Impastu Hyper-Caloric Food Palatable à Neuronal Plasticity (2017)

astrattu

A plasticità neurale hè una caratteristica intrinseca è essenziale di u sistema nervosu chì permette à l'animali di "autunità" di s'adatta à u so ambienti durante a vita. A plasticità sinaptica attività-dipindente in u sistema nervosu centralizante hè una forma di plasticità neurale sottu à l'apprendimentu è a furmazione di a memoria, è cum'è comportamenti disadaptativi duraturi, indotti da l'ambiente, cume a tossicità è u manghju di u hiper-calore gustativu (PHc) cibo. In e soitarie occidentali, a ricchezza di alimenti in Pc hà causatu un drammaticu aumentu di l'incidenza di u sovrappesu / obesità è di i disordini assimilati. A stu puntu, si hè propositu di aumentà l'adiposità pò esse causata, almeno in parte, da cambiamenti comportamentali in e persone affette chì sò indotte da u cunsumu cronicu di PHc cibi; alcuni autori anu ancu attiratu l'attenzione à a similitudina esistente in a mangeranza eccessiva indulgente è in a tossicità. U abusu à longu andà di certi cumpi dietetici hè ancu legatu à una malatazione neuroimmune crònica chì pò predisponi l'individui à patologie neurodegenerative quali l'Alzheimer. In questu articulu di revisione, discusemu evidenze di recente chì mostranu cumu u cunsumu di alimenti in PHc pò causà una plasticità neurale inadaptativa chì converte i impulsi ingestivi di breve tempu in comportamenti compulsivi. Discutemu, ancu, i meccanismi neurali di cumu criscu cunsumu di alimenti PHc puderà alterà a funzione cerebrale è purtà à debilitazioni cognitive, concentrandosi nantu à e nascite prenatale, l'infanzia è l'adolescenza in tappe neurodisciplinali vulnerabili à insulti ambientali dietetici. Infine, spiccioli un agenda sociale per sfrutterà ambienti obesogeni permissivi.

Segni: obesità, sovrappeso, adiposità, tossicità, cibo indulgente, hedonica, neuroinflammazione, plasticità neurale

I MUVRINI

Data l'abbondanza è l'omnipruenza di alimenti iperalorici paluranti (PHc), u sovrapunimentu è l'obesità sò diventati un fenotipu pandemicu in una grande parte di a populazione di u mondu). Cusì, una crescente capienza di e cause di sottumessu di l'obesità hè ghjustificata per megliu prevenu è trattà u prublemu di salute sempre crescente è globale.

U cuntrastu homeostaticu di breve tempu di l'ingestione di alimenti hè di primura per a sopravvivenza animale. Oltre à stu, una modulazione top-down di circuiti homeostaticu cumpresu a gustosità è l'effetti premianti post-prandial modulanu ingestione di alimenti è cerca comportamentu (Tulloch et al., ). Queste unità permettenu di sustene è motivà e strategie di cunsigliu è a pianificazione à longu andà. In e sucietà moderna di permessive calorie, in chì l'investimentu in energia più bassa hè necessariu per avè alimentu PHc, sti capacità capaci, chì una volta evoluti per affrontà a disponibilità calurica incerta in u desertu è chì eranu evolutivi acquistati cume caratteri adattabili, ora sò diventati malattici è ùn promuete micca a salute. L'evidenza rivisuta quì suggerisce chì u cunsumu di PHc di cuttum è di auto rinforzarsi e pò ulteriormente provocà problemi di salute, inclusi deterioramenti cognitivi e possibilmente malattie neurodegenerative che producono una diminuzione del benessere generale e della produttività. Ma cumu manghjeria di cibi calori di densità ponu modificà u cervellu è u cumpurtamentu in modu drasticu?

In questu articulu di ricreni, esplizemu u meccanismu di a plasticità cerebrale chì contribuisce à mangerà in maniera persistente è cusì cause di sovrappesu / obesità, cunfendu nantu à a sovrapunzione di l'apprendimentu è di a memoria, comportamenti addictive è manghjà indulgenti. Inoltre, identificamu i periodi critichi di neurodu di sviluppu per insulti ambientali dietetici. I riassunti grafichi sò illustrati in Figuri Figures1,1, , 22 è a definizione di termini chiave pò esse trovu cum'è glossariu nantu à a tavula Table11.

figura 1 

Struttura teorica cume u diagramma Venn chì mostra intersezioni di apprendimentu è di memoria, a tossicità da droghe è di manghjà indulgente (vedi u testu per i dettagli).
figura 2 

(A) Quandu l'ambiu obesogenic sovrapponu i periodi critichi di neurodulupmental, pò avè a maghjina di a plasticità neurale malattiva migliorata; chì puderebbe cunduce à un comportamentu ingerivu cuntrutturatu (a tossicità). L'interazione di i premii cibi è l'omeostatica ...
Table 1 

Glossaire Pianu di u.

