Neuropharmacologie de l'alimentation compulsive (2018)

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2018 Mar 19; 373 (1742). pii: 20170024. doi: 10.1098 / rstb.2017.0024.

Moore CF1,2, Panciera JI1,3,4, Sabino V1, Cottone P5.

Abstract

Le comportement alimentaire compulsif est une construction transdiagnostique observée dans certaines formes d'obésité et de troubles de l'alimentation, ainsi que dans la construction proposée de «dépendance alimentaire». L'alimentation compulsive peut être conceptualisée comme comprenant trois éléments: (i) la suralimentation habituelle, (ii) la suralimentation pour soulager un état émotionnel négatif, et (iii) la suralimentation malgré les conséquences néfastes. On pense que les processus neurobiologiques qui incluent la formation d'habitudes inadaptées, l'émergence d'un affect négatif et les dysfonctionnements du contrôle inhibiteur conduisent au développement et à la persistance d'un comportement alimentaire compulsif. Ces processus psychocomportementaux complexes sont sous le contrôle de divers systèmes neuropharmacologiques. Ici, nous décrivons les preuves actuelles impliquant ces systèmes dans le comportement alimentaire compulsif, et les contextualisons dans les trois éléments. Une meilleure compréhension des substrats neuropharmacologiques du comportement alimentaire compulsif a le potentiel de faire progresser considérablement la pharmacothérapie pour les pathologies liées à l'alimentation. Cet article fait partie d'un numéro de réunion de discussion «De la souris et de la santé mentale: faciliter le dialogue entre les neuroscientifiques de base et cliniques».

MOTS-CLÉS:  dépendance; compulsif; en mangeant; habitude; contrôle inhibiteur; Retrait

Cet article fait partie d'un numéro de la réunion de discussion intitulée "Des souris et de la santé mentale: faciliter le dialogue entre neuroscientifiques de base et cliniciens".

1. Introduction

La compulsivité est définie comme une volonté interne forte et irrésistible d'effectuer une action, généralement contraire à sa volonté [1]. Dans le contexte de l'alimentation, le comportement alimentaire compulsif a été considéré comme une construction transdiagnostique sous-jacente de certaines formes d'obésité et de troubles de l'alimentation, ainsi que de la dépendance alimentaire [2-4]. L'obésité est définie comme un indice de masse corporelle (IMC) supérieur ou égal à 30 kg m-2 [5], et c’est souvent une conséquence de la suralimentation récurrente [6]. La frénésie alimentaire est caractérisée par des comportements alimentaires anormaux et excessifs lors d'épisodes rapides distincts, dont beaucoup comprennent la consommation d'aliments au goût agréable (c'est-à-dire des aliments riches en graisse et / ou en sucre) [7]. Récemment, l'attention a été portée sur le concept proposé de dépendance aux aliments, qui découle du concept selon lequel certains aliments peuvent entraîner une dépendance et que la suralimentation peut parfois représenter un comportement toxicomane [8]. La dépendance alimentaire est diagnostiquée au moyen de l’échelle de dépendance alimentaire de Yale (YFAS), qui utilise les critères de désordres liés à la toxicomanie du Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux (DSM) modifié pour refléter les comportements de dépendance à l’alimentation [7-9], bien qu'il soit important de noter que ce concept n'est pas encore reconnu comme un désordre officiel dans le DSM. L’obésité, le BED et la dépendance alimentaire sont des facteurs très comorbides, par exemple, 40 – 70% des personnes atteintes du BED sont obèses [10,11], et l’incidence de la dépendance alimentaire est estimée à environ 25% chez les personnes obèses [12,13]. Il est donc primordial de comprendre les mécanismes neuropharmacologiques sous-jacents à des constructions transdiagnostiques potentielles, telles que le comportement alimentaire compulsif, afin d'identifier des cibles thérapeutiques partagées potentielles.

