تعليق: لاحظ أنه يعتقد أن اختزال مستقبلات الدوبامين D2 يرتبط بـ ADHD. العديد من الرجال الذين يتخلون عن الإباحية يرون تحسينات في التركيز والتركيز. من المعروف أن الإدمان يسبب انخفاضًا في مستقبلات الدوبامين D2 في دائرة المكافأة والهوائيات.
ريتشارد جونسوندكتوراه1 مارك سدكتوراه2 ديفيد ر. جونسون، دكتوراه،3 تاكوجي إيشيموتودكتوراه1 ميغيل أ. لاناسبا، دكتوراه،1 نانسي ر، دكتوراه،4 و نيكول ام افينا، دكتوراه2,5
تتوفر النسخة النهائية المعدلة للناشر من هذه المقالة على بوستجراد ميد
انظر المواد الأخرى في PMC ذلك استشهد المادة المنشورة.
ملخص
يؤثر اضطراب نقص الانتباه / فرط النشاط (ADHD) على ما يقرب من 10٪ من الأطفال في الولايات المتحدة ، وقد ازداد انتشار هذا الاضطراب بشكل مطرد خلال العقود الماضية. سبب اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه غير معروف ، على الرغم من أن الدراسات الحديثة تشير إلى أنه قد يكون مصحوبًا بتعطيل في إشارات الدوبامين حيث يكون الدوبامين D2 يتم تقليل المستقبلات في مناطق الدماغ ذات الصلة بالمكافأة. ويلاحظ هذا النمط نفسه من الإشارات المخففة بوساطة الدوبامين في متلازمات عجز المكافأة المترافقة مع إدمان الغذاء أو المخدرات ، وكذلك السمنة. في حين أن الآليات الوراثية من المحتمل أن تساهم في حالات اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، إلا أن التواتر الملحوظ للاضطراب يشير إلى أن هناك عوامل أخرى تشارك في المسببات. في هذه المقالة ، نعيد النظر في فرضية أن تناول السكر المفرط قد يكون له دور أساسي في اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. نستعرض البيانات قبل السريرية والسريرية التي تشير إلى وجود تداخلات بين ADHD والسكر وإدمان المخدرات والبدانة. وعلاوة على ذلك ، نقدم الفرضية القائلة بأن الآثار المزمنة من تناول السكر المفرط قد يؤدي إلى تغيرات في إشارة الدوبامين ميزوليببيك ، والتي يمكن أن تسهم في الأعراض المرتبطة ADHD. نوصي بإجراء المزيد من الدراسات للتحقيق في العلاقة المحتملة بين تناول السكر المزمن و ADHD.
المُقدّمة
ذكرت مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها مؤخراً أن ما يقرب من 1 في الأطفال 10 في الولايات المتحدة الذين تتراوح أعمارهم بين 4 إلى 17 سنوات لديهم اضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط (ADHD) الذي تم تشخيصه من قبل الوالدين ، وهو ما يمثل 5.4 مليون طفل ، نصفهم يتلقون الدواء بشكل نشط .1 يتم تشخيص اضطراب نقص الانتباه / فرط النشاط عن طريق معايير محددة (مثل الجمعية الأمريكية للطب النفسي الدليل التشخيصي والإحصائي للاضطرابات العقلية ، الطبعة الرابعة ، مراجعة النص [DSM-IV-TR])،2 بما في ذلك فرط النشاط وعدم الانتباه ، وعدم القدرة على التركيز ، وتشتت الانتباه بسهولة ، وأخطاء لا مبالاة فيها. وتشمل الميزات الأخرى الاندفاع ، والقدرة العاطفية ، والتململ ، والحديث المفرط.3,4 عادة ما يرتبط اضطراب نقص الانتباه / فرط النشاط باضطرابات التعلم وضعف الأداء المدرسي ؛ قد يؤثر أيضًا على التنشئة الاجتماعية ويكون له مظاهر نفسية (مثل اضطرابات المزاج واضطرابات السلوك والمظاهر ثنائية القطبية).5 علاوة على ذلك ، فإن مظاهر اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه تستمر عادة في سن البلوغ ،3 تؤثر على 3٪ إلى 5٪ من السكان البالغين.6 البالغين الذين يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، مقارنة بالبالغين الذين لا يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، لديهم مخاطر متزايدة لتعاطي المخدرات (16٪ مقابل 4٪ ، على التوالي) والسلوك المعادي للمجتمع (18٪ vs 2٪ ، على التوالي).7 يتكون العلاج من برامج تعديل السلوك والعلاج الدوائي مع الأدوية المنشطة (على سبيل المثال ، الأمفيتامين أو methylphenidate) التي تزيد من المستويات خارج الخلية من كل من الدوبامين والنورادرينالين ، أو مثبطات إعادة امتصاص norepinephrine انتقائية.8 في حين أن مناهج العلاج هذه غالباً ما تحسّن الأعراض ، إلا أن الاستبانة الكاملة للأعراض نادرة وشفاءها نادر.3,5,9
تحديد مسببات اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه هو أمر بالغ الأهمية لتطوير طرق أفضل لمنع وعلاج هذا الاضطراب. يشير عدد من الدراسات إلى أن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه يمكن أن يكون له أساس وراثي ، وهناك أدلة متزايدة تشير إلى أن هذا قد يرتبط بتعدد الأشكال في الجينات المعنية بنقل الدوبامين العصبي.10 في الواقع ، هناك أدلة متزايدة تشير إلى أن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه قد ينطوي على تغيرات في إشارات الدوبامين المسيرية (الشكل 1). على سبيل المثال ، تعدد الأشكال DRD2-TAQ-IA، مما يؤدي إلى انخفاض D المخطط2 مستقبلات ، يؤدي أيضا إلى زيادة خطر الكحول وإدمان المواد الأفيونية ،11 بدانة،12,13 و ADHD.14-16 ومع ذلك ، على الرغم من أن أهمية الوراثة في اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ليست محل نزاع ، إلا أن الروابط الوراثية القليلة التي تم تحديدها حتى الآن لا يمكن أن تمثل سوى نسبة صغيرة من حالات اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.10 وبالتالي ، من المهم لنا أن نفكر في العوامل المحتملة الأخرى التي قد تسبب أو تؤهب الأفراد لتطوير اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.
