Physiol Behav. Skrywer manuskrip; beskikbaar in PMC 2012 Jul 25.
Gepubliseer in finale geredigeerde vorm as:
Physiol Behav. 2011 Jul 25; 104 (1): 87-97.
Gepubliseer aanlyn 2011 Mei 1. doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.04.041
PMCID: PMC3132131
NIHMSID: NIHMS295966
Rebecca L Cowin,1 Nicole M. Avena,2,3 en Mary M. Boggiano4
Abstract
Navorsing het gefokus op die verstaan van hoe ooreetende breinbeloningsmeganismes en daaropvolgende gedrag, beide voorkliniek en in kliniese navorsingsinstellings, kan beïnvloed. Hierdie werk word deels gedryf deur die behoefte om die etiologie en moontlike behandelings vir die voortgesette vetsug epidemie te ontbloot. Oortoevoer, of nie-homeostatiese voedingsgedrag, kan egter onafhanklik van vetsug voorkom. Om die veranderlike van ooreet van die gevolg van verhoogde liggaamsmassa te isoleer, is van groot nut, aangesien dit bekend is dat verhoogde liggaamsgewig of vetsug sy eie nadelig effekte op fisiologie, neurale prosesse en gedrag kan oplewer. In hierdie resensie bied ons data voor van drie geselekteerde diermodelle van nie-homeostatiese voedinggedrag wat normaalweg gewig het, wat aansienlik beïnvloed is deur Bart Hoebel se 40 + -oorloopbaan wat motivering, voeding, versterking en die neurale meganismes wat deelneem aan die regulering van hierdie prosesse. Eerstens word 'n model van suikerbingeing beskryf (Avena / Hoebel), waarin diere met herhaalde, intermitterende toegang tot 'n suikeroplossing gedrag en breinveranderinge ontwikkel wat soortgelyk is aan die effekte van sommige dwelmmiddels wat dien as die eerste diermodel van voedselverslawing. Tweedens, 'n ander model word beskryf (Boggiano) waarin 'n geskiedenis van dieet en stres verdere binge-eet van smaaklike en nie-smaaklike kos kan voortduur. Daarbenewens word 'n model (Boggiano) beskryf wat toelaat dat diere geklassifiseer word as 'n binge-geneig teen binge-weerstandige fenotipe. Laastens word 'n beperkte toegangsmodel beskryf (Corwin), waarin nie-voedsel-beroofde rotte met sporadiese beperkte toegang tot 'n hoëvet-voedsel ontwikkelings van binge-tipe ontwikkel. Hierdie modelle word beskou as binne die konteks van hul effekte op breinbeloningsisteme, insluitende dopamien, die opioïede, cholinergiese stelsels, serotonien en GABA. Die data wat uit die gebruik van hierdie modelle verkry word, toon duidelik dat gedrags- en neuronale gevolge van bingeing op 'n lekker kos, selfs wanneer dit by normale liggaamsgewig verskil van diegene wat voortspruit uit die verteerbare voedsel in 'n nie-binge wyse. Hierdie bevindinge kan belangrik wees om te verstaan hoe ooreet gedrag en breinchemie kan beïnvloed.
Inleiding
Ooreet is toenemend bestudeer in beide prekliniese en kliniese navorsing. Dit word deels gedryf deur wetenskaplike belangstelling om die etiologie van en die ontwikkeling van behandelings vir die voortdurende vetsug epidemie te verstaan. Baie studies het smaaklike diëte gebruik om oor ooreet en vetsug in rotte te veroorsaak met uitkomste wat relevant is vir die neurobiologie van verslawing wat gerapporteer word [1-4]. Oortoevoer, of nie-homeostatiese voedingsgedrag, kan egter onafhanklik van vetsug voorkom. Dit is algemeen bekend dat verhoogde liggaamsgewig of die toestand van obesiteit alleen skadelike effekte op fisiologie, neurale prosesse en gedrag kan oplewer. Dit is ewe belangrik om te verstaan hoe hierdie parameters deur die daad van ooreet geraak word.
Ter ere van die feestyd van Bart Hoebel, sal ons data voorlê van drie geselekteerde diermodelle van normale gewig, nie-homeostatiese voedingsgedrag wat aansienlik beïnvloed is deur sy 40 + jr loopbaan wat motivering, voeding, versterking en die neurale meganismes bestudeer wat neem deel aan die regulering van hierdie prosesse. Die algemene tema wat saam met hierdie modelle in hierdie vraestel aansluit, is dat hulle gefokus is op die modellering van binge-eetgedrag, 'n algemene afwykende eetgedrag wat in eetversteurings, vetsug en subkliniese bevolkings gesien word [5-7]. Binge episodes word objektief gekenmerk deur die verbruik van meer kos in 'n kort tydperk as wat normaalweg onder dieselfde toestande en binne 'n soortgelyke tydstip verbruik sal word. Daarbenewens word bingeing vergesel van 'n subjektiewe gevoel van verlies aan beheer [8]. Bingeing is intermitterend en word problematies wanneer dit gereeld voorkom, maw 'n paar keer per week vir maande of jare. Die leeftydvoorkoms van gereelde binge-eet in die Verenigde State is ongeveer 5% met 'n mediane ouderdom van ongeveer 12.5 jaar [5, 6]. Ongeveer 35% van diegene wat gereeld binge oorgewig of vetsugtig is, maar die voorkoms van bingeing verhoog met BWI. Verder, die risiko van gewig herwin na behandeling is hoër in bingeing as in nie-bingeing vakke [5-7]. Onder diegene wat binge, oor 76% van volwassenes en 85% van adolessente ervaar psigiatriese ko-morbiditeite soos angs, bui, impulsbeheer of stofgebruiksversteurings [5, 6]. Die vermoë om in die huis-, werk-, skool-, persoonlike- of sosiale omgewing te funksioneer, word ook benadeel onder diegene wat binge. Byvoorbeeld, 78% van diegene met bulimia nervosa en 62.6% van diegene met binge eating disorder (BED) rapporteer rolversaking [5, 6]. Selfmoord idees en selfmoordpogings is skrikwekkend hoër in adolessente wat binge eet as in diegene wat dit nie doen nie. Onder adolessente sonder eetversteurings het 11.2% selfmoord-ideasie en 3% selfmoord gepleeg. Onder adolessente met bulimia nervosa het 53% en 35.1% onderskeidelik selfmoord-idees en selfmoordpogings gerapporteer; onder adolessente met BED, was die onderskeie persentasies 34.4% en 15.1% [6]. Kortom, bingeing is algemeen en word geassosieer met medikorbiditeite wat die behandeling bemoeilik. Die gebruik van diermodelle, soos dié wat in hierdie oorsig beskryf word, sal ons begrip van hierdie moeilike vorm van wanordelike eetgewoontes bevorder en die grondslag lê vir die ontwikkeling van nuwe intervensiestrategieë.
Die modelle wat hier beskryf word, voldoen aan die DSM-IV definisie van 'n objektiewe binge episode, dit wil sê die verbruik van meer energie in 'n diskrete tydperk as wat normaalweg onder soortgelyke omstandighede binne 'n soortgelyke tyd verteer sal word [8]. Die uitdaging in die ontwikkeling van hierdie modelle was om normale eetgewoontes te onderskei van oormatige eetgewoontes tydens diskrete bouts. Die bydraes van Bart Hoebel tot die veld van ingewikkelde gedrag was 'n integrale deel van die ontwikkeling van hierdie modelle, en het baie van die grondslag gelê vir studies van voeding en beloning wat voortspruit uit hul gebruik.
Die Suikerverslawing Model
Suiker bingeing lei tot verslawing-agtige gedrag
Daar is anekdotiese rekeninge waarin mense beweer dat hulle verslaaf is aan sekere kosse, en hierdie verslawing manifesteer as oormatige ooreet, 'n gevoel van benoudheid wanneer smaaklike kos nie beskikbaar is nie en 'n drang van sekere kosse [9]. Hierdie voedselverslawing is geneig om te fokus op hoogs smaaklike, energie-digte kosse, of vir sommige mense, verfynde koolhidrate. Soos 'n persoon wat verslaaf is aan dwelms, voel diegene wat voel dat hulle verslaaf is aan sekere kosse, dit moeilik om ooreet te hou, wat uiteindelik kan lei tot liggaamsgewigstoename vir sommige individue.