Plasticità Neurala è Comportamenti Addictive

Una di e più eccezionali proprietà di u sistema nervosu hè a so capacità di mudificà a so struttura è a so funzione in risposta à l'esperienza, permettendu cusì un "autoreffinamentu" unipoginali à i determinati driver ambientali. U fenomenu di a plasticità neurale hè cunnisciutu per sottu à a base di l'apprendimentu, di a consolidazione è di a perfezzione di comportamenti adattabili è malatendu (Abbott è Nelson, ; Citri è Malenka, ; Sehgal et al., ). À u livello sinapticu, e modifiche di l'attività pienu di u forza o l'efficacia di a trasmissione sinaptica formanu e proprietà di risposta di i circuiti neurali. A versatilità è a complessità di i computazioni neurali sò pussibuli da una grande diversità di meccanismi di plasticità cellulare (Nelson è Turrigiano, ). Quelli includenu plasticità di tipu Hebbian, cume una potenziazione di a longu andà (LTP) è una depressione di lungu tempu (LTD), oltre à a scala sinustica homeostatica è a metaplasticità (Pérez-Otaño è Ehlers, ).

Alcuni studii anu annunziatu chì u sviluppu di cumportamentu addictive condividi caratteristiche cumuni cù i mudelli di apprendimentaria tradiziunali (figura (Figure1; 1; Jones è Bonci, ). Per esempiu, u receptoru di N-metil-D-aspartate (NMDA) blocca, chì blocca effettivamente LTP è LTD in molte regioni di u cervellu (Malenka è Bear, ), preventa ancu parechje adattamenti comportamentali normalmente associati à u rinfurzamentu di i farmaci, cume a preferenza di u locu cuntestatu, a sensibilisazione di u comportamentu è l'auto-amministrazione (Mameli è Lüscher, ). Inoltre, a ricaduta causata da l 'esposizione à e spezie associate à l' esperienza di droga hè un prublema clinicu di maghju chì contribuisce à a perseveranza di a dipendenza, è i so meccanismi sottostanti sò pensati di dipende almeno in parte da u fenomenu di a cullucazione di u mudellu in a regione di CA3 di l'ippocampu, chì hè una caratteristica di recuperu di memoria contestuale (Kauer è Malenka, ; Kesner et al., ). D'altra parte, u scalerimentu sinapticu di l'espressione superficiale di i ricettori α-amino-3-idrossi-5-metil-4-isoxazolepropionic (AMPA) in u nucleo di i neuroni accumbens (NAcc) hè stata osservata Lupu, ; Tang è Dani, ; Reimers et al., ). Inoltre, una sola amministrazione di cocaina induce a metaplasticità in a zona tegmentale ventrale (VTA) per mezu di l'ingrandimentu di i recettori AMPA sinaptici GluA2, è ancu di NR2B che cuntenenu recettori NMDA, contribuendu à a sensibilisazione dopu à l'esposizione. eventi di plasticità in u percorsu VTA — NAcc (Creed è Lüscher, ). Tuttavia, controverse, hè l'idea chì l'umani pò sviluppà “a dependenza di l'alimentu” per l'apprendimentu è a formazione di l'usu, è chì l'ubesità pò esse veduta, almenu in certi casi, cum'è una manifestazione clinica di a "dipendenza" (Volkow è Wise) , ; Blumenthal è Gold, ; Volkow et al. ; García-García et al., ; Carlier et al., ). Ancu se l'alimentu, in oposizione à droghe di abusu, hè necessariu per a sopravvivenza di un organu, a dependenza da alimenti PHc in l'umani è in i mudelli animali dividi caratteristiche cun a tossicità (figura) (Figure1) .1). Quessi includenu l'attivazione di u sistema dopaminergicu mesolimbic (Blackburn et al., ; Hernandez and Hoebel, ), l'attivazione di strutture cerebrali simili (Robinson et al., ), è dinò una sintomatologia sovrapposta cum'è l'apparenza di a tolleranza, cumportamenti cumpunenti (Johnson è Kenny, ; Rossetti et al., ) è i sintomi di ritruvamentu in quantu à l'alimentu PHc chì hà statu osservatu sistematicamente in individui obesi (Iemolo et al., ; García-García et al., ). A propositu, ci sò assai similitudini tra u comportamentu di l'alimentazione di certi individui obesi è i criteri diagnostichi per a dipendenza di e sostanze da a Manual Diagnòticu è Statistici di Disordelli Mentali (DSM -IV, -5). Per esempiu, entrambi i mudelli di cumpurtamentu mostranu segni di: tolleranza; prelevamentu; sostanze catturate in quantità più grandi o per più tempu di u prugrammu; sforzi senza successu per cuntrullà l'usu; una grande quantità di u passu di u tempu truvendu, usando, o recuperà da l'usu di a sostanza; a negligenza di e attività sociali, occupazionali, o ricreative; è uttenitu continuu, malgradu un prublema fisicu o psiculicu ricurrente causatu o aggravatu da a sostanza (Davis et al., ). A seguitu di stu scopu è prutezzione à sviluppà un strumentu fiduciale per diagnosticà a tossicità di l'alimentu, i criteri DSM-IV per a dipendenza di e sostanze sò stati adattati per creà i Scala di Addizione à l'alimentazione di Yale (YFAS, Gearhardt et al., , ).

