Komentoj: Notu, ke redukto de D2 (dopamino) riceviloj supozeble asociiĝas kun TDAD. Multaj viroj, kiuj rezignas pri porno, vidas plibonigojn pri koncentriĝo kaj fokuso. Oni scias, ke dependecoj kaŭzas malpliiĝon de dopaminaj D2-riceviloj en la rekompenscirkvitaro kaj hipofrontality.
Richard J. Johnson, MD,1 Mark S. Oro, MD,2 David R. Johnson, PhD,3 Takuji Ishimoto, MD,1 Miguel A. Lanaspa, PhD,1 Nancy R. Zahniser, PhD,4 kaj Nicole M. Avena, PhD2,5
La fina redaktita versio de la eldonisto de ĉi tiu artikolo haveblas ĉe Postgrad-Med
Vidu aliajn artikolojn en PMC tio citas La artikolo eldonita.
abstrakta
La malordo de atento-deficito / hiperaktiveco (ADHD) tuŝas preskaŭ 10% de infanoj en Usono, kaj la tropezo de ĉi tiu malordo kreskis konstante dum la pasintaj jardekoj. La kaŭzo de ADHD estas nekonata, kvankam lastatempaj studoj sugestas, ke ĝi povas esti asociita kun interrompo en dopamina signalado per kiu dopama D2 riceviloj estas reduktitaj en rekompencaj cerbregionoj. Ĉi tiu sama modelo de reduktita duon-mediada signalado estas observata en diversaj sindromoj kun rekompenco-mankoj asociitaj kun manĝaĵo aŭ drogo-dependeco, same kiel en obezeco. Kvankam genetikaj mekanismoj probable kontribuas al kazoj de ADHD, la akcentita ofteco de la malsano sugestas, ke aliaj faktoroj estas implikitaj en la etiologio. En ĉi tiu artikolo, ni revizitas la hipotezon, ke troa sukero povas havi fundamentan rolon en TDAD. Ni recenzas antaŭleĝajn kaj klinikajn datumojn sugestante interkovrojn inter TDAD, sukero kaj drogomanio, kaj obezeco. Plue, ni prezentas la hipotezon, ke la kronikaj efikoj de troa sukeraĵo povas konduki al ŝanĝoj en mesolimbic dopamina signalado, kiu povus kontribui al la simptomoj asociitaj kun ADHD. Ni rekomendas pliajn studojn por esplori la eblan rilaton inter kronika sukeraĵo kaj ADHD.
Enkonduko
La Centroj por Kontrolo kaj Antaŭzorado de Malsanoj ĵus informis, ke preskaŭ 1 en 10 infanoj en Usono kadukiĝis de 4 al 17-jaroj havas gepatron diagnozitan atenton-deficiton / hiperaktivan malordon (TDAH), reprezentante 5.4-milionojn da infanoj, el kiuj duono aktive ricevas medikamentojn. .1 La malordo de atento-deficito / hiperaktiveco estas diagnozita de specifaj kriterioj (kiel la Usona Psikiatria Asocio) Manlibro Diagnóstico kaj Estadístico de Mensaj Malordoj, Kvara Eldono, Revizio de Teksto [DSM-IV-TR]),2 inkluzivante hiperaktivecon kaj mankon de atento, nekapablon enfokusigi, facile distrati, kaj fari senzorgajn erarojn. Aliaj ecoj inkludas impulsemon, emocian labilecon, agitadon kaj troan paroladon.3,4 La malordo de atento-deficito / hiperaktiveco komune rilatas al lernaj malordoj kaj difektita lerneja efikeco; ĝi eble ankaŭ influas la socialigon kaj havas psikiatriajn manifestaciojn (ekz. humoraj malordoj, kondutaj malordoj kaj dufaj manifestacioj).5 Plue, manifestacioj de ADHD kutime daŭras en plenkreskulon,3 influanta 3% al 5% de la plenkreska loĝantaro.6 Plenkreskuloj kun ADHD, kompare kun plenkreskuloj sen TDAH, havas pli altan riskon por misuzo de substancoj (16% kontraŭ 4%, respektive) kaj kontraŭ-socia konduto (18% kontraŭ 2% respektive).7 Traktado konsistas el kondut-modifaj programoj kaj farmakoterapio kun stimulaj medikamentoj (ekz., Amfetamino aŭ metilfenidato), kiuj pliigas eksterĉelajn nivelojn kaj de dopamino kaj norepinefrino, aŭ la selektema norepinefrina rekapta inhibitoro atomoxetina.8 Dum ĉi tiuj kuracaj aliroj ofte plibonigas simptomojn, kompleta rezolucio de simptomoj estas rara kaj kuraco estas malofta.3,5,9
Identigi la etiologion de ADHD estas ĉefa por disvolvi pli bonajn manierojn preventi kaj trakti la malordon. Kelkaj studoj sugestas, ke ADHD povas havi genetikan bazon, kaj estas pli kaj pli da indicoj sugestantaj, ke tio povas rilati al polimorfismoj en genoj implikitaj en dopamino-neurotransmisio.10 Efektive, estas pli kaj pli da indicoj sugestantaj, ke ADHD povas impliki ŝanĝojn en mesolimbic dopamina signalado (figuro 1). Ekzemple, la polimorfismo DRD2-TAQ-IA, kio rezultigas malaltan striatan D2 receptoroj, ankaŭ rezultas en pliigita risko por alkoholo kaj opioid dependeco,11 obezeco,12,13 kaj ADHD.14-16 Tamen, kvankam la graveco de genetiko en TDAH ne estas pridisputata, la malmultaj genetikaj ligoj ĝis nun identigitaj povas kalkuli nur malgrandan procenton de TDAD-kazoj.10 Tiel, estas grave por ni konsideri aliajn eblajn faktorojn, kiuj povus kaŭzi aŭ predisponi individuojn disvolvi TDAD.