Alhoewel die term "voedselverslawing" dikwels in die algemeen gebruik word, is die wetenskaplike definisie daarvan pas op die proef gestel en bewyse word opgehoop om te suggereer dat oormatige inname van sekere voedselsoorte onder gespesifiseerde toestande wel gedrag en veranderinge in die brein kan oplewer wat op 'n verslawing lyk -like staat. Self-geïdentifiseerde geraffineerde voedselverslaafdes gebruik kos vir selfmedikasie; hulle eet wanneer hulle moeg, angstig, depressief of geïrriteerd voel om 'n negatiewe gemoedstoestand te ontsnap [9]. Om riglyne te identifiseer om sulke individue te identifiseer, is die Yale Food Addiction Scale ontwikkel. Hierdie instrument is die eerste psigometries-gekwalifiseerde skaal wat kriteria vir afhanklikheid van voedsel bepaal, gebaseer op wysigings van die DSM-IV kriteria vir substansafhanklikheid [10]. Benewens die vestiging van duidelike identifiserende gedragskriteria, ondersteun die studie van die brein en genetika ook die idee dat oormatige verbruik van smaaklike kos parallel met verslawing het. Punte op die Yale Food Addiction Scale korreleer met groter aktivering van die anterior cingulêre korteks, die mediale orbitofrontale korteks en die amygdala, streke wat met motivering geassosieer word, in reaksie op die verwagting van smaaklike kos [11]. Verbruik van kosse wat besonder smaaklik is, kan dieselfde breinstreke aktiveer [11, 12], wat kan lei tot kognitiewe aspekte van dringende kos. Verder toon PET-skanderings dat vetsugtige vakke 'n afname in striatale D toon2 reseptor beskikbaarheid wat verband hou met die liggaamsmassa van die vak [13] en is soortgelyk in grootte tot die verminderings wat in dwelmverslaafde vakke gerapporteer word [14]. Verder, hierdie veranderinge is nouer korreleer met binge eetgedrag as wat dit is om liggaamsgewig [15]. Vakke wat binge eet, het ook getoon dat hulle 'n "funksievermoë" van die mu-opioïede reseptor geen het, wat korreleer met hoër tellings op 'n selfverslag maatstaf van heoniese eetgewoontes [16]. Verskeie ander referate het oorvleuelings beskryf wat bestaan tussen verslawing en ooreet [17].
'N Mens kan wonder hoe iets so onskuldig as 'n smaaklike kos, wat baie mense gereeld verbruik sonder nadelige uitwerking op gesondheid of welsyn, kan verwant wees aan 'n dwelmmisbruik. In hierdie afdeling bespreek ons 'n diermodel wat in die Hoebel-laboratorium ontwikkel is. Dit wys hoe maniere waarop 'n smaaklike kos gedrag kan lewer by rotte, soos dié wat met misbruikmiddels gesien word. Hierdie model, wat in die finale stadium van Bart se loopbaan ontwikkel en verfyn is, is die eindresultaat van 'n 20 + -jaar-soeke om te verstaan of kos verslawend kan word. Soos in een van sy vroeë mikrodialise-vraestelle aangedui, waarvolgens die effek van voedselinname op ekstrasellulêre dopamien (DA) vlakke in die nukleusakkapelle (NAc) gerapporteer is: "Eet kan verslawend wees in die mate dat dit effekte soos kokaïen het." [18], bl. 1711). Die suikerverslawingmodel demonstreer die voorkennis van daardie woorde.
In hierdie model word rotte gehandhaaf op daaglikse 12-h voedsel ontneming, gevolg deur 12-h toegang tot 'n 25% glukose- of 10% sukrose oplossing en knaagdier chow [19, 20]. Die model is al voorheen beskryf [20], en bevindinge wat hierdie model gebruik, word in vorige resensies bespreek [19, 21]. Kortliks, na net 'n paar dae op hierdie skedule, begin die rotte hul daaglikse inname en binge op die suiker te verhoog, aangesien hulle deur die intuïtie van die suikeroplossing in die eerste uur toegang toegeneem word. Benewens 'n binge by die aanvang van toegang verander die daaglikse voedingspatrone sodanig dat die rotte groter suiker maaltye dwarsdeur die toegangsperiode neem, in vergelyking met die diere wat die suiker beheer ad libitum. Wanneer die opioïed-reseptor antagonis naloksoon toegedien word, kom somatiese tekens van onttrekking, soos tande chattering, teepaw bewing en kopskudge voor by rotte wat suiker eet. [22]. Suikerbinge rotte vertoon ook angsagtige gedrag, gemeet aan 'n verminderde hoeveelheid tyd wat spandeer word op die blootgestelde arm van die verhoogde doolhof. Tekens van opiaatagtige onttrekking kom ook spontaan voor (dws sonder naloksoonbehandeling), wanneer alle voedsel vir 24 h verwyder word [19, 22]. Suikerbinge rotte toon ook tekens van verhoogde motivering om sukrose te verkry; die rotte hefboom druk vir 23% meer suiker in 'n toets na 2 wks van onthouding as wat hulle voorheen gedoen het [23], terwyl 'n kontrolegroep met die vorige 0.5-h daaglikse toegang tot suiker gevolg deur 2 van onthouding nie die effek toon nie. Dit dui op 'n verandering in die motiverende impak van suiker wat deur 'n lang tydperk van onthouding voortduur, wat lei tot verhoogde inname. Die resultate dui verder daarop dat relatief kort aanvalle van suiker inname nie voldoende is om 'n verhoogde inname na afloop van die onthouding te veroorsaak nie, maar eerder beperkte toegang in die vorm van langdurige binge-tipe eet, is nodig om die effek te produseer.
Daarbenewens dui ander studies daarop dat suikerbinge-rotte kruisgevoeligheid met sommige dwelmmiddels toon. Hulle is hiperaktief in reaksie op 'n lae uitdagingsdosis amfetamien wat min of geen effek op naïewe diere het, terwyl rotte gehandhaaf word op die suikervoedingsskedule, maar geadministreer word, is nie hiperaktief nie, en ook nie rotte in beheergroepe nie (bv. Rotte wat toegelaat word om net op chow, of met ad libitum Toegang tot suiker en chow, of ad libitum toegang tot chow alleen) wat die uitdaging dosis van amfetamien gegee is [24]. Verder, wanneer rotte suiker aanval en dan gedwing word om te onthou, toon hulle later 'n groter inname van 9% alkohol in vergelyking met beheergroepe wat voorheen gehandhaaf is op ad libitum sukrose en chow, ad libitum chow of binge toegang om alleen te chow [25]. Dit dui daarop dat intermitterende oormatige suiker inname 'n poort tot alkoholgebruik kan wees. Saam met die neurochemiese bevindinge wat hieronder beskryf word, dui die resultate van hierdie model daarop dat bingeing op 'n suikeroplossing mesolimbiese DA en opioïdale stelsels affekteer, met gevolglike neurale aanpassings wat as tekens van afhanklikheid manifesteer.
'N Duidelike sterkte van hierdie model is dat dit die eerste diermodel is waarin 'n omvattende stel kriteria wat met verslawing geassosieer word, beskryf word wanneer rotte 'n lekker kos eet. Dit kan dus 'n handige hulpmiddel bied om breinmeganismes wat met herhaalde binge-agtige bouts geassosieer word, te bestudeer, en help miskien met die ontwikkeling van farmakoterapieë wat daarop gemik is om binge-eet van of dalk verslawing aan smaaklike kos te onderdruk [26]. Sulke terapieë kan dalk veral nuttig wees onder kliniese bevolkings wat sameborrente middels gebruik en binge eetstoornisse uitdruk [5, 6]. Nog 'n sterkte van hierdie model (en ook die ander modelle wat in hierdie oorsig beskryf word) is dat die bingeing-rotte nie oorgewig word nie, die gedragsveranderlike van binge-tipe eetgewoontes kan geïsoleer word. Dit is belangrik, aangesien dit bekend is dat die effekte van vetsug veranderinge in die brein kan veroorsaak wat beloning beïnvloed [27]. Dus, deur die veranderlike van binge-tipe eetgewoontes uit die gevolg van verhoogde liggaamsgewig te kanoleer, kan die effekte van smaaklike voedselbingeing op die brein en gedrag bepaal word.
Ander laboratoriums het aanvullende bevindings gerapporteer wat daarop dui dat tekens van verslawing kan voorkom wanneer ander intermitterende sukrose-toegangskedules gebruik word. Intermitterende sukrose toegang kruis sensitiwiteit met kokaïen [28] en fasiliteer sensitiwiteit vir die DA agonist quinpirole [29]. Ook, angsagtige gedrag is gerapporteer by rotte met beperkte toegang tot 'n hoë-sukrose-dieet [30]. Ander fisiologiese en gedragsveranderinge wat 'n negatiewe toestand voorstel, is aangeteken by rotte wat suikers intermitterend verbruik. Byvoorbeeld, die verwydering van suiker is aangemeld om liggaamstemperatuur te verminder [31] en teken tekens van aggressiewe gedrag aan [32].
Die Geskiedenis van dieet + Stres (HD + Stres) Model
'N Geskiedenis van dieet + spanning lei tot binge-eet
Die HD + Stres-model is elders in detail beskryf [33, 34]. Hierdie model herhaal verskillende eienskappe van kliniese binge-eet [35, 36] en bevorder bingeing deur besoedeling van rotte na 'n geskiedenis van dieet (HD) en om te stres. Daarom is dit geskik vir die studie van bulimia nervosa, binge-purge anorexia nervosa en BED, wat almal algemeen beskou word deur 'n HD en stres, en word gekenmerk deur binge-eet [8, 37-40].