إحدى النظريات بين الأشخاص العاديين هي أن استهلاك السكر قد يكون له دور في اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، وغالبًا ما يرى الآباء أن تناول السكر الحاد قد يسبب نوبات مفرطة في أطفالهم ، يتبعها التهدئة وعدم النشاط.17 ومع ذلك ، يبدو أن الدراسات التي أجريت في 1980s تستبعد السكر باعتباره سببا محتملا لاضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. ومع ذلك ، في حين أن الدراسات السابقة على تناول السكروز و ADHD كانت معلقة في التصميم ، قاموا بتقييم الآثار الحادة للسكر على أعراض اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه وأيضاً في الغالب قارنت آثار السكروز مع تأثيرات الأذواق الحلوة غير الغذائية. في المقابل ، لأن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه هو اضطراب مزمن ، نقدم الفرضية القائلة بأن الآثار المزمنة من تناول السكر المفرط يمكن أن تكون آلية مرتبطة باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. نحن نفترض كذلك أن المذاق الحلو (الذي يوفره السكر أو المحليات الاصطناعية) يكفي للتأثير على نظام الدوبامين الشرياني بطريقة قد تؤدي إلى سلوكيات شائعة في ADHD.
دراسات مبكرة عن السكر و ADHD
دعمت بعض الدراسات المبكرة المفهوم القائل بأن زيادة تناول السكريات المضافة قد يكون لها دور في اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. على سبيل المثال ، دراسة من قبل برينز وآخرون18 ذكرت أن الأطفال المفرطين الذين تناولوا المزيد من السكروز أظهروا فرط نشاط أكبر. ومع ذلك ، قدمت الدراسات الأنيقة التي قادها Wolraich وغيرها أدلة مقنعة على أن تناول السكر (السكروز) لا يرتبط بأعراض اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.17,19-22 على سبيل المثال ، لم يكن إعطاء السكر لأسابيع 3 مختلفًا عن إعطاء الأسبارتام أو السكرين في إحداث علامات اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه لدى الأطفال الذين يُعتقد أنهم حساسون للسكروز.20 في دراسة أخرى ، تم تقييم الأطفال الذين يعانون من "حساسية السكر" لفرط النشاط من قبل الآباء والأمهات الذين قيل لهم أن أطفالهم تدار الأسبارتام أو السكروز. تقييم الآباء الأطفال الذين تلقوا السكروز على النحو سوء السلوك. ومع ذلك ، في الواقع ، تلقى كلا المجموعتين الأسبارتام.22 في دراسة أخرى ، أسفرت إدارة السكروز في سلوك مماثل مثل إدارة الأسبارتام في الأولاد مفرطين النشاط.19 إن عدم القدرة على توثيق تأثير السكريات المضافة على فرط النشاط ، حتى في الأطفال الذين يُعتقد أنهم حساسون للتأثيرات التحفيزية للسكر (في الغالب عند مقارنتهم بالأذواق الحلوة الأخرى ، مثل الأسبارتام) ، قد فقد إلى حد كبير فرضية السكر في اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. في الواقع ، خلص التحليل التلوي للتجارب السريرية التي أجريت منذ سنوات 15 أن السكر ليس هو سبب اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.21
الفرضية: قد يتسبب تناول السكر المزمن في أعراض اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه
تظهر فرضيتنا الأساسية في الشكل 2. في الجوهر ، نقترح أنه في بعض المواد ، فإن عملية البدء التي تؤدي إلى تطور ADHD هي الإفراط في تناول السكر (أو التحلية) ، مما يؤدي إلى زيادة إفراز الدوبامين. على مدى أسابيع إلى شهور ، وهذا يؤدي إلى انخفاض في D2 المستقبلات و د2 الإشارات المستقبلة بوساطة. ردا على ذلك ، يزيد تناول السكر. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، تنخفض استجابة الدوبامين للسكر ببطء ، وترتبط الفترات المتداخلة مع انخفاض في مستويات الدوبامين في الجسم. ونتيجة لذلك ، يتم تقليل حساسية الفص الجبهي للمكافآت الطبيعية ، مما يؤدي إلى تطوير السلوكيات مثل الإفراط في تناول الطعام و ADHD.
