Ricevantoj, Obesity, kaj Dopamine Receptors (2010)

ACS Chem Neurosci. Majo 19, 2010; 1 (5): 346-347.

Eldonita enreta Majo 19, 2010. doi:  10.1021 / cn100044y

PMCID: PMC3368677

Iru al:

abstrakta

Novaj rezultoj en ratoj montras, ke kompensa superfluado povas konduki al deficitoj en la cerba rekompenco. Kurioze, ĉi tiuj deficitoj similas tiujn, kiuj rezultas de drogemulo.

La neopotransmisora ​​dopamino ludas ŝlosilan rolon en la cerba rekompenco. La ingestaĵo de tre adictivaj drogoj kiel ekzemple kokaino kaŭzas kreskon de dopamina niveloj en la limba cerbo inkluzive de la kerno konsumanta de la striatumo, kiu kondukas al plifortigo de asociitaj kondutoj (1). Freŝaj studoj ankaŭ malkaŝis lumon pri la partopreno de la striatoj en nutrado en obesaj homoj. Notinde, positronaj emisión-tomografiaj studoj montris tiun striatan dopaminon D2 riceviloj estas reduktitaj en obesaj individuoj kompare kun D2 riceviloj de iliaj pli maldikaj kolegoj (2). Krome, ĝi ankaŭ pruvis, ke obesaj individuoj inklinas superpremi por kompensi malhelpe striatan sentivecon (3). Analogaj mankoj en striatala dopamina signalo ankaŭ estis observitaj en individuoj toksomaniuloj al drogoj. Pro tio, ke patologia ekspluatado ankaŭ estas pelita de plezuro kaj la devigado daŭri malgraŭ konataj negativaj efikoj, kiel drog-toksomanio, ĝi pensas impliki dopaminon neurotransmendon. Tamen, ĉu ĉi tiuj mankoj en D2 Ricevanta signaliganta stiran obesidad aŭ ĉu obesaj individuoj evoluigas mankojn kiel rezulto de rekompenco misfunkciaĵo estas malferma demando.

Johnson kaj Kenny (4) ekkomprenis la fiziologion de compulsiva manĝo studante la konduton de ratoj kun facila aliro al alta graso. Ili nun trovas, ke la cerba rekompenco cirkvito implikita en kompensa overfeeding estas simila al la cirkvito asociita kun drogadicto (4).

En la unua aro de eksperimentoj, ratoj de proksimume egala grandeco estis preparitaj por procezoj de rekompenco de cerbo stimulado. Mallonge, stimulantaj elektrodoj estis enplantitaj en la flanka hipotalamo. La ratoj estis permesitaj rekuperi de la kirurgiaj proceduroj kaj bazaj niveloj de elektra stimulo postulita por ratoj turni rado estis registrita. La kvanto de stimulado, aŭ stabila rekompenca sojlo, estis preskaŭ identa por ĉiuj ratoj. Poste, la aŭtoroj dividis la bestojn en tri grupojn. Dum 40-tagoj, la unua aro de ratoj havis aliron al nur norma laboratorio chow; la dua aro havis aliron al chow kaj unu-horo al alirebla, energi-riĉa "kafejo-stilo" manĝaĵo kiel bacon, kolbason kaj kukon; kaj la tria aro etendis aliron al ambaŭ chow kaj altaj grasaj manĝaĵoj. Kun la tempo, la ratoj kun ampleksa aliro al energio-riĉa manĝaĵo gajnis proksimume duoble tiom da pezo, kiel la ratoj, kiuj havis aliron al nur chow aŭ chow kaj limigitaj kvantoj da energio-riĉa manĝaĵo. Krome, ratoj kun pli granda aliro al la plaĉa dieto postulis pli grandan stimulon por turni la rado, stampo de cerba rekompenco, kiu ankaŭ estas asociita kun formoj de drogadikto.

Tuj poste, la aŭtoroj atestis, ĉu superpremado havis iun efikon sur D2 Ricevantaj niveloj en la striatumo. Por tio, la aŭtoroj ripetis la nutradajn eksperimentojn sen enmeto de elektrodoj. Denove, ratoj estis dividitaj en tri grupojn, kiuj havis aliron al chow nur, chow kaj limigita aliro al altaj grasaj manĝaĵoj aŭ al chow kaj ampleksa aliro al alta graso. Post signifaj diferencoj en korpa pezo inter chow-nur kaj vastaj-altaj ratoj estis notitaj, ili estis mortigitaj por ekzameni nivelojn de D2 riceviloj en la striatala komplekso. Imunoblot-analizo rivelis, ke la korpa pezo de ratoj rilatigis negative kun la nivelo de D2 riceviloj. Alivorte, la pli dika la rato, pli malalta la denseco de D2 riceviloj en la striatumo.

Establi la ligon inter niveloj de striatala D2 riceviloj kaj cerbaj rekompencoj, en freŝa parto de ratoj, la aŭtoroj uzis veran vektoron kun mallonga haŭto interrompante RNA por frapi genan esprimon. Ratoj kun reduktita D2 la niveloj de riceviloj post la frapado pliigis rekompencajn sojlojn, kiuj similis la scenaron trovitan en ratoj sur etendita aliro energio-riĉa dieto. Kurioze, aliaj freŝaj studoj pruvis, ke la propraj ratoj vere reduktis D2/D3 niveloj de riceviloj eĉ ĉe manko de drog-ekspozicio (5). Male, estas factible, ke alta D2 La niveloj de riceviloj povus proponi iun protekton kontraŭ la ingesta de drogoj (2). Nerespondita problemo, kiu elvenas el ĉi tiuj studoj, ĉu spontanea impulseco rilatas al tropremi per reduktita D2 niveloj de ricevilo.

