Asimetrio de Dopamina D2 / 3 Ricevilo Disponibilidad en Dorsal Putamen kaj Korpo Masa Indekso en Ne-Obesaj Sanaj Viroj (2015)

La dopaminergia sistemo estas implikita en la regulado de manĝaĵa konsumado, kiu estas kerna por konservado de korpa pezo. Ni ekzamenis la rilaton inter striatala dopamina (DA) D2 / 3-receptoro-havebleco kaj korpa mas-indekso (IMC) en 25 ne-obesaj sanaj viraj subjektoj uzante [¹¹C] tomografio de radikloprido kaj de pozitronoj. Neniu el [¹¹C] raclopridaj ligaj potencialaj (BP) valoroj (mezuroj de DA D2 / 3-ricevilo havebleco) en striaj subregionoj (dorsal kaŭdato, dorsal putamen, kaj ventral striatum) en la maldekstra kaj dekstra hemisferoj estis signife korelaciita kun IMC. Tamen, estis pozitiva korelacio inter dekstra-maldekstra nesimetria indekso de [¹¹C] raclopride BP en la dorsa putameno kaj BMI (r = 0.43, p <0.05), sugestante ke pli granda BMI estas ligita kun pli alta ricevilo havebleco en la dekstra dorsa putameno relative maldekstre ĉe ne-grasaj individuoj. La nunaj rezultoj, kune kun antaŭaj trovoj, ankaŭ povas sugesti neŭrokemiajn mekanismojn sub la reguligo de manĝaĵo en ne-grasaj individuoj.

ENKONDUKO

Manĝaĵa konsumado estas firme rilata al individua korpa tipo (t.e., magra kontraŭ obesa) kaj supozeble estas reguligita per sento de malsato por konservi la naturan staton de homeostasis. La hipotalamo estis pensita kiel kerna cerba strukturo por kontroli la konsumadon de nutraĵoj [1]. Tamen, kiam sufiĉas manĝaĵo havebla, manĝanta konduto estas ĉefe provokita de la rekompenca valoro de manĝaĵoj kiel gusto aŭ kvalito [2], kaj eksternorma manĝa konduto ŝajnas esti pli rilata kun la komuna rekompenca vojo, kiu estas modulita per dopamina (DA) [3].

Gajni pezon estas unu el la konsekvencoj de deficito en dopaminergika modulado, kiel pruvas asocio de deprimaj simptomoj kaj korpa mas-indekso (IMC) [4] kaj pliigo de korpa pezo post profunda cerba stimulado [5] kaj dopaminergaj medikamentoj [6] en pacientoj kun Parkinson-malsano. Malkreskinta striata DA-D2 / 3-havebleco de la riceviloj montriĝis en grasaj temoj, kio estis korelacia inverse kun BMI [7]. Ĉi tiuj datumoj sugestas impliki dopaminergian deficiton en patologia manĝa konduto kaj obezeco.

Anatomiaj, funkciaj kaj metabolaj malsimetrioj inter la hemisferoj en la sana cerbo estis vaste akceptitaj [8,9]. Pli lastatempe estis kreskantaj interesoj pri la neŭkemia malsimetrio kaj ĝiaj asocioj kun neŭroskiatriaj kondiĉoj kiel streĉado [10] kaj kognan malpliiĝon [11] estis raportitaj. Kvankam iuj studoj sugestis ligon inter dopaminergia funkcio kaj IMC en patologia manĝa konduto kaj obezeco [12,13], kiel la dopaminergia sistemo rilatas al la individua diferenco de IMC en ne-obesaj subjektoj estas plejparte nekonata. Plue, malmultaj studoj celis testi eblan asocion inter dopaminergia nesimetrio kaj IMC.

Ĉi tiu studo celis determini la rilaton de la havebleco de riceviloj DA D2 / 3 en striaj subregionoj kaj ĝia malsimetrio kun IMC en ne-obesaj subjektoj uzante [¹¹C] raclopride, radioliganda ricevilo de DA D2 / 3, kaj tomografia emisio de pozitronoj (PET).