Unu teorio inter laikoj estas, ke sukero-konsumado povas havi rolon en ADHD, kaj gepatroj ofte opinias, ke akuta konsumado de sukero povas kaŭzi atakojn de hiperakteco en siaj infanoj, sekve de sedacio kaj senaktiveco.17 Tamen, studoj faritaj en la 1980 aperis por forĵeti sukeron kiel verŝajnan kaŭzon de ADHD. Tamen, dum antaŭaj studoj pri sakarosa konsumado kaj ADHD estis elstaraj en dezajno, ili taksis la akrajn efikojn de sukero sur simptomoj de ADHD kaj ankaŭ plejparte komparis la efikojn de sakarozo kun la efikoj de ne-nutraj dolĉaj gustoj. Male, ĉar ADHD estas kronika malordo, ni prezentas la hipotezon, ke la kronaj efikoj de troa sukero povas esti mekanismo asociita kun TDAH. Ni plue hipotezas, ke dolĉa gusto (provizita de sukero aŭ artefaritaj dolĉigiloj) sufiĉas por tuŝi la mesolimban dopaminan sistemon tiel, ke povus rezulti komunajn kutimojn al TDAH.
Fruaj Studoj de Sukero kaj ADHD
Iuj fruaj studoj subtenis la koncepton, ke pliigita konsumado de aldonitaj sukeroj povas havi rolon en TDAD. Ekzemple, studo de Prinz et al18 raportis, ke hiperaktivaj infanoj, kiuj ingestis pli sakarozon, montris pli grandan hiperaktecon. Tamen elegantaj studoj gvidataj de Wolraich kaj aliaj donis konvinkajn indikaĵojn, ke la ingesta de sukero (sakarozo) ne rilatas al simptomoj de ADHD.17,19-22 Ekzemple, la administrado de sukero por 3-semajnoj ne diferencis de la administrado de aspartamo aŭ sakarino en induktaj signoj de ADHD en infanoj supozataj sentemaj al sakarozo.20 En alia studo, infanoj kun "sukera sentemo" estis taksitaj de hiperaktiveco de gepatroj, al kiuj oni diris ke iliaj infanoj estis administritaj aspartamo aŭ sakarozo. La gepatroj taksis la infanojn, kiuj ricevis sakarozon kiel pli malbonan konduton; tamen, fakte, ambaŭ grupoj ricevis aspartamon.22 En alia studo, la administrado de sakarozo rezultigis similan konduton kiel la administrado de aspartamo en hiperaktivaj infanoj.19 La nekapablo dokumenti efikon de aldonitaj sukeroj al hiperaktiveco, eĉ en infanoj, pensataj kiel sentemaj al la stimulaj efikoj de sukero (plejparte kompare kun aliaj dolĉaj gustoj, kiel aspartamo), plejparte malkontentigis la sukeran hipotezon de ADHD. Efektive, meta-analizo de klinikaj testoj faritaj 15 antaŭ jaroj finis, ke sukero ne estas la kaŭzo de TDAH.21
Hipotezo: Kronika sukeraĵo povas kaŭzi simptomojn de ADHD
Nia baza hipotezo montras en figuro 2. En esenco, ni sugestas, ke en kelkaj temoj, la komencanta procezo kiu kondukas al la disvolviĝo de ADHD estas troa sukero (aŭ dolĉigilo) konsumado, rezultigante plibonigitan liberigon de dopamino. Dum semajnoj ĝis monatoj, ĉi tio kondukas al redukto de D2 riceviloj kaj D2 signal-mediaciita de receptoroj. Responde, la konsumado de sukero. Tamen, tra la tempo, la dopamina respondo al sukero malrapide malpliiĝas, kaj la intervenaj periodoj estas asociitaj kun redukto de striataj dopaminaj niveloj. Sekve, malĉefa lobo-sentiveco al naturaj rekompencoj estas reduktita, rezultigante evoluon de kondutoj kiel manĝo-manĝo kaj ADHD.