En alia serio de eksperimentoj, ratoj ricevis aliron al unu el la tri dietoj kaj, post 40 tagoj, estis kondiĉitaj por atendi piedan ŝokon, kiu respondis al malpeza signalo (4). Ratoj de la tri grupoj ankaŭ povis manĝi la energion-riĉan manĝaĵon por mallonga periodo. Ratoj kun limigita antaŭa aliro aŭ neniu aliro al energio-riĉa manĝaĵo binged iam aliron al la plaĉa manĝaĵo estis provizita. Ĉi tiuj ratoj ĉesis manĝi kiam la malpeza signalo aperis. Tamen, timo al piedaj ŝuoj ne povus malhelpi nutradon en ratoj kun disvastigita antaŭa aliro al plaĉa manĝaĵo. Denove, komprenebla trovaĵo similis drogon-administradon en tiuj negativaj konsekvencoj estis nesufiĉaj malhelpoj al rekompencado.

Kune kune, ĉi tiuj studoj forte argumentas al favoro de la partopreno de la cerba rekompencita cirkvito en komprenebla trovo. Argumento por rekta rolo en obesidad estas malpli deviga. Kiel kun ĉiuj kondutnaj studoj faritaj sur laboratoriaj roedores, ekstrema singardeco devas esti ekzercita en eksterpoloraj observoj al homaj loĝantaroj. En homoj, la agado de manĝado estas profunde influita fare de sociaj, kulturaj kaj emociaj faktoroj, kiuj eble ne povas esti observataj en aliaj bestoj (eĉ en aliaj primatoj). Aldone, nutraj kondutoj estas multe pli komplikaj ol tiuj, kiuj estas asociitaj kun droga memregado. Ekzemple, manĝi sandviĉon implicas multoblajn nivelojn de senta partopreno en maniero, ke injekti heroinon ne. Krome, drogoj aktivigas la cerbon rekompencon per rekta interveno ĉe riceviloj, dum manĝo tiel nerekte tra multaj kemiaĵoj kiel hormonoj, opioidoj kaj cannabinoidoj. Ĝi ankaŭ devas konsideri, ke la cirkvito de la cerbo rekompencas ne estas la sola cirkvito implikita en manĝa konduto; aliaj cirkvitoj kiel lernado kaj motivado ludas gravajn rolonjn en nutrado ankaŭ (2). Fine, ekzistas multaj genetikaj kaj metabolaj faktoroj, kiuj predasponas individuon por superflui kaj influi la propenson por fariĝi obesa. En aparta, granda esplorado dum la lastaj du jardekoj centris en leptino kaj ghrelino, hormonoj kiuj influas la apetiton. Oni scias, ke leptino influas striatan agadon kaj manĝantan konduton (6). Kiel leptina signalo en la hipotalamo kaj striata D2 Ricevanta signalo estas kunordigita por la reguligo de energia homeostasis postulas pli studi (7).

Tamen, interesaj demandoj ŝprucas. Ĉu ekzistas rekta ligo inter droga misuzo kaj kompensa superfluado? Ĉu oni povas esti konsiderita antaŭdifinanta faktoro por la alia en la kliniko? Kaj laste, ĉu terapiaj agentoj, kiuj batalos pri drog-misuzoj, estos efikaj por trakti kompensan manĝadon? Sen dubo, studoj konstruos la nunan scion por doni pli klaran bildon.

Referencoj

  • Volkow ND; Fowler JS; Wang GJ; Baler R .; Telang F. (2009) Imagado de rolo de dopamino en drogmuziko kaj toksomanio. Neurofarmacologio 56 (Provizo), 3-8. [PubMed]
  • Volkow ND; Wang GJ; Fowler JS; Telang F. (2008) Overlapping neŭronaj cirkvitoj en toksomanio kaj obesidad: Evidenteco de sistemoj patologio. Filozofio. Trans. R. Soc., B 363, 3191-3200. [PMC libera artikolo] [PubMed]
  • Stiko E .; Spoor S .; Bohon C .; Malgranda DM (2008) Rilatas inter la obesidad kaj la striata respondo al manĝaĵo TaqIA A1 alelo. Scienco 322, 449-452. [PubMed]
  • Johnson PM; Riceviloj de D2010 de Kenny PJ (2) en dokfunkciaj rekompencoj de dikfamoj kaj kompetentaj manĝoj en obesaj ratoj. Nat. Neurosci. 13, 635-641. [PubMed]
  • Dalley JW; Fryer TD; Brichard L .; Robinson ES; Theobald DE; Lääne K .; Peña Y .; Murphy ER; Shah Y .; Probst K .; Abakumova 1a .; Aigbirhio FI; Richards Mallonga Priskribo: HK; Hong Y .; Barono JC; Everitt BJ; Robbins TW (2007) Nukleoj konsumas D2 / 3-ricevojn antaŭdiri traktan impulsiĝon kaj kokainan plifortigon. Scienco 315, 1267-1270. [PubMed]
  • Farooqi IS; Bullmore Kaj .; Keogh J .; Gillard J .; Aŭ'Rahilly S .; Fletcher PC (2007) Leptino reguligas striatajn regionojn kaj hommanĝan konduton. Scienco 317, 1355. [PubMed]
  • Kim KS; Yoon YR; Lee HJ; Yoon S .; Kim SY; Shin SW; JJ; Kim MS; Choi SY; Suno W .; Baik JH (2010) Meznivela hipotala leptina signalo en musoj sen dopamina D2-riceviloj. J. Biol. Kem. 285, 8905-8917. [PubMed]