Inoltre, hè impurtante à ricunnosce chì l'ingredienti purificati è concentrati usati per pruducà l'alimentu PHc assemigliu à a pruduzzioni di droghe addictive chì affine a cocaina da foglia di coca o eroina da papaveri (Ifland et al., ). Ci hè ancu un dibattitu scentificu è ùn hè statu micca tracciatu di cuncessu nantu à a magnitudina etiologica di a dipendenza da a manghja per spiegà l'obesità (Carter et al., ), però, hè oghje chiaru chì in particulare l'alimentu in PHc, cume droghe addictive, pò dà cambiamenti forti in i circuiti di ricumpensa cerebrale chì avemu micca evoluti, causendu a surincunzione è l'aumento di pesu. Aiutendu sta opinione, evidenze recente mostanu chì l'effettu di dipendenza di l'alimentu, cum'è e droghe, pò esse dipende da u mumentu di a so assorbimentu è di u so metabolismu; I cibi riferiti chì sò più addictive sò digeriti rapidu è assorbiti (Schulte et al., ; Criscitelli è Avena, ) è sò ancu assai gratificativi cum'è noi cumveremu à a prossima parte.

Ingressu Nutrizionale Reward-Modulated

Oltre à i circuiti homeostaticu chì sò sottu à a manciata (cunsideratu in Morton et al., ), l'ingessu di l'alimentu hè rigidamente regulatu da segnali hedonichi o basati in ricompense, chì ponu spessu annullà e vie omeostatiche durante i periodi di abbundanza d'energia relativa, aumentendu a voglia di cunsumazione di alimenti gustosi (Lutter è Nestler, ). A presentazione di alimenti saporiti induce una putente liberazione di dopamina in a Ccn, originata da a proiezione VTA, contribuendu à u valore valorizativo è gratificante di l'alimentu (figura) (Figura 2B) .2B). Hè cruciale chì l'attivazione di sta via in i pasti sia in raplina cù una perdita di cuntrollu di l'ingressu di alimenti in certi individui (Stoeckel et al., ).

A componente hedonica di l'assunzione di alimenti pò esse spartita in u gustu è premiu post-prandial. U sottopuntu palatabilmente pò esse inferitu di i mammiferi anu a preferenza innata per e soluzioni sapore-dolce nantu à quelli amari indipindente di u so cuntenutu caloricu, è i ratti imparanu a preferisce una soluzione zuccherata di saccarina nantu à l'acqua quandu hè ricunnisciutu cum'è sicuru (Bermúdez-Rattoni, ; Yarmolinsky et al., ; Drewnowski et al., ). U consumu di sucralosio, un dolcificante artificiale senza calore, induce a cresce di a liberazione di dopamina di NAcc à i livelli parallele à saccarosu (de Araujo et al., ). Tuttavia, a gustu di gustu solu, indipendente di e so proprietà nutritive ùn riesce à ottene l'attu pienu gratificante di un "pastu bonu", chì l'integrazione hè dipendente da a sommazione di "strati di ricompense" assai assertamente indipendenti da u gustu è da postu -Ragamentu pranziale, ma dinò i spunti anticipatori visivi è olfattivi (de Araujo, ).

U percezione di i premii post-prandiali hè pensatu per ghjucà un rolu primu in a modulazione di abitudini alimentari (Antoni et al., ). In realtà, evidenze di ghjuventù dimustrabanu chì i rodenti ponu amparà à identificà i cibi cum'è riccuquanti basatu solu nantu à u so cuntenutu caloricu, indipende di u so gustu. Per esempiu, ageusic trpm5- / - i topi, anzi iniziu à ùn distinguà micca acqua cù una soluzione di saccarosio, successivamente sviluppanu una preferenza per saccarosio indistinguibile da quello di tippi salvatichi (de Araujo et al., ; Simon et al., ; Domingos et al., ). I segnali pre- e post-assorbenti da l'intestino chì puderebbenu alterà l'attività dopaminergica è di conseguenza tenuti per u valore gratificante indipendente da gustu di zucchero pensanu esse coinvolti (de Araujo et al., ). In verità, evidenze recenti dimustranu chì l'ormone leptina hà interferito cù a capacità di saccarosu di pruducà tanti neuroni dopaminergichi senza gustu. À l'inversu, altre evidenze suggeriscono chì in addizione à i so effetti benestighjichi ben stabiliti, a ghrelina peptidica intestinale pò avè un rolu in a prucessione post-prandial di ricompensa (Müller et al., ; Reichelt et al., ).