يعرض تناول السكر المزمن و ADHD التغيرات في الدوبامين ود2 إشارة مستقبلية ، مشابهة لإدمان المخدرات
يمكن أن يؤدي التحفيز المتكرر للدوبامين في المخطط البطني (النواة المتكئة) والمخطط الظهري (الموضعي / البوثامين) بواسطة أدوية مثل الكوكايين أو الهيروين إلى سلوك يشبه الإدمان.23,24 على الرغم من الإشارة عبر كلا D1 وD2 وتشارك الأنواع الفرعية مستقبلات في الإدمان ، وتستند معظم الدراسات البشرية على تحليل د2 المستقبلات ، لأنها ترتبط بميزات الإدمان ويمكن قياسها باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) المسح الضوئي مع raclopride C11 ([11C] raclopride) ، التي ترتبط بشكل انتقائي بـ D2 المستقبلات.25 وقد أظهرت هذه الدراسات أن د2 يتم تخفيض مستقبلات في مناطق الدماغ ذات الصلة مكافأة في مدمني الكوكايين والهيروين.25,26 انخفاض عدد النواة المتكئة D2 تتنبأ المستقبلات قبل التعرض للمخدرات أيضا بالإدارة الذاتية للكوكايين في الجرذان.27 بشكل جماعي ، تشير هذه الدراسات إلى أن إطلاق الدوبامين بشكل متكرر قد يؤدي إلى خفض مستوى D الموضعي2 المستقبلات ، وتهيئ هذا الفرد لتطوير إدمان المخدرات. مفهوم أن أقل د2 المستقبلات قد تزيد من التعرض للإدمان ويدعم أيضا من خلال اكتشاف أن الموضوعات مع DRD2-TAQ-IA تعدد الأشكال قد خفضت D2 الكثافة المستقبلة وهي في خطر متزايد للإدمان على الكحول والأفيون.11
الآلية التي من خلالها د منخفض المخطط2 قد تؤدي المستقبلات المؤدية إلى سلوك إدماني إلى العلاقة المعروفة بين إشارات الدوبامين وآليات التحكم القشرية. وتشارك قشرة الفص الجبهي أمام ظهر الحاجز والقشرة الفص الجبهي الإنسي في السيطرة على السلوك والتحفيز ، ويتم تغييرها في موضوعات مع إدمان المخدرات.28 الملاحظة أن المواضيع مع انخفاض D2 المستقبلات بسبب تعدد الأشكال في DRD2-TAQ-IA تغيرت استقلاب الفص الجبهي وتظهر إعاقة التعلم مع عدم القدرة على تجنب التصرفات ذات النتائج السلبية كما تدعم دورًا لعلاقة السببية بين D2 الكثافة المستقبلة والآليات السلوكية للتحكم القشري.12 الملاحظة الإضافية أن المواد السمينة السقيمة تظهر أيضا تغيير الأيض قبل الجبهي الذي يربط انخفاض D2 تدعم المستقبلات والسلوكيات الإدمانية هذا الرابط المهم.29
السكروز هو محفز قوي لإطلاق الدوبامين. في الجرذان ، يؤدي تناول السكروز إلى زيادة فورية في الدوبامين خارج الخلية في النواة المتكئة ،30,31 يتم تعزيز كل من تناول السكروز والدوبامين خارج الخلية إذا تم حظر امتصاص قبل ظهر الدوبامين.32 الزيادة في الدوبامين قد تزيد من الاستجابات السلوكية التي يمكن أن تؤدي إلى مزيد من تناول السكروز. على سبيل المثال ، تظهر الفئران ذات مستويات الدوبامين العالية وراثياً أداءً حافزًا محسنًا للسكروز ، وتزيد من استهلاكها من الطعام والماء ، وتتعلم بسرعة ، وتقاوم الانحرافات ، وتشرع أكثر في تحقيق أهدافها.33 في حين أن لديهم استجابة "الرغبة" أكبر لسكروز ، فإنها لا يبدو أن لديها رضاء أفضل (رضى) استجابة لسكروز.33
على الرغم من أن التأثيرات الحادة للدوبامين قد تحسن الأداء ، إلا أن المشكلة تكمن فيما إذا كان إزالة حساسية الاستجابات المحفزة للدوبامين تحدث مع تكرار إدارة السكر. لقد حان الكثير من معرفتنا حول آثار السكروز على السلوكيات شبيهة بالإدمان في الفئران مختبر من الدراسات التي أجريت من قبل مختبر بارت هوبل الراحل في جامعة برينستون (برينستون ، نيوجيرسي) ، الذي طور نموذجا من الإفراط في تناول السكر في الفئران عن طريق الحد من التعرض اليومي لسكروز.34 على وجه التحديد ، عرضت الفئران السكروز 12 ح / يوم لما يقرب من أسابيع 3 تصاعد تناولها اليومي من السكروز والشراهة أكل السكروز على الوصول اليومي. في هذه الفئران ، نتج عن إعطاء النالوكسون (مضاد أفيوني) علامات انسحاب شبيه بالأفيون (على سبيل المثال ، أسنان أحاديث ، هزات للرأس ، ورعاش forepaw) وعلامات للقلق.35 كما تلاحظ علامات الانسحاب إذا تم حجب السكروز والمواد الغذائية.36 أيضا ، الفئران التي لديها تاريخ من bingeing على السكروز تظهر حساسية عالية لأدوية سوء المعاملة.37,38 وبالتالي ، فإن التعرض المتكرر للسكر قد يؤدي إلى "إدمان السكر" الذي ينطوي على سلوكيات مشابهة لتلك التي نراها مع الإدمان على المخدرات الكلاسيكية.34,39
يختلف تأثير استهلاك السكّر المتقطع على النواة المتكثفة لإفراز الدوبامين مما يحدث عادةً عند تناول طعام مستساغ. في حين أن الأطعمة المستساغة تطلق الدوبامين ، فإن هذا التأثير يرتبط ارتباطًا وثيقًا بجدة الطعام ، ويخفف إفراز الدوبامين مع التعرض اللاحق للغذاء.40 ومع ذلك ، عندما تؤكل الجرذان بشكل متكرر السكر (أي على أساس يومي لشهر 1) ، فإنها تستمر في إطلاق الدوبامين من النواة المتكئة عند تناول الطعام.30 أو تذوق41 السكروز. ومع ذلك ، فإن ملاحظة أن استجابة الدوبامين لا تزال متشابهة مع مرور الوقت على الرغم من الزيادة التدريجية في مدخول السكروز تشير إلى بعض الحساسية.
