Hormonální a dietary vlastnosti u obézních lidských subjektů s nebo bez závislostí na potravě (2014)

Abstraktní

1. Úvod

Obezita je mnohostranná podmínka [1] a představuje pandemii, která vyžaduje naléhavou pozornost [2]. V Kanadě je více než jeden ze čtyř dospělých obézních [3] a provincie Newfoundland má jednu z nejvyšších rychlostí obezity v zemi (po územích na severozápadě a v Nunavutu) [3,4]. Obezita je způsobena mnoha faktory, včetně genetiky, endokrinní funkce, vzorců chování a determinant prostředí [5]. Bylo dobře zdokumentováno, že chronická nadměrná spotřeba kalorií hraje zásadní roli ve vývoji obezity [6]. V předchozí studii o obecné populaci newfoundlandské naší laboratoře jsme zjistili, že chronické kompulzivní přejídání, které je podle Yaleovy stupnice závislosti na potravinách (YFAS) definováno jako „závislost na jídle“ [7,8], významně přispívá k lidské obezitě [9]. Navíc počet klinických příznaků závislosti na jídle definovaný YFAS je vysoce spojen se závažností obezity [9]. Závislost je považována za psychologickou poruchu s definitivním neuroendokrinním základem; závislost na jídle však stále není definována jako nezávislá porucha v Diagnostické a statistické příručce (DSM) V [10,11]. Podobně jako u drogových závislostí ztratí narkomani kontrolu nad konzumací potravin, a to navzdory negativním důsledkům obezity12,13]. To naznačuje, že trpí opakovanými neúspěšnými pokusy o snížení příjmu potravy a nejsou schopni zdržet se některých druhů potravin nebo snížit spotřebu [12].

U lidí je regulace příjmu potravy založena na složitém systému zpětné vazby řízeném hladovými a saturačními signály [5,14,15]. Tyto signály jsou generovány v mozku, periferní tkáni a / nebo orgánech prostřednictvím dvou doplňujících se pohonů, včetně homeostatických i hedonických drah [5,15,16,17]. Hedonická nebo odměna založená regulační cesta souvisí s mezolimbickou dopaminovou cestou, která je stimulována jak zneužíváním drog, tak konzumací vysoce chutných potravin [15]. Důkazy ukazují, že uvolňování dopaminu koordinuje odměnu za jídlo, což je u závislých na jídle zhoršeno [15,18]. Naproti tomu homeostatická cesta primárně reguluje energetickou rovnováhu mezi mozkem a periferiemi (například zažívací trakt a tuková tkáň) [14,17,19,20]. To znamená, že na základě rezervace energie a psychologického nedostatku potravy mozek zvyšuje nebo snižuje příjem potravy interpretací neuronálních a hormonálních signálů získaných z periferií [15,20,21]. Proto v obou cestách velké množství neurotransmiterů (dopamin, kanabinoidy, opioidy, kyselina gama-aminomáselná (GABA) a serotonin), neuropeptidy (a-MSH, β-endorfin, kortizol, melatonin, neurotensin, orexin A, oxytocin a látka P, atd.) a hormony (střevní hormony, přední hypofyzární hormony a adipokiny), z nichž mnohé lze také detekovat v séru [17,18,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]. Je zajímavé, že mnoho studií spojilo tyto hormony a neuropeptidy se současnou epidemií obezity [21,24,31,32]. Navíc v naší předchozí výše uvedené studii o obecné populaci newfoundlandské populace jsme uvedli, že narkomani konzumovali vyšší procento kalorií z tuku a bílkovin [9]. Podle našich nejlepších znalostí však není k dispozici žádná studie týkající se rozdílů v chuti k jídlu regulující hormonální hladinu mezi obezitou a bez závislosti na jídle.

Kromě toho bylo hlášeno, že makronutrienty hrají nezbytnou roli při obezitě, chování podobném závislostem a metabolickým důsledkům [33,34,35]. Neexistuje však žádná studie o hormonálních charakteristikách a potenciálních rozdílech makro- a mikroživin mezi obezitou a bez závislosti na potravě, což bude rozhodující pro odhalení vývoje závislosti na potravinách. Cílem této studie je proto prozkoumat potenciální biomarkery, které mohou rozlišovat mezi obezitou a bez závislosti na jídle, měřením a porovnáváním různých hormonů a neuropeptidů regulujících chuť k jídlu a metabolismu a také příjmu potravy v obou skupinách.

