Asimetria di Dopamine D2 / 3 Disceptazione di ricerca in Dorsal Putamen è Mass Massu in Male Non-obese (2015)

U sistema dopaminergicu hè implicatu in a regolazione di l'assunzione di alimenti, chì hè cruciale per u mantenimentu di u pesu corporeu. Avemu esaminatu a relazione tra dopamina striatale (DA) disponibilità di D2 / 3 per u receptoru è l'indice di massa corporee (IMC) in i sughjani masculini sani non obesi di 25 cù [¹¹C] tomlogramma di raclopride è di emissione di positrone. Nisunu di [¹¹I valori di u potenziale cunnessione di C] raclopride (BP) (misure di a disponibilità di u recettore DA D2 / 3) in sottoregioni striatali (caudatu dorsale, putamen dorsale è striatum ventrale) in l'emisferi di sinistra è di diritta era significativamente correlatu cù l'IMC. Tuttavia, ci era una correlazione positiva trà l'indice di asimmetria à diritta à sinistra di [¹¹C] raclopride BP in u putamen dorsale è BMI (r = 0.43, p <0.05), chì suggerenu chì un BMI più grande hè ligatu cù una dispunibilità più grande di u receptore in u putamen dorsale ghjustu relative à a sinistra in individui non obesi. I risultati attuali, cumbinati cù i risultati precedenti, ponu ancu suggerisce meccanismi neurochimici sottostanti a regolazione di l'ingestione di alimenti in individui non obesi.

A lingua

L'assunzione di alimenti hè strettamente legatu cù u tippu individuale (cioè, magra vs obese) è suppone esse regolatu da a sensazione di fame per mantene u statu naturale di l'omostasi. L'ipotalamus hè statu pensatu cum'è una struttura cerebrale di core per u cuntrollu di u cunsumu di l'alimentu [1]. Tuttavia, quand'è mancu abbastanza dispunibule, u comportamentu di mancia hè in primurivu provocatu da u valore di premiazione di alimenti cum'è u gustu o a qualità [2], è un comportamentu mancuferu anormale pari più in pattu cù u parcorsu cumunale di ricumpensa chì hè modulatu da dopamina (DA) [3].

Guadagnà pisu hè una di e conseguenze di u deficit in a modulazione dopaminergica, com'è evidenziata da una associazione di sintomi depressivi è indice di massa corporea (IMC) [4] aumentu di u pesu di u corpu dopu a stimolazione profonda di u cervellu [5] e farmaci dopaminergichi [6] in i malati cù a malatia di Parkinson. A diminuzione di a disponibilità di u recettore DA D2 / 3 striatale hè stata mustrata in sughjetti obesi, chì hè stata correlata inversamente cù BMI [7]. Quessi dati suggeriscenu a participazione di u deficit dopaminergicu in comportamentu patologicu d'alimentazione è obesità.

Asimmetria anatomica, funzionale è metabolica trà l'emisferii in u cervellu sano sò stati largamente accettati [8,9]. Di più recente, ci sò stati interessi in crescita in a asimmetria neurochimica è e so associazioni cù e condizioni neuropsichiatriche cum'è u stress [10] e cadenza cognitiva [11] sò stati ripurtati. Anche se parechji studii suggettu una cunnessione tra a funzione dopaminergica è l'IMC in comportamentu patologicu d'alimentazione è obesuità [12,13] Cumu u sistema dopaminergicu hè pussibule legatu cù a differenza individuale di BMI in soggetti non obesi hè largamente sconosciuta. Inoltre, pochi di studi studianu per testà una eventuale associazione trà l'asimmetria dopaminergica è l'IMC.

Questu studiu hà scopu di determinà a relazione di a disponibilità di u recettore DA D2 / 3 in sottoregioni striatali è a so asimmetria cù BMI in sughjetti chì ùn sò obesi¹¹C] raclopride, a radioligand DA D2 / 3 recettore, è tomografia à emissione di positroni (PET).