بالتوافق مع إزالة الحساسية ، يرتبط تناول السكروز المزمن في الفئران بانخفاض في النواة المتكئة D2 تعبير مرنا مستقبلات مقارنة مع الفئران السيطرة.42 هناك أيضا نقصان D2 ملزم المستقبل في هذه المنطقة ،43 وهو اكتشاف تم اكتشافه أيضًا في نموذج تعرض السكروز المتقطع الأكثر تقييدًا.44 Striatal د2 كما يتم تقليل المستقبلات في الفئران التي تستهلك نظام غذائي يحتوي على السكروز ، على غرار الكافيتريا لأيام 40 ، وزادت هذه الفئران بشكل تدريجي من استهلاكها الغذائي وتطورت السمنة.45 أظهرت هذه الفئران عتبة مكافأة أعلى استجابة للتحفيز الكهربائي للنواة المتكئة ، مما يشير إلى أنها قد تحتاج إلى تناول المزيد من النظام الغذائي الغني بالنوتة السكروز لتحقيق مكافأة مماثلة. بالإضافة إلى ذلك ، أصبحت هذه الفئران مقاومة بشكل تدريجي للعقاب (صدمة القدم) مقترنة بالأكل.45 تم تضخيم هذه الآثار عن طريق القضاء على D المخطط2 المستقبلات في الفئران على النظام الغذائي الغني بالسكروز.45 بشكل جماعي ، تشير هذه الدراسات إلى أن التعرض المتكرر للسكر قد يؤثر على الاستجابة الدوبامينية للطبقة الوسطى من الطعام المستساغ ، وربما يرجع ذلك جزئيًا إلى انخفاض D2 المستقبلات.
كما يتغير تشوير دوبامين في الدماغ لدى المرضى الذين يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. البالغين الذين يعانون من اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة أظهروا عددًا أقل من D2- مثل المستقبلات في المخطط البطني الأيسر (المشاركة في سلوك المكافأة) ، والدماغ الأوسط المتوسط ، وترك المهاد (المتضمن في الذاكرة) مقارنة بالبالغين الأصحاء ، والانخفاض في D2 ترتبط المستقبلات بدرجة عدم الانتباه.46 علاوة على ذلك ، هناك انخفاض في استقلاب الجلوكوز في قشرة الفص الجبهي لدى البالغين المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، بما يتماشى مع فقدان آليات المكافحة الأمامية.47 وأخيرا ، هناك أيضا انخفاض في نواتج الدوبامين في عينات السائل الدماغي الدماغي التي تم الحصول عليها من الأطفال المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.48 وهكذا ، فإن ADHD له خاصية مماثلة لطبقة الدوبامين الحيوية كما هو الحال مع السكروز أو الإدمان على المخدرات ، حيث يظهر كلاهما انخفاض في درجة حرارة D المخطط2 مستقبلات. يرتبط اضطراب نقص الانتباه / فرط النشاط أيضًا بانخفاض في حساسية الفص الجبهي للمكافآت الطبيعية وزيادة أعراض عدم الانتباه ،46 وعلى الرغم من أن هذا لم يظهر في الحيوانات السكروز المزروعة بشكل مزمن ، فإن الملاحظة التي تشير إلى انخفاض وراثي في D المخطط2 ترتبط المستقبلات بآليات سلوكية متغيرة في الفص الأمامي12 تشير إلى أن تناول السكر المزمن قد يكون له تأثيرات مشابهة. الرابط العام بين الدوبامين د2 وقد أدت المستقبلات وآليات السيطرة الفص الجبهي فولكو وآخرون46 لاقتراح أن التنشيط المتكرر لإفراز الدوبامين قد يؤدي إلى إزالة حساسية مسارات الإشارات بعد الدوبامين ، والتي بدورها تقلل من الإشارات المثبطة المتولدة من القشرة الأمامية ، مما يؤدي إلى سلوك اندفاعي وفقدان السيطرة العاطفية ، وأعراض اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. مساهمتنا في المقام الأول تشير إلى أن هذا الرابط قد يكون بسبب تناول السكر المزمنة. إذا كان صحيحا ، يجب أن يرتبط تناول السكر المزمن مع زيادة انتشار ADHD.