2. experimentální sekce

3. Výsledek

3.1. Fyzikální vlastnosti a hladina lipidů v séru, hladina glukózy a inzulínu nalačno

Demografické, sérové ​​lipidy nalačno, hladina glukózy a inzulínu a fyzikální vlastnosti účastníků jsou uvedeny v Tabulka 1 (adiposity je založeno na BMI). Mezi výše uvedenými proměnnými nebyly mezi skupinami s nadváhou / obezitou (FAO) a NFO žádné významné rozdíly.

 

Tabulka 1

Charakteristika účastníků studie *.

3.2. Srovnání hormonů a neuropeptidů regulujících metabolismus ve FAO a NFO

Sérové ​​hormonální hladiny byly srovnávány mezi skupinami s nadváhou / obezitou u potravinových závislostí a skupinami s nadváhou / obezitou u potravinových závislostí (Tabulka 2). Skupina FAO měla ve srovnání se skupinou NFO významně nižší hladinu amylinu, TNF-a a TSH a vyšší hladinu prolaktinu (p <0.05).

 

Tabulka 2

Hormonální a neuropeptidové charakteristiky u FAO a NFO *.

3.3. Porovnání příjmu makroživin a mikroživin mezi skupinami FAO a NFO

Celkový příjem kalorií a spotřebované makronutrienty vyjádřené v absolutních gramech a v gramech na kg tělesné hmotnosti, BMI,% BF a% TF jsou uvedeny v Tabulka 3. Celkový příjem kalorií na kg tělesné hmotnosti byl ve skupině FAO výrazně vyšší. Množství příjmu uhlohydrátů na kg tělesné hmotnosti, spotřebovaného tuku (na kg tělesné hmotnosti, na BMI, na procento tuku v kufru) a procentuální příjem kalorií z tuku byly výrazně vyšší u obezity závislé na potravinách ve srovnání s nepotravinovou obezitou závislé obézní předměty (p <0.05).

 

Tabulka 3

Charakteristiky příjmu makroživin ve skupinách s nadváhou / obezitou u potravinových závislostí *.

Kromě toho byly mezi oběma skupinami porovnány příjmy mikroživin vyjádřené v gramech na kg tělesné hmotnosti (Tabulka 4). Obecně FAO konzumovalo výrazně vyšší množství dietního cukru, minerálních látek, včetně sodíku, draslíku, vápníku a selenu, tuku, nasycených tuků, trans-tuků, mononenasycených tuků, omega 3, omega 6, vitamínu D a gama-tokoferolu než NFO skupina.

 

Tabulka 4

Významné rozdíly ve vybraných příjmech mikroživin mezi závislými na výživě (FAO) a nepotravinářskými (NFA) u skupin s nadváhou / obezitou *.

4. Diskuse

Obecně mají endokrinní faktory důležitou roli jako signály regulující chuť k jídlu. Velké množství hormonů hraje roli v regulaci krmení [15,16,17,24]. Abnormalita ve výše uvedených hormonálních sekrecích může vést k přejídání a následně k obezitě [16,24]. Zajímavé je, že mezi obezitou a závislostí na návykových látkách byly nalezeny podobnosti v hormonálních změnách [10,18]. Podle etiologie je obezita komplexní onemocnění a může být způsobeno mnoha genetickými a environmentálními faktory. Jak jsme již dříve uvedli, závislost na jídle může být důležitým faktorem vedoucím k obezitě s jedinečnou etiologií [9]. Podle našich nejlepších znalostí je tato studie první, která se pokouší prokázat myšlenku, že obezita s určitou závislostí na potravě může projevovat odlišný příjem potravy a hormonální vlastnosti.