Kronika sukero kaj ADHD montras ŝanĝojn en dopamino kaj D2 Ricevila Signalo, Simila al Drogodependeco
Ripetiĝan stimuladon de dopamina en la ventra striatum (kerno accumbens) kaj dorsa striato (kaŭdado / putamen) per medikamentoj kiel kokaino aŭ heroino povas konduki al dependeco-similaj kondutoj.23,24 Kvankam signalado per ambaŭ D1 kaj D2 receptoraj subtipoj estas implikitaj en dependeco, plej multaj homaj studoj baziĝas sur analizo de D2 receptoroj, ĉar ili rilatas al ecoj de dependeco kaj povas esti kvantigitaj uzante skanadon de positrono por emisión de positroj (PET) kun raclopride C11 ([11C] racloprido), kiu ligas sin al D2 riceviloj.25 Tiaj studoj montris, ke D2 riceviloj estas reduktitaj en rekompenco-cerbaj regionoj en kokainaj kaj heroinuloj.25,26 Reduktita nombro de kerno accumbens D2 receptoroj antaŭ droga ekspozicio ankaŭ antaŭdiras kokainan memadministradon en ratoj.27 Kolektive, ĉi tiuj studoj sugestas, ke ripetiĝanta liberigo de dopamino povas rezultigi malpliiĝon de striatal D2 riceviloj, predispozante tiun individuon al la disvolviĝo de drogodependeco. La koncepto, ke malpli da D2 receptoroj povas pliigi vundeblecon al dependeco ankaŭ subtenata de la trovo ke subjektoj kun la toksomanio DRD2-TAQ-IA polimorfismo reduktis D2 ricevila denseco kaj estas pliigita risko por alkoholo kaj opiaĵoj.11
La mekanismo per kiu malalta striatal D2 receptoroj kondukas al dependiga konduto povas rilati al la konata interrilato inter dopamina signalado kaj kortikaj kontrolaj mekanismoj. La dorsolateral prealfronta kortekso kaj mediala prefrontal kortekso estas implikitaj en kontrolo de konduto kaj motivado, kaj estas ŝanĝitaj en subjektoj kun drogomanio.28 La observo ke subjektoj kun malalta D2 riceviloj pro polimorfismoj en DRD2-TAQ-IA ŝanĝis prefrontan lobulan metabolon kaj montras lernan malkapablon kun la nekapablo eviti agojn kun negativaj konsekvencoj ankaŭ subtenas rolon por kaŭza ligo inter D2 ricevila denseco kaj kortika kontrola kondutismaj mekanismoj.12 La aldona observo, ke morbidaj obezoj ankaŭ montras ŝanĝitan prefrontan metabolon, kiu rilatas al malalta D2 receptoroj kaj dependigaj kondutoj plue subtenas ĉi tiun gravan ligon.29
Sakarozo estas potenca stimulo por dopama liberigo. En ratoj, la ingestado de sakarozo rezultigas tujan pliiĝon de eksterĉela dopamino en la kerno accumbens,30,31 kaj ambaŭ sakarozo kaj eksterĉela dopamino estas plibonigitaj se presinapta rekapto de dopamino estas blokita.32 La pliiĝo de dopamino povas pliigi kondutajn respondojn, kiuj povas kaŭzi plian ingestadon de sakarozo. Ekzemple, musoj kun genetike altaj dopaminaj niveloj montras altan stimulan rendimenton por sakarozo, pliigas sian manĝon kaj akvon, lernas pli rapide, rezistas distraĵojn kaj procedas pli efike al iliaj celoj.33 Kvankam ili havas pli grandan "deziron" respondon al sakarozo, ili ne ŝajnas havi pli bonan reagadon al la sakarozo.33
Kvankam la akraj efikoj de dopamino povas plibonigi efikecon, la problemo estas ĉu la malatentigo de dopamin-stimulitaj respondoj okazas kun ripetata sukera administrado. Multe de nia scio pri la efikoj de sakarozo ĉe dependaj-similaj kondutoj de laboratoraj ratoj venis de studoj de la laboratorio de la forpasinta Bart Hoebel en Princeton University (Princeton, NJ), kiu disvolvis modelon de sukermanĝado en ratoj limigante siajn Ĉiutaga ekspozicio al sakarozo.34 Specife, ratoj ofertis sakarozon 12 h / tago dum proksimume 3 semajnoj plirapidigis sian ĉiutagan konsumadon de sakarozo kaj binge manĝis sakarozon ĉiutage. En ĉi tiuj ratoj, administrado de naloxona (opio-antagonisto) rezultigis signojn de simila opieca retiriĝo (ekz. Dentoj babilantaj, kapo tremanta, kaj antaŭpieda tremo) kaj signoj de angoro.35 Signoj de retiro ankaŭ estas observitaj se la sakarozo kaj manĝo estas rifuzitaj.36 Ankaŭ ratoj, kiuj havas historion pri ekscito de sakarozo, montras pliigitan sentemon al drogoj.37,38 Tiel ripetita intermita sukeraĵa ekspozicio povas konduki al "sukera toksomanio", kiu implicas similajn kondutojn al tiuj vidataj per klasika drogomanuo.34,39
La efiko de intermita sukerkonsumo sur nuklea liberigo de dopamino diferencas de tio, kio kutime okazas responde de konsumado de agrabla manĝaĵo. Dum plaĉaj manĝaĵoj liberigas dopaminon, ĉi tiu efiko estas pli proksime ligita al la noveco de la manĝaĵo, kaj la liberigo de dopamino mildigas kun posta ekspozicio al la manĝaĵo.40 Tamen, kiam ratoj multfoje manĝas sukeron (te ĉiutage por 1-monato), ili daŭre liberigas dopaminon de la nuklego accumbens dum ingestado.30 aŭ gustumado41 sakarozo. Tamen, la observo, ke la dopamina respondo restas simila dum tempo malgraŭ iom post iom pli altaj prenoj de sakarozo sugestas iom da desensibilización.
