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Système de métabolisme énergétique animal - Aide à l'évaluation de la sécurité des médicaments

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Recherche sur la substitution des sédatifs traditionnels par l'extrait de passiflore

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Contexte

Au cours des dernières décennies, l'utilisation de somnifères a considérablement augmenté, tout comme le nombre de personnes souffrant de troubles du sommeil. De même, la dépendance à l'égard de ces médicaments a également fortement augmenté. Cependant, l'utilisation excessive de somnifères peut entraîner des comportements anormaux inattendus et des maladies métaboliques subséquentes, en particulier des troubles métaboliques résultant de comportements alimentaires anormaux et d'une instabilité psychologique. Des études récentes ont fait état de nombreux effets secondaires des somnifères délivrés sur ordonnance, indiquant que les patients dont les habitudes de sommeil sont irrégulières peuvent souffrir de troubles métaboliques. En particulier, la prise excessive et prolongée de somnifères a été associée à des comportements anormaux pendant le sommeil, et des rapports suggèrent un taux de mortalité élevé chez les patients souffrant d'insomnie.

Des recherches récentes ont identifié les remèdes à base de plantes comme une solution significative pour soulager l'insomnie. Les scientifiques ont découvert que l'extrait éthanolique de la passiflore, qui contient des composés flavonoïdes majeurs communément appelés Passiflore, a des propriétés inductrices de sommeil. Une étude antérieure a confirmé que cet extrait induit le sommeil chez les animaux lorsqu'il est administré en dose unique ou de manière répétée. Dans l'étude suivante, nous avons observé les changements comportementaux et métaboliques chez les souris après cinq jours d'administration orale répétée de l'extrait d'IP.

Objectif de l'étude

Dans cette étude, nous avons étudié la sécurité de l'extrait d'IP en tant qu'alternative aux somnifères en évaluant les changements métaboliques et comportementaux résultant d'une administration orale répétée.

Matériels et méthodes

Les souris ont été divisées en deux groupes : un groupe témoin (traité par véhicule) et un groupe PI (traité par passiflore). Les souris ont été suivies à l'aide d'un système de métabolisme énergétique animal. Avant l'expérience, les souris ont été acclimatées pendant deux jours dans des cages métaboliques contenant de la nourriture et de l'eau. Les conditions d'hébergement ont été maintenues à température ambiante (22±2°C) avec 60% d'humidité et un cycle lumière/obscurité de 12 heures (période de lumière : de 07h00 à 19h00), en veillant à ce que les animaux aient un accès libre à la nourriture et à l'eau pendant la période d'acclimatation. Les groupes témoin et PI ont ensuite été nourris avec de l'eau (500 mg/kg/jour) et du PI (500 mg/kg/jour), respectivement, pendant cinq jours consécutifs, l'alimentation étant normalisée deux heures avant l'extinction des feux. La consommation d'oxygène (VO2), la production de dioxyde de carbone (VCO2) et la consommation alimentaire ont été mesurées à l'aide du système de métabolisme énergétique. Les taux d'échange respiratoire et la dépense énergétique (EE) ont été calculés à l'aide d'un logiciel interne standard.

Résultats Analyse 1 : Le système de surveillance du métabolisme animal a enregistré la consommation de nourriture et d'eau des souris traitées par Veh- et PI 500 pendant cinq jours consécutifs et a calculé la consommation moyenne en temps réel pour un cycle lumière/obscurité de 24 heures. Dans le groupe PI 500, la consommation de nourriture et d'eau a montré une diminution significative ou une tendance à la baisse 2 à 4 heures avant l'allumage des lumières. Après l'extinction des lumières, les deux groupes ont montré une augmentation de la consommation de nourriture et d'eau ; cependant, il n'y avait pas de différence statistiquement significative dans la consommation de nourriture et d'eau entre les deux groupes.

Analyse des résultats 2 : Le rapport d'échange respiratoire (RER) dans le groupe PI 500 était plus élevé pendant la période d'éclairage et est resté élevé pendant environ 11 heures après l'administration orale de PI. Cependant, après la période comprise entre 04h00 et 06h00 (durée indiquée par les lignes pointillées), la tendance du RER s'est inversée et le RER du groupe PI 500 a commencé à diminuer. En outre, l'étude a révélé que les résultats de la dépense énergétique (EE) pendant la période d'obscurité étaient significativement plus faibles dans le groupe PI 500. Le graphique d'activité en temps réel a également montré que l'activité pendant la période d'obscurité était nettement plus faible dans le groupe PI 500 que dans le groupe Veh, ce qui indique que le groupe PI 500 a toujours maintenu de faibles niveaux d'activité pendant la période d'obscurité.

Conclusion

Ces résultats suggèrent que le traitement à l'IP réduit efficacement la dépense énergétique. En d'autres termes, aucune augmentation de l'appétit ou prise de poids n'a été observée, et aucun changement dans la composition corporelle n'a été noté, seulement des altérations dans les habitudes de sommeil. Étant donné que l'utilisation répétée de divers somnifères sur ordonnance a été signalée comme provoquant des anomalies comportementales et des changements métaboliques, nous avons cherché à déterminer si l'administration répétée d'extraits d'IP pouvait induire des problèmes similaires dans un modèle animal. Dans l'ensemble, les résultats n'ont pas montré d'effets indésirables, tels que des phénotypes métaboliques ou des comportements anormaux, y compris l'hyperphagie ou des changements métaboliques inattendus, après l'administration répétée de l'extrait d'IP à des souris pendant 5 jours. Grâce à cette étude, nous avons confirmé que l'utilisation de l'extrait d'IP a principalement un effet d'induction du sommeil, au moins dans les modèles animaux, sans causer de perturbations comportementales ou métaboliques négatives.

Système de surveillance du métabolisme animal Tow-Int Tech

Le système de contrôle du métabolisme animal de Tow-Int Tech se compose principalement d'une chambre environnementale, de cages expérimentales pour animaux, d'un contrôleur d'acquisition de données, d'une source de gaz et de composants de filtration, d'un ordinateur hôte et d'un logiciel. Il utilise une chambre environnementale au sol qui peut intégrer jusqu'à 64 canaux, ce qui permet de contrôler simultanément et en continu le métabolisme respiratoire, la consommation de nourriture et d'eau, l'activité spontanée et l'exercice volontaire de petits animaux dans le même lot. Le système enregistre les données pertinentes à des fins d'analyse et offre un large éventail d'applications. Il peut être utilisé dans des études sur les maladies cardiovasculaires, la tolérance à l'insuline, la relation entre le syndrome métabolique, le diabète et le vieillissement ; les maladies métaboliques, les dommages neurologiques, les facteurs épigénétiques, les changements dans la fonction cérébrale dus à l'utilisation d'antibiotiques ou à l'exposition à des toxines ; l'évaluation des demandes métaboliques, les effets thermogéniques relatifs de différents aliments, boissons, activités et médicaments ; la recherche sur l'analyse du phénotype métabolique ; les études comportementales ; la recherche nutritionnelle ; la recherche sur le bétail ; et les études sur le microbiome, entre autres.

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Référence

Kim GH, Yi SS. L'administration orale chronique de Passiflora incarnata extract n'a pas d'effets anormaux sur les paramètres métaboliques et comportementaux chez la souris, sauf pour induire le sommeil. Lab Anim Res. 2019 Dec 30;35:31. doi : 10.1186/s42826-019-0034-9. PMID : 32257918 ; PMCID : PMC7081546.