Cumpagnia di Alimenti è Pc

A trasformazione post-prandial di ricompensazione in u cunsumu di l'alimentu implica u sferlux di dopamina in u striato dorsale (de Araujo et al., ). In i rodenti, sta regione contiene distinti circuiti neurali chì sò implicati in un comportamentu dirittu-indirizzatu, in u casu di u striatus dorsomediale, mentri in u comportamentu basatu in l'usu, in u casu di u striatus dorsolateralmente (figura) (Figura 2B) .2B). U bilanciu in questi sistemi di cuntrollu d'azione hè pensatu chì sottu à una larga gamma di patologie neuropsichiatrichi (Balleine è O'Doherty, ). In verità, ci hè una stretta sovrapposizione tra i circuiti neurali attivati ​​da alimenti PHc è droghe d'abusu (Kenny, ). In l'ultimi anni, impiegati sò stati messi in opera per svilighere s'ottenu a obesità è a tossicità di droga alluntananu parechje meccanizazioni cumuni, per esempiu in a modificazione à longu andà di cumportamentu à a ricerca di ricompense (Benton è Young, ). In questu casu, una questione cruciale hè di dumandà s'ellu hè espositu à l'alimentu PHc pò fà cambiamenti plastichi à longu andà in i circuiti neurali sottu à u comportamentu di u scopu direttu è basatu da l'usu? Se i cunsumidi PHc anu da u tipu di dipendenza, si pò aspettà un cambiamentu versu u comportamentu basatu in l'usu. Questu ghjornu hè statu recentemente affrontatu da un gruppu di ricercatori chì hannu espositu i to i ratti à l'accessu restrittu à u latti condensatu zuccheratu (ie, cibo PHc) durante e settimane 5 è dopu misu a so sensibilità à a svalutazione di i risultati (Furlong et al., ). In questu casu, u travagliu di a devaluazione di i risultati provende un paradigma strumentale in u strumentu chì l'ani amma chjama a pressa per una ricompensa alimentaria; una volta chì u travagliu hè veramente amparatu, u risultatu - a palletta di alimenti - hè successivamente svalutatu, dendu chì l'accessu li sia liberu o aghjunghjendu cù una conseguenza avversiva cum'è cumpressione gastrica; Paremu chì a pressione di a leva sia diminuita in l'animali cù una strategia indirizzata à u scopu. Quandu u travagliu hè statu fattu per mezu di una strategia in base à l'usu, inveci, a svalutazione di u risultatu ùn influenzerà micca a risposta operante cum'è premendu una leva. A curiosità, anu osservatu chì l'animali chì anu avutu esposizione à l'alimentu PHc, mostranu una persistenza maggiore in a pressione di a leva, paragunatu à i controlli, suggerendu chì quelli animali avianu acquistatu una strategia abusuale. Avianu dinò mostratu attivazione maghjina di u striatum dorsolateralale, una regione coinvolta in un comportamentu abituale. Di conseguenza, l'antagonismu AMPA o dopamina (D) 1-receptors in u striatum dorsolateral hè salvatu u comportamentu à u livellu di cuntrollu. Dunque, questi risultati mostranu chì una storia di consumu di alimenti di PHc pò facilità un cambiamentu versu u cuntrollu di tipu abituale di u comportamentu (Furlong et al., ). È impurtante, hè statu recentemente dimustratu chì a sensibilità comportamentale à a svalutazione di i risultati hè compromissata dinò in i ghjovani obesi (Horstmann et al., ). Un studiu chì modellava l'alimentu PHc in ratti hà mostratu chì l'esposizione à l'alimentazione alta in grassi (HFD) da a sferzazione à l'età adulta hà riduttu i prestazioni strumentali è diminuì a sensibilità à a svalutazione di i risultati, suggerendu una maghjina motivazione, un comportamentu abitu generale, o entrambi. ). È impurtante chì queste discrizzioni comportamentali putissanu esse abolite da furmà l'adulte cun un travagliu chì rinforza u comportamentu indirizzatu à l'ughjettu (Tantot et al., ).