Konsekvenca kun desensibilización, la ingesta de sakarosa kroniko en ratoj asocias kun redukto de la kerno accumbens.2 esprimo de receptoraj mRNA kompare kun kontrolaj ratoj.42 Ankaŭ malpliiĝas D2 ligilo de ricevilo en ĉi tiu regiono,43 trovo kiu ankaŭ estis vidita en pli limiga intermita sakarozofia paradigmo.44 Striatal D2 receptoroj ankaŭ estas reduktitaj en ratoj konsumantaj sakarozon, kafeteran-stilan dieton por 40-tagoj, kaj ĉi tiuj ratoj iom post iom pliigis sian manĝon kaj evoluigis obezon.45 Ĉi tiuj ratoj montris pli altan sojlon de rekompenco kiel respondo al elektra stimulo de la nukleo accumbens, sugestante, ke ili eble bezonos manĝi pli el la riĉa dieto en sakarozo por atingi kompareblan rekompencon. Krome, ĉi tiuj ratoj iĝis iom post iom rezistaj al puno (piedokulo) parigita kun manĝado.45 Ĉi tiuj efikoj pligrandiĝis per malkonstrui la striatalon D2 receptoroj en ratoj en la riĉa dieto de sakarozo.45 Kolektive, ĉi tiuj studoj sugestas, ke ripetata ekspozicio al sukero povas tuŝi la mesolimbican dopaminergian respondon al plaĉa manĝaĵo, eble pro parte malaltigi D2 riceviloj.
La signalado de cerba dopamino ankaŭ ŝanĝiĝas ĉe pacientoj kun TDAH. Plenkreskuloj kun ADHD montras malpli da D2-similaj riceviloj en la maldekstra ventra striato (implikitaj en rekompencaj kondutoj), maldekstra mez-cerbo kaj maldekstra hipotalamo (implikita en memoro) kompare kun sanaj plenkreskuloj, kaj la redukto de D2 riceviloj rilatas al grado de malatento.46 Krome, estas reduktita glukoza metabolo en la prealfronta kortekso de plenkreskuloj kun ADHD, kongrua kun perdo de frontaj regaj mekanismoj.47 Fine ankaŭ estas redukto de dopaminaj metabolitoj en cerba spinalaj likvaj specimenoj akiritaj de infanoj kun ADHD.48 Tiel, ADHD havas similan dopaminan biosignation kiel tiu observita kun sakarozo aŭ drogo-dependeco, kaj ambaŭ montras malpliiĝon de striatal D2 riceviloj. La malordo de atento-deficito / hiperaktiveco ankaŭ rilatas al redukto de frontal lobulara sentemo al naturaj rekompencoj kaj pli grandaj simptomoj de malatento,46 kaj kvankam ĉi tio ne montriĝis ĉe animaloj kronike manĝitaj sakarozo, la observo, ke genetika redukto de striatala D2 receptoroj estas asociitaj kun ŝanĝitaj frontaj lobaj mekanismoj12 sugestas, ke kronika sukerugo povas havi similajn efikojn. La ĝenerala ligo inter dopamina D2 riceviloj kaj frontaj lobaj kontrolaj mekanismoj kondukis Volkow et al46 proponi ke ripetiĝanta stimulo al dopamina liberigo povas konduki al desensibilización de la postsinápticos dopamina signalado vojoj, kiuj, siavice, reduktas inhibaj signaloj generitaj de la frontal kortekso, rezultanta en impulsiĝema konduto kaj perdo de emocia kontrolo, kaj simptomoj de TDAH. Nia kontribuo estas ĉefe sugesti, ke ĉi tiu ligo eble ŝuldiĝas al kronika sukeraĵo. Se vera, kronika sukeraĵo devus esti korelaciita kun pliigita tropezo de ADHD.