Vier groepe jong vroulike rotte word vergelyk: 'n suiwer kontrolegroep (noHD + noStress), 'n HD-een-groep (HD + noStress), 'n stres alleengroep (noHD + Stress) en die eksperimentele groep wat binge-eet, die HD modelleer + Spanningsgroep. 'N HD word gesimuleer deur die rotte bloot te stel aan siklusse van voedselbeperking en refeeding. Hulle kry 66% van kontroles se chow vir 5 dae gevolg deur 2 dae van ad libitum Oreo koekies (as die lekker kos) met ad libitum Chow, dan slegs 4 dae met slegs ad libitum chow. Toetse vind plaas op die 12th dag van die siklus en teen daardie tyd het die HD-groepe gewig verloor en weeg dieselfde as die NOHD-rotte. Stres word toegedien met 3 sekondes van 0.6 mA voetskok net voor die voedingstoets. Ratte in die noStress-toestand spandeer gelyke tyd in die skokkamer sonder skok. Tydens die voedingstoets het rotte ad libitum hoeveelhede koekies en chow in hul huishokke. Na die derde beperking / refeeding en stres siklus, en na elke siklus daarna (tot 23 siklusse is aangemeld [41]) onderskei die HD + Stresgroep homself deur statisties meer kos (van 30-100% meer kcals van smaaklike kos teenoor die drie ander groepe) binne die eerste 4 h van die voedingstoets te eet ten spyte van die feit dat hulle nie in 'n toestand van voedsel ontbering [33]. Die rotte binge op koekies, nie chow, in ooreenstemming met eet vir beloning in teenstelling met metaboliese behoefte [33, 42], en bevestig dat daar nie 'n langdurige kalorie tekort is van beperking / refeeding nie. Die mees dwingende bewys dat die binge-eet nie homeostaties aangedryf word nie, vind plaas wanneer die rotte gestres en getoets word terwyl dit honger is (tydens die kaloriebeperkingsfase). HD rotte beide met en sonder spanning verteer meer kos deur hul normale chow inname te verhoog, maar die HD + Stress groep oorskry hierdie homeostaat-aangedrewe ooreet deur ook aansienlik meer smaaklike kos te verbruik [43]. Die bingeing op smaaklike kos versus chow, en daaropvolgende studies met opioïdergiese middels (hieronder bespreek) dui daarop dat die binge-eet beloon word. Eet vir beloning en die sneller effekte van stres (vs. honger) is kenmerkend van kliniese eetgewoontes [44-48]. Dit is opmerklik om daarop te let dat al drie die kontrolegroepe altyd smaakliker kos eet as kou onder versadigde omstandighede, 'n normale effek wat gedryf word deur die hoë smaaklikheid van die koekies. Die oordrewe inname wat deur die HD + Stress rotte aangetoon word, is egter nie normaal nie, en dit word in hierdie model as operasioneel beskou. Verskeie ander groepe het die HD + Stress-model aangepas deur die lengte van elke komponent van die siklus, die tipe binge-voedsel, die tipe spanning wat toegedien is, en die soort knaagdier wat gebruik is, te verander.60, 62, 91, 92, 182].
Alhoewel stres 'n belangrike sneller is, is rotte nodig nie tydens die aanvanklike HD-siklusse blootgestel word aan spanning of smaaklike voedsel vir daaropvolgende bingeet [49]. Alhoewel al drie die faktore op latere tydstip nodig is om uiting te gee aan binge-ete, is die vorige geskiedenis van energie-ontneming die belangrikste faktor in die neuro-aanpassing van die rotte tot binge-eat [33]. Bart Hoebel het eerstens 'n wetenskaplike verklaring vir die verband tussen dieet en beloning gegee: voedselontbering het die ekstrasellulêre DA-vlakke in die NAc dramaties verlaag [50]. Hy het ook gevind dat rotte harder gewerk het om elektrisiteit in die laterale hipotalamus self te stimuleer as hulle honger was [51] en berig dat die hervoeding van eenmalige rotte wat deur voedsel ontneem is, die DA-vlakke in die NAc-dop verhoog tot hoeveelhede wat die voedingsperiode oorskry [52]. Hierdie werk het gehelp om 'n neurobiologiese verband tussen voedingstoestande en beloning te versterk en het 'n meganisme voorgestel waardeur 'n HD die brein kan laat prut. 'N HD sal anhedonië produseer wat omgekeer word deur die toename in DA wat deur eet geëet word. Inderdaad, daaropvolgende werk uit die Boggiano-laboratorium het bevind dat rotte met HD neurochemiese en gedragsveranderings ontwikkel het, in ooreenstemming met anedonia ondanks normale energiebalans. Dit was waar ongeag die ervaring met of sonder spanning [53] en of rotte gedurende die HD onderbroke, daaglikse of geen blootstelling aan smaaklike voedsel gehad het nie [53, 54]. As mense dit vertaal, word “verbode kosse” (gewoonlik smaaklike voedselsoorte) dikwels tydens 'n botsing verbruik [55, 56]. Die gepaardgaande oplewing in die DA sou hierdie kosse baie meer versterkend maak vir individue in 'n toestand van energie-ontbering (dit wil sê tydens 'n lae-kalorie dieet), as by individue wat dieselfde voedsel in 'n nie-energie-ontneemde toestand verbruik.
Benewens die oënskynlike sterk invloed wat 'n HD op daaropvolgende binge-eet het, dui onlangse bewyse ook daarop dat binge-ete stres kan verminder. Hierdie bykomende positiewe waarde sou die eet van drank moeiliker maak om te blus. Bart Hoebel het die vroeëre voorspelling gemaak dat “stres-geïnduseerde vrystelling van DA stroombane in die NAc en ander terreine wat stimuli en reaksies verwerk, kan vergemaklik” ([57], bl. 182). Inderdaad, stres en spesifiek kortikosteroon (CORT), is sedertdien bewys dat dit die vrystelling van die DA in die NAc verhoog [58, 59]. Uit verskeie metaboliese hormone wat ondersoek is, het studies wat in die Boggiano-laboratorium sowel as deur ander met behulp van die HD + Stres-model uitgevoer is, aan die lig gebring dat die toename in plasma CORT die vretende rotte onderskei het van die kontrolegroepe (insluitend die noHD + Stres-groep). Dit is gevind selfs wanneer alternatiewe stressors gebruik word. Byvoorbeeld, Cifani et al. gebruik 'n meer isomorfe stressor as voetskok, om rotte toe te laat om smaaklike voedsel ('n Nutella® / chow pasta) te sien en te ruik, maar nie toe te laat om dit vir 15 minute te eet nie [41, 60-62]. Dit stel die moontlikheid bekend om die HPA-as te rig om binge-eating te behandel; dit word hieronder in die neurochemie-afdeling bespreek.
'N Verrassende bevinding by die HD + Stres-model was dat as die HD + Stres-rotte 'n stukkie smaaklike voedsel kry en dan niks anders as gewone rotte-chow na stres het nie, hulle nog steeds salig is. In werklikheid het hulle 160% meer chow kcals verbruik as die kontrolegroepe wat op soortgelyke basis met smaaklike voedsel voorberei is [43]. 'N Soortgelyke werking van smaaklike voedsel as die te veel eet van gewone chow is by nie-fietse rotte waargeneem as hulle op 'n plek was met leidrade wat voorheen gepaar is met die smaaklike voedselinname (ook Oreos) [63]. Hierdie verhoogde verbruik van selfs 'n minder voorkeur kos wat veroorsaak kan word deur eetbare smaak [64-67] word toegeskryf aan hoër kognitiewe prosesse by mense (bv. selfverslaanende gedagtes of rasionalisering oor gewigstoename of versuim om aan 'n dieet te voldoen) [56, 68-70]. Kognitiewe prosesse speel ongetwyfeld 'n rol in die uitbreek van eetname by mense, maar die groot inname wat deur die versadigde HD + Stresrotte vertoon word, dui daarop dat smaaklike voedsel 'n kragtige refleksiewe werking kan veroorsaak om te ooreet, wat moeilik sou wees om te beheer. Verfynde suikers en meel, versadigde vette en hoë natriumvlakke is algemene bestanddele van moderne smaaklike voedsel [71-73] en mag optree soos medisyne-primers [9, 10, 72-75]. In die vooropgestelde brein kan net 'n klein hoeveelheid lei tot terugval. Hoebel het enkele van die mees dwingende data vir die bestaan van 'voedselverslawing' verskaf, soos beskryf in die vorige afdeling [18, 22, 76-78]. Die krag van smaaklike voedsel om binge-eating in hierdie en ander rotsmodelle te veroorsaak, moet in ag geneem word wanneer besluite geneem word oor die bekendstelling van sulke voedsel in die hantering van eetversteurings wat gekenmerk word deur bingeing (sien Murphy et al., 2010 [79], rakende die hantering van dieetreëls vir die behandeling van binge eating).
'N Opmerking oor individuele verskille: leidrade van die Binge-Eating Prone vs. Resistant-model
Onder mense, nie almal met 'n HD nie, of wat trauma of spanning ervaar by voedsel. Dit is bekend dat genetiese en moontlik vroeë-lewenservarings die risiko vir binge-eting verhoog [80-83]. Dieselfde kan geld vir die eet van 'n binge-tipe om uitgedruk te word in rotte as hulle een keer aan HD en spanning onderworpe was. In die loop van die werk met die HD + Stress-model, is daar opgemerk dat daar rotte was wat konstant onder of bo die groep se gemiddelde inname van smaaklike voedsel binne die HD + Stres-groep geëet het. Dus, indien nie vir die dramatiese binge-ete van sommige rotte nie, meen die groep dat innames moontlik nie van kontrole verskil het nie. Daarom is hierdie konsistensie binne-rat in smaaklike voedselinname stelselmatig bestudeer, wat gelei het tot die ontwikkeling van 'n ander diermodel, die binge-eet geneig en binge-eet weerstandbiedende model (BEP / BER model) [84].