ازداد انتشار انتشار السكر المزمن و ADHD بالتوازي
وزاد تناول السكر و ADHD بالتوازي في السنوات الأخيرة. ازداد تناول السكريات المضافة في المملكة المتحدة والولايات المتحدة بشكل ملحوظ على مدى قرون 2 الماضية ، مع تسارع ملحوظ في السنوات الماضية 40 بالتعاون مع إدخال شراب الذرة عالي الفركتوز (HFCS).49,50 اليوم ، يشكل تناول السكريات المضافة 15٪ إلى 20٪ من السعرات الحرارية اليومية للبالغين. في 10٪ من البالغين وفي 25٪ من الأطفال ، قد يكون تناول السكريات المضافة> 25٪ من وجباتهم الغذائية.51-53
من الصعب تقييم انتشار اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، حيث تباينت التعريفات على مر السنين ولأنه لا يوجد سوى عدد قليل من الدراسات السكانية الكبيرة. ومع ذلك ، ركزت الدراسات التي نشرت في أوائل القرن 20th على الاضطرابات النفسية في مرحلة الطفولة على فقدان القدرة على الكلام ، وعسر القراءة ، والتوحد.54 تعتبر تقارير الطفل المصاب بفرط النشاط أو الإرهاق غير الطبيعي لدى الأطفال محدودة نسبياً خلال النصف الأول من القرن 20th.55,56 بداية من أواخر 1960s و 1970s ، يمكن للمرء أن يلاحظ زيادة كبيرة في المنشورات على الأطفال المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، والتي كانت تسمى في هذا الوقت "الحد الأدنى من خلل وظائف الدماغ".4 تشير التقديرات من أحدث 1990 إلى أن ما يقرب من 2٪ إلى 5٪ من أطفال المدارس الأمريكية يعانون من متلازمة فرط النشاط.47,57,58 في الآونة الأخيرة ، تألف المسح الوطني لصحة الأطفال من مسح عشوائي ووطني ومستعرض لما يزيد عن 70 أسرة لديها أطفال تتراوح أعمارهم بين 000 و 4 عامًا ، وقد تم إجراؤها في عامي 17 و 2003. > 2007٪ زيادة في اضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط المبلغ عنه من قبل الوالدين بين عامي 20 و 2003 ، زيادة من 2007٪ إلى 7.8٪ من الأطفال (تتكون من زيادة من 9.5٪ إلى 11.0٪ في الأولاد و 13.2٪ إلى 4.4٪ عند الفتيات).1 كما أفادت الدراسة الاستقصائية الوطنية للصحة زيادة في ADHD بين 1997 و 2006 بمعدل 3 ٪ سنويا.59
يتناسب الانتشار المتزايد لاضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه مع الزيادات المعروفة في استهلاك السكر في الولايات المتحدة. على الرغم من معرفتنا ، لا توجد دراسات مباشرة تقيم ما إذا كان هناك علاقة بين انتشار ADHD وتناول السكر ، وهناك بعض التقارير التي تربط ADHD مع استهلاك السكر. أبلغ آباء الأطفال الذين يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه عن اضطرابات في النوم مرتبطة بزيادة تناول السكر.60 علاوة على ذلك ، فإن الأطفال في سن ما قبل المدرسة الذين يستهلكون نظامًا غذائيًا غنيًا "بأطعمة غير صحية" ذات محتوى عالٍ من السكر كانوا أكثر عرضة للإصابة بفرط النشاط في عمر 7 مقارنة بالأطفال الذين يتناولون كميات أقل من الوجبات السريعة.61
تناول السكر المزمن و ADHD كلاهما مرتبط بالسمنة
كانت الزيادة الملحوظة في تناول السكر مرتبطة بشكل فيزيولوجي وفسيولوجي مع زيادة في السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي.49,62 يرتبط أيضا اضطراب نقص الانتباه / فرط النشاط مع السمنة.63,64 في دراسة واحدة على الأطفال المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه الذين تتراوح أعمارهم بين 1 و 3 عامًا ، كان لدى 18٪ منهم مؤشر كتلة جسم (BMI) أكبر من النسبة المئوية 29 ، وهو ضعف التردد الذي لوحظ في السكان العاديين.65 وجدت دراسة أخرى أن ما يقرب من 20 ٪ من الأولاد الذين تتراوح أعمارهم بين 5 و 14 عامًا المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه لديهم مؤشر كتلة الجسم> 90 في المائة.65 في دراسة للمراهقين الصينيين (الذين تتراوح أعمارهم بين 13 و 17 سنوات) مع ADHD ، كان تكرار السمنة 1.4-fold أكبر من تردد كونها هزيلة.66
الكبار الذين يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه هم عادة من البدناء. في دراسة واحدة للبالغين المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، كان احتمال زيادة الوزن هو 1.58 (نسبة الأرجحية [OR] ، 1.58 ؛ فاصل الثقة 95٪ [CI] ، 1.05 ، 2.38) والسمنة OR كان 1.81 (95٪ CI ، 1.14 ، 2.64).6 وجدت دراسة أخرى أن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه وفرط النشاط كانا مرتبطان بالسمنة وارتفاع ضغط الدم عند البالغين الصغار.67 على العكس من ذلك ، فإن الأشخاص الذين يعانون من السمنة معرضون أيضًا لخطر متزايد للإصابة باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. من بين الأطفال الذين أدخلوا المستشفى بسبب السمنة ، تم تشخيص اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه في أكثر من 50٪ من الحالات.68 علاوة على ذلك ، في البالغين الذين يعانون من السمنة المفرطة والذين يخضعون لجراحة السمنة ، تم العثور على اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه في 27٪ من المرضى ، وكان التكرار أعلى (42٪) لدى المصابين بالسمنة المرضية (مؤشر كتلة الجسم> 40 كجم / م2).69
هناك العديد من التفسيرات المحتملة للارتباط بين اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه والسمنة. أولاً ، قد تؤدي الخصائص المرتبطة بـ ADHD ، مثل الاكتئاب أو الشراهة عند تناول الطعام ، إلى السمنة.6,63 قد يكون العكس صحيحًا أيضًا ، حيث إن وجود اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه قد يتداخل مع القدرة على إنقاص الوزن عن طريق برامج الحمية الغذائية أو بعد جراحة لعلاج البدانة.69 التفسير النهائي ، الذي نقترحه في هذه المقالة ، قد يكون أن تناول السكر قد يؤدي إلى اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ومخاطر السمنة. ديفيس63 كما تناولت مؤخرًا المتناول الغذائي من الدهون والسكريات في التسبب في اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، خاصة إذا تم تناولها خلال فترة الحمل (والتي وصفتها بأنها اضطراب طيف السكر الجنيني).