U cunsumu cronicu di alimenti PHc, com'è u casu per i farmaci di l'abusu, pò cunduce à modifiche à longu andà in i circuiti cerebrali implicati in a cumpagnia di ricerca di ricompense (Kenny, ; Volkow et al. ). Ma a manghja di l'alimentu, cum'è ditevamu, hè un comportamentu cumpletu chì implichi assai “fatti” di ricompense multisensoriali. Allora, chì caratteristica di l'alimentu PHc hè più propensu à causà cambiamenti in i circuiti di u cervellu, è in definitiva in comportamentu? Per mette in ballu questu questu, un recente studiu hà valutatu s'è e modifiche neuronali osservate dopu à un consumu sustinutu di PHc correlatu cù u valore hedonicu di l'alimentu o cù u so cuntenutu caloricu (Guegan et al., ). Per questo, anu allenatu i topi à a pressa di lever per ricompense alimentari chì eranu o chow normali, ipocalorici o alimenti isocalorici gustosi è analizzati a morfologia dendritica di e spine. Inoltre, sò paragunati a perseveranza di cumpurtamentu in a ricerca di alimenti in i trè gruppi di scummi una volta chì a restrizioni d'alimentu hè stata aliente. A curiosità, i topi addivati ​​per ottenere un cibo isocaloricu palatable hà mostratu una persistenza più alta di a pressione di a leva chì i dui altri gruppi, puru avendu accesso à l'alimentu ad libitum. Inoltre, a pressione di manette senza ricompensazione hè ancu più altu in i topi presentati cù l'alimentu isocaloricu gustoso, suggerendu chì questu dieta anzi ancu prumove un comportamentu cumunu impulsivu. Hè da impurtante chì stu cambiamentu di comportamentu ùn sia statu micca osservatu in i mouse di KO per u receptoru di u cannabinoide di u tipu 1 (CB1- / -), per cunsiderà un rolu per questu ricettori endocannabinoidi in a ricerca impulsiva di l'alimentu. Quandu esaminà a morfologia dendritica in i trè gruppi, i scrittori anu osservatu chì a densità di e spine dendritiche hè stata aumentata in a scortale prefrontale mediale (PFC) è in cuscucce NAcc, righe associate à un comportamentu addictive in u gruppu di i pasti isocalorici palatable, paragunatu à i topi chì anu manciatu o chow normale. Tuttu cun tandu, questu fenominu hè ancu dimustratu di depindenza di i recettori CB1 (Guegan et al., ). Tuttavia, u gradu di i meccanismi di plasticità neurale impurtati da u premiu post-prandial interagisce cù quelli cunnessi à a piacebilità impurtata di a percezione di u gustu reste da stabilisce. È interessante notà mentre i trattamenti chirurgici chì sò stati dimustrati chì trattanu efficacemente l'obesità in l'umani (per esempio, chirurgia di bypass) ponu effettivamente in umevu l'appetitu dolce interferendu cù a liberazione di dopamina striatale post-prandial, cum'è evidenziatu in un studio di rodenti (Han et al., ). In più, Roux-En-Y A chirurgia di bypass gastricu in ratti hà dimostratu di alterà l'attività neurale in e regioni di u cervellu in u cognu di a percezione è a ricumpensa di u gustu (Thanos et al., ).

Come avemu rivisitu, certi fattori ambientali è modelli di cumpurtamentu pò cunduce à a "dipendenza di a mancia" è in definitiva à l'obesità. D'altronde, certe linie di prova ghjunghjenu chì certi cluster di geni ponu predisponenu à l'individui per l'ogni obesità indotta da dieta (DIO) sia per l'infiammazione di u cervellu (Heber è Carpenter, ). Certi genti sò perciò pratichi geneticamente pratichi per assurà i grassi più efficacemente. Inoltre, DIO di spusione HFD hè statu dimarchitu di a dependenza di a neurotensina, un neuropeptide cun interazioni dopaminergichi significativi, è studii longitudinali in umani dimustranu chì u livelli plasmaticu di pro-neurotensin hè un fattore predictore di u sviluppu di l'obesità (Li et al. , ). Ancu se una visione ereditaria di l'obesità pò luttà un pocu u rolu di u comportamentu è di u controllo dieteticu nantu à l'obesità, evidenzia chiaramente u fattu chì un stile di vita sedentariu è di dieta occidentale sò in rallentamentu cù a nostra capacità evoluttiva di assorbisce in modo ottimale i grassi (Bellisari, ). In più, precizita strategie farmacologiche chiare chì ponu esse usate in aggiunta à i cambiamenti di u stile di vita è di l'alimentazione.

E Consequenze Cognitive Di L'esposizione Di Alimenti Di PHc è Aumenta Adiposità

Hè stata annunziata chì l'alimenti di PHc chì portanu à l'obesità sò relativi à una capacità ridotta di esprimà plasticità sinaptica in certi spazii cerebrali legati à a cognizione (Dingess et al., ; Klein et al. ; Tran et al., ). Per esempiu, u cunsu di HFD cronicu perturbe cascate intracellulari coinvolti in a plasticità sinaptica è in sillunazione di l'insulina / homeostasi di glucose (Dutheil et al., ) e influisce à i livelli di proteine ​​cunnessi à a plasticità neuronale (Cai et al., ). U bilanciu nutrizionale accumutu da questa dieta infine si impatta in vie di neurale glutamati, regolendu i trasportatori gliale di glutamato gliale (GLT-1 e GLAST), regolando in basso gli enzimi degradanti di glutamato, diminuendo la trasmissione sinaptica basale e impedendo il LTD indotto da Valladolid-Acebes ).