MATERIALOJ KAJ METODOJ

temoj

Ne-obesaj sanaj viroj estis varbitaj per reklamo. Ni ekskludis individuojn kun historio de neŭrologiaj aŭ psikiatriaj malordoj kiel epilepsio, kapo-vundo kaj depresio. IMC, kalkulita kiel pezo (kg) / alteco² (m²), estis akirita dum la varbaj proceduroj, kaj grasaj individuoj, difinitaj kiel BMI> 30 kg / m², estis ekskluditaj. Dudek kvin ne-obesaj sanaj viraj subjektoj (meznombro (± SD)) 23.3 ± 2.9 y [18-29 y]; meznombro BMI 22.0 ± 2.5 [17.6-28.0]; meznombra pezo 67.5 ± 8.5 kg [54.0-85.0 kg ]) partoprenis la studon post donita skriba informita konsento (tablo 1). Ĉiuj temoj estis dekstraj. Kvin subjektoj estis fumantoj, al kiuj oni petis ne ŝanĝi siajn fumkutimojn antaŭ la skanado.

    

tablo 1

Demografia demografio

Bilda analitiko

La havebla ricevilo DA D2 / 3-receptoro estis taksita uzante PET-bildojn de 30-50 min post [¹¹C] racloprida injekto, dum kiu la ligado de la radioligando atingis ekvilibron. Kvar PET-framoj dum ĉi tiu periodo estis vicigitaj kaj sumigitaj por regenerado kun individuaj MR-bildoj kaj transformo en norman stereotaksan spacon per aŭtomatigita agordado al la MNI-ŝablono. [¹¹C] Rakloprida liganta potencialo (BP) kiel mezuro de la disponebleco de DA D2 / 3-receptoro estis kalkulita laŭ voxel-saĝa maniero por generi parametrikajn BP-bildojn, uzante la cerebelon kiel la referencan regionon, kiel (C_voxel-C_cb) / C_cb [15], kie C_voxel estas la agado en ĉiu voxel kaj C_cb estas la signifa agado en la cerebelo. Regionaj interesoj (ROIoj) estis tiritaj permane sur koronaj tranĉaĵoj de alta difina cerba MR-bildo (Colin-cerbo) sur la maldekstra kaj dekstra striatregionoj (dorsal putamen, dorsala kudato kaj ventral striatum). La limoj de ROI estis delinigitaj laŭ antaŭe disvolvita metodo [16]. Uzante ĉi tiujn ROI, BP-valoroj en striktaj subregionoj estis ĉerpitaj el individuaj BP-bildoj (Figo. 1). Ankaŭ, la malsimetria indekso de BP (AI)_BP) estis kalkulita kiel (dekstra-maldekstra) / (dekstra + maldekstra) por ĉiu stria subregiono, tiel ke pozitiva valoro indikas pli altan AI_BP en la dekstra flanko rilate al la maldekstra. La rilatoj de [¹¹C] raclopride BP kaj AI_BP kun IMC estis testitaj uzante la du-vostan Pearson-korelacion kun SPSS 16.0 (Ĉikago, Ilinojso).

    

Figo. 1

Ekzemplo de parametra [¹¹C] racloprida BP-bildo en unu temo (Maldekstre; transformita al MNI-norma spaco) kaj mapo de antaŭdifinita ROI por striatumo (Dekstre).

REZULTO

[¹¹C] Racloprida BP en ĉiu el la ses striaj subregionoj havis neniun signifan korelacion kun IMC (r = -0.25, p = 0.23 en la putra dorsal maldekstra; r = -0.14, p = 0.52 en la dekstra doamena putamen; r = -0.22 , p = 0.30 en la dorsala kaŭdato; r = -0.18, p = 0.40 en la dekstra kavo de la dorsalo; r = -0.18, p = 0.40 en la ventra maldekstra striato; r = -0.19, p = 0.36 en la dekstra ventralo striato). Tamen, estis signifa pozitiva korelacio inter la AI_BP en la dorsa putameno kaj IMC (r = 0.43, p <0.05) (Figo. 2), sugestante ke pli granda IMC estas asociita kun pli alta havebleco de riceviloj D2 / 3 en la dekstra dorena putameno rilate maldekstren. La AI_BP en aŭ dorsal kaŭdato kaj ventrala striatumo havis neniun signifan korelacion kun IMC (r = 0.01, p = 0.98 en la dorsal kaŭdato; r = -0.13, p = 0.53 en la ventra striatumo).

