O uso de modelos animais é uma ferramenta fundamental para a nossa compreensão das bases genéticas e fisiológicas da regulação energética, da percepção do gosto e do cheiro dos alimentos bem como do comportamento de escolha alimentar (Lutz e Woods, 2012), além de ser útil na busca de novos agentes antiobesidade (Vickers et al., 2011). Ratos e camundongos são os modelos predominantemente usados para a descoberta de novos
medicamentos embora, filogeneticamente, eles não estão intimamente relacionados ao homem. Entretanto, assim como o homem, eles são onívoros e possuem um complexo sistema digestivo e gustatório para identificar e consumir uma grande variedade de alimentos. Existem similaridades neuroanatômicas entre as áreas cerebrais que estão envolvidas no controle da ingestão alimentar e também está bem estabelecido que diversos neurotransmissores e neuropeptídeos produzem efeitos similares em animais de laboratório e no homem (Vickers et al., 2011). Por exemplo, a d-fenfluramina, a sibutramina, o rimonabanto e a lorcaserina, todos tem um efeito de reduzir o consumo alimentar quando administrados em ratos ou camundongos magros (Colombo et al., 1998; Jackson et al., 1997; Neill e Cooper, 1989; Smith et al., 2008; Thomsen et al., 2008; Verty et al., 2004; Vickers et al., 1999).
Dentre os modelos experimentais para o estudo da obesidade estão os modelos de obesidade induzidos por dieta (ex. dieta de cafeteria, dieta com alto teor de gordura, dieta com alto teor de frutose), os modelos genéticos de obesidade (ex. monogênicos: camundongos
db/db, ob/ob, amarelos “Agouti” e poligênicos: camundongos C57BI/6J e AKR/J associado à
dieta hipercalórica) e aqueles modelos de obesidade induzidos por lesão do núcleo ventromedial hipotalámico ( ex. glutamato de sódio e lesão elétrica do núcleo ventromedial hipotalámico) além dos modelos transgênicos (ex. camundongos nocaute para o receptor 4 de melanocortina, MC4RKO) (Vickers et al., 2011). Entretanto, a abordagem inicial de diversos estudos é verificar o efeito agudo de um potencial candidato a fármaco antiobesidade sobre a ingestão alimentar de roedores magros, pois além de servir como uma triagem, os testes agudos podem fornecer importantes informações in vivo sendo importantes para selecionar compostos que possuem um perfil apropriado para os estudos crônicos. De fato, os estudos agudos são utilizados a fim de se obter, de uma forma rápida, o perfil de ação dos compostos testados bem como informações a respeito de sua potência, eficácia, duração da ação e possíveis efeitos adversos (Vickers et al., 2011). Estes estudos agudos são tipicamente realizados em animais machos (Vickers et al., 2011), evitando, desta forma, a influência do ciclo estro sobre a ingestão alimentar (Asarian e Geary, 2006).
A maioria dos paradigmas utilizados para avaliar o comportamento alimentar tendem a estimular a ingestão alimentar em ratos ou camundongos (Vickers et al., 2011). Neste sentido, um dos métodos mais utilizados é o jejum noturno antes de iniciar o teste alimentar (Farhang et al., 2010; Hadcock et al., 2010; Vickers et al., 2001), que tem como vantagem ser um método bastante simples e induzir um aumento robusto da ingestão alimentar, embora não seja considerado fisiólogico (Vickers et al., 2011). Outras abordagens utilizadas para se aumentar o consumo alimentar são a utilização de uma dieta palatável que é uma mistura
úmida da ração para roedores (Neill e Cooper, 1989; Vickers et al., 1999) ou ainda o uso de iluminação na fase reversa (Hadcock et al., 2010). Alguns pesquisadores utilizam também dietas líquidas palatáveis como soluções contendo sacarose (Arnone et al., 1997) ou gordura (Hartfield et al., 2003) ou ainda leite condensado (Rowland et al., 2001). A administração de substâncias logo antes de iniciar a fase escura associada ao controle da alimentação durante a noite também é bastante utilizada para a avaliação de tratamentos agudos uma vez desta maneira não há necessidade de nenhuma intervenção para estimular a ingestão alimentar (Vickers e Clifton, 2012) .