Besonderhede oor hierdie model word elders beskryf [84] maar in die opsomming is daar opgemerk dat, terwyl vroulike rotte homogene hoeveelhede chow eet, wanneer smaaklike voedsel beskikbaar is (bv. Oreo-koekies), ongeveer een derde konsekwent aansienlik meer smaaklike voedsel kcals (BEP's) eet as die laagste smaaklike voedsel-eet derde (BER's) in die eerste 4 tot 24 uur smaaklike toegang tot voedsel, bo en behalwe hul gereelde inname van chow [84]. Soos ander modelle wat hier beskryf word, word die smaaklike voedsel periodiek teenoor daagliks gegee (2 – 3x per week vir 24 uur). Dit is interessant dat beide groepe die totale inname van voet geskok is, maar die afname vir BEP's is te wyte aan verminderde chow-inname, terwyl dit vir BER's te wyte is aan die vermindering van die verbruik van smaaklike voedsel [84]. Ook onder versadigde toestande kruis meer BEP's as BER's toenemende vlakke van voetskok vir M & Ms®, met BEP's wat ook hoër vlakke van skok verdra as BER's om M & Ms® op te haal [85]. Die klein eet van BEP's veralgemeen nie net met ander vet / soet kosse nie [85-87] maar ook vir nie-soet vette (bv. Crisco®) en nie-vet lekkers (bv. Froot Loops®). Verder, as BEP- en BER-rotte geplaas word op 'n tradisionele vetsugregime wat deur dieet geïnduseer word, waar slegs daaglikse pette van hoë vet beskikbaar is [88] word die helfte van die BEP's en die helfte van die BER's vetsugtig, terwyl die ander helfte van die BEP's en BER's vetsug weerstaan [84]. Daarom kan hierdie model nuttig wees om die meganismes onderliggend aan verskillende kliniese toestande te ondersoek, soos BED (gemodelleer deur vetsugtige pasiënte met vetsug), nie-BED vetsug (gemodelleer deur vetsugtige BER's), bulimia nervosa (gemodelleer deur vetsugtige BER's) en normale gewig, sonder gesonde individue wat eetversteurde is (gemodelleer deur vetsugtige BER's).
Benewens inherente verskille in die geneigdheid tot eet van smaaklike voedsel, kan individuele verskille in eetgedrag ook voortspruit uit omgewingservarings uit die vroeë lewe. Ondanks die robuustheid van die HD + Stres-model tot veranderings in eksperimentele manipulasies deur ons en ander [33, 43, 53, 60-62, 89-92], kon ons nie altyd botter-eet by die rotte kry nie. Soms kon ander ook nie die effek van voetskok kry nie, of as hulle dit wel doen, is die eetlus verswak [91, 92]. Alhoewel dit frustrerend is, bied die probleem in werklikheid 'n goeie geleentheid om faktore wat daarvoor bestaan, te ondersoek. Interessant genoeg is dat Hancock et al. gevind dat wanneer u die HD + Stress-model gebruik net rotte is ontneem van lek en versorging van moeders terwyl kleintjies later gebukkend na 'n HD en spanning [92]. Dit het eers tydens adolessensie plaasgevind en nie later in die volwassenheid nie, maar is in ooreenstemming met die tipiese menslike ouderdom van die begin van bingeing-verwante afwykings [8]. Net so toon rotte-pups wat moederlike skeiding ervaar, 'n oordrewe inname van die chow gedurende die reedingingsfase van die beperking / hervoeding-siklusse tydens adolessensie. Hierdie rotte het ook verhoogde CORT-vlakke teenoor nie-vroeg-beklemtoonde kohorte [93, 94]. Ons het sedertdien verneem dat kommersiële knaagdierkolonies, selfs by ondernemingsondernemings, nie beheer het oor verskille in die aantal kleintjies wat per moeder of ander veeboerderye gevoed word nie. Selfs spanning deur vervoer kan verskillende latente gevolge vir diere hê. Dit is faktore wat bekend is dat dit die uitwerking van andersins uiters beheerde eksperimentele protokolle beïnvloed [95-100]. As ons dit in ag neem, kan ons nie die moontlikheid uitsluit dat ervarings uit die vroeë lewe ook die verskille in die smaaklike voedselinname in die BEP / BER-model kan veroorsaak nie. In die geheel moet die stressore in die vroeë lewe en moontlik die dieetverskille wat voortspruit uit hierdie stressors in ag geneem word by die gebruik van knaagdiermodelle van binge eating. Dit is van toepassing op die sterk etiologiese verband tussen trauma van die kind en stressore in die vroeë lewe op binge-eating by mense [101-104].
Die model vir beperkte toegang
Sporadiese beperkte toegang tot smaaklike voedsel lei tot binge-tipe eet
Die beperkte toegangsmodel is elders breedvoerig beskryf [105]. In teenstelling met die HD + Stres- en suiker-ooreet-modelle wat hierbo beskryf word, maak die beperkte toegangsmodel nie gebruik van vorige of huidige voedselvermindering om eetgewoontes te stimuleer nie. Rotte in hierdie model word nooit deur voedsel ontneem nie, aangesien hulle te alle tye deurlopende toegang tot chow en water het. Dit maak voorsiening vir die gebruik van binge-tipe verbruik wat onafhanklik is van neuronale veranderings wat deur voedselvermindering ingestel kan word. Om die eet van binge-tipe te stimuleer, kry die rotte sporadies (gewoonlik 3 keer per week), tydsbeperkte (gewoonlik 1 – 2 h) toegang tot smaaklike voedsel, benewens die voortdurende beskikbare chow. Die beperkte toegangsmodel is relevant tot eet in die afwesigheid van honger, soos beskryf vir BED [8, 106], sowel as die 'verbode kos' -hipotese van menslike bingeing, waarin die voedsel waartoe mense hul toegang beperk, die kosse is waarop hulle bene [55, 56].
Twee groepe rotte word in hierdie model gebruik, een met 'n kort, tydsbeperkte toegang tot die smaaklike voedsel elke dag (daaglikse toegangsbeheergroep), en een wat 'n kort tydsbeperkte toegang tot die smaaklike voedsel het (gewoonlik 3 dae) per week (sporadiese toeganklike groep). Die smaaklike voedsel is meestal 'n bak met suiwer groenteverkorting, wat 'n gehidrogeneerde vaste vet is wat gereeld in gebak gebruik word. As daar voorsiening gemaak word vir 1 – 2 uur elke dag verkort, verander die verbruik nie veel mettertyd nie en is die inname gewoonlik ongeveer 2 g (∼18 kcal). Wanneer die verkorting egter sporadies voorsien word, eskaleer innames gedurende die beperkte toegangsperiode oor 'n paar weke tot ∼4 – 6 g (∼36 – 54 kcal), en word dit aansienlik groter as dié van die rotte met daaglikse toegang. Bingeing word in hierdie model operasioneel gedefinieer wanneer die inname van die smaaklike voedsel in die sporadiese toegangsgroep meer is as die daaglikse toegangsgroep. Na ongeveer 4 weke verteer die sporadiese groep in 1 – 2 h soveel as meer smaaklike voedsel as rotte wat deurlopend toegang tot die smaaklike voedsel verbruik in 24 h [107, 108]. Die toename in die smaaklike voedselinname kom in die sporadiese groep voor, alhoewel hulle altyd toegang tot chow het; slegs toegang tot die smaaklike voedsel word beperk. Die rotte met daaglikse beperkte toegang tot smaaklike voedsel word ingesluit as kontroles vir die smaaklikheid van die smaaklike voedsel, sowel as om te leer oor die beperkte tydperk waartydens die smaaklike voedsel beskikbaar is. Die daaglikse groep word dus beskou as die 'normale' beheermaatreëls waarteen bingeing in die sporadiese groep vergelyk word. Die verskynsel is by mans en vrouens, verskillende soorte en oor verskillende ouderdomsgroepe aangemeld.107, 109, 110].
Alhoewel verkorting oor die algemeen in hierdie model gebruik is, is ook ander smaaklike voedsel getoets, insluitende sukrose-oplossings, verskillende konsentrasies vet wat as soliede emulsies, hoëvet-diëte en vet / sukrose-mengsels aangebied word [111-118]. Verkorting werk goed as die lekker kos vir hierdie studies, aangesien rotte dit maklik verteer [119] en verskille tussen groepe kan geassesseer word. Daarbenewens, alhoewel intake die plafon van die maagkapasiteit van die rat benader (soos bereken volgens Bull en Pitts [120]) bereik hulle nie die maksimum maagvul nie. Dit maak voorsiening vir die evaluering van beide reduksies en stimulasies van inname deur farmakologiese probes te gebruik (bv. [121]).