Prvním zjištěním v této studii byla významně nižší hladina TSH v séru a vyšší hladina prolaktinu u obézních závislých na potravě ve srovnání s obézními narkomani. Několik studií založených na populaci prokázalo významnou asociaci BMI s hladinami TSH a prolaktinu [46,47,48,49,50]. Zjištění z naší současné studie naznačují, že kombinovaná abnormalita TSH a prolaktinu může být jednou z hormonálních charakteristik obezity se závislostí na jídle, spíše než obecně obezity. Údaje z řady studií naznačují, že hladina TSH v séru může být ukazatelem závislosti na alkoholu, opia a kokainu a touhou [51,52,53]. U subjektů závislých na alkoholu byla zaznamenána významná negativní korelace mezi hladinou TSH a touhou po alkoholu [51] a u uživatelů opia byla ve srovnání se zdravými kontrolami zjištěna výrazně nižší hladina TSH [54]. Spolu s našimi současnými zjištěními je nižší hladina cirkulujícího TSH spojena nejen s závislostí na alkoholu, opiu a kokainu, ale také se závislostí na jídle. Významné spojení prolaktinu u obézních závislých na potravinách a údaje z jiných studií závislých na alkoholu, heroinu a kokainu se zvýšeným bazálním prolaktinem [51,55,56,57,58] důrazně navrhuje zapojení cirkulujícího prolaktinu se závislostí na jídle.

Dalším významným zjištěním v této studii je významně nižší hladina sérového TNF-a ve skupině obézních potravinových závislostí ve srovnání se skupinou obézních potravinových závislostí. Hladina TNF-a je obvykle u obézních lidí ve srovnání se zdravými kontrolami [59]. TNF-a je známý jako anorexigenní cytokin, který snižuje příjem potravy. Předpokládá se, že narušené působení TNF-a může vést k obezitě [32]. Bylo zaznamenáno, že hladiny cirkulujícího TNF-a byly změněny u alkoholiků, závislých na kokainu a závislých na opiátech. Kromě toho bylo navrženo, že TNF-a může být potenciálním diagnostickým biomarkerem u drog zneužívání [60,61,62,63,64,65]. Ve zvířecím modelu byl TNF-a zkoumán jako potenciální terapeutický cíl, který zabraňuje zneužívání drog a zvyšuje šanci na zastavení. [61]. Současné nálezy asociace nízkého TNF-a se závislostí na potravě jsou velmi zajímavé a jedinečné. Pravděpodobně existuje specifický projev u obézních závislých na potravě v rozporu se zvýšenou hladinou TNF-a u obézních lidí.

V této studii jsme také měřili sérové ​​neuropeptidy regulující chuť k jídlu. Neuropeptidy jsou převážně syntetizovány a vylučovány v centrálním nervovém systému; hladiny některých neuropeptidů však mohou být detekovány v systému periferní cirkulace [22,23,25,26,27,28,29,30]. Abnormality hladin neuropeptidů byly také zjištěny u jedinců s jinými závislostmi a obezitou [66,67,68,69,70]; v této studii však nebyly zjištěny žádné významné rozdíly v hladině některého z naměřených neuropeptidů mezi obézními jedinci závislými na potravě a nepotravinářsky závislými.

Třetím důležitým nálezem v této studii byla výrazně nižší hladina amylinu v séru u obézních závislých na potravě ve srovnání s obézními nepotravinářskými závislými. Zdá se, že se jedná o první zprávu týkající se souvislosti amylinu se závislostí na jídle nebo jiných závislostí. V této fázi není jasné, zda tato nízká hladina cirkulujícího amylinu je odrazem stavu závislosti na potravinách nebo je prostě jen vedlejší změnou v důsledku jiných faktorů. V randomizované křížové studii u zdravých mužů 10 konzumujících jedno jídlo s vysokým obsahem uhlohydrátů nebo tuků se ukázalo, že amylin je ovlivněn makronutrientními složkami jídla, protože hladina amylinu byla vyšší po jídle s vysokým obsahem sacharidů ve srovnání s vysokým obsahem tuku jídlo [71]. V této studii byl u obézních potravinových závislých vyšší příjem tuku v potravě, což může být alespoň částečně odpovědné za nízkou hladinu amylinu v séru.

