Исследование T1 (черновик)

Введение

Гиперфагия (регулярное переедание) является основной причиной эпидемии ожирения в развитых странах. Ожирение имеет низкую статистику долговременную излечения. Согласно текущей парадигме, гиперфагия является следствием неограниченной доступности пищи, а также особой привлекательности отдельных видов пищи. В организме млекопитающих существует гомеостатическая система, предотвращающая гиперфагию, главную роль в которой играет лептин​1​. Обнаружено, что всеядные млекопитающие (крысы), получающие сладко-жирные смеси становятся резистентными к лептину​2​. За последние десятилетия появились исследования «пищевой зависимости». Установлено, что многие распространённые виды пищи вызывают зависимость, подобную наркотической, что подтверждается как поведенческими экспериментами, так и современными нейрофизиологическими методами наблюдения.

Необходимо провести модельный эксперимент с всеядными млекопитающими, имеющими схожий с человеком профиль питания – крысами. Предполагается, что факт употребления крысами пищи, вызывающей зависимость (ПВЗ), и временной профиль употребления являются определяющими факторами гиперфагии.

Эксперимент призван проверить три гипотезы:

  • ГИПОТЕЗА 1: О необходимости и достаточности факта наличия свободного доступа (AL, ad libitum) к ПВЗ для возникновения гиперфагии всеядных млекопитающих.
  • ГИПОТЕЗА 2: О достаточности факта отсутствия доступа к ПВЗ для устранения гиперфагии и значительного уменьшения ожирения.
  • ГИПОТЕЗА 3: О большей долговременной эффективности излечения ожирения методом полного отказа от ПВЗ в сравнении с методом ограничения калорийности питания (CR, caloric restriction) при сохранении доступа к ПВЗ.

Материалы

  1. Лабораторные крысы (аутбридинговые или инбридинговые?) однополые или нет, сколько?
    (3f + 3m)*3 = 18 норм?
  2. Ящики с поилкой, несколькими кормушками и электрической сеткой (правильно ли? или лучше рычаг? пишут, что электрический шок может быть разным для разных особей, влажности лапок и тд).
  3. РЦП – разнообразная цельная пища. Несколько отдельных кормушек для каждого типа пищи: листья растений, сладкие (не крахмалистые) плоды, злаки, семена подсолнечника, беспозвоночные. РЦП призвана сымитировать питание крыс в естественной среде, не ограничивая в выборе по главным компонентам питания: углеводам в виде сахаров и крахмалов, жирам животного и растительного происхождения, белкам животного и растительного происхождения. Любые добавки, экстракты и ароматизаторы должны отсутствовать.
  4. ПВЗ – высококалорийный сладко-крахмалисто-жирный корм с ароматическим маркером (ваниль).

Ящик должен иметь поилку и изменяемый набор кормушек, примерно таким образом:

Процедура

Три одинаковые группы крыс A, B, C. Вода всегда ad libitum. Метод питания различен для трёх групп и трёх этапов.

  Группа Питание Состояние после этапа Интерпретация
Этап 1:
набор веса
A РЦП AL Контрольная масса тела m1A. Несмотря на доступ к пище AL, лептиновая система не допускает гиперфагии.
B, C РЦП AL + ПВЗ AL Увеличенная масса тела m1BC (m1BC >> m1A). Возникает явное предпочтение употребления ПВЗ в результате развития зависимости, гиперфагия как результат лептинорезистентности.
Этап 2:
снижение веса
A РЦП AL Контрольная масса тела m2A (m2A ~ m1A). То же, что и в этапе 1
B Масса тела снижена до m2BC (m2BC ~ m2A). За определённый срок происходит устранение зависимости от ПВЗ. Уменьшение жировой массы вызывается лептиновой системой после восстановления организмом контроля над питанием.
C ПВЗ CR​ Масса тела снижена до m2BC (m2BC ~ m2A). Уменьшение жировой массы вызывается ограничением калорийности рациона при сохранении зависимости от ПВЗ.
Этап 3:
долговременная эффективность
A РЦП AL + ПВЗ за «плату» Контрольная масса. Масса тела незначительно увеличена до m3A (m3A > m2A). Отсутствие зависимости от ПВЗ при наличии свободного доступа к РЦП делает получение пищи за «плату» субъективно невыгодным. Лептиновая система ограничивает гиперфагию.
B Масса тела незначительно увеличена до m3B (m3B > m2BC).
C Масса тела значительно увеличена до m3C (m3C >> m2BC, предположительно m3C ~ m1BC). Наличие зависимости от ПВЗ заставляет животное вносить «плату» за получение ПВЗ, игнорируя «бесплатную» РЦП. Вновь развивается гиперфагия и ожирение.

Визуализация таблицы выше:

На этапе 3 эксперимент демонстрирует, что несмотря на полную эквивалентность условий и одинаковую массу, крысы групп B и C ведут себя по разному в зависимости от статуса зависимости.

«Плата» за ПВЗ

Необходимость внесения «платы» за получение ПВЗ имитирует ингибирующий контроль человека при употреблении ПВЗ. Человек, в отличие от крысы, знает о вероятном ожирении вследствие употребления ПВЗ. Этого употребления легко избежать в случае, если зависимость, как функциональная патология мозга исчезла, и сложно, в случае, если она активна. Особенную сложность представляет долговременный контроль.

Ссылки

  1. 1.
    Oswal A, Yeo G. Leptin and the Control of Body Weight: A Review of Its Diverse Central Targets, Signaling Mechanisms, and Role in the Pathogenesis of Obesity. Obesity. July 2009:221-229. doi:10.1038/oby.2009.228
  2. 2.
    Harris RBS, Apolzan JW. Changes in glucose tolerance and leptin responsiveness of rats offered a choice of lard, sucrose, and chow. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. June 2012:R1327-R1339. doi:10.1152/ajpregu.00477.2011