السمنة لديها Biosignature الدوبامين مماثلة لتلك ADHD وابتلاع السكروز المزمن
Striatal د2 يتم تقليل توافر المستقبِل بشكل مزمن في المواد السمينة كما هو محدد بواسطة فحص PET مع11C] raclopride.70 كما أن المواد السمنة لديها عدد أقل من الجينات المخططة D2 المستقبلات ، التي ترتبط مع انخفاض استقلاب الجلوكوز في القشرة الأمامية والجسم الحسية الجسدية.29 لدى الأفراد البدينين أيضًا انخفاض في الاستجابة المخططية الظهارية ، يتم قياسها بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) ، إلى تناول الطعام بشكل مستساغ ، بما يتفق مع استجابة الدوبامين السفلية و / أو أقل D2 المستقبلات.71 وبالتالي ، يمكن للأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة الإفراط في تناول الطعام للتعويض عن استجابات المكافأة. في حين أن الأفراد البدناء يظهرون عادة استجابة انخفاض الدوبامين إلى تناول الطعام المستساغ ، فقد تظهر استجابة محسنة لمشهد الطعام.71 تجليد [11C] raclopride إلى د2 تقلّص المستقبلات في المخطط الظهري عند رؤية الأشخاص الذين يعالجون مسبقًا مع ميثيلفينيديت طعامًا فاتح للشهية ، وهذه الرغبة المعرب عنها للغذاء تتوافق مع إطلاق حاد للدوبامين والوظيفة (التحفيز) لـ D2 المستقبلات.72 علاوة على ذلك ، وجد أن زيادة استجابة الدوبامين لمحفزات الطعام ترتبط بسلوك الأكل بنهم عند الأشخاص الذين يعانون من السمنة.73 وهكذا ، انخفاض الدوبامين حفز د2 قد ينتج عن الاستجابة بوساطة المستقبل الغذائي الحاجة إلى تناول طعام أكثر استساغة (لتعزيز استجابات الدوبامين) ورغبة أكبر وزيادة تنشيط الدوبامين استجابة لرؤية الطعام (ربما ناتج عن تثبيط الرقابة التنفيذية على الجبس الجبهي) .
وتوضح الحيوانات البدينة التي تسببها الأغذية انخفاض مستويات الدوبامين القاعدية التي تزيد من الاستجابة للطعام المستساغ ، ولكن ليس إلى الغذاء القياسي للقوارض.74 وتشير دراسات أخرى إلى أن الفئران التي تعاني من نقص في كوليسيستوكينين Otsuka Long Evans Tokushima Fatty (OLETF) ، وهي جرثومة بدانة ، قد تناقصت بشكل كبير.2 ربط المستقبل في النواة المتكئة shell ،75 وذلك د2 تنشيط مستقبلات يساهم في الطمأنينة لسكروز في الجرذان OLETF السمنة.76
كيف يمكن أن يسبب السكر المزمنة ، المفرطة في السكر شذوذات في الدوبامين ود2 إشارة المستقبلات؟
السكروز ينشط إطلاق الدوبامين في الدماغ عبر عدة آليات. تتضمن إحدى الطرق تنشيط المستقبلات الحلوة (T1R2 و T1R3) الموجودة في اللسان والأمعاء.77 المذاق الحلو إما من السكروز أو السكرالوز سوف يفضي إلى تفضيل المذاق واستجابة دوبامين في النواة المتكئة.78 كما تم اقتراح أهمية مستقبلات الذوق باستخدام التغذية الزائفة حيث يقلل ناسور المعدة من امتصاص الطعام. في ظل هذه الظروف ، لا يزال بإمكان السكروز زيادة الدوبامين خارج الخلية في النواة المتكئة.31,41,79 ومع ذلك ، فإن مستقبل الذوق ليس هو الوسيلة الوحيدة لتحفيز إطلاق الدوبامين في الفئران التي تغذيها السكروز. وبالتالي ، تفتقر الفئران لمستقبلات الذوق الوظيفي (trpm5- / - الفئران القاضية التي يتم فيها منع الإشارات عبر مستقبلات الذوق الحلو) لا تزال تظهر استجابة الدوبامين وتفضيل السكروز ، في حين يتم التخلص من استجابة الدوبامين للسوزروز.78 وبالمثل ، فإن الفئران التي تفتقر إلى T1R3 في براعم التذوق والأمعاء تستمر في إظهار تفضيلها للسكروز حتى لو تم توفيرها عبر ضخ المعدة.80 ملاحظة أن السكريات الاصطناعية ، مثل السكرالوز ، يمكن أن تحفز الدوبامين في النواة المتكئة من الفئران العادية قد تقدم تفسيرًا واحدًا لماذا أظهرت الدراسات السابقة التي تقارن السكروز مع الأسبارتام عدم وجود اختلاف في أعراض ADHD.
ملاحظة أن الفئران التي تفتقر إلى المستقبلات الحلوة تواصل تفضيل السكروز وتظهر بوضوح أن الاستجابة المتزايدة للدوبامين تؤدي إلى أن السكروز قد يكون له تأثير على إشارة الدوبامين الليمفاوية كنتيجة لعملية الأيض. يتحلل السكروز بواسطة السكر في الأمعاء إلى الفركتوز والجلوكوز ، ثم يتم امتصاصها والتمثيل الغذائي. وبالتالي ، فإن تأثيرات السكروز ، بالإضافة إلى مركبات الكربون الهيدروفلورية ، ترتبط على الأرجح بالتأثيرات الأيضية للجلوكوز و / أو الفركتوز. الدراسات التي قادت إلى حد كبير Ackroff وآخرون81,82 تشير إلى أن الجرذان تثبت تفضيل الذوق لكل من الجلوكوز (والبوليمرات الخاصة به [بوليكوز]) والفركتوز ، حتى إذا تم إعطاؤهما هذه السكريات بعد الأوان (والتي يتم إجراؤها عن طريق اقتران الإدارة بمواد النكهة الفموية). تناول كل من الجلوكوز83 والفركتوز84 يمكن تقليله عن طريق حقن مضادات مستقبلات الدوبامين في النواة المتكئة. أجريت دراسات لتقييم "إدمان السكر" باستخدام الجلوكوز ، وتشير النتائج إلى أنه إذا تم توفير الجلوكوز بشكل متقطع ، فإنه يمكن أن يحفز متلازمة تشبه الإدمان ، مع سلوك الشرايين ، وأعراض تشبه الانسحاب استجابة للنالوكسون ، وتنظيم منخفض D2 المستقبلات.35,43 تشير هذه البيانات إلى أن كل من الجلوكوز والفركتوز يمكن أن يستثير استجابات الدوبامين التي قد تكون ذات صلة بفهم اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.