Dit is belangrik om 'n lekker kos in hierdie model te gebruik wat maklik verteer word, maar dit bevorder nie sulke groot inname dat groepverskille nie onderskei kan word nie. As die daaglikse en sporadiese groepe albei groot hoeveelhede verteer, kan binge-inname nie onderskei word van dit wat bloot veroorsaak word deur die smaaklikheid van die smaaklike voedsel nie, soos in sommige studies gerapporteer is. Byvoorbeeld, rotte het groot bedrae (5-9 g) van vaste vet emulsies gedurende die beperkte toegangsperiode in een studie verteer en die innames verskil nie tussen daaglikse en sporadiese groepe nie [116]. 'N Gebrek aan verskil tussen daaglikse en sporadiese groepe is ook gerapporteer wanneer hoë vet-, suiker- en vetmengsels en sekere suikeroplossings gebruik word as die smaaklike kos [111-115, 117, 118]. Interessant genoeg is gedrags- en farmakologiese verskille tussen sporadiese en daaglikse toegangsgroepe aangemeld, selfs wanneer die inname gedurende die beperkte toegangsperiode nie tussen die groepe verskil nie (bv. [115, 116, 121, 122]). Maar selfs in hierdie gevalle was innames relatief groot. Indien intake kwantitatief beperk is (geklem) gedurende 'n aanvanklike 5-week tydperk van verkorting van blootstelling (rotte mag slegs 2 g) verbruik, dan word daaropvolgende bingeing verswak as die inname nie meer vasgeklem is nie [108]. Dus, bloot blootstelling aan die smaaklike kos, en dit word toegelaat om dit te monster, is nie voldoende nie; die rotte moet toegelaat word om 'kloof' te maak wanneer hulle die eerste keer aan die smaaklike kos voorgedoen word vir die binge gedrag om later ten volle uitgedruk te word.
Rotte met sporadiese kort toegang tot smaaklike kos, kry nie meer gewig nie en versamel nie aansienlik meer liggaamsvet as chow kontroles nie [107, 109]. Dit is as gevolg van verminderde chow inname wat plaasvind. 'N Oornag- / ondertyd- of' saagtand '-patroon van daaglikse energie-inname ontwikkel in die rotte met sporadiese toegang tot smaaklike kos, omdat hulle ooreet word op dae wat smaaklike kos verskaf word en onder etes wanneer smaaklike kos nie verskaf word nie [107, 109, 112-115, 123]. Die netto resultaat is dat die totale kumulatiewe energie-inname (chow + verkorting) en liggaamsgewig nie verskil tussen sporadiese toegangsratte en chow-kontroles nie (bv. [107, 109, 112, 113, 115]. Aangesien die binge rotte ooreet op binge dae, en onder die middag op nie-binge dae, is studies uitgevoer om vas te stel of die bingeing ontstaan as gevolg van die self opgelegde periodieke energie beperking wat plaasvind op die dae voor smaaklike voedsel toegang. Dit blyk nie die geval te wees nie; bingeing ontwikkel nog steeds, selfs wanneer ondergang nie op die vorige dag plaasvind nie [124]. Die instandhouding van energie-inname en liggaamsgewig op beheervlakke is soortgelyk aan menslike toestande soos bulimia nervosa waarby bingeing voorkom, maar liggaamsgewig bly binne die normale omvang weens kompenserende gedrag soos ondergang [8]. Trouens, die versuim om oortollige liggaamsgewig op te som, is 'n algemene kenmerk van die modelle wat in hierdie oorsig beskryf word en is tipies van menslike eetgewoontes. slegs omtrent 35% van mense wat binge het, het 'n BMI ≥ 30 [5].
Benewens die gebruik van meer verkorting gedurende die beperkte toegangsperiode, werk sporadiese binge rotte ook harder vir verkorting in operante sessies. Progressiewe verhouding breekpunt eskaleer met verloop van tyd in die rotte met sporadiese toegang tot verkorting [125], en is aansienlik groter as dié van die daaglikse rotte [122]. Progressiewe verhouding wat op sukrose reageer na 'n tydperk van voedselontneming, het ook meer toegeneem in rotte met sporadiese toegang tot versoetde groentekorting ten opsigte van rotte met daaglikse toegang [115]. Progressiewe verhouding reageer word beskou as 'n gedragsmaatreël van motivering [126] wat daarop dui dat beloningsverwante kringe differensieel in rotte betrek kan word met sporadiese en daaglikse kort bouts van lekker kosverbruik.
Wat gaan dit oor sporadiese struikelblokke van smaaklike voedselinname wat sulke veranderinge kan veroorsaak? Dit is duidelik dat rotte leer om te buig, maar die neurokringkunde wat by daardie leerproses betrokke is, het eers begin gekenmerk word. Een moontlikheid is dat 'n vorm van cue-geïnduseerde potensiëring van eet kan plaasvind. Rotte in die suikerverslawing en HD + Stres-modelle leer om die lekker kos te eet wanneer voedsel ontneem word. Dus, deel van wat binge-tipe verbruik in daardie modelle kan dryf, is dat neurokringkunde nodig is vir leerverenigings tussen omgewingswyses en smaaklike kos terwyl dit in 'n staat van energie-ontbering, soos beskryf deur Holland en kollegas [127]. Onlangse data uit die Boggiano lab dui aan dat sulke leer ook kan voorkom selfs in die afwesigheid van voedsel ontbering [63]. Daarom is dit heel moontlik dat cue-geïnduseerde potensiëring van eet ook in die beperkte toegangsmodel funksioneer, alhoewel die rotte nooit voedsel ontneem word nie.
Terwyl cue-geïnduseerde potensiëring van voeding algemeen vir al drie modelle voorkom, is dit heeltemal moontlik dat verskillende meganismes ook betrokke is. Die suikerverslawingmodel voorsien elke dag suiker om matige rotte te eet, 'n paar uur lank in die donker siklus. Dus, die aanbieding van suiker is hoogs voorspelbaar in daardie model. In teenstelling, die aanbieding van die lekker kos is sporadies, en minder voorspelbaar, in die HD + Stres- en Beperkte Toegangsmodelle. Ons stel voor dat onvoorspelbare verbruik van lekker kos bydra tot bingeing. Menslike navorsing ondersteun hierdie idee. Binges word nie altyd beplan nie [8] en binge-to-binge innames kan wyd wissel vir enige gegewe individu [128]. Daarbenewens voorkom omgewings wat onvoorspelbare etenspatrone aanmoedig, om bingeing te bevorder. Byvoorbeeld, wanneer adolessente vroue gereeld etens by die familie eet, is die waarskynlikheid van bingeing laer as wanneer adolessente vroue selde aandete by die familie eet [129]. Ten minste een suksesvolle terapeutiese intervensie fokus op die onvoorspelbare aard van episodes en eetbare voedselverbruik deur gereelde eetgewoontes as deel van die behandelingstrategie te vestig [79].
In die beperkte toegangsmodel ontwikkel bingeing in nie-voedsel-beroofde rotte wat slegs drie dae per week die binge-kos kry, dit wil sê sporadies. Die meeste van hierdie studies het die binge kos op Ma, Weds en Vr elke week voorsien. Soms is daar soms net een dag tussen binge en soms twee. Hierdie toegangskedule stel 'n sekere mate van onsekerheid voor oor wanneer geleenthede vir binge sal plaasvind. Ons het ook meer sporadiese skedules met soortgelyke resultate getoets [36]. Daarbenewens word die rotte met sporadiese toegang tot smaaklike kos gehuisves in dieselfde vertrek as die rotte wat daagliks toegang het. Daarom word die sporadiese rotte elke dag blootgestel aan leidrade wat geassosieer word met smaaklike kos, maar kan net die lekker eet sporadies eet. Gevolglik word die cue-food verenigings ook met onsekerheid geassosieer. Fiorillo et al. [130] het differensiële skiet van DA neurone in die ventrale tegmentale area (VTA) gerapporteer as 'n funksie van onsekerheid in 'n protokol waarin aanwysings die lewering van 'n vloeibare voedselbeloning voorspel. Dus, dopaminerge sein in VTA projeksie terreine (NAc, prefrontale korteks) kan verskil in rotte met sporadiese (onseker / onvoorspelbaar) en rotte met daaglikse (sekere / voorspelbare) toegang tot smaaklike kos. Inderdaad, farmakologiese data wat ingesamel is met die Beperkte Toegangsmodel, stem ooreen met hierdie scenario (sien hieronder).