La Prevalencia de Kronika Sukerado kaj ADHD Pliigis en Paralela
Sukero kaj ADHD plialtiĝis paralele en la lastaj jaroj. La konsumado de aldonitaj sukeroj en Unuiĝinta Reĝlando kaj Usono pliiĝis rimarkinde dum la pasintaj jarcentoj 2, kun rimarkinda akcelo en la pasintaj jaroj 40 en asocio kun la enkonduko de alta-fruktosa maizo-siropo (HFCS).49,50 Hodiaŭ, konsumado de aldonitaj sukeroj reprezentas 15% ĝis 20% de ĉiutaga kaloria konsumado en plenkreskuloj; ĉe 10% de plenkreskuloj kaj ĉe 25% de infanoj, la konsumado de aldonitaj sukeroj povas esti> 25% de iliaj dietoj.51-53
La prevalencia de la TDAH estas malfacila de taksi, pro tio ke la difinoj variis laŭlonge de la jaroj kaj ĉar estas malmultaj studoj de granda loĝantaro. Tamen, studoj publikigitaj en la frua 20-a jarcento pri infana psikiatriaj malsanoj temigis afazion, disleksion kaj aŭtismon.54 Raportoj pri la hiperketika infano aŭ pri eksternorma laceco en infanoj estas relative limigitaj tra la unua duono de la 20-a jarcento.55,56 Komence de la malfruaj 1960 kaj 1970-on, oni povas observi dramecan pliiĝon en publikaĵoj pri infanoj kun ADHD, kiuj tiutempe estis nomitaj "minimuma cerba misfunkcio".4 Taksoj de tiel juna kiel 1990 sugestis, ke proksimume 2% al 5% de usonaj lernejaj infanoj havas sindromon de hiperaktiveco.47,57,58 Pli lastatempe, la Nacia Enketo pri Infana Sano konsistis el hazarda, nacia kaj transversa enketo de> 70 000 hejmoj kun infanoj inter la aĝoj de 4 kaj 17 jaroj, kiu estis farita en 2003 kaj 2007. Ĉi tiuj datumoj montras > 20% pliigo de gepatroj raportitaj TDAH inter 2003 kaj 2007, pliigante de 7.8% al 9.5% de infanoj (konsistante el pliigo de 11.0% al 13.2% ĉe knaboj kaj 4.4% al 5.6% ĉe knabinoj).1 La Enketo pri Nacia Intervjuo pri Sano ankaŭ raportis pliiĝon de ADHD inter 1997 kaj 2006 kun rapideco de 3% jare.59
La kreskanta superregado de ADHD estas kongrua kun la konataj kreskoj de sukero-konsumado en Usono. Kvankam, laŭ nia scio, neniuj studoj rekte taksis, ĉu ekzistas korelacio inter la tropezo de ADHD kaj sukero, ekzistas kelkaj raportoj ligantaj TDAD kun sukera konsumo. Gepatroj de infanoj kun TDAH raportas dormajn tumultojn, kiuj rilatas al pliigo de sukero.60 Plue, antaŭlernejaj infanoj, kiuj konsumis dieton riĉan je "ruba manĝo" kun alta enhavo de sukero, pli verŝajne montros hiperaktecon en la aĝo de 7 jaroj kompare kun infanoj kiuj manĝis malpli rubon.61
Kronika sukero kaj ADHD estas ambaŭ asociitaj kun obezeco
La rimarkinda pliiĝo de sukero konsumita estis epidemiologie kaj fiziologie ligita kun la pliiĝo de obezeco kaj metabola sindromo.49,62 La malordo de atento-deficito / hiperaktiveco ankaŭ rilatas al obezeco.63,64 En 1 studo pri infanoj kun TDAH en aĝo de 3 ĝis 18 jaroj, 29% havis korpan masan indekson (IMC)> 85-a percentilo, kiu estas duoble pli ofta ol en la normala loĝantaro.65 Alia studo trovis, ke preskaŭ 20% de 5 ĝis 14-jaraj knaboj kun ADHD havis BMI> 90-percentilon.65 En studo de ĉinaj adoleskantoj (aĝaj 13-17-jaroj) kun ADHD, la frekvenco de obezeco estis 1.4-pli granda ol la frekvenco esti maldika.66
Plenkreskuloj kun TDAD estas ankaŭ ofte obeaj. En unu studo pri plenkreskuloj kun ADHD, la verŝajneco de sobrepeso estis 1.58 (oddsatio [OR], 1.58; 95% -konfida intervalo [CI], 1.05, 2.38) kaj por obezeco la OR estis 1.81% CI, 95, 1.14).6 Alia studo trovis, ke ADHD kaj hiperakteco estis asociitaj kun obezeco kaj hipertensio ĉe junaj plenkreskuloj.67 Male, grasaj temoj ankaŭ pli riskas pri ADHD. Inter infanoj enhospitaligitaj pro obezeco, ADHD estis diagnozita en> 50% de kazoj.68 Plue, ĉe grasegaj plenkreskuloj, kiuj suferas bariatrian kirurgion, ADHD estis trovita en 27% de pacientoj, kaj la ofteco estis eĉ pli alta (42%) ĉe tiuj kun patologia obezeco (BMI> 40 kg /2).69
Estas kelkaj eblaj klarigoj por la asocio inter ADHD kaj obezeco. Unue, ecoj de TDAD, kiel depresio aŭ ekscesa manĝo, povas rezultigi obezecon.6,63 Inverse havas ankaŭ veran, ke la ĉeesto de ADHD povas malhelpi la kapablon perdi pezon per dietaj programoj aŭ post bariatra kirurgio.69 Fina klarigo, kiun ni proponas en ĉi tiu artikolo, povus esti, ke sukero povas esti kondukanta kaj ADHD kaj riskon de obezeco. Davis63 ankaŭ lastatempe implikis dietan konsumadon de grasoj kaj sukeroj en la patogenezo de ADHD, precipe se ingestite dum gravedeco (kiun ŝi priskribis kiel fetala sukera spektro malordo).