Nous avons récemment conceptualisé trois éléments clés, non mutuellement exclusifs, décrivant un comportement alimentaire compulsif: (i) une alimentation excessive, (ii) une alimentation excessive pour soulager un état émotionnel négatif et (iii) une alimentation excessive malgré des conséquences néfastes [2]. Dans cette revue, nous cherchons à examiner la compréhension actuelle des multiples systèmes neuropharmacologiques sous-jacents aux trois éléments du comportement alimentaire compulsif. Pour les besoins de cette revue, nous ne discutons que des preuves provenant de modèles animaux qui n'impliquent ni privation ni restriction alimentaires, sauf indication contraire, dans l'espoir d'une traduction plus fiable de la neuropharmacologie observée du comportement alimentaire compulsif.

2. Processus psychocomportementaux et circuits neurologiques sous-jacents aux éléments du comportement alimentaire compulsif

Les trois éléments du comportement alimentaire compulsif peuvent être globalement associés aux dysfonctionnements de trois régions cérébrales clés impliquant l’apprentissage de la récompense, le traitement des émotions et le contrôle inhibiteur [2]. Le premier élément, la suralimentation habituelle, fait référence au processus par lequel un comportement autrefois axé sur un objectif devient une habitude mésadaptée et stimulée par un stimulus [14]. Les noyaux gris centraux, principaux sites d'apprentissage associatif, comprennent le striatum ventral (ou nucleus accumbens, NAc), connu pour son rôle dans la récompense et le renforcement, ainsi que les composants dorsaux du striatum (par exemple, le striatum dorsolatéral, DLS). le site de formation d'habitude [14]. Semblable à ce qui a été supposé pour les drogues d'abus, des stimulations chroniques et répétées du système dopaminergique dans le NAc par des aliments appétissants et des signaux associés se déplaçant vers des voies dopaminergiques dorso-striatales entraînant la formation d'habitudes [1].15]. Par conséquent, on pense que l’alimentation compulsive reflète une habitude induite par un stimulus mésadapté, qui prime sur les actions volontaires dirigées vers un objectif.

Le deuxième élément, qui consiste à trop manger pour soulager un état émotionnel négatif, consiste à adopter un comportement (consommation d'aliments au goût agréable) afin d'atténuer un état émotionnel négatif [16,17]. Cet élément a des racines historiques dans les symptômes liés au trouble obsessionnel compulsif (TOC) et peut impliquer un comportement compulsif afin de prévenir la détresse, l'anxiété ou le stress avant l'engagement ou de soulager la détresse, l'anxiété ou le stress pendant et après l'engagement du comportement. [7,18,19]. Les processus neurobiologiques sous-jacents à cet élément sont doubles: des neuro-adaptations intra-systémiques produisant une désensibilisation fonctionnelle du système dopaminergique mésocorticolimbique et des neuro-adaptations inter-systémiques incluant le recrutement de systèmes de stress cérébral dans l'amygdala étendu [20]. Ainsi, un état émotionnel négatif induit par le retrait englobe une récompense réduite, une perte de motivation pour des récompenses ordinaires [17] et une anxiété accrue [20]. En conséquence, on suppose que la transition vers une alimentation compulsive résulte de l'acquisition par la nourriture de propriétés de renforcement négatives (c'est-à-dire de trop manger qui atténue un état émotionnel négatif) [17,20-22]. Il est important de noter que le retrait, dans ce contexte, se distingue des définitions plus traditionnelles du sevrage des médicaments (c’est-à-dire des symptômes de dépendance purement physiques). Il s’agit plutôt d’un syndrome de sevrage motivationnel caractérisé par une dysphorie, une anxiété et une irritabilité lorsque la récompense recherchée n’est pas disponible [2,16].