E cummercianti, fattori dietetichi obesogenici, cume i carboidrati semplici è l'acidi grassi saturati, sò stati legati à compromissioni di memoria è disfunzione di l'ippocampu (Kanoski, ; Sobesky et al., ) è evidenze suggerenu chì u cervellu pò esse particolarmente vulnerabile à l'alimentazione obesogenica durante i periodi sensibili di u neurodulimentu cum'è i fatti pre-natali, infantili è adolescenziali (figura) (Figure2A; 2A; Valladolid-Acebes et al., ; Noble è Kanoski, ; Reichelt, ). In i roditori, l'evidenza mostra chì l'esposizione à HFD empace a memoria di una varietà di testi di comportamentu, cume u labirintu d'acqua di Morris, labirintu di Barnes, labirintu radiale di braccia, labirinto Y è labirintu T è riconoscimentu novu di oggetti (Cordner e Tamashiro, ). A curiosità, mentri chì abundanti evidenze mostranu chì HFD empace a memoria a longu anda è a flessibilità cognitiva in attività di apprendimentu spaziale (assai dipende da l'integrità di l'ippocampu), alcuni procedimenti di apprendimentu, cum'è quelli chì includenu un componente anxiogenu o avversivo (amygdala-dependent) rinforzatu da tali die (figura (Figura 2B) .2B). Per esempiu, un recente studiu hà dettu chì a memoria affettiva è a plasticità di l'amydala in ratti esposti à HFD da l'innocazione à l'età adulta, attraversu un meccanismu chì dipende da i recettori di glucocorticoidi in l'amigdala (Boitard et al., ).

Studii in umani anu mustratu chì u cunsu di HFD, obesità è sindrome metabolicu sò associati à una scienza cognitiva povera in i zitelli (Bauer et al., ; Martin et al., ) è adulti (Singh-Manoux et al., ; Papachristou et al., ; Lehtisalo et al., ; Yao et al., ), è aumenta risicu per u sviluppu di demenza (Francis è Stevenson, ; Freeman et al., ). L'assunzione di una HFD chì include in gran parte omega-6 è acidi grassi saturati hè associata à una peghjina di u rendimentu per e prupietà cognitive (Kalmijn et al., ) è cun aumentatu risicu di l'Alzheimer (Kalmijn et al., ; Luchsinger et al., ) ipertensione è diabete (Fowler, ). In questu casu, a restrizzione calurica hà statu dimustratu chì in parte restituisce gli effetti di HFD (Murphy et al., ). L'individui chì aderisce à una dieta antiipertensiva cumminu à una restrizzione calorica è esercitazione mostra miglioramenti significativi sia in a impiegazione di a memoria di a funzione esecutiva è in a velocità psicomotoria quandu sò valutati à u mesi 4 dopu l'interventu (Smith et al., ). A curiosità, ci sò evidenze forti chì suggerenu chì a restrizione dietetica in primati non umani adulti anu effetti benefaci nantu à a preservazione di e prestazioni cognitive durante u corso di l'invecchiamento (Colman et al., ; Mattison et al., ). Inoltre, una meta-analisi recente hà suggeritu chì a chirurgia bariatrica hè generalmente seguita da funzioni cognitive migliorate in i pazienti umani (Handley et al., ), ancu s'ellu deve esse avvertitu chì, in certe circostanze, complicanze neuropsichiatrichi, cume un risicu à suicidiu aumentatu pussianu dinò postu quellu successu à u trattamenti chirurgicali (Peterhänsel et al., ; Yen et al., ).

Una nova ricerca cù i mudelli animali hà principiatu per mette in luce i meccanismi neuroinflammatori chì ponu à a basa di e deformazioni cognitive in individui obesi (Castanon et al., ). Per esempiu, evidenze recente in i ratti hà mostratu chì u trapianto di grassi producissi micca l'attivazione microgliale in l'ippocampu mentre a lipectomia avia effetti contrari. L'autori mustràvanu chì l'alternu di citochine interleuchina (IL) -1 è correlatu positivamente cù i livelli di adiposità, è di andamentu cognitivo, è l'antagonismu di u receptoru IL-1 salvatu i difetti cognitivi osservati in questi animali (Erion et al., ; Sobesky et al., ). Inoltre, l'esposizione di HFD hè statu dimustrata recentemente pè pruvucà una diminuzione di a densità di spina dendritica di l'ippocampu, è ancu un deficit di plasticità sinapticu da a sfruttamentu sinapticu da a microglia, chì puderebbe esse invertitu da a sospensione di dieta (Hao et al., ).

Prevention and Sensitive Periods to Nutritional Environmental Insults

Com'è u casu di parechje altre malattie, sembra esse i periodi critichi per u sviluppu di l'obesità. I primi studii anu stabilitu chì a gestazione, u periodu trà l'anni di 5 è 7 di età, è l'adolescenza hè criticu per u risicu di sviluppà obesità di lunga durata (Dietz, ), ancu chì un studiu longitudinale più recente hà suggeritu chì l'obesità da i zitelli sia stessu assai dipende da a dieta di a mamma durante a gravidanza (Glavin et al., ). Studii in ratti hà mostratu chì i prugrami di dighe alimentate cun HFD anu avutu una maggiore concentrazione di leptina è intolleranza di glucosu cun olu di adiposità (Tamashiro et al., ). Simili in a topi, i prugrammi di dighe alimentate HFD mostranu notevolmente una preferenza aumentata per saccarosu oltre à a soluzione di dolore senza calore quandu hà pussutu testu da adulti. A curiosità, sti topi mostranu ancu una maghjine sensibilità à a cocaina è l'anfetamina, è ancu i livelli basali di dopamina in u striatum è u VTA, chì cunsente cù una maghjina maghjina per ottenere ricompensa alimentaria (Peleg-Raibstein et al., ).