في حين أن الفركتوز والجلوكوز يظهران بعض التشابه في آثارهما ، تشير الدراسات إلى أنهما قد يتوسطان آثارهما على تفضيلات الذوق عبر مسارات مختلفة.85 في الفئران ، على سبيل المثال ، يفضل الجلوكوز المائي على الفركتوز بسبب الآليات اللاحقة للفصل ، في حين أن الفركتوز قد يستثير استجابة شفوية أقوى.81,86 كما يختلف الفركتوز والجلوكوز بشكل ملحوظ في عملية الأيض (الشكل 3). على عكس الجلوكوز ، يحفز الفركتوز بسهولة الفوسفات داخل الخلايا والأدينوساين ثلاثي الفوسفات (ATP) خلال استقلابها ، حيث أن الفسفرة الأولية للفركتوز إلى الفركتوز-1-phosphate بواسطة الفركتوكيناز ينتج عنه الاستهلاك السريع للاعبي التنس المحترفين.87 في المقابل ، أثناء استقلاب الجلوكوز ، لا يحدث استنزاف ATP أبداً ، حيث يوجد نظام تغذية مرتدة سلبي يمنع الفسفرة المفرطة. انخفاض في الفوسفات داخل الخلايا الذي يحدث أثناء أيض الفركتوز يؤدي أيضا إلى تحفيز الأدينوزين أحادي الفوسفات (AMP) ، الذي يحول AMP إلى inopine monophosphate (IMP) وفي النهاية إلى حمض اليوريك. يتم توليد حمض اليوريك بسرعة في الكبد مع ارتفاع حمض اليوريك في المصل الذي يصل إلى الذروة خلال ساعة 1 بعد تناول الفركتوز.88 بالإضافة إلى ذلك ، تشير بعض الدراسات إلى أنه قد يتم استقلاب الفركتوز في منطقة ما تحت المهاد. إذا كان الأمر كذلك ، يجب أن يؤدي أيضًا إلى توليد حمض اليوريك داخل الخلايا في هذا الموقع.89,90
تم الإبلاغ عن زيادة حمض اليوريك بشكل حاد في الفئران لزيادة الدوبامين خارج الخلية في المادة السوداء.91 من الناحية النظرية ، يجب أن يمنع هذا إطلاق الدوبامين العصبي بسبب تحفيز الدورة الدموية السوماتية المتناقضة D2 مستقبلات تلقائية على الخلايا العصبية الدوبامين. ومع ذلك ، فإن حمض اليوريك المتزايد بشكل حاد يحفز النشاط الحركي.92 هذه الملاحظة تشير إلى أن الدوبامين في الحقول النهائية هو أيضا مرتفعة ويحفز ما بعد المشبكي D1 وD2 المستقبلات لتفعيل تنشيط الحركي. بدوره ، يمكن أن يؤدي تنشيط المستقبلات المستمرة إلى خفض تنظيم مستقبلات الدوبامين في المخطط. قد يزيد حمض اليوريك الدوبامين عن طريق منع عملية التمثيل الغذائي للدوبامين إلى منتجه النهائي المؤكسد ، وحمض ثنائي هيدروكسي فينيل أسيتيك.91,93
خطوط إضافية من الأدلة تدعم دور محتمل لحمض اليوريك في ADHD. أولاً ، لدى الأطفال المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه مستويات حمض اليوريك في المصل أعلى من مستويات التحكم. على وجه التحديد ، في دراسة للفتيات 40 و 50 الأولاد (الذين تتراوح أعمارهم بين 3.5 - 4.5 سنوات) ، ترتبط مستويات حمض اليوريك في المصل مع فرط النشاط ، فترة قصيرة الانتباه ، الاندفاعية ، والتحكم في الغضب.94 تم ربط التسمم بالرصاص منخفض المستوى بزيادة خطر الإصابة باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ،95 والتسمم الرصاص هو آلية أخرى لزيادة مستويات حمض اليوريك.96,97 اضطراب نقص الانتباه / فرط النشاط هو أيضا أكثر شيوعا في الأولاد من الفتيات ، وهو ما يتفق مع حقيقة أن الأولاد لديهم مستويات حمض البوليك أعلى من الفتيات.94
يعتقد البعض أن الفركتوز هو المكون الحاسم في السكروز ومركبات الكربون الهيدروفلورية HFCS التي تقود السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي.98-100 قد يسبب الفركتوز السمنة عبر عدة آليات ، بما في ذلك عن طريق عدم تحفيز إفراز اللبتين مقارنة مع الجلوكوز101 وعن طريق إحداث مقاومة الأنسولين ومقاومة اللبتين ، يؤدي هذا الأخير إلى ضعف هبوط الليبتين إلى منطقة ما تحت المهاد.102 ولأن الأنسولين والليبتين يثبطان إشارات الدوبامين ، فإن استقراء مقاومة هذه الهرمونات قد يسهل زيادة إشارات الدوبامين.23 يمكن أن يسبب الفركتوز أيضًا نضوب مادة ATP في الكبد ،103-105 وقد ثبت أن استنفاد ATP في الكبد يحفز الجوع.106-108 كما يخفض الفركتوز ATP في منطقة ما تحت المهاد ، وينشط كيناز AMP ، ويثبط كربوكسي أسيتيل - CoA (عن طريق فسفرته) ، مما يقلل من malonyl-CoA ، مما يؤدي إلى زيادة POMC (pro-opiomelanocortin) والجوع.89,90 وعلاوة على ذلك ، أفادت دراسة حديثة باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي أن الجلوكوز زاد من تنشيط القشرة في مناطق مكافآت المكافأة ، في حين أن الفركتوز كان له تأثيرات متعارضة.109 وبالتالي ، لا يزال من الممكن أن يكون للفركتوز والجلوكوز آليات مميزة يغيران بها إشارات الدوبامين.