Le troisième élément, trop manger malgré les conséquences néfastes, décrit la perte de contrôle de la prise de nourriture par les membres de la direction, constatée comme une continuation de la suralimentation mésadaptée face aux conséquences négatives physiques, psychologiques et sociales qui en résultent, dans laquelle le comportement serait normalement supprimé23-25]. La «perte de contrôle» est proposée pour refléter les déficits des mécanismes de contrôle inhibiteurs destinés à supprimer les actions inappropriées. Les processus de contrôle inhibiteur sont servis par deux systèmes principaux au sein du cortex préfrontal (PFC), conceptualisé comme un système `` GO '' (PFC dorsolatéral (dlPFC), cortex cingulaire antérieur (ACC) et orbitofrontal (OFC)) et un système `` STOP '' ( ventromedial PFC, vmPFC). On pense que l'hyperactivité du système GO et l'hypoactivité du système STOP sous-tendent la perte de contrôle caractéristique de la suralimentation compulsive malgré les conséquences [26].

3. Systèmes neuropharmacologiques sous-jacents aux éléments du comportement alimentaire compulsif

a) Système dopaminergique

La voie dopaminergique mésocorticolimbique joue un rôle majeur dans le comportement motivé, et on suppose que son dysfonctionnement contribue aux trois éléments de l’alimentation compulsive: manger avec excès, manger avec excès pour soulager un état émotionnel négatif et manger avec excès malgré les conséquences néfastes. Dans l'apprentissage par renforcement, la formation d'habitudes nécessite une signalisation dopaminergique dans le DLS antérieur [27]. Les neurones du récepteur 1 de la dopamine (D1R), qui constituent la voie directe du striatonigral, stimulent l’excitabilité dendritique [28], et sa dominance relative par rapport à la signalisation du récepteur 2 de type dopamine (D2R) est l’un des mécanismes supposés de la formation accélérée d’habitudes par les drogues d’abus et les aliments au goût agréable [29,30]. Les animaux ayant des antécédents d'accès intermittent à une nourriture au goût agréable manifestent un comportement alimentaire habituel, tandis que les contrôles à alimentation forcée conservent une alimentation dirigée par un objectif après la dévaluation [29]. Dans le DLS, l’activation de c-fos dans les neurones ne contenant pas D2R est augmentée chez les animaux, ce qui suggère que les neurones D1R sont activés lors d’une alimentation habituelle [29]. De plus, des injections de SCH-23390, un antagoniste de D1R, dans le DLS bloquent l'alimentation habituelle acquise [29] et rétablir la sensibilité à la dévaluation chez les animaux ayant déjà eu accès à de la nourriture savoureuse.

Au fil du temps, l'hyperstimulation du système dopaminergique mésocorticolimbique résultant d'une exposition chronique à des aliments savoureux et très enrichissants est supposée entraîner une désensibilisation / une régulation négative, contribuant à l'émergence de l'anhédonie et à un déficit de motivation [16,21]. Une alimentation compulsive apparaîtrait donc comme une forme d'automédication paradoxale pour soulager ces symptômes. Il existe des signes de diminution de la signalisation de la dopamine chez les personnes obèses, la disponibilité des D2R striataux [31-33] et réponses striatales émoussées à des aliments au goût agréable [34] se sont révélés inversement corrélés à l'IMC. De même, les rats élevés pour être sujets à l’obésité affichaient un système de récompense réduit fonctionnant avant le [35] et à la suite du développement de l'obésité [36]. Après un accès prolongé à un régime riche en graisses, les rats obèses ont également manifesté un comportement alimentaire compulsif et une diminution du D2R striatal [36]. La suppression virale des D2R dans le striatum de rats avant l’accès à un régime alimentaire riche en graisses a aggravé le déficit de récompenses et a accéléré l’émergence de comportements alimentaires compulsifs [36], démontrant le rôle fonctionnel des D2R striataux dans l'alimentation compulsive. Ainsi, une signalisation de la dopamine compromise peut entraîner une suralimentation pour compenser ce déficit de récompense. Lisdexamfetamine (LDX), un promédicament de d- L’amphétamine est le seul médicament actuellement approuvé pour le traitement du BED et modifie la transmission de la monoamine, y compris la dopamine. Il a été démontré que LDX diminue directement la consommation compulsive chez le rat [37] ainsi que les humains, tels que mesurés par l’échelle compulsive obsessionnelle de Yale – Brown modifiée pour la frénésie alimentaire (Y – BOCS – BE) [38]. L’administration de LDX entraîne une augmentation soutenue de la dopamine striatale chez le rat [39], qui pourrait recouvrir des états bas dopaminergiques caractéristiques de la surconsommation compulsive afin de soulager un état émotionnel négatif.