Obezeco havas biosignation de dopamina Simila al tiu de ADHD kaj Kronika sakarozo Ingestado
Striatal D2 la havebleco de riceviloj estas kronike malpliiĝita en obesaj subjektoj kiel determinite per PET-skanado kun [11C] racloprido.70 Obezaj temoj ankaŭ havas malpli da striatal2 receptoroj, kiuj korelacias kun reduktita glukoza metabolo en la frontal kaj somatosensaj kortikoj.29 Obezaj individuoj ankaŭ havas redukton de dorsa stria reago, mezurata per funkcia magneta resono (fMRI), al manĝebla manĝokvanto, kongrua kun pli malalta dopamina respondo kaj / aŭ pli malalta D.2 riceviloj.71 Tiel, obesaj individuoj eble manĝas tro multe por kompensi difektojn de rekompencoj. Dum obezaj individuoj tipe montras reduktitan respondon al la konsumado de agrabla manĝo, ili povas montri pli bonan respondon al la vido de manĝaĵo.71 Ligo de [11C] racloprido al D2 receptoroj malpliiĝas en la dorsstria struto kiam subjektoj kiuj estas pretraktitaj kun metilfenidato vidas apetecajn manĝaĵojn, kaj ĉi tiu esprimita deziro por manĝo kongruas kun akuta liberigo de dopamino kaj okupo (stimulo) de D2 riceviloj.72 Plue, pliigita dopaminerika respondo al manĝostimuloj troveblas korelaciigi kun burla-manĝanta konduto en obezaj subjektoj.73 Tiel, reduktita dopamina-stimulita D2 La respondo mediaciita de riceviloj povas rezultigi bezonon manĝi pli bongustan manĝaĵon (por antaŭenigi respondojn al dopamino) kaj pli grandan deziron kaj pliigon de dopamina aktivado responde al vidado de manĝaĵo (eble rezultante de la inhibicio de fronta kortekso-dependa ekzekutiva kontrolo) .
Dietaj-induktitaj obezaj bestoj montras malaltajn bazajn dopaminajn nivelojn, kiuj pliiĝas responde al plaĉa manĝaĵo, sed ne al normala rodulaĵo.74 Aliaj studoj sugestas, ke kolecotekkin-mankanta Otsuka Long Evans Tokushima Fatty (OLETF) ratoj, kiuj estas malaltigitaj, malpliigis D2 ricevilo liganta en la kerno accumbens ŝelo,75 kaj tio D2 la aktiviga ricevilo kontribuas al la avideco de sakarozo ĉe obezaj ratoj OLETF.76
Kiel Kronika, Tro Troa Sukero Kaŭzas Anomaliojn en Dopamino kaj D2 Ricevila Signalo?
Ŝarose probable aktivigas liberigon de dopamino en la cerbo per pluraj mekanismoj. Unu maniero implikas aktivigon de dolĉaj riceviloj (T1R2 kaj T1R3) ĉeestantaj en la lango kaj intesto.77 Dolĉa gusto de sakarozo aŭ sucralosaĵo estigos gustan preferon kaj dopaminergian respondon en la kerno accumbens.78 La graveco de gustumaj riceviloj estis ankaŭ sugestita per uzado de falsa nutraĵo, en kiu fistulo gástrica minimumigas la sorbon de manĝaĵo. En ĉi tiuj cirkonstancoj, sakarozo povas ankoraŭ pliigi eksterĉelan dopaminon en la kerno accumbens.31,41,79 Tamen, la gusto-ricevilo ne estas la sola mekanismo por indukti liberigon de dopamino en sakarozaj ratoj. Sekve, musoj malhavas funkciajn ricevilojn de gusto (trpm5- / - knockout-musoj en kiuj signalado tra la dolĉaj gustumaj riceviloj estas malhelpata) ankoraŭ montras respondon de dopaminoj kaj prefero por sakarozo, dum la dopamina respondo al sucralosaĵo estas eliminita.78 Simile, musoj genetike mankantaj la T1R3 en siaj gustaj butonoj kaj intestoj daŭre montras preferon al sakarozo eĉ se ĝi estas provizita per gasza infuzaĵo.80 La observo, ke artefaritaj sukeroj, kiel sucralosa, povas stimuli dopaminon en la kerno accumbens de normalaj musoj povas doni unu klarigon kiel al kial pli fruaj studoj komparantaj sakarozon kun aspartamo montris neniun diferencon en ADHD-simptomoj.
La observo, ke musoj sen dolĉaj riceviloj daŭre preferas sakarozon kaj manifestas pliigitan respondon al dopia striato, sugestas, ke sakarozo povas havi efikojn sur mesolimbic dopamina signalado kiel konsekvenco de ĝia metabolo. Sakarozo estas degenerita de suksrazo en la intesto al fruktozo kaj glukozo, kiuj tiam estas sorbitaj kaj metaboligitaj. Tiel, la efikoj de sakarozo, same kiel HFC-oj, probable rilatas al la metabolaj efikoj de glukozo kaj / aŭ fruktozo. Studoj gviditaj plejparte de Aleksandoff et al81,82 sugestas, ke ratoj montras guston prefere por glukozo (kaj ĝiaj polimeroj [Polycose]) kaj fruktozo, eĉ se ili estas ricevitaj ĉi tiuj sukeroj postoralmente (kiu estas plenumata kunigante la administradon kun buŝa gusto substanco). Konsumado de ambaŭ glukozo83 kaj fruktozo84 povas esti reduktita per la injekto de dopaminaj receptoraj antagonistoj en la kerno accumbens. Studoj taksantaj "sukeron dependecon" estis uzataj per glukozo, kaj la rezultoj sugestas, ke se glukozo estas provizita intermite, ĝi povas indukti dependecon-sindromon, kun entuziasmaj kondutoj, retiraj simptomoj responde al naloxona, kaj malreguligo de D2 riceviloj.35,43 Ĉi tiuj datumoj sugestas, ke ambaŭ glukozo kaj fruktozo povas estigi respondojn al dopamino, kiuj povus havi gravecon por kompreni ADHD.
