорту”, ніж жінки з нормальною вагою [4]. Як не парадоксально, але було виявлено, що жінки виявляють більшу обмеженість у харчуванні, емоційне харчування та запої, ніж чоловіки [5]. Розслідування в цій галузі є важливим, оскільки жіночі упередження встановлюються щодо розладів харчування та надмірного споживання їжі з високим вмістом жиру [6, 7], а також мотиваційних розладів [8, 9], але їх біологічні підстави не є. Вважається, що ангедонія та тривога представляють нервові дисфункції у позитивній та негативній мотивації відповідно [10, 11], і вони часто супроводжуються порушеннями харчування [12, 13].
Попередні дослідження на гризунах показали, що харчовий жир впливає на поведінку, пов'язану з депресією та тривогою. У дорослих щурів Sprague Dawley, яких піддавали материнській сепарації як цуценят, годування з високим вмістом жиру справляло анксіолітичний ефект, особливо на самців [14, 15]. Подібні анксіолітичні ефекти дієтичного жиру були продемонстровані у самців щурів Sprague Dawley без відокремлення матері [16]. Крім того, переїдання їжі з високим вмістом жиру запобігало появі тривоги після її припинення у щурів [17]. Цікаво, що хронічний жир з високим вмістом жиру збільшував нерухомість самців і самок щурів Wistar у тесті примусового плавання, що пов’язано з психомоторним гальмуванням, основним симптомом депресії у людей [18]. У самців мишей C57BL/6 годування з високим вмістом жиру послаблювало тривогу та нерухомість, спричинену стресом, але не ангедонію [19]. Однак на самцях CD-1 мишей годування з високим вмістом жиру справляло антидепресантний ефект, але також і анксіогенний ефект [20]. Припинення дієти з високим вмістом жиру погіршило тривожну та винагороджувальну поведінку мишей, і це збільшило їх готовність переносити анксіогенні умови, щоб відновити доступ до чау з високим вмістом жиру [21]. Незважаючи на види, штам та статеві відмінності, ці результати свідчать про те, що харчовий жир може покращити емоційність за певних експериментальних умов.
Існує все більше доказів того, що споживання жиру надає корисні ефекти завдяки діям у nucleus accumbens, яке є невід’ємним компонентом мезолімбічної системи винагород та важливим для біоенергетичної та емоційної інтеграції. Ця лімбічна структура впливає на стан депресії, тривогу та винагороду у щурів, мишей та людей [22–24], а також на поведінку винагороди та переваги їжі у хом'яків [25, 26]. У щурів їжа з високим вмістом жиру спричиняла більший викид аккумбалу дофаміну, що є потужним сигналом нагороди [27]. Дослідження, що оцінюють кореляцію з експресією ΔFosB або наслідками надмірної експресії ΔFosB, дозволяють припустити, що цей фактор транскрипції підвищує мотивацію винагороди з високим вмістом жиру та сприяє збереженню енергії та ожирінню [28–30]. Миші, які надмірно експресували ΔFosB у nucleus accumbens, також виявляли посилену реакцію винагороди та занепокоєння після відміни жиру [31]. Крім того, хронічне годування з високим вмістом жиру у щурів Long Evans зменшувало накопичувальну активацію анксіогенного сигналу, фосфорилювало CREB [32], а у мишей надмірне вираження ΔFosB запобігало зменшенню фосфорилювання CREB [31]. Однак у останніх двох дослідженнях поведінка винагороди не оцінювалася.
Експресія гіпоталамуса цитокіну, TLR4, була задіяна як медіатор стимулюючого впливу дієти з високим вмістом жиру на запалення нейронів, апоптоз та резистентність до інсуліну [33–35]. Ми показали, що підвищення рівня мРНК гіпоталамусу Tlr4 асоціюється з тривожністю, спричиненою поділом, та анорексією у хом'яків [36]. Крім того, було показано, що активація TLR4 опосередковує винагороду за наркотики [37–40], але нейроанатомічне місце дії не встановлено. Оскільки CREB та ΔFosB відіграють протилежні ролі в накопичувальних системах порівняно з іншими регіонами мозку [41–44], цілком ймовірно, що експресія акумуляльного Tlr4 збільшується із винагородою. Тому ми дослідили цю можливість у цьому дослідженні.
Процитовані вище дослідження в сукупності ілюструють необхідність клінічно релевантної моделі для перевірки гіпотези про те, що модуляція харчового жиру сприяє різниці статі в мотиваційних станах. Раніше ми показали, що щодо соціального житла соціальна розлука спричиняє анорексію та тривожність із жіночими упередженнями у сирійських хом'яків [36, 45, 46]. У цьому дослідженні ми прагнули визначити, чи не викликає соціальна розлука також ангедонію із упередженнями жінки, використовуючи новий аналіз - тест на винагороду за винагороду (RIP). Важливо те, що ми також прагнули визначити, чи зменшує жировий жир анхедонічну та тривожну поведінку при різниці статі.
МЕТОДИ ТА МАТЕРІАЛИ
Предмети
Сирійських золотих хом'яків (Mesocricetus auratus) штаму Crl: LVG (SYR) (Чарльз Рівер, Кінгстон, Нью-Йорк) придбали для використання в Медичному коледжі Weill Cornell або виводили протягом трьох поколінь у лабораторії досліджень тварин у лабораторії Клеберг в Техаському університеті A&M. Дотримувались графіку 14 годин: 10 годин світло-темно (світло світиться о 06:00) та температура 23 ± 3 ° C. Дієта з низьким вмістом жиру, LabDiet 5001 (Purina Mills, Richmond, IN), дієта з високим вмістом жиру, D12451 (Research Diets, New Brunswick, NJ) та водопровідна вода надавались за бажанням. Процедури, використані у цьому дослідженні, були схвалені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин.
Експериментальні конструкції
Хом'яків розміщували 2–4/клітку під час одностатевого соціального житла (ВС) після відлучення від грудей. Деякі були розміщені 1/клітка під час соціальної розлуки (СС) у віці 10 тижнів (див. Рис. 1 для графіків досліджень та часових курсів для лікування наркотиками). Територіальна агресія була мінімізована за допомогою використання односмітників для SH та щоденного скринінгу на надмірну агресивність, починаючи з віку 6 тижнів. Не потрібно було відокремлювати будь-яких товаришів по клітці.