Les vulnérabilités ou neuro-adaptations de la signalisation dopaminergique préfronto-corticale sont supposées être à la base de la perte de contrôle qui conduit à un apport continu malgré des conséquences négatives [4,40]. Au sein du PFC, en particulier du COF et du CAC, la diminution de l’activité de la dopamine observée dans les domaines de la toxicomanie et de l’obésité est associée à une diminution du contrôle inhibiteur [[41]. Les D2R au bas striatal, conséquence de l'obésité, sont également associés à des déficits correspondants de l'activité préfrontale [32,42]. De plus, probablement en augmentant les concentrations extracellulaires de dopamine dans le PFC [39,43], LDX a amélioré les dysfonctionnements du contrôle inhibiteur chez les humains atteints de BED [38] qui sont associées à trop manger malgré les conséquences. Ainsi, en augmentant les niveaux de dopamine extracellulaire dans les noyaux gris centraux ainsi que dans les zones préfrontales, le LDX peut effectivement restaurer les dysfonctionnements dopaminergiques associés aux deuxième et troisième éléments de l’alimentation compulsive.

b) Système opioïde

Les sous-types de récepteurs opioïdes mu et kappa ont été impliqués à des degrés divers dans le comportement alimentaire compulsif. Le système mu-opioïde est connu traditionnellement pour son rôle dans l'alimentation hédonique, bien que plus récemment, il ait attiré l'attention en tant que régulateur de la motivation à encourager les récompenses alimentaires et les signaux associés [44-46], principaux contributeurs aux changements intervenus dans l’action - résultats par rapport aux résultats obtenus avec des stimulants, suralimentation habituelle [47]. Chez les humains atteints de BED, GSK1521498, un antagoniste sélectif des récepteurs mu-opioïdes, a diminué la consommation d'aliments appétibles ainsi que le biais de l'attention sur les signaux alimentaires appétissants [48,49]. La naltrexone, un antagoniste mixte des récepteurs opioïdes, a entraîné une diminution de la réponse neuronale aux signaux alimentaires chez les sujets en bonne santé, comme en témoigne une réduction de l'activation de l'ACC et du striatum dorsal [50]. Des essais contrôlés randomisés évaluant la naltrexone ont montré des effets mitigés sur la frénésie alimentaire [51]. L’association de naltrexone et de bupropion, un inhibiteur de la recapture de la noradrénaline / dopamine, a été l’une des approches les plus efficaces [52,53], suggérant les avantages possibles d'une pharmacothérapie d'association ciblant plusieurs voies de neurotransmetteurs par rapport à un médicament unique traditionnel.

Des changements dans les systèmes de récepteurs mu-opioïdes se produisent également lors du sevrage d'une nourriture savoureuse, et ils peuvent jouer un rôle dans l'émergence de l'état émotionnel négatif qui motive les comportements alimentaires compulsifs. Les rats recevant un accès intermittent au saccharose présentent une liaison accrue au récepteur mu-opioïde et un enképhaline inhibée dans l'ANc, ce qui est interprété comme reflétant un mécanisme compensatoire à la libération endogène prolongée d'opioïdes après une surconsommation d'aliments au goût agréable [54]. Par conséquent, un état de sevrage peut être provoqué chez ces rats par l'administration de naloxone, un antagoniste des opioïdes mu, ce qui entraîne des signes somatiques et un comportement de type anxieux [55]. Il a également été démontré que le traitement à la naloxone provoquait une chute de la dopamine extracellulaire (-18 à 27%) et une augmentation de la libération d'acétylcholine (+ 15 à X%) chez les rats retirés du saccharose par rapport aux témoins nourris au chow [55].