Geselekteerde Neurotransmitterstelsels Impliseer in Binge Eating: Resultate en Kliniese Implikasies
Bart Hoebel was 'n pionier in die studie van oorvleuelings wat bestaan in die neurokringkunde wat voedsel- en dwelminname reguleer. In hierdie afdeling beklemtoon ons bevindings wat deur Bart se werk afgelei is, afgelei van die modelle wat hierin beskryf word, wat insig gee in neuronale veranderinge wat voorkom as 'n funksie van binge-eet.
dopamien
Die betrokkenheid van DA en sy reseptore in bingeing is elders hersien [131, 132], en die werk van Bart Hoebel het 'n diepgaande impak op hierdie navorsingsgebied gehad. Dwelmmiddels kan DA-reseptore en DA-vrystelling in mesolimbiese streke van die brein verander [133, 134]. Soortgelyke veranderinge is opgemerk met behulp van die suikerverslawing model (sien [19, 21] Vir hersiening). Spesifiek, toon autoradiografie verhoogde D1-receptor binding in die NAc en verminderde D2-receptor binding in die striatum relatief tot chow-fed rotte [76]. Ander het gerapporteer 'n afname in D2 reseptor binding in die NAc van rotte met intermitterende toegang tot sukrose en chow in vergelyking met rotte gevoed beperkte chow slegs [135]. Rotte met intermitterende suiker en chow toegang het ook 'n verlaagde D2 reseptor mRNA in die NAc, en verhoogde D3 reseptor mRNA in die NAc en caudate-putamen in vergelyking met chow-fed kontroles [78]. Een van die sterkste neurochemiese ooreenkomste tussen suikerbinge en dwelmmiddels is egter die effek op ekstrasellulêre DA. Die herhaalde toename in ekstrasellulêre DA binne die NAc-dop is 'n kenmerkende effek van dwelms wat misbruik word [136], terwyl die DA-reaksie gewoonlik tydens die voeding verdwyn ná herhaalde blootstelling aan voedsel aangesien dit sy nuwigheid verloor [137]. Wanneer die rotte op suiker hang, is die DA-reaksie meer soos dié van 'n dwelmmisbruik as 'n kos, met DA vrygestel op elke binge [77]. Beheer rotte gevoed suiker of chow ad libitum, rotte met intermitterende toegang tot net chow, of rotte wat net twee keer suiker proe, 'n stomp DA reaksie ontwikkel wat tipies is van 'n kos wat sy nuwigheid verloor. So 'n bingeing op suiker produseer 'n neurologiese reaksie wat heeltemal anders is as wat van suiker verbruik sonder bingeing, al is die totale suikerinname in beide toestande soortgelyk. Hierdie resultate word ondersteun deur bevindings deur ander modelle van suiker ooreet te gebruik, waar veranderinge in DA-omset en DA-vervoerder aangemeld is [138, 139].
In die beperkte toegangsmodel is farmakologiese probes vir D1- en D2-reseptore getoets. Perifere toediening van die D1-agtige antagonis SCH23390 verminderde inname van vet en suiker in binge en beheer rotte, maar hierdie resultate is ook dikwels vergesel van verminderde chow inname [121]. Daarom kan die gevolge van D1 blokkade wees as gevolg van algemene onderdrukking van gedrag. Perifere toediening van die D2-agtige antagonist-raklopried, aan die ander kant, het effekte gehad wat nie verklaar is deur algemene gedragsonderdrukking nie. Raclopride verminder verbruik van suikeroplossings by rotte met óf daaglikse of sporadiese toegang, maar het verskillende effekte op die verbruik van vetterige smaaklike kos. Spesifiek, die inname van vetterige smaaklike voedsel is algemeen verminder deur raklopriet teen betreklik hoë dosisse by rotte met daaglikse beperkte toegang, maar het óf onaangeraak of verhoog met raklopried teen laer dosisse by rotte met sporadiese beperkte toegang [121]. Hierdie resultate impliseer D2 reseptore in die verbruik van vetterige kos, maar dui ook op differensiële D2 sein in binge rotte en kontroles. Aangesien laer dosisse die inname in die binge (sporadiese) rotte en hoër dosisse verhoogde inname in die kontroles stimuleer, dui hierdie resultate verder op differensiële voor- en na-sinaptiese D2-seinverandering onder binge en kontrole. Hierdie bevindings is in ooreenstemming met verslae in mense en in rotte wat veranderende DA-signalering in die verbruik van vetterige kosse impliseer [3] en in binge eet [15, 131].
Benewens die NAc projekteer VTA dopamienneurone na streke van die prefrontale korteks betrokke by besluitneming en uitvoerende funksie (anterior cingulate), sowel as aandag (mediale agranulêre of Fr2;140]; sien [141] Vir hersiening). Menslike beeldingstudies dui op die betrokkenheid van die anterior cingulaat by mense wat [142-146], en die betrokkenheid van die mediale agranulêre streke by kou [147]. Daarom is onlangs studies begin met behulp van die Limited Access-model waarin direkte infusies van DA-reseptorantagoniste in hierdie breinareas toegedien is. Tot dusver is die resultate in ooreenstemming met die resultate wat met perifere inspuitings verkry is, dws 'n lae dosis van die D2-antagoniste etikloprid het die verbruik van vet in die bene rotte verhoog, maar nie in kontrole nie.148]. Samelopend dui hierdie resultate aan dat verminderde D2-reseptoraksies in kortikale streke nie bingeing veroorsaak nie, maar dat die bingeing kan vererger sodra dit vasgestel is. Kortom, die uitslae dui daarop dat binge-ervaring DA-signalering kan ontwrig, wat dit moeilik maak om op te hou sodra 'n binge begin is.
Opioïede Reseptore
Benewens die effekte op die DA, word opioïedstelsels ook beïnvloed deur bingeing op 'n manier wat ooreenstem met die gevolge van sommige misbruiksmiddels. Data gegenereer uit die suikerverslawing model het getoon dat suiker bingeing verminder enkefalien mRNA in die kern accumbens [78], en mu-opioïedreseptorbinding word aansienlik verbeter in die NAc-dop, cingulate, hippocampus en locus coeruleus, in vergelyking met kontrole met chow-gevoed [76]. Die feit dat rotte met suikerbone gevoelig is vir die gevolge van die opioïedantagonis naloxone, wat tekens van onttrekking kan neerslag [22], dui daarop dat herhaalde aanvalle van oormatige suikerinname breinopioïede stelsels kan verander.
Resultate van die HD + Stres- en Beperkte Toegang-modelle bied ook ondersteuning vir die rol van opioïede in die eetgewoontes. HD + Stres-geïnduseerde binge-eating word afgeskaf deur naloxone, 'n gemengde kappa / mu-reseptor-antagonis. Alhoewel dit kortwerkend is, is daar geen kompenserende binge-eet by 24 ure nie; daarom kan opioïedreseptor seine nodig wees om binge-te eet [89]. Een meganisme waardeur 'n HD blyk om die brein te bedwelm, is via sensibilisering van opioïed-reseptore [149]. Sensitisering kan voorkom as gevolg van 'n afname in opioïedreseptore omdat die rotse wat eet, 'n oordrewe anorektiese respons op mu / kappa-reseptorblokkade met naloksoon het.89]. Receptor-downregulasie sal 'n meer volledige naloksoon blokkade oplewer soos dit voorkom in opiaatverslawing [150-152]. In ooreenstemming met die sensitiwiteit van die opioïde-reseptor, verkry die opioïed-reseptoragonist butorphanol 'n sterker hiperfagie in die binge-eet rotte relatief tot die kontrolegroepe ten spyte van hul reeds verhoogde vlakke van inname [89]. Gegewe die versterking van DA-vrystelling deur opioïed-reseptore in mesolimbiese neurone [153] en hul samevattende rolle om te wil en te hou [132] respektiewelik is dit nie verbasend dat HD-geïnduseerde veranderinge in opioïedreseptore 'n rol in die eet van binge moet speel nie. Wat belangrik is, is dat die bevindinge van Hoebel se baanbrekersverslae oor die omgekeerde verband tussen voedselberoof en -beloning uitgebrei word deur te waarsku dat selfs voorafgaande voedselontbering langdurige veranderinge in beloningsverwante stroombane kan veroorsaak.
Alhoewel 'n HD die brein moontlik kan laat spuit deur sensitisering van opioïedreseptore, is dit moontlik dat 'n HD nie nodig is vir sodanige sensitisering vir suiker nie. In die Limited Access-model het die opioïedantagonis naltrexon die inname van vaste 100% vet (verkorting) verminder, vaste emulsies gemaak met verskillende konsentrasies van verkorting (32%, 56%), en vet sukrose mengsels wanneer die sukrose konsentrasie laag was by rotte met daaglikse beperkte toegang sowel as rotte met sporadiese beperkte toegang tot die smaaklike voedsel [116, 121]. Dus was naltrexon effektief om die verbruik van vetterige voedsel te verminder, ongeag die toegangstoestand. In teenstelling hiermee was binge en beheer rotte wat sukrose verbruik het differensiaal sensitief vir die inname-verminderende effekte van naltrexoon. Spesifiek het naltrexon die inname van 3.2% en 10% sukrose-oplossings by rotte met sporadiese beperkte toegang verminder, maar nie by rotte met daaglikse beperkte toegang nie.118]. Dit is in ooreenstemming met ander verslae wat dui op die betrokkenheid van opioïedreseptore in binge-tipe verbruik van soetvoedsel by rotte [76, 78, 89] sowel as in mense [154]. Terwyl die blokkering van opioïedreseptore die verbruik van vetterige stowwe onder nie-binge sowel as binge-tipe toestande doeltreffend verminder, kan opioïede dus 'n unieke rol speel in die verbruik van voedsel wat ryk aan suiker is.