MATERIELI E METODI

Subjects

I maschi sani non obesi sò stati recrutati da publicità. Avemu sclusu e persone chì anu avutu una storia di disordini neurologichi o psichiatrici cum'è epilepsia, ferita in capu è depressione. BMI, calculatu cum'è pesu (kg) / altezza² (m²), hè statu acquistatu durante e procedure di recrutamentu, è individui obesi, definiti cum'è BMI> 30 kg / m², sò stati esclusi. Vinticinqui soggetti maschili senza u obesi sò (età media (± SD) 23.3 ± 2.9 y [18-29 y]; media BMI 22.0 ± 2.5 [17.6-28.0]; peso corporeo medio 67.5 ± 8.5 kg [54.0-85.0 kg ]) hà participatu à u studiu dopu avè prestatu permessu informatu scrittu (Table 1). Tutti i sughjetti sò stati diritti. Cinque soggetti sò fumatori, chì sò stati dumandati di ùn cambià e so abitudini di fumu prima di scansione.

    

Table 1

Demografia di materia

Analisi di l'imagine

U disponibilitariu di u recettore DA D2 / 3 di u statu di riposa è statu valutatu cù u mezu di l'imagine PET di 30-50 minu dopu [¹¹C] iniezione raclopride, durante a quale a cunnessione di u radioligand hà ottenutu equilibriu. Quattru fotogrammi PET in stu periodu sò stati realineati è riassunti per u coregistration cù singuli immagini MR è trasformazione in u spaziu standard stereotassicu per mezu di funzionalità-corrispondenza di caratteri à u mudellu MNI. [¹¹C] U potenziale di a cunnessione di Raclopride (BP) cum'è una misura di a disponibilità di u recettore DA D2 / 3 hè statu calcolatu in un modu voxel-wise à generà e imagini parametriche BP, aduprendu u cerebellu cum'è a regione di riferimentu, cum'è (C_voxel-C_cb) / C_cb [15], induve C_voxel hè l'attività in ogni voxel è C_cb hè a attività media in u cerebellum. E Regioni di Interessi (ROI) sò stati elaborati manualmente in fette coronali di maghjine MR cerebrale à alta risoluzione (cervellu Colin) in i sottoregi striatali di sinistra è di diritta (putamen dorsale, caudatu dorsale, è striatum ventrale). I limiti di i ROI sò stati delineri secondu à un metudiu sviluppatu in precedenza [16]. Utilizendu sti ROI, i valori di BP in sottopregioni striatali sò stati estratti da e singole immagini BP (Fig. 1). Inoltre, l'indice di asimmetria di BP (AI.)_BP) hè statu calculatu cum'è (diritta-sinistra) / (a ​​destra + a sinistra) per ogni sottubregione striatale, è cusì un valore positivu indica una maggiore AI_BP in u latu dirittu par relativu à a sinistra. E relazioni di [¹¹C] raclopride BP è AI_BP cun BMI sò stati testati aduprendu a dughjente bilanciatura Pearson cù SPSS 16.0 (Chicago, Illinois).

    

Fig. 1

Esempiu di parametricu [¹¹C] immagine raclopride BP in un sughjettu (Sinistra; trasformata in u spaziu standard MNI) è una mappa di ROI predefinita per u striatum (a destra).

RESULTU

[¹¹C] Raclopride BP in una di e sei sottoregiunie striatale ùn hà micca avutu correlazione significativa cù l'IMC (r = -0.25, p = 0.23 in u putamen dorsale sinistro; r = -0.14, p = 0.52 in u putamen dorsale destro; r = -0.22 , p = 0.30 in u caudatu dorsale di sinistra; r = -0.18, p = 0.40 in u caudatu dorsale destro; r = -0.18, p = 0.40 nello striato ventral sinistro; r = -0.19, p = 0.36 in u ventre destro striatum). Tuttavia, ci era una correlazione positiva significativa trà l'AI_BP in u putamen dorsale è BMI (r = 0.43, p <0.05) (Fig. 2), per cunsiderà chì l'IMC maggiore sia assuciatu cù una maghjine di u receptoru D2 / 3 in u putamen dorsale destro relativu à a sinistra. L'AI_BP sia in caudate dorsali sia in striatum ventrali ùn anu avutu correlazione significativa cù l'IMC (r = 0.01, p = 0.98 in u caudatu dorsale; r = -0.13, p = 0.53 in u striatum ventrale).