Il existe également des preuves d'un dysfonctionnement des systèmes mu-et kappa-opioïde dans les PFC dans l'alimentation compulsive, supposé sous-tendre des déficits dans les processus de contrôle inhibiteur sous-jacents à la suralimentation malgré les conséquences négatives. Il a été démontré que la stimulation des récepteurs mu-opioïdes dans la vmPFC favorise l’alimentation [[56] et induire des déficits dans le contrôle inhibiteur [57], qui résultait d'une augmentation de la valeur alimentaire de la motivation et d'une production comportementale désinhibée [58]. En outre, dans le cas du PFC médian (mPFC), l’administration de naltrexone en fonction de la dose et de façon sélective a permis de réduire la consommation d’aliments agréables au goût dans un modèle animal de consommation compulsive [59,60]. À l’inverse, la microinfusion de naltrexone dans l’alimentation non formelle et l’alimentation palatine et la motivation pour la nourriture ont été supprimées de manière non sélective [60], démontrant une sélectivité des manipulations par rapport à la signalisation opioïde préfrontale (par opposition au striatal) lors de la consommation excessive d'aliments au goût agréable. De plus, les animaux ayant un accès intermittent à un régime appétent ont présenté une expression accrue du gène codant pour le peptide opioïde pro-dynorphine (PDyn) et une expression réduite du gène de la pro-enképhaline (PEnk) dans le mPFC. Ces résultats suggèrent que les neuroadaptations au système préopinal d'opioïdes contribuent à une ingestion de nourriture inadaptée, probablement par le biais d'un dysfonctionnement des processus de contrôle inhibiteur [56].

(c) Système récepteur du facteur de libération de la corticotropine (CRF) -CRF1

Il existe des preuves convaincantes que le système de récepteurs CRF (CRF) –CRF1, facteur de libération de la corticotropine extra-hypothalamique, est un facteur déterminant de la suralimentation compulsive pour soulager un état émotionnel négatif [20,61]. On suppose que les cycles chroniques et intermittents d'exposition et de sevrage des aliments au goût agréable permettent de recruter progressivement le système récepteur CRF – CRF1 [20], observée sous la forme d’une augmentation de la CRF dans le noyau central de l’amygdale (CeA) d’animaux lors du sevrage de la nourriture au goût agréable [20,62]. La régulation à la hausse du système CRF-CRF1 est supposée produire finalement l'état émotionnel négatif observé dans le sevrage appelé le «côté obscur» de la dépendance [17,20,61]. Les rats ayant des antécédents de nourriture palatable intermittente manifestaient des comportements analogues à ceux de l’anxiété et de la dépression lorsque la nourriture palatable n’était plus disponible (c.-à-d. Retrait) [20,21,63,64]. Le nouvel accès a alors entraîné une surconsommation de nourriture au goût agréable et un soulagement complet de l'état émotionnel négatif [21]. En conséquence, l’administration de R1, un antagoniste sélectif des récepteurs CRF121919, dans la CeA a bloqué à la fois le comportement anxieux provoqué par le retrait et la consommation compulsive d’aliments au goût agréable lorsque l’accès au régime a été rétabli [20,61].