À u livellu di u neuru sviluppu, l'adolescenza hè caratterizata da una amma di a sinaptica sinaptica à spessu dipendente (Petanjek et al., ), cume cambiamenti in gliogenesi è mielinazione (Campi, ; Barbarich-Marsteller et al., ; Estes e McAllister, ). Inoltre, hè statu recentemente cuncessu chì a permeabilità di a barriera ematoebenica pussesse esse aumentata cun esposizione à HFD (Kanoski et al., ; Hsu e Kanoski, ) è modulata in modu differenziale in l'adolescenza (Brenhouse è Schwarz, ). Alcune regioni, cume u PFC, chì ghjunghjite finu à a prima età adulta, passanu una grande rimodulazione è plasticità funzionale durante stu periodu (Reichelt, ). In l'ultimi anni, l'adolescenza hè stata ancu stabilita cume un periodu criticu per u sviluppu di obesità è compromissioni cognitive assurtite da obesità cume certi di u meccanismu neurale sottostante cumincianu à esse elucidati (Labouesse et al., ; Reichelt, ). In una serie di sperienze, i surri sò stati nutriti in HFD durante l'adolescenza è dopu testati in novu memoria ricunniscenza di a situazione, un compitu chì hè assai dipende da una funzione adatta di l'ippocampu è chì hè particularmente sensibile à manipulazioni in CA1 dorsale (Assini et al., ; Vogel-Ciernia è Wood, ). Quandu sò stati testati cum'è adulti, sti topi sò stati menu efficienti di u so omologu di cuntrollu in stu scopu è sta differenza era osservabile ancu dopu passatu à a restrizione di l'alimentu durante un periodu di 5-settimana. À u cuntrariu, u stissu trattu HFD ùn hà micca influenzatu quandu uttenu à l'adultee. St'impartetà di a memoria spaziale hè stata accumpagnata da una maghjine di adesione di cellule neurale (NCAM, accussì cunnisciutu cum'è CD56) è di a densità di spina dendritica in a regione CA1 di l'ippocampu (Valladolid-Acebes et al., ). Di più recente, l'esposizione adolescentale HFD hè stata mustrata per alterà i livelli di glicoproteina reelin matrice extracellulare è compromette LTD à sinapsi PFC (Labouesse et al., ). Inoltre hà statu osservatu una neurogenesi diminuita è una flessibilità comportamentale in i travagli dipendenti da l'ippocampu in i toacchi esposti à HFD durante l'adolescenza (Boitard et al., ). Aiutà a nazione chì l'altri PHc duveria à debilitazioni cognitive in particulare durante i periodi vulnerabili, hè statu segnu chì una HFD cumplessa cù 10% di saccarosiu hè ancu dimostratu chì produce insegni di imparazione è di memoria in toghjetti giovanili (Xu et al., ). Di più recente, un studiu dimustrau chì i ratti alimentati cù a dittatura occidentale (cioè, l'alimentu PHc) durante l'adolescenza anu avutu responsabilità per u stress post-traumatica cum'è adulti. U studiu hà mostratu ancu una diminuzione significativa di i volumi di l'ippocampu, è ancu di ventriculi laterali allargati in questi animali (Kalyan-Masih et al., ). È impurtante, un studiu prumettuu dimustrau chì, cù a soppressione di l'esposizione à HFD durante l'età adulta, a deteriorazione neurocognitiva sembra esse restituita in ratti, ancu quandu sò stati esposti cronicu à sta dieta durante l'adolescenza (Boitard et al., ).

Outlook, Living in and Harnessing Permissive Obesogenic Environment

Insemi, questi dati forniscenu una logica per effetti beneficiali particulari di primu interventi educativi / psicosociali, è ancu una campagna più aggressiva di avvertimentu sull'impatti di u cunsumenza PHc in prusenta menù di u periodu di neuroduluzione sensibile; ie, gravidanza, zitiddina è adolescenza. Per esempiu, hè statu dimustratu recentemente chì quandu l'alimentazione sana hè presentata cum'è scelte coerenti cù i valori di l'adolescenti (cume l'indipenenza da i genitori o altre figure d'autorità è a libertà da l'influenza di a publicità di massa da e cumpagnie di giganti di manghjà), Stati Uniti, 8 studenti avevanu più prubabilità di appiccicà à una scelta dietetica sana (Bryan et al., ). Inoltre, l'incentivi monetarii diretti negativi sò stati mustrati per modularà a scelta di i consumatori da a tassazione. Per esempiu, in una mossa audace chì cerca di cuntrullà a prevalenza estrema alta di u peso eccessivo / obesità, è tenendu chì e bevande calorie sò state fonti principali di energia in i zitelli è in i adulti (Stern et al., ), u guvernu messicano hà annunziatu l'implementazione di una imposta 10% nantu à e bevande zuccherate è in alience micca essenziale cù una alta densità calorica, da u gennaio 2014. In verità, una analisi recente hà cunfirmatu chì, in dicembre, 2014, e vendite avianu gattatu da 12% è i dati anu cunsideratu chì i consumatori messicani anzi infatti passavanu à alternative più basse è più sane (Colchero et al., ).

