Мурина, пить модели в развитии фармакотерапия для алкоголизма: пить в темных и две бутылки выбор
Summary
Расстройство использование алкоголя (AUD) является серьезной национальной проблемой здравоохранения и разработки более эффективных методов лечения требуется компенсировать потребности населения этого пациента. С этой целью следующий протокол использует два простых грызунов питьевой модели для оценки доклинических эффективность антиалкогольной соединений свинца.
Abstract
Расстройство использование алкоголя (AUD) является серьезной проблемой, с более чем 76 миллионов человек во всем мире встреча диагностические критерии. Современные методы лечения ограничены трех утвержденных FDA лекарства, которые в значительной мере неэффективной, даже тогда, когда в сочетании с психосоциальной вмешательство, как это видно по высоким рецидив скорость. Таким образом поиск более Роман лечения представляет важный общественного здравоохранения цели. С этой целью следующий протокол использует два простых грызунов питьевой модели для оценки доклинических эффективность антиалкогольной соединений свинца: выбор двух бутылка (TBC) и пить в темноте (DID). Бывший позволяет мышей добровольных пить в умеренных количествах, в то время как последняя индуцирует мышей к добровольному потребляют большое количество алкоголя в течение короткого периода, который имитирует пьянство. Оба эти парадигмы характер простой и высокой пропускной способности позволяют для быстрого скрининга фармакологических агентов или для выявления штаммов мышей, которые демонстрируют некоторые добровольные питьевой поведение.
Introduction
За последние 25 плюс лет, был введен значительные усилия в направлении разработки лекарств для лечения расстройства использование алкоголя (AUD)1. Несмотря на многие успехи, AUD по-прежнему остается серьезной проблемой здравоохранения, затрагивающей более 18 миллионов американцев и стоимостью свыше $220 млрд ежегодно2,3. В настоящее время есть только три утвержденные FDA лекарства, Дисульфирам, налтрексон и Акампросат, все из которых дали противоречивые результаты клинических испытаний и ограниченный успех даже тогда, когда в сочетании с психологической интервенции в параметрах клиника 4 , 5 , 6 , 7.
Основная причина неудач текущие AUD терапии связано с разнородные характер AUD8. Хотя как экологические, так и генетические факторы способствуют развитию AUD, наследуемость составляет примерно 50-60% риска наступления9. Подобно для лечения депрессии, широко признается, что пациенты, страдающие от AUD потребуется целый ряд препаратов, которые приспособлены для удовлетворения потребностей каждого пациента10.
Очевидно существует настоятельная необходимость более эффективного лечения, которые бы облегчена, если уже напряженных и трудоёмкий процесс обнаружения наркотиков обтекаемый3. С этой целью следующий протокол демонстрирует доклинические применимость две грызунов питьевой модели, широко используется для изучения нейробиологических основу AUD11. Говоря более конкретно, метод, представленный здесь можно оценить эффективность кандидата соединений на сокращение алкоголя потребления как в «умеренных» и «пьянство» сценарии использования двух бутылки выбор (TBC) и пить в темные парадигмы (DID), соответственно. Обе парадигмы изучить этанола не оперантного самоуправления, которой мышей глотать этанола в устной, так и на воле и поэтому иллюстрируют высокий лицо и построить действительность как модель человека алкоголизма11.
В TBC, питьевой, также известный как свободный выбор, пить, пить, предпочтения или социальное питье две бутылки решения постоянно доступны в клетке, дома. 1 флакон содержит воды, а другой разбавленный раствор этанола, которой может изменяться концентрация этанола (например., 5-30% v/v)11,12. Мыши имеют постоянный доступ к обоим бутылки и таким образом, можно выбрать сколько пить из каждой бутылки.
Эта модель оценивает потребления этанола каждой мыши (г/кг), а также отношение предпочтения этанола (объем потребления этанола ÷ общий объем жидкости потребляется). Обычно он используется для сравнения питьевой уровнях через различных штаммов мышей, или после конкретных генетических манипуляций (например., нокаут гена или нокдаун) и результаты в крови концентрации этанола (ящики) похож на то, что находится в организме человека при пить в меру13,14.
В процедуре DID, 3 ч после начала цикла темные дома Кейдж бутылка воды осуществляется обмен с бутылкой 20% (v/v) этанола раствор для ограниченного доступа к питьевой сессии. Питьевой сессии происходят как подряд 4-дневного цикла, прочного 2 h на 1-3 и 4 ч в день 4. Дни 1-3 служат алкоголя привыкания период перед началом тестирования на 4 день. Следовательно, мышей надежно будет потреблять достаточно этанола для достижения ящики > 100 мг/дл и в результате, поведенческие последствия интоксикации, в людей, которые являются выпивка13,14,15. Доступ к воде доступен на все времена Помимо питьевой сессии.
Существует несколько вариантов питьевой ограниченный доступ. Например в кратковременный доступ модели мышей получают две бутылки (один с водой и других содержащих 20% (v/v) этанола) только в понедельник, среду и пятницу с 24 h и 48 h период вывода на будние и выходные дни, соответственно16. После нескольких недель кратковременный доступ мышей будет постепенно и добровольно эскалации питьевой уровней, в конечном счете достижения звезд похож на то, что наблюдается в модели DID. DID, однако, по-видимому, наиболее часто используемые модели для оценки как выпивка питьевой поведение. Существуют другие модели периодически пить, но они полагаются на ограничение доступа к продовольствию или паров палата индуцированной увеличение добровольных самоуправления, что делает их менее представитель добровольных человека алкоголем потребления16.