Le système CRF – CRF1 situé dans le noyau du lit des terminaux stria (BNST) peut également sous-tendre la frénésie alimentaire provoquée par le stress dans un modèle de frénésie alimentaire avec un historique de restriction alimentaire [65]. Le BNST est impliqué dans la réponse au stress et est activé par un accès intermittent à de la nourriture au goût agréable dans un modèle animal qui utilise également des cycles de stress [65]. La perfusion de R121919 dans le BNST a permis de bloquer les crises de boulimie induites par le stress; développé à travers un historique de restriction alimentaire [65]. Dans un modèle animal différent de susceptibilité génétique à la frénésie alimentaire provoquée par le stress, le stress a augmenté l'expression cérébrale de l'ARNm de la CRF dans la BNST de rats sujets à la frénésie alimentaire, mais pas à ceux-ci [66]. Ainsi, la CRF dans le BNST peut moduler une alimentation compulsive entraînée par des conditions stressantes et peut interagir avec la CeA pour provoquer des états émotionnels négatifs.

Guidée par des preuves prometteuses dans des modèles animaux, en 2016, une étude randomisée, en double aveugle et contrôlée par placebo a analysé les effets de l'antagoniste de CRF1 pexacerfont sur l'alimentation induite par le stress chez des adultes en bonne santé `` mangeurs restreints ''. Bien que cette étude ait été arrêtée prématurément pour des raisons sans rapport avec les effets indésirables de pexacerfont, les chercheurs ont trouvé des résultats prometteurs dans la réduction des évaluations des problèmes / préoccupations alimentaires à l'aide du YFAS, ainsi que des réductions des envies de nourriture et de l'alimentation, bien qu'indépendant de l'état de stress [67]. Même avec un échantillon réduit, cet essai clinique a démontré un fort potentiel positif des antagonistes de CRF1 dans la réduction des fringales chez les personnes au régime chronique, garantissant des études futures à pleine puissance [67]. Il a été proposé que les antagonistes de CRF1 soient les plus efficaces dans certains troubles psychiatriques, démontrant en particulier la suractivation de la CRF; ainsi, de futurs essais cliniques évaluant l'efficacité d'antagonistes de CRF1 spécifiques de certains troubles, circonstances ou sous-groupes de patients ont été réclamés [68,69].

d) Système 1 du récepteur des cannabinoïdes

Le système récepteur des récepteurs cannabinoïdes 1 (CB1) dans l'amygdale module l'état émotionnel négatif associé à l'alimentation compulsive. Dans la toxicomanie, des cycles répétés d'intoxication et de sevrage entraînent le recrutement du système endocannabinoïde dans les circuits amygdalaires, qui est supposé agir comme un «système tampon» pour la suractivation du système récepteur CRF-CRF1 [70,71]. De même, lors du sevrage d'aliments au goût agréable, on a constaté que l'expression des récepteurs de l'endocrannabinoïde 2-arachidonoylglycérol (2-AG) et des cannabinoïdes de type 1 (CB1) dans la CeA [72]. La perfusion systémique et spécifique au site CeA de l'agoniste inverse du récepteur CB1, le rimonabant, a provoqué un comportement de type anxiété et une anorexie du régime standard de la maladie lors du sevrage d'un aliment au goût agréable [72,73]. Fait important, le rimonabant n’a pas augmenté le comportement analogue à l’anxiété chez les animaux témoins nourris au chow [72,73]. Par conséquent, l'hypothèse est que le système endocannabinoïde de l'amygdale soit recruté pendant le sevrage d'une nourriture au goût agréable en tant que mécanisme compensatoire pour atténuer l'anxiété. Ainsi, les endocannabinoïdes peuvent aider à atténuer l'état émotionnel négatif associé au sevrage alimentaire, et le rimonabant peut provoquer un syndrome de sevrage dans une sous-population de personnes obèses s'abstenant de manger des aliments appétissants lorsqu'elles tentent de perdre du poids (par exemple, en suivant un régime). Ce mécanisme pourrait donc expliquer l’apparition d’effets secondaires psychiatriques graves après le traitement par rimonabant chez les patients obèses [74].