في حين أن هذه الدراسات الأخيرة تشير إلى الفركتوز كعامل رئيسي في كيفية ارتباط السكروز بالبدانة و ADHD ، فإن سلوك الشرايين وإشارات الدوبامين التي يمكن أن يسببها التعرض المتقطع للجلوكوز يمكن أن يلعب دورا رئيسيا في المساهمة. من الواضح أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتحديد دور هذه السكريات 2 وحدها ومجتمعة لأنها قد تكون مرتبطة بالسلوكيات المرتبطة باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.
وفي الختام
نفترض أن السكر يزيد بشكل كبير من الدوبامين ، مما يؤدي مع مرور الوقت إلى انخفاض عدد د2 مستقبلات وربما انخفاض في الدوبامين خارج الخلية نفسها ، مما يؤدي إلى إزالة الحساسية لهذا المحور الإشارات الدوبامين. لن تكون هذه الآثار ناجمة عن التأثيرات الحادة للسكر ، بل ستحدث على مدى أسابيع إلى شهور مع تناول السكر بشكل متكرر ومتزمن بشكل مزمن (الشكل 2). إذا كان هذا صحيحًا ، فإن الأطفال المصابين باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه قد يكتسبوا المزيد من السكر أكثر من غيرهم من الأطفال في محاولة لتصحيح حالة نقص الدوبامين ، مما يؤدي إلى الإفراط في تناول السكر الذي قد يؤدي إلى "إدمان السكر" ويزيد من خطر الإصابة بالبدانة. يتجلى هؤلاء الأطفال مع مستويات حمض اليوريك أعلى قليلا ، مما يعكس زيادة تناول السكر. قد يعتبر مقدمو الرعاية أن التأثيرات الحادة للسكر هي سبب اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. ومع ذلك ، فإن إعطاء السكر على مدى أيام إلى أسابيع من غير المرجح أن يؤدي إلى أعراض أكبر لاضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، خاصة إذا تمت مقارنة تناول السكروز مع المحليات الاصطناعية التي يمكن أن تثير أيضًا استجابة الدوبامين. لذلك ، كان من الممكن أن تكون هناك علاقة سببية محتملة بين السكروز و ADHD قد ضاعت في الدراسات السابقة.
ملاحظة أن ADHD تمثل حالة نقص في الدوبامين يمكن أن تفسر السبب في أن العلاجات التي تزيد مستويات الدوبامين في النواة المتكئة ، مثل الأمفيتامين والميثيلفينيديت ، تحسن الأعراض ، على الأقل بشكل حاد.3 ومع ذلك ، استنادا إلى الأدلة المتزايدة ل D2 إزالة الإحساس بالمستقبلات / خفض نسبتها كآلية وراء اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، قد يتوقع المرء أن يكون لهذه الأدوية قدرة محسنة لإحداث الإدمان. في الواقع ، لقد أثيرت هذه المسألة مع modafinil ، مما يزيد الدوبامين خارج الخلية وقد استخدم لعلاج الخدار.110 كما أفادت تقارير أن ناهضات مستقبلات الدوبامين تؤدي إلى سلوك المقامرة والادمان في الأشخاص المصابين بمرض باركنسون.111 هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات تقييم دور منبهات مستقبلات الدوبامين في ADHD.
نوصي بإجراء دراسات تجريبية وسريرية محددة لاختبار فرضيتنا (الجدول 1). إذا تم تحديد أن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه هو نتيجة للزيادة الملحوظة في تناول السكريات المضافة ، فيجب الإشارة إلى تدابير الصحة العامة لتقليل تناول السكر ، خاصة عند الأطفال الصغار (الذين تقل أعمارهم عن 7 سنوات) ، والذين هم أكثر عرضة للإصابة باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه. نظرًا لأن اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه يمكن أن يرتبط بضعف الأداء المدرسي والسلوك المعادي للمجتمع وإدمان المخدرات ، فإن أهمية مثل هذا النهج يمكن أن تكون بعيدة المدى.
شكر وتقدير
تلقى المؤلفون الدعم من المعاهد الوطنية للصحة (NIH) ، و NIH HL-68607 (RJJ) ، و K05 DA015050 (NRZ) ، و K01 DA031230 ، و National Nating Disorders Foundation (NMA). الكتاب شكرا Miaoyuan وانغ لمساعدتها في إعداد الأرقام.
الحواشي
بيان تضارب المصالح
ريتشارد J. جونسون ، دكتوراه في الطب وتاكوجي Ishimoto ، MD لديها طلب براءة اختراع على تثبيط الفركتوكيناز كآلية لعلاج حنين السكر. ريتشارد ج. جونسون هو مؤلف إصلاح السكر (Rodale and Simon and Schuster، 2008 and 2009). لا يكشف كل من مارك س. جولد ، دكتوراه في الطب ، ديفيد ر. جونسون ، دكتوراه ، ميغيل أ. لاناسبا ، دكتوراه ، نانسي ر. زانيسر ، دكتوراه ، ونيكول أم أفينا ، عن عدم وجود تضارب في المصالح.
مراجع حسابات