    

Figo. 2

Rilato inter la AI_BP kaj IMC en la dorsodoktrino. La asimetria indekso de BP (AI)_BP) estis kalkulita kiel (dekstre-maldekstre) / (dekstre + maldekstre), tiel ke pozitiva valoro indikas pli altan AIBP en la dekstra flanko rilate al la maldekstra (r = 0.43, p <0.05; duvosta ...

DISCUSO

En la aktuala studo, ni ekzamenis la rilaton de la havebleco de receptoroj de DA D2 / 3 en striaj subregionoj kaj ĝia malsimetrio kun IMC en ne-obesaj sanaj masklaj subjektoj uzante [¹¹C] racloprida PET. Ne estis rekta rilato inter striata D2 / 3-receptoro kaj BMI en niaj ne-obesaj subjektoj. Ĉi tio konformas al la raporto de Wang et al. [7] uzante [¹¹C] racloprida PET. Kvankam ili trovis inversan korelacion inter striatal D2-receptoro kaj BMI en obesaj individuoj, neniu tia korelacio estis observita en ne-obesaj kontroloj. Tamen, ni trovis asocion de IMC kun la dekstra-maldekstra nesimetrio en la havebleco de riceviloj de D2 / 3 en la dors-putamoj en ne-obesaj subjektoj.

Kiel parto de la kutima lernado kaj rekompenca sistemo, striato estas kerna strukturo de la dopaminergiaj neŭronaj cirkvitoj, kiu mediacias la plifortigan efikon de manĝaĵoj kaj aliaj rekompencoj, inkluzive de drogoj misuzitaj de homoj. Funkciaj diferencoj inter dorsa kaj ventra striatumo en la manĝa instigo estis raportitaj. La agado de dorsa striatumo estis pli esenca por la nutra konduto kaj ĝia agrableco [13], dum ventra striatumo estis pli sentema por la manĝaĵoj kaj atend-nivelo de donita manĝa stimulo [17]. Ankaŭ studoj ĉe musoj [12] same kiel homoj [18] sugestis diferencajn rolojn de DA en dorsala kaj ventra striatumo en reguligado de manĝaĵa konsumado. La nocio estis, ke DA en dorsa striatumo estas implikita en konservado de kaloriaj postuloj por postvivado, dum DA en ventrala striatumo estas implikita en la rekompencaj ecoj de manĝaĵo. Ĉi tio povas esti ligita, rekte aŭ nerekte, kun la asocio inter IMC kaj la nesimetrio en la disponebleco de riceviloj de D2 / 3 en la dorena putamo en niaj ne-obesaj subjektoj, pro tio, ke konsumado de manĝaĵoj ĉe normalaj pezaj individuoj estas probable kontrolita de kaloriaj postuloj, ne per la plifortiga posedaĵo de manĝaĵo.

Multa evidenteco sugestas, ke la homa cerbo anatomie kaj funkcie estas lateraligita. Dum malsimetrioj en DA kaj aliaj neurotransmisiloj estis raportitaj en postmortema homa cerbo [19], molekulaj kaj funkciaj bildigteknikoj rivelis evidentaĵojn por neŭkemiaj malsimetrioj en vivanta homa cerbo, disponigante pli da ŝancoj rekte ekzameni la rilaton inter cerba flankeco kaj homa konduto kaj funkcio. PET kaj SPECT (unu-fotona emisia komputita tomografio) studoj ĉe sanaj subjektoj montris hemisferajn malsimetriojn en dopaminergiaj markiloj en la striatum, inkluzive de DA D2 / 3-receptoro havebleco [20], DA transporta denseco [21], kaj DA-sinteza kapablo [22]. Kvankam ĉi tiuj studoj raportis malpliiĝon de la loĝantaro al pli altaj valoroj de radioliganda ligado dekstre kompare al maldekstra striatumo surbaze de grupaj mezumoj, estis konsiderindaj individuaj diferencoj, ne nur en la grando, sed ankaŭ en la direkto de nesimetrio. En bestoj, individuaj diferencoj en dopaminergia nesimetrio estis montritaj kunvarie kun, aŭ antaŭdiras, individuajn diferencojn en spaca konduto kaj streĉa reagemo, same kiel susceptibilidad al streĉa patologio kaj drog-sentiveco [23]. En homoj, asocioj inter kognaj funkcioj kaj la ŝablono de nesimetrio en la havebleco de riceviloj DA D2 / 3 estis raportitaj [24]. Niaj trovoj malkaŝas signifan asocion inter IMC kaj la direkto kaj grando de nesimetrio en striata D2 / 3-ricevilo en ne-obesaj subjektoj.