Saam met die bogenoemde resultate word voorgestel dat binge-eetgeleenthede bemiddel word deur opioïed-reseptor supersensitiwiteit (moontlik as gevolg van herhaalde endogene opioïedvrystelling as gevolg van smaaklike voedselinname wat endogene opioïede vrystel [155-160]. Dit is analoog aan verslaafde verslawing, waar opiate, nie smaaklike voedsel nie, die brein oorstroom met endogene opioïedstimulasie, wat lei tot 'n kompensatoriese afname van die reseptor [150-152]. Dit is opmerklik dat verslaafdes wat onttrek is, bekend is om suiker te oormatig, miskien as 'n plaasvervanger vir die optrede van opiate op die brein. Hul ry vir suiker is sodanig dat dit kan lei tot vetsug en glukose dysregulering [161-163]. Gevolglik kan dit wees dat dit gerig is op anti-drange-behandelings wat gebruik word vir opiatverslawing, voordelig kan wees by die behandeling van binge-eating (bv. Met buprenorfine [164], buprenorfien / naloksoon [165], D-fenielalanien / L-aminosure / naloksoon [163]). Die identifisering van geen-merkers wat algemeen voorkom tussen opiaatverslawing en binge-eet (eerder as vetsug) kan ook die vordering van die behandeling versnel. Ondersteuning vir hierdie idee is verskaf deur kliniese studies waarin die insula mu-reseptor binding in bulimia nervosa pasiënte [166] en 'n groter frekwensie van die mu-reseptor A118G-variant (geïmpliseer in beloning en verslawing) onder vetsugtige BED- en vetsugtige nie-BED-proefpersone is [17].
Asetielcholien (ACh)
'N Toename in ekstrasellulêre ACh is geassosieer met die aanvang van versadiging [167]. In die model vir suikerverslawing ontwikkel rotte met suikerbinge 'n vertraging in die opkoms van ACh, wat een van die redes kan wees waarom die grootte van die bingeemeel mettertyd toeneem [77]. Akkumenteer cholinergiese neurone speel ook 'n rol in aversiewe gedrag. Gedragstekens van onttrekking van medisyne word dikwels vergesel deur veranderinge in DA / ACh balans in die NAc; DA neem af terwyl ACh toeneem. Hierdie wanbalans is getoon tydens die onttrekking van verskeie dwelmmiddels, waaronder morfien, nikotien en alkohol [168-170]. Rotte wat op suiker voorkom, toon ook hierdie neurochemiese wanbalans in DA / ACh tydens onttrekking. Hierdie resultaat vind plaas wanneer rotte naloksoon gegee word om opiumagtige onttrekking te voorkom [22] en na 36 uur van voedselontneming [19].
serotonien
Hoebel en kollegas het seminale studies by rotte gedoen wat die grondslag gelê het om die serotonien te rig in die behandeling van abnormale eet [171, 172]. In die HD + Stress-model fluoxetine, 'n selektiewe-serotonien heropname-remmer (SSRI) wat goedgekeur is vir die behandeling van bulimie, het die inname van HD + noStress-rotte net so kragtig verminder as die onvrugbaarheid van HD + -stres by 2 h. Op 4 h na behandeling was fluoxetine steeds effektief by die botter eetende rotte, maar nie in HD + noStress-kontroles nie.53]. Daarom kan 'n HD langdurige veranderinge op versadigingsregulasie oplewer, 'n sleutelfunksie van serotonien, ten spyte van normale liggaamsgewig. Stres is bekend dat dit sinaptiese serotonienvlakke kortstondig verhoog, wat die langdurige anorektiese effektiwiteit van fluoxetine wat by die HD + Stresrotte waargeneem word, verklaar [53]. Omgekeerd is fluoksetien ondoeltreffend om die eet van binge-tipe te verminder as die rotte in 'n negatiewe energiebalans is, moontlik as gevolg van onvoldoende sinaptiese serotonien vir SSRI-optrede [173]. Daarbenewens het fluoksetine die sterkste anorektiese effek in rotte uitgeoefen met sporadiese uitgebreide (24h) toegang tot smaaklike kos in verhouding tot rotte met 'n HD wat nooit eetbare eet of het dit elke dag gehad nie [54]. Die rol van intermitterende smaaklike voedsel om met 'n HD interaksie te hê om serotonienfunksie te ontwrig, moet dus nie onderskat word nie.
GABA en Glutamaat Receptors
Die GABA-B-reseptor het die afgelope dekade aandag getrek vanweë die vermoë van agoniste om selfadministrasie van dwelmmiddels in dierestudies te verminder en hul potensiaal in die behandeling van dwelmgebruiksteurings [174, 175]. In die beperkte toegangsmodel het die GABA-B agonistiese baklofen die inname van verkorting sowel as hoë vet (56%) vaste emulsies verminder by rotte met beide daaglikse en sporadiese kort toegang in dosisse wat die chow-inname gestimuleer het of geen invloed gehad het nie [116, 121]. In teenstelling hiermee het baklofen geen invloed op die inname van drie verskillende sukrose-oplossings (3.2%, 10%, 32%) by rotte met sporadiese of daaglikse beperkte toegang nie [121]. Toe vet en sukrose met mekaar gemeng is, verminder die inname by rotte met sporadiese of daaglikse toegang toe die sukrose konsentrasie laag was (3.2%, 10%), maar het geen invloed gehad in enige groep toe die sukrose konsentrasie hoog was nie (32%) [118]. Soortgelyke resultate is deur ander aangemeld. Baclofen het byvoorbeeld nie die verbruik van smaaklike voedsel wat 40% vet en ∼16% sukrose bevat, verminder in 'n muismodel van binge eating [112]. In werk wat deur Hoebel en kollegas gerapporteer is, het baclofen die verbruik van groenteverkorting by rotte met 2-h daaglikse toegang verminder, maar dit het geen invloed gehad op die inname van 'n suikeroplossing nie [111]. Dus blyk die inname-vermindering van die effekte van baklofen by rotte spesifiek te wees vir voedsel wat baie vet bevat, terwyl die doeltreffendheid daarvan verminder word deur die konsentrasie van suiker te verhoog.
Nie-minder-onlangse kliniese proewe dui op die potensiële nut van baclofen in die behandeling van binge-eet [176, 177]. Spesifiek, baclofen aansienlik verminder binge grootte in oop etiket [176] sowel as placebo-beheerde studies [177]. Die tipes voedselverbruik en makro-voedingstof samestelling van die binge is nie in daardie proewe beoordeel nie. Die rat data dui egter daarop dat baclofen die doeltreffendste kan wees vir diegene wat hoofsaaklik sukkel met vetterige kosse wat nie suiker bevat nie.
Werk met die dwelm topiramaat dui daarop dat funksionele veranderinge in GABA-A en glutamaat-reseptore kan lei tot binge-tipe eet wat deur 'n HD en stres geproduseer word. Met behulp van hul gewysigde HD + Stres-model, Cifani et al. bevind dat, terwyl fluoksetien en sibutramien onderdrukte binge-tipe eet, slegs topiramaat selektief die inname in die HD + Stress-groep verminder het sonder om inname in die suiwer beheer, Stres-en HD-groepe te beïnvloed [60]. Die skrywers vermoed dit kan anti-drang eienskappe van topiramaat bevorder word deur die aktivering van GABA-A reseptore en inhibisie van AMPA / kainate glutamaat reseptore wat selektief onderdruk binge-tipe eet [60, 178]. Met die oog op die ongelukkige hoë newe-effekprofiel, is topiramaat doeltreffend om kliniese bespuiting te verminder. [179]. Die resultate van die knaagdier is egter waardevol deurdat hulle die unieke neurobiologie wat geskep word deur die interaksie van kaloriese beperking, spanning en smaaklike kos, verander om die brein se beheer van eetgewoontes te verander. Verdere ondersoeke na die rol van GABA en glutamaat op binge-eet is geregverdig.
HPA-as
Benewens die oënskynlik sterk invloed wat 'n HD op die daaropvolgende binge eet, dui onlangse bewyse ook daarop dat binge-eet stres kan verminder wat dit moeiliker maak om die binge gedrag te blus. Bart Hoebel het die vroeë voorspelling gemaak dat "stresgeïnduceerde vrystelling van DA die stroombane in die NAc en ander terreine kan fasiliteer wat stimuli en response kan voed" ([57], bl. 182). Inderdaad, stres en spesifiek CORT, is sedertdien getoon om DA-vrylating in die NAc te versterk [58, 59]. Soos voorheen, verhoogde CORT vlakke is 'n hormonale merker van binge-eet rotte in die HD + Stres-model [41, 61]. Cifani et al., Waargeneem verhoogde CORT vlakke met behulp van hul gewysigde weergawe van die HD + Stress model [60, 90]. Lekker voedselinname het getoon dat die aktivering van die hipotalamus-pituïtêre-bynier (HPA) -as [114, 180, 181]. In muise kan energiebeperking sensitiwiteit vir stressors verhoog (vergesel van verhoogde CORT-vrylating) en kan die inname van 'n hoë-vet dieet verhoog as gevolg van die stres [182]. Dit is belangrik dat CORT ook verhoog word tydens hoë vet dieetverwydering [2], want dit is in die onttrekking van verslawende middels [183]. Dit kan 'n bose verslawing-agtige siklus skep om lekker kos te eet wanneer dit gestres word en dan die gevolge van smaaklike voedselonttrekking, 'n stressor op sigself, ly [180].