    

Fig. 2

Relazione tra l'IA_BP è BMI in u putamen dorsale. L'indice di asimmetria di BP (AI.)_BP) hè statu calculatu cum'è (right-left) / (right + left), in modu chì un valore pusitivu indica AIBP più altu in u latu drittu relative à a sinistra (r = 0.43, p <0.05; duie code ...

DISCUSSION

In u presentu studiu, abbiamo studiatu a relazione di a riservabilità di D2 / 3 in sottopregioni striatali è a so asimmetria cù BMI in sughjetti masculini senza obesi¹¹C] raclopride PET. Ùn era micca una relazione diretta trà a disponibilità di u receptoru D2 / 3 striatale è u BMI in i nostri sughjetti chì ùn sò micca obesi. Quellu hè cunsigliale cù a relazione da Wang et al. [7] utilizanu [¹¹C] raclopride PET. Benchì anu trovu una correlazione inversa tra a disponibilità di u receptoru D2 striatale è l'IMC in individui obesi, ùn era micca osservata nisuna correlazione in controlli chì ùn sò micca obesi. Tuttavia, avemu trovu una associazione di BMI cù l'asimmetria di diritta à sinistra in a disponibilità di u receptoru D2 / 3 in u putamen dorsale in soggetti non obesi.

Hè una parte di u sistema d'apprendimentu è di rigali di l'usu, u striatum hè una struttura fondamentale di u circuitu neuruniticu dopaminergicu chì mediate l'effettu rinforzante di alimenti è ancu altre ricchezze, tra cui droghe abusate da l'omi. E 'stata dichjarata differenza funzionale tra u striatum duvale è ventral. L'azione di u striatu dorsale era più essenziale per u comportamentu di l'alimentazione stessa è per a so piacè [13], mentri u striatum ventral era più sensibile per i segni di l'alimentu è u livellu di l'aspettativa di stimolazione di l'alimentu data [17]. Inoltre, studii in topi [12] cum'è l'umani [18] suggeriti ruoli differenziali di a DA in u striatum duvale è ventralu in a regulazione di l'assunzione di alimenti. L'idea era chì DA in striatum dorsale hè implicatu in u mantenimentu di e richieste di calurie per a sopravvivenza, mentre a DA in u striatum ventral hè implicatu in e prumietà gratificanti di l'alimentu. Questu pò esse legatu, direttamente o indirettamente, cù l'associazione tra BMI è l'asimmetria in a dispunibilità di u receptoru D2 / 3 in u putamen dorsale in i nostri sughjetti micca obesi, in chì l'assunzione di alimenti in pesanti normali individui hè probabilmente cuntrullatu da e richieste calorie, micca da a prupietà di rinfurzamentu di l'alimentu.

Parechje evidenze sustenu chì u cervellu umanu hè anatomicu è funziunalmente lateralizatu. Mentre l'asimmetria in DA è in altrui neurotrasmisori sò stati riportati in u cervellu umanu postmortem [19], tecniche di scena molecolare è funzionale evidenziavanu evidenze di asimmetria neurochimica in u cervellu umanu vivente, fornendu più opportunità di esaminà direttamente a relazione tra a lateralità cerebrale è u comportamentu umanu è a funzione. Studii PET è SPECT (tomografia computerizzata di emissione solu fotone) in sughjetti sani anu evidenti asimmetrie hemisferiche in marcatori dopaminergichi in u striatum, annantu à a disponibilità di u receptoru DA D2 / 320], Dà u trasportatore di densità [21], è capacità di sintesi DA [22]. Benchì sti studii rapprisinuvate un prubliziu di populazione versu valori più alti di attaccamentu di radioliganda in diritta paragunatu à u striatu di sinistra basatu annantu à e medie di gruppo, ci erau diffarenze individuali considerevoli, micca solu in a larghezza, ma ancu in a direzzione di l'asimmetria. In animali, e differenze individui in asimmetria dopaminergica sò state dimustrate di covari cù, o prevede, e differenze individuale in comportamentu spaziale è a reattività di u stress, oltre à a suscitabilità à a patologia di u stress23]. N'umani, sò state riportate associazioni trà funzioni cognitive è u mudellu di asimmetria in a disponibilità di u recettore DA D2 / 3 [24]. I nostri risultati ghjunghjenu una associazione significativa trà u BMI è a direzzione è a magnitudine di l'asimmetria in a dispunibilità striatale di u receptoru D2 / 3 in materii micca obesi.