En niaj ne-obesaj subjektoj, pli granda IMC estis ligita kun pli alta havebleco de riceviloj D2 / 3 en la dekstra dorsuma putameno relative maldekstre. Ĉi tiu kontraste al antaŭa studo montrante, ke pli granda pozitiva stimula motivado estis asociita kun pli alta havebleco de riceviloj de D2 / 3 maldekstre rilate al dekstra putameno [24]. La kontraŭa direkto de nesimetrio povas sugesti malsamajn neŭkemiajn mekanismojn sub la regulado de la konsumado de nutraĵoj inter obesaj kaj ne-obesaj individuoj.

Nia studo havas plurajn limigojn. Unue, tri el niaj subjektoj havis BMI pli altan ol 25, iliaj BMIoj povas esti klasifikitaj en superpezajn (23.0-24.9) aŭ obezajn (≥25.0) grupojn laŭ aziaj kriterioj. Tamen, nia subgrupo estas kunmetita de taŭgaj sanaj junaj plenkreskuloj kaj konsiderante, ke IMC rilatas ne nur al grasa libera maso, sed en plej malgranda mezuro, ankaŭ al korpokonstruado, ni klasifikis tiujn subjektojn kiel ne-obezajn superpezajn subjektojn laŭ la opinio de Sperta Konsultado de WHO [25] kiu sugestis reteni la aktualajn internaciajn klasifikojn por obezeco (≥30.0). Por ekskludi la eblan efikon de inkluzivado de limregionoj super pezaj subjektoj en nia nuna studo, ni reprovis nian statistikan analizon kun 22-subjektoj post ekskludo de tiuj tri subjektoj. La rezultoj elmontris pli altan korelacion ol la analizo farita kun 25-subjektoj kaj montris ankaŭ pliigitan signifan nivelon (r = 0.55, p = 0.008). Due, ekde [¹¹C] raclopride-ligado estas sentema al konkurenco kun endogena DA, estas malfacile konstati ĉu la nesimetrio de la havebleco de riceviloj DA D2 / 3 reprezentas tiun de ricevilo-denseco aŭ tiu de niveloj de endogena DA. DA D2 / 3 ligante kiel mezurita de [¹¹C] raclopride estas heterogena ene de la striaj regionoj kun pli alta ligado en la dorsal-striatumo ol en la ventrala striatumo [26]. Tiel, [¹¹C] racloprida PET eble ne havas sufiĉe sentivecon por detekti subtilajn interindividualajn kaj interregionalajn diferencojn en la havebleco de riceviloj de D2 / 3 en la ventrala striatumo. Pliaj studoj estas bezonataj por esplori la dopaminergian sistemon en limfikaj striatalaj kaj ekstertriaj regionoj uzante radioligandojn, kiuj havas pli altan afinecon kaj selektivecon por DA D3-riceviloj. Finfine, relative malgranda specimeno, kiu konsistis nur el maskloj, limigante la ĝeneralan eblon de niaj trovoj.

Konklude, la nunaj rezultoj sugestas asocion inter IMC kaj la ŝablono de nesimetrio en la disponebleco de riceviloj DA D2 / 3 en la dorsa putameno en ne-obesaj individuoj, tiel ke pli granda IMC estas asociita kun pli alta havebleco de riceviloj en la dekstra dorena putamo relative al la maldekstra. Efektive, la informoj rilatas al neŭokemia flankalizo DA ne nur donas aludon antaŭdiri la klinikan kurson de obeza komenco aŭ disvolviĝo de manĝaĵoj rilataj al malsano kiel anoreksio nervosa kaj bulimio nervosa pli grave, ĝi funkcius kiel biomarkilo por antaŭdiri traktan prognozon en tiuj malsanoj. Niaj rezultoj, kune kun antaŭaj trovoj, ankaŭ povas sugesti neŭrokemiajn mekanismojn sub la reguligo de manĝaĵo en ne-grasaj individuoj. Ĉi tiuj eble havas gravajn implikaĵojn por kompreni kaj antaŭdiri individuajn diferencojn respondi al manĝaĵoj rilataj al la manĝaĵoj kaj la disvolviĝo de "obezeco" de "ne-obeza ŝtato."

Dankojn

Piednotoj

Referencoj