Protocol
Representative Results
Discussion
Во всем мире оценки показывают, что около 76 миллионов человек критериям гарантирует диагноз для алкоголя использование расстройства (AUD). К сожалению фармацевтического лечения имеющихся в настоящее время в значительной мере неэффективной и дальнейшее развитие необходимо компенсиров?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа получила поддержку, частично, путем исследования предоставляет SC CTSI NIH/NCRR/NCATS – UL1TR000130 (D.L.D.), AA022448 (D.L.D.) и ОСК школа фармации.
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
- Litten, R. Z., Falk, D. E., Ryan, M. L., Fertig, J. B. Discovery, Development, and Adoption of Medications to Treat Alcohol Use Disorder: Goals for the Phases of Medications Development. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 40 (7), 1368-1379 (2016).
- Grant, B. F., Dawson, D. A., Stinson, F. S., Chou, S. P., Dufour, M. C., Pickering, R. P. The 12-month prevalence and trends in DSM-IV alcohol abuse and dependence: United States, 1991-1992 and 2001-2002. Drug and Alcohol Dependence. 74 (3), 223-234 (2004).
- Sacks, J. J., Gonzales, K. R., Bouchery, E. E., Tomedi, L. E., Brewer, R. D. National and State Costs of Excessive Alcohol Consumption. American Journal of Preventive Medicine. 49 (5), 73-79 (2015).
- Litten, R. Z., et al. Medications development to treat alcohol dependence: a vision for the next decade. Addiction Biology. 17 (3), 513-527 (2012).
- . Johnson Medication Treatment of Different Types of Alcoholism. American Journal of Psychiatry. 167 (6), 630-639 (2010).
- Litten, R. Z., Wilford, B. B., Falk, D. E., Ryan, M. L., Fertig, J. B. Potential medications for the treatment of alcohol use disorder: An evaluation of clinical efficacy and safety. Substance Abuse. 37 (2), 286-298 (2016).
- Litten, R. Z., Ryan, M. L., Falk, D. E., Reilly, M., Fertig, J. B., Koob, G. F. Heterogeneity of Alcohol Use Disorder: Understanding Mechanisms to Advance Personalized Treatment. Alcoholism: Clinical and Experimental. Research. 39 (4), 579-584 (2015).
- Schuckit, M. A., et al. A Genome-Wide Search for Genes That Relate to a Low Level of Response to Alcohol. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 25 (3), 323-329 (2001).
- Batki, S. L., Pennington, D. L. Toward Personalized Medicine in the Pharmacotherapy of Alcohol Use Disorder: Targeting Patient Genes and Patient Goals. American Journal of Psychiatry. 171 (4), 391-394 (2014).
- Koob, G. F. Theoretical frameworks and mechanistic aspects of alcohol addiction: alcohol addiction as a reward deficit disorder. Current topics in behavioral neurosciences. 13, 3-30 (2013).
- Yoneyama, N., Crabbe, J. C., Ford, M. M., Murillo, A., Finn, D. A. Voluntary ethanol consumption in 22 inbred mouse strains. Alcohol. 42 (3), 149-160 (2008).
- Rhodes, J. S., Best, K., Belknap, J. K., Finn, D. A., Crabbe, J. C. Evaluation of a simple model of ethanol drinking to intoxication in C57BL/6J mice. Physiology & Behavior. 84 (1), 53-63 (2005).
- Thiele, T. E., Navarro, M. “Drinking in the dark” (DID) procedures: A model of binge-like ethanol drinking in non-dependent mice. Alcohol. 48 (3), 235-241 (2014).
- Crabbe, J. C., Spence, S. E., Brown, L. L., Metten, P. Alcohol preference drinking in a mouse line selectively bred for high drinking in the dark. Alcohol. 45 (5), 427-440 (2011).
- Sprow, G. M., Thiele, T. E. The neurobiology of binge-like ethanol drinking: Evidence from rodent models. Physiology & Behavior. 106 (3), 325-331 (2012).
- Neasta, J., Hamida, B., Yowell, Q., Carnicella, S., Ron, D. Role for mammalian target of rapamycin complex 1 signaling in neuroadaptations underlying alcohol-related disorders. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (46), 20093-20098 (2010).
- Huynh, N., et al. Preclinical development of moxidectin as a novel therapeutic for alcohol use disorder. Neuropharmacology. 113, 60-70 (2017).
- Egli, M. Can experimental paradigms and animal models be used to discover clinically effective medications for alcoholism. Addiction Biology. 10 (4), 309-319 (2005).
- Huynh, N., Arabian, N., Lieu, D., Asatryan, L., Davies, D. L. Utilizing an Orally Dissolving Strip for Pharmacological and Toxicological Studies: A Simple and Humane Alternative to Oral Gavage for Animals. Journal of Visualized Experiments. (109), (2016).
- Yardley, M. M., et al. Ivermectin reduces alcohol intake and preference in mice. Neuropharmacology. 63 (2), 190-201 (2012).
- Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. Blood sample collection in small laboratory animals. Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics. 1 (2), 87-93 (2010).