V naší předchozí studii jsme zjistili, že všichni závislí na potravinách, bez ohledu na stav obezity, konzumovali vyšší procento kalorií z tuku [9]; stejný výsledek byl také nalezen u obézních skupin závislých na potravinách. Vysoký příjem dietního tuku byl dále podpořen zjištěním, že obézní narkomani konzumují vyšší celkový obsah kalorií na kilogram tělesné hmotnosti, vyšší uhlohydráty na kilogram tělesné hmotnosti a dietní tuk na kilogram tělesné hmotnosti (a na BMI a na procento tuk z kmene). Poprvé jsme také prozkoumali možné rozdíly v příjmu mikronutrientů 71 mezi obezitou závislými na potravinách a na potravinách závislých na potravinách. V souladu s naším předchozím objevem jsme zjistili, že obézní narkomani konzumují výrazně vyšší množství tukových složek: nasycené, monosaturované, nasycené a trans-tuky, omega 3 a 6, vitamín D, gama tokoferol a dihydrophyllochinon (hlavní zdroj komerčně dostupné) - pečené občerstvení a smažené jídlo [72]) ve srovnání s obézními nepotravinářskými závislými. Kromě toho obézní narkomani konzumovali vyšší množství sodíku a cukru. Data tedy souhrnně naznačují, že obézní potravinoví závislí mohou konzumovat více vysoce chutných potravin, o nichž je známo, že obsahují velké množství tuku, cukru a soli (sodík).

V této studii byly v posledních 12 měsících použity nástroje YFAS a Willett Food Frequency Questionnaire (FFQ) jako nástroje pro diagnostiku závislosti na potravinách a měření příjmu živin. Tyto soubory opatření a kritéria, na nichž jsou založena, byly validovány v různých populacích [7,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76]. YFAS je jediným nástrojem dostupným pro diagnostiku závislosti na jídle. Použití tohoto souboru kritérií může pomoci odlišit subjekty, které se pravidelně oddávají chutným jídlům, od těch, které ztratily kontrolu nad svým stravovacím chováním [7,9]. Vzhledem k tomu, že výše uvedené dotazníky jsou samy hlášeny, existuje tendence k sebeposouzení.

Je třeba uvést, že závislost na jídle je složité onemocnění a do etiologie je zapojeno mnoho faktorů. Psychologické stavy, jako je úzkost a deprese, které mohou způsobit fluktuaci TSH, prolaktinu a TNF-a, nebyly v současné studii hodnoceny [77,78,79,80,81,82,83,84]. Související studie ukázala, že u pacientů závislých na alkoholu bylo prokázáno, že osa hypotalamo-hypofýza štítné žlázy může mít schopnost vést k úzkostné nebo depresivní náladě, což může dále ovlivnit hladinu TSH [51].

V současné studii byla měřena aktivní forma ghrelinu. Specifický inhibitor však nebyl přidán během odběru vzorků, a proto nelze vyloučit, že část ghrelinu mohla být degradována. Protože všechny vzorky po odebrání krve byly umístěny okamžitě na led během celého procesu všech experimentů, věříme, že jakákoli degradace by byla malá, protože enzymy, které degradují ghrelin, by při této ledové teplotě měly malou aktivitu.

Korekce pro vícenásobná srovnání nebyla provedena, protože tato studie je průkopnická studie a bylo měřeno mnoho markerů. Velikost vzorku je navíc v obou skupinách relativně malá. Každý z jednotlivců byl však v obou skupinách dobře sladěn, pokud jde o pohlaví, věk, BMI a úroveň fyzické aktivity, což by snížilo heterogenitu subjektů a zvýšilo statistickou sílu k detekci možného rozdílu ve většině proměnných mezi těmito dvěma skupinami. Nicméně, větší kohorty v různých populacích jsou oprávněny k replikaci našich zjištění.

5. Závěry

Podle našich nejlepších znalostí je to první studie, která odhalila významné rozdíly v mnoha aspektech, včetně hormonálních hladin a příjmu potravy, mezi obézními závislými na potravinách a obézními nepotravinovými závislými. Tato zjištění poskytují cenné důkazy pro podporu dalšího porozumění mechanismu závislosti na potravě a jeho úlohy ve vývoji lidské obezity.

Poděkování

Autorské příspěvky

Střet zájmů

Reference