In i nostri sughjetti chì ùn sò micca obesi, l'IMC maggiore era legatu cù una maghjine di u receptoru D2 / 3 in u putamen dorsale destro relativu à a sinistra. Hè in contrastu cù un studiu precedente chì mostra chì una maghjina di incitamentu positiva più grande hè stata associata à una maghjola di u receptoru D2 / 3 maghjale in a sinistra par u putamen [24]. A direzzione contrapunta di l'asimmetria pò suggerisce à diversi meccanismi neurochimichi sottu à a regolazione di l'assunzione di alimenti tra individui obesi è non obesi.

U nostru studiu hà parechje limitazioni. Prima, trè di i nostri sughjetti avianu avutu BMI più altu di 25 i so BMIs ponu esse classificati in gruppi di peso eccessivo (23.0-24.9) o di obesità (≥25.0) in accordu à i criteri asiatici. Tuttavia, u nostru gruppu in materia hè cumpostu di giovani adulti in salute e in forma è tenendu cunnessu chì l'IMC hè micca cunnessu solu à a massa senza grassi, ma in una misura inferiore, ancu à a custruzzioni di u corpu, avemu classificatu quiddi sughjetti cum'è impurtanti obesi chì ùn sò micca obesi seguendu u parè di a Cunsultazione di l'Esperante OMS [25] chì suggerisceu di tene e classificazioni internaziunale attuali per a obesità (≥30.0). Per esclusu l'effettu possibili d'includeru assai soggetti borderline nantu à u nostru pesu in u nostru studiu attuale, avemu testatu nuia analisi statistica cun sughjetti 22 dopu quì si sò stati esclusi i soi suddetti. I risultati mostranu una correlazione superiore à l'analisi fatta cun soggetti 25 è hà mostratu ancu un livello di significatività aumentatu (r = 0.55, p = 0.008). Dopu, da [¹¹A ligatura C] raclopride hè sensibile à a cumpetizione cù DA endogene, hè difficiule di determinà se l'asimmetria di a disponibilità di u recettore DA D2 / 3 rappresenta ch'è a densità di i recettori o di i livelli di DA endogeni. DA D2 / 3 binding as measure by [¹¹C] raclopride hè eterogeneu in e regioni striatali cun più cunnessu in u striatu dorsale ch'è in u striatum ventrale [26]. Dunque, [¹¹C] raclopride PET ùn hà micca avutu una sensibilità abbastanza buona per scopra sottili interindividual è interregionale differenze in D2 / 3 dispunibilità in u striatum ventral. L'ultimi studii sò fatti necessari per esplorà u sistema dopaminergicu in e regioni limbiche striatale è extrastriatale cù radioligands chì anu più affinità è selettività per i recettori DA D3. Infine, un campu relativamente scassu chì era solu di maschi, limitendu a generalizabilità di i nostri ritrovamenti.

In conclusione, i risultati attuali suggerenu una associazione tra BMI è u mudellu di asimmetria in a dispunibilità di u recettore DA D2 / 3 in u putamen dorsale in individui non obesi, tali chì un IMC più grande hè associatu cù più dispusizioni di u receptoru dorsale a sinistra. In verità, l'infurmazioni chì sò relative à a lateralizazione neurochimica di DA ùn dà micca solu un suggerimentu in a predizione di u corsu clinicu di l'apparizione di l'obesità o di u sviluppu di malatie cunnesse à l'ingestione alimentaria cum'è anorexia nervosa è bulimia nervosa più impurtante, funzionerebbe cum'è biomarcatore per prevede a prognosi di u trattamentu in quelle malattie. I nostri risultati, cumbinati cù scuperte precedenti, ponu ancu suggerisce meccanismi neurochimici sottostanti a regolazione di l'ingestione di alimenti in individui non obesi. Queste ponu avè implicazioni impurtanti per capisce è prevede e sferenze individuali in a risposta à e ricumpense relative à l'alimentu è u sviluppu di "obesità" da "statu non obesu".

ACKNOWLEDGMENTS

Footnotes

Vede ancu