Om dit aan te spreek, Cottone et al. het bevind dat rotte met intermitterende toegang tot smaaklike voedsel simptome van onttrekking ontlok wanneer die smaaklike voedsel nie beskikbaar is nie, simptome omgekeer deur antagonisme van kortikotropien-vrystelling faktor (CRF) -1-reseptore [4]. Dieselfde proses kan voorkom in eetversteurings wat gekenmerk word deur bingeing. In vetsugtige individue met BED kortisolvlakke is hoog relatief tot vetsugtige individue sonder BED [184, 185]; Bloed kortisol vlakke in reaksie op stres voorspel groter inname van lekkers [186]; en speekselkortisolvlakke is positief gekorreleer met binge-eet erns [187]. Behalwe om stresreaksies te aktiveer, word CORT ook betrokke by die motivering om belonende stowwe te soek [158, 188-190]. Daarom kan enigiets wat hierdie siklus in hegtenis neem (bv. Die vervanging van smaaklike kos met 'n gesonde beloning en / of farmakologiese teiken vir HPA-aktivering) terapeuties bruikbaar wees in die behandeling van bingeing deur terugval te voorkom. Meer navorsing is nodig om te bepaal of abnormale HPA-hormoonaktivering om te stres 'n pre-bestaande risikofaktor is vir binge-eet, aangesien een studie daarop dui dat dit [185].
Tog dui die CORT-verhogings in die HD + Stres-model en individue met BED aan dat binge-eet wat aan stres gekoppel is, disfunksie in die HPA-as behels. Dus, streshormone kan doeltreffend wees om binge-eet te behandel. Nociceptin / orphanin is 'n endogene ligand van die nociceptien opioïed-reseptor (aka, OP4, ORL1). Die anti-stres- en eetlusverbeterende aksies, beide omkeerbaar deur CRF, het dit 'n funksionele CRF-antagonis genoem [191]. Interessant genoeg, lae maar nie hoë dosisse verminder aansienlik binge-eet van HD + Stres rotte [192]. Alhoewel die effekte deur die ondersoekbeamptes as "geringe" beskryf is, dui dit daarop dat ons nie die benadering moet gebruik om binge-eet te eet met eetlusverbeterende dwelms nie, as hulle ook stres farmakologies kan verminder. Dus, dosering kan krities wees. 'N Bykomende aantreklike kenmerk van hierdie molekuul is dat dit, anders as CRF-antagoniste, moontlik terapeutiese effekte uitoefen sonder om die HPA-as te inhibeer [191].
Salidroside is 'n glukosied in Rhodiola rosea L. (aka, Golden Root, Roseroot), 'n plant wat in Oos-Europa en Asië bekend is vir sy 'adaptogene' anti-stres eienskappe [193, 194]. In die HD + Stres-model het dosisse van hierdie verbinding geen effek gehad op die chow of smaaklike voedselinname van suiwer beheer, Stress-only of HD-only rotte nie, maar het die binge-tipe eet van lekker kos in die HD + Stres heeltemal afgeskaf. rotte. Ook omdat dit nie die inname van nie-gekrulde rotte beïnvloed het nie, hetsy wanneer dit gesetel is of kos ontneem is [62], kan die effek nie te wyte wees aan die onderdrukking van 'n algemene toename in inname (honger of smaaklikheidsgeïnduceerde) soos tipies van serotonergiese middels [62]. Alhoewel die verbinding monoamiene kan verhoog en B-endorfien, word die anti-binge-effek-effek daarvan toegeskryf aan 'n stamp van stres [195] aangesien die verbinding ook die tipiese CORT-verheffing van hierdie binge-eet rotte afgeskaf het [62]. Direkte antagonisme van die CRF-1 reseptore kan ook belowende teikens wees, met die bewys dat hulle stresgeïnduceerde smaaklike kos soek na rotte verminder [190, 196].
Opsomming / gevolgtrekkings
Verskeie huisboodskappe kan afgelei word uit hierdie oorsig. Eerstens demonstreer al drie die modelle wat hierin beskryf word, dat blote blootstelling aan smaaklike kos nie gedrags- en neuronale veranderinge aandui wat dui op patologiese toestande soos verslawing nie. Dit blyk eerder dat herhaaldelike botsings van oormatige smaaklike voedselverbruik nodig is om afwykende gedrag en breinveranderinge te vestig. Dit word herhaaldelik gedemonstreer in vergelyking met die kontrolegroepe wat dieselfde smaaklike kos verbruik. Die data wat uit die gebruik van hierdie modelle verkry word, toon duidelik dat gedrags- en neuronale gevolge van bingeing op die smaaklike voedsel verskil van diegene wat die gevolg is van bloot die verteerbare voedsel op 'n onverbiddelike wyse. Tweedens, hoewel die smaaklike kos nie voldoende blyk te wees vir bingeing en die gepaardgaande neuronale veranderinge om te ontwikkel nie, blyk dit dat die smaaklike kos nodig is. Dit word elegant aangedui deur die suikerverslawing model. Wanneer rottels toegang gehad het tot net chow onder dieselfde toestande wat suikerverslawing bevorder het (12-h toegang wat 4 h begin in die donker siklus in rotte wat 12-h voedsel ontneem was), was gedrags- en neuronale maatreëls wat ooreenstem met verslawing nie waargeneem nie [19]. Daarbenewens het dit, soos gerapporteer met die HD + Stres-model, selfs wanneer dit op chow plaasgevind het, eers aangebring deur smaaklike kos [43]. Derdens, 'n mate van intermitterende toegang tot die lekker kos, in teenstelling met deurlopende toegang, blyk noodsaaklik vir die ontwikkeling van bingeing. Die meganismes wat verantwoordelik is vir die kragtige effek van intermittency op smaaklike voedselinname, is nie bekend nie, maar word tans ondersoek. Vierde, terwyl baie werk nog gedoen moet word, het die modelle wat hier beskryf word, reeds vordering gemaak om sommige van die neurotransmitters, hul reseptore, en breinstreke te illustreer wat blykbaar betrokke by binge-eet. Terwyl verskeie verskillende kandidate bestudeer is, geniet DA en die opioïede peptiede binne mesokortikolimbiese stroombane die grootste ondersteuning van die modelle wat hier aangebied word. Vyfde, alhoewel genetiese eienskappe ongetwyfeld bydra tot binge risiko, bied al drie modelle sterk bewyse dat herhaaldelik binge-tipe gedrag aangaan, neuronale en gedragsgevolge het. Kortom, dit blyk dat bingeing 'n staat kan veroorsaak wat die gedrag bevorder sodra dit begin is. Sesde, alle modelle toon dat binge-tipe verbruik van lekker kos onafhanklik van vetsug kan voorkom.
Ten slotte dui die resultate van hierdie drie modelle aan dat navorsers nie moet beperk wat ons in laboratoriumdiere probeer modelleer deur te glo dat sekere gedrag eksklusief vir mense is nie. As ons die menslike omgewing so nou as moontlik by rotte herhaal, bv. Deur 'n HD, spanning, menslike dieet ens. Te simboliseer, moet ons nie verbaas wees as diere 'komplekse' binge-eet eienskappe het soos 'buite beheer' gedrag met kos [8, 70], depressie [54], en oënskynlik irrasionele gedrag soos om afleidende gevolge vir smaaklike kos te verdra [85, 197]. Die bevordering van dualistiese denke aan menslike diere behoort nie die vordering te stagneer in die strewe om die afwykings wat gekenmerk word deur eetgewoontes te verstaan en te behandel nie [198-200]. Om Hoebel se woorde te leen wanneer ons na James Old se hipoteses oor motivering verwys, moet ons nie wegbly van die toetsing van selfs die mees verre, twinkly-eyed idees nie ... ([201], pg.654).
Navorsingshoogtepunte
- Drie ratmodelle van binge-tipe eet en hul neuronale uitkomste word beskryf
- Die uitkomste wat verband hou met bingeing verskil van nie-bingeing.
- Binge-tipe eet kan onafhanklik van vetsug voorkom.
Erkenning
Ondersteuning vir die studies wat hier beskryf word, verskaf deur MH67943 (RLC), MH60310 (RLC), Penn State Institute for Diabetes and Obesity (RLC), National Eating Disorders Association (NMA) en DK079793 (NMA), DK066007 (MMB), P30DK056336 ) en die NEDA Laureaat-toekenning (MMB).
voetnote
Disclaimer van die uitgewer: Hierdie is 'n PDF-lêer van 'n ongeredigeerde manuskrip wat aanvaar is vir publikasie. As 'n diens aan ons kliënte voorsien ons hierdie vroeë weergawe van die manuskrip. Die manuskrip sal kopieëring, tikwerk en hersiening van die gevolglike bewys ondergaan voordat dit in sy finale citable vorm gepubliseer word. Let asseblief daarop dat tydens die produksieproses foute ontdek kan word wat die inhoud kan beïnvloed, en alle wettige disklaimers wat van toepassing is op die tydskrif betrekking het.
Verwysings