Dum fruktozo kaj glukozo montras iom da simileco en iliaj efikoj, studoj sugestas, ke ili povas mediacii iliajn efikojn sur gustumaj preferoj per malsamaj vojoj.85 En ratoj, ekzemple, akva glukozo estas preferata super fruktozo pro pli fortaj postoralaj mekanismoj, dum fruktozo povas kaŭzi pli fortan buŝan respondon.81,86 Fruktozo kaj glukozo ankaŭ diferencas signife en sia metabolo (figuro 3). Male al glukozo, fruktozo facile provokas elĉerpiĝon de intracelula fosfato kaj adenosina trifosfato (ATP) dum sia metabolo, ĉar la komenca fosforilado de fruktozo al fruktozo-1-fosfato per fructokinase rezultigas rapidan konsumon de ATP.87 En kontrasto, dum glukoza metabolo, elĉerpiĝo de ATP neniam okazas, ĉar ekzistas sistemo de negativa reago, kiu malebligas troan fosforiladon. La malpliiĝo de intracelula fosfato okazinta dum fruktoza metabolo ankaŭ rezultas en la stimulo de adenosin-monofosfato (AMP) desaminase, kiu konvertas AMP al inosin-monofosfato (IMP) kaj eventuale al acida úrico. La acida úrico generas rapide en la hepato kun kresko de la acida úrico en la serumo kiu maksimumas ene de 1 horoj post la ingesta de fruktozo.88 Krome, iuj studoj sugestas, ke fruktozo povas esti metaboligita en hipotalamo; se jes, ĝi devus ankaŭ rezulti en generado de acida úcio intracelular en ĉi tiu loko.89,90
Rapide pliiĝanta urika acido en ratoj pliigis eksterĉelan dopaminon en la substanco nigra.91 Teorie, ĉi tio devas malhelpi pafadon neuronal neuronal pafado pro stimulado de inhibicia somatodendrita D2 aŭtoreceptores sur la dopaminaj neŭronoj. Tamen akra kreskanta azida acido ankaŭ stimulas lokomotoran agadon.92 Ĉi tiu observado sugestas, ke dopamino en la terminalaj kampoj ankaŭ estas levita kaj stimulas postsinaptan D1 kaj D2 receptoroj kaŭzas lokomotoran aktivigon. Siavice la konstanta aktivigo de la ricevilo povus rezulti en malreguligo de dopaminaj riceviloj en striato. La acida úrico povas pliigi la dopamina blokante la metabolo de la dopamina al lia finita produkto oxidativo, la acida dihidroxifenilacético.91,93
Pliaj linioj de pruvoj subtenas eblan rolon de acida úrico en TDAD. Unue, infanoj kun ADHD havas pli altajn serajn acidajn acidajn nivelojn ol kontroloj. Specife, en studo de 40-knabinoj kaj 50-knaboj (aĝaj 3.5-4.5-jaroj), seraj acidaj acidaj niveloj rilatis al hiperaktiveco, mallonga atenta daŭro, impulsemo kaj kolera kontrolo.94 Malalt-nivela plumbotiko estis ligita kun pliigita risko por ADHD,95 kaj plumbozo estas alia mekanismo por pliigi nivelojn de acida úrico.96,97 La malordo de atento-deficito / hiperaktiveco ankaŭ estas multe pli ofta ĉe knaboj ol knabinoj, kio estas kongrua kun la fakto ke knaboj havas pli altajn acidajn acidajn nivelojn ol knabinoj.94
Iuj pensas, ke fruktozo estas la kritika komponanto en sakarozo kaj HFC-oj, kiuj instigas obezecon kaj metabolan sindromon.98-100 Fruktozo povas indukti obezecon per pluraj mekanismoj, inkluzive per nefunkciigo de stimulado de leptina sekrecio kompare kun glukozo101 kaj per inducción de rezisto al insulino kaj leptina, ĉi tio lasta provokas signalon de leptina difektita al la hipotálamo.102 Ĉar insulino kaj leptino malhelpas signalon de dopamino, la indukto de rezistado al tiuj hormonoj povus faciligi pliigitan signaladon de dopamino.23 Fruktozo povas ankaŭ indukti ATP-malpliiĝon en la hepato,103-105 kaj elĉerpiĝo de ATP en la hepato pruviĝas stimuli malsaton.106-108 Fruktozo ankaŭ malaltigas ATP en la hipotalamo, aktivigas AMP-kininon, kaj malhelpas acetil-CoA-karboksilazon (per fosforilado de ĝi), kiu malaltigas malonil-CoA, rezultigante pliiĝon de POMC (poropiomelanocortin) kaj malsato.89,90 Krome, lastatempa studo uzanta fMRI raportis, ke glukozo pliigis kortikan aktivigon en rekompencaj areoj, dum fruktozo havis kontraŭajn efikojn.109 Tiel, restas eble, ke fruktozo kaj glukozo havas malsamajn mekanismojn, per kiuj ili ŝanĝas signalon de dopamino.