A medida da ingestão total de alimentos demonstra apenas a efetividade das moléculas estudadas, mas não permite caracterizar o mecanismo de ação pelo qual estas moléculas reduzem a ingestão de alimentos. Um grande número de fatores pode afetar a ingestão alimentar de roedores de laboratório após a administração ou exposição a uma determinada substância. A redução da ingestão alimentar pode ocorrer por outros fatores que não a indução de saciedade como, por exemplo, através da ação de substâncias sedativas ou psicoestimulantes, substâncias que causam distúrbios fisiológicos resultando em mal-estar e até mesmo substâncias que possuem um gosto não palatável quando oferecidas por via oral (Lievens et al., 2003; Vickers e Clifton, 2012). Portanto, para garantir a especificidade de ação de uma substância se tornam importantes as observações comportamentais, tais como a sequência de saciedade comportamental (do inglês, behavioral satiety sequence (BSS)) e a análise microestrutural do comportamento alimentar, além da medida da atividade locomotora.
FIGURA 4. Sequência de saciedade comportamental (BSS)
Quando os roedores alimentam-se livremente até ficarem saciados, eles exibem um perfil comportamental característico, o qual foi chamado de BSS (Figura 4). Após comer, os animais apresentam uma maior incidência de comportamentos ativos (caminhar, elevar as patas dianteiras e farejar) seguida por um período destinado a arrumar/limpar-se (do inglês,
grooming) e finalmente, eles descansam (Antin et al., 1975; Halford et al., 1998). Uma
substância que antecipe a transição temporal entre os comportamentos de consumo alimentar e descanso, mas que mantenha intacta a sequência de comportamentos, provavelmente exerce efeitos associados à saciedade. Em contrapartida, substâncias que alteram este padrão comportamental (desorganizam a sequência) podem agir através de outros mecanismos tais como: indução de náusea, dor, sedação, hiperatividade ou mudanças na palatabilidade (Antin et al., 1975; Blundell et al., 1985; Halford e Blundell, 1996).
A ingestão alimentar é produto do tamanho e da frequência (número) das refeições e, desta maneira, as manipulações que inibem o consumo alimentar afetam um ou ambos parâmetros (Lievens et al., 2003). Os fatores que controlam o tamanho da refeição são diferentes daqueles que controlam a frequência (Varma et al., 1999). A análise dos parâmetros microestruturais do comportamento alimentar tais como a quantidade de alimento, a duração das refeições, a frequência, a latência para o início da primeira refeição, a taxa de alimentação (quantidade total de alimento ingerido/duração total da alimentação) e o tamanho médio das refeições (quantidade total de alimento ingerido/frequência) podem fornecer uma descrição detalhada do padrão de ingestão (Burton-Freeman et al., 1997; Langhans e Scharrer, 1987). Os parâmetros alimentares podem ser influenciados por variáveis fisiológicas tais como enchimento do estômago, peptídeos intestinais, neuropeptídeos, hormônios, metabólitos (glicose, aminoácidos, ácidos graxos etc) ou por sinais oro-sensoriais (gosto, textura, odor, etc) produzidos durante a alimentação (Burton-Freeman et al., 1997; Lucas e Timberlake, 1988; Smith, 2000) e são afetados de diferentes maneiras por agentes que induzem saciedade, mal-estar ou gosto ruim (Lievens et al., 2003). Assim, o uso de controles positivos para cada situação em particular auxilia na elucidação dos efeitos de um novo composto utilizado para inibir a ingestão alimentar.
Para comprovar que a redução do consumo alimentar é resultante de distúrbios fisiológicos que ocasionam mal-estar, utiliza-se geralmente o teste de aversão condicionada ao gosto (do inglês, conditioned taste aversion (CTA)) (Feurte et al., 2000; Lievens et al., 2003; Vickers e Clifton, 2012). Este teste baseia-se no fato de que os ratos são capazes de associar um novo gosto agradável (ex. solução de sacarina) com algum mal-estar ocasionado pela administração de um agente nocivo (ex LiCl), evitando futuramente o contato com a solução de gosto agradável. Um gosto diferente (neofobia) ou ruim também pode ser um dos motivos pelos quais uma dada substância induz uma redução do consumo de comida. Neste sentido, tornam-se de grande valia os experimentos de escolha, nos quais uma dieta padrão e uma dieta adulterada com alguma substância são oferecidas aos animais para a avaliação do
nível de preferência. Os efeitos da adição da substância teste à comida podem ser comparados aos efeitos de um agente de gosto ruim conhecido (ex. quinina) (Lievens et al., 2003; Sunday et al., 1983).