Per aumentà e vendite, l'alimentu industrializatu aumenta e prestie di gratificu manipendu sali, zuccheri, grassi, sapori è altri additivi di l'alimentu per fà cusì più cusì cumunamentu di vutazioni (Cocores è Gold, ; Gearhardt et al., ; Carter et al., ). In cuntrariu, a regolazione minima da e agenzie di salute governamentali limita l'industria alimentare è finu à ùn ci hè nè avvertenu pubblicu nantu à a dipendenza potenziale è i prublemi di salute di u cunsumu di PHc. A propositu, in quantu à e so tante sostanze addictive cume a nicotina o l'alcol, u sustegnamentu di a sucetà addizionale pò incurghiri i corpi decisori à: (a) avvià avvertenzi nantu à a dipendenza potenziale per l'alimentu PHc; (b) per regulà u cunsumu di l'HPC per i zitelli, cume u primu passu in a modulazione di l'accessu à l'adulciu à l'alimentu di vucazioni (Carter et al., ); (c) di favurizà una ricerca in più per avente a propiziu di definisce e prupietà di i vari ingredienti alimentari raffinati / additivi cum'è a so miscela; e (d) di empowerri i consumatori dendu l'infurmazione di a salute chiara è diretta in a etichetta di l'alimentu, è in campagne publicitarie.

In sintesi, evidenze sperimentali è cliniche recenti ma indubitate hannu documentatu l'effetti nocivi per a salute di l'ambiu di obesogenic permissivu chì a maiò parte di i paesi occidentali sò prublemi, cum'è avemu rivisutu quì, avà evidenziatu stà chì si stende a salute mentale da una disregulazione in plasticità neuronale (Figure2A) .2A). Hè chiaru chì a nostra fisiologia umana ùn hà evolutu per affrontà sfide constanti è omnipresenti imposti da ambienti obesogenici, causendu una pandemia di sovrappesu / obesità (OMS, ) chì hè prublemu i sistemi sanitarii impunendu carichi ecunomichi senza precedenti (OECD, ). Cusì hè urgente è necessariu sviluppà agende sociunitali complete, durate è multidimensionali per cuntrullà è scambiate ambienti obesogenici da: (a) a cità di cittadini à piglià a decisione basata sulla cunniscenza è diventà cunsumatori responsabile; (b) a prutezzione di i consumatori in stadi vulnerabili (ie, donne incinte, figlioli è adolescenti) sia per via di a tassazione, da a regolazione o da l'interdizione (OMS, ); è sicuramente (c) promuovere una crescita economica basata in alternative d'alimentazione sana indette da l'innovazione.

Contributions Autor

Tutti l'autori elencati, anu fattu una cuntribuzione significativa, diretta è intellettuale à u travagliu, è l'anu appruvatu per a publicazione. In particulare: J-PM, LFR-D, GP-L, SD-C, GF, CP-C è KG-R fece una recensione di a literatura. J-PM, GP-L, SD-C è CP-C scrivevanu u manoscrittu. GP-L hà disegnatu i dati.

Declarazione di Conflict of Interest

I autori dicianu chì a ricerca hè stata capunanzata in l'assenza di qualsiasi relazioni cummerciale o finanziarii chì puderia esse interpretatu com'è un cunflittu di interessu interessanti.

Acknowledgments

Questu travagliu hè statu supportatu da u Cunsigliu Messicano per a Scienza è a Tecnulugia (CONACYT) dà a Nr. 273553 è 255399 Nr. 203616 è 2 à l'Università Nazionale Autonoma di México (DGAPA-UNAM) IN-15-17 to SD -C è Association Nationale de la Recherche et de la Technologie (ANR-0013-CE267761-XNUMX OBETEEN) in GF. Questu travagliu hè partitu finanziatu da i fondi di ricerca è di mobilità di l'Università Autonoma Metropolitana (UAM) per GP-L, è borsa postdoctorale à J-PM. U suppurtamentu finanziario supplementare hè statu furnitu da CONACYT, DAAD-PROALMEX fondo n. XNUMX à GP-L, è u Cunsigliu per a Scienza è a Tecnulugia di u Statu di u Messicu (COMECYT) a ricerca scientifica è tecnulugica di u Fondu à GP-L.

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