Dum ĉi tiuj lastaj studoj implikas fruktozon kiel ĉefan faktoron pri kiel sakarozo povas esti rilata al obezeco kaj ADHD, la burĝa konduto kaj dopamina signalado, kiu povas esti induktita per intermita ekspozicio al glukozo ankaŭ povus ludi gravan kontribuan rolon. Klare, pliaj studoj necesas por determini la rolon de ĉi tiuj 2-sukeroj sole kaj kombine, ĉar ili povas esti rilataj al kondutoj asociitaj kun ADHD.
konkludo
Ni postulas, ke sukero plialtigas la dopaminon, kiu, kun la tempo, kondukas al reduktita nombro de D2 receptoroj kaj eble redukto de eksterĉela dopamino mem, kondukante al desensibilización de ĉi tiu dopamina signal-akso. Ĉi tiuj efikoj ne ŝuldiĝas al la akraj efikoj de sukero, sed ili okazus dum semajnoj ĝis monatoj kun kronike levita kaj intermita sukero.figuro 2). Se tio estas vera, tiam infanoj kun ADHD povas ingesti pli da sukero ol aliaj infanoj en provo korekti la dopamin-mankantan staton, rezultigante troan sukerokutadon kiu povus rezultigi "sukera dependecon" kaj pliigi ilian riskon de obezeco. Ĉi tiuj infanoj manifestus kun iomete pli altaj niveloj de acida úrico, reflektante la kreskon de sukero. Flegistoj povas konsideri, ke la akraj efikoj de sukero estas la kaŭzo de ADHD. Tamen, la administrado de sukero dum tagoj al semajnoj estus malverŝajne indukti pli grandajn simptomojn de ADHD, ĉefe se oni komparas sakarozon kun artefaritaj dolĉigiloj kiuj povas ankaŭ provoki dopaminan respondon. Sekve, potenciala kaŭza rilato inter sakarozo kaj ADHD povus manki en antaŭaj studoj.
La observo, ke la TDAH reprezentas staton deficiente de dopamina, ĝi povus klarigi kial la traktadoj kiuj pliigas la nivelojn de dopamina en la kerno accumbens, kiel la anfetamina kaj la metilfenidato, ili plibonigas la simptomojn, almenaŭ akre.3 Tamen, surbaze de la kreskanta indico pri D2 Ricevila malreskurado / malreguligo kiel meza mekanismo de ADHD, oni povus atendi, ke ĉi tiuj medikamentoj havu pli grandan eblon kaŭzi dependecon. Efektive, ĉi tiu problemo estis proponita kun modafinil, kiu pliigas eksterĉelan dopaminon kaj estis uzita por trakti narcolepso.110 Oni anoncis, ke ankaŭ receptoraj agonistoj de dopamina kondukas al vetludado kaj kutimiga konduto en subjektoj kun Parkinson.111 Pliaj studoj taksantaj la rolon de dopaminaj agonistoj en ADHD estas bezonataj.
Ni rekomendas specifajn eksperimentajn kaj klinikajn studojn por testi nian hipotezon (tablo 1). Se oni konstatas, ke ADHD estas konsekvenco de la konsiderinda pliiĝo de konsumado de aldonitaj sukeroj, tiam publikaj sanaj rimedoj por redukti sukeran konsumadon estas indikitaj, precipe ĉe junaj infanoj (en aĝo de <7 jaroj), kiuj plej emas disvolvi ADHD. Ĉar ADHD povas esti asociita kun difektita lerneja agado, malsocietema konduto kaj drogmanio, la graveco de tia aliro povus esti vasta.
Dankojn
La aŭtoroj ricevis subtenon de la Naciaj Mezlernejoj de Sano (NIH), NIH HL-68607 (RJJ), K05 DA015050 (NRZ), K01 DA031230 kaj la Nacia Manĝaj Nervotrajtoj Foundation (NMA). La aŭtoroj dankas al Miaoyuan Wang ŝian helpon preparante la figurojn.
Piednotoj
Konflikto pri Interesa Rakonto
Richard J. Johnson, MD kaj Takuji Ishimoto, MD havas patentan peton pri inhibicio de fructokinase kiel me toanismo por trakti sukeran avidon. Richard J. Johnson estas la aŭtoro de The Sugar Fix (Rodale kaj Simon kaj Schuster, 2008 kaj 2009). Mark S. Gold, MD, David R. Johnson, PhD, Miguel A. Lanaspa, PhD, Nancy R. Zahniser, PhD, kaj Nicole M. Avena, PhD malkaŝas konfliktojn de intereso.
Referencoj
;