Le système CB1 contribue également à la suralimentation malgré les conséquences négatives. Chez les rats ayant des antécédents d'accès intermittent à une nourriture au goût agréable, le rimonabant a diminué la consommation de nourriture au goût plus que dans le groupe témoin et a également bloqué la consommation compulsive d'aliments au goût lors d'un test de conflit clair / sombre [75]. Bien que le site d'action exact responsable de cet effet soit inconnu, on a constaté que le rimonabant augmentait sélectivement les catécholamines telles que la dopamine dans le PFC [76], rétablissant ainsi de manière hypothétique les dysfonctionnements dans les processus de contrôle inhibiteurs associés à la signalisation de la dopamine préfrontal inférieure.

e) Système glutamatergique

Deux grandes classes de récepteurs glutamatergiques (acide a-amino-3-hyrdoxy-5-méthyl-4isoxazolepropionique (AMPA) et N-Les récepteurs de méthyl-d-aspartate (NMDA) sont impliqués dans les comportements alimentaires compulsifs, en particulier la suralimentation habituelle ainsi que la suralimentation malgré des conséquences aversives. La consommation habituelle d'aliments au goût agréable dépend des AMPAR du DLS, l'une des principales zones du cerveau impliquées dans la formation des habitudes. L'injection de CNQX (6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione), antagoniste des récepteurs de l'AMPA / kaïnate, dans la DLS a bloqué la prise habituelle, rétablissant ainsi la sensibilité à la dévaluation du produit au goût agréable [29].

On suppose que les NMDAR sont associés à l'élément de suralimentation malgré les conséquences néfastes via une interaction avec les processus de contrôle inhibiteurs. La mémantine, un antagoniste non compétitif du NMDAR, a réduit la frénésie alimentaire et la «désinhibition» des comportements alimentaires dans un essai prospectif ouvert avec des humains [77]. Il a également été démontré que la mémantine réduit l’impulsivité et améliore le contrôle cognitif chez les consommateurs compulsifs [78], une dépendance comportementale proposée avec des similitudes avec une alimentation compulsive. Chez les animaux à consommation compulsive exposés quotidiennement à un régime appétissant de façon intermittente, la microinfusion de mémantine dans la coquille de NAC réduit la frénésie alimentaire.23], indiquant que le système NMDAR dans la coquille de NAc est recruté chez des rats à alimentation compulsive. L’activité au sein de la NAc est modulée par les projections glutamatergiques provenant du PFC [79-81]. La mémantine a également bloqué la recherche de nourriture et la consommation compulsive de nourriture au goût agréable [23].

L’obésité induite par un régime alimentaire riche en graisses a entraîné des altérations de la plasticité synaptique glutamatergique, notamment une potentialisation accrue au niveau des synapses glutamatergiques, une perte de capacité de ces synapses potentialisées à subir une dépression prolongée et des courants ralentis induits par le NMDA [82]. Les déficiences synaptiques étaient associées à un comportement de type addictif alimentaire, notamment une motivation accrue, une consommation excessive et une augmentation de la recherche de nourriture lorsque la nourriture n’était pas disponible [82]. Une signalisation dérégulée au niveau des synapses cortico-accumbens est supposée entraver le traitement accumbal normal des informations de motivation et l’inhibition de la réponse [83], ce qui entraîne probablement une perte de contrôle sur l'ingestion et la suralimentation malgré les conséquences.

f) Système récepteur Sigma-1

Les récepteurs Sigma-1 (Sig-1R) ont été impliqués dans la physiopathologie des troubles de la dépendance englobant de multiples drogues d'abus [84-90], et il a également été démontré que le patient modulait la surconsommation compulsive malgré des conséquences néfastes [59]. Chez les animaux ayant un accès quotidien et intermittent à une nourriture au goût agréable, un traitement systémique avec BD-1, un antagoniste de Sig-1063R, a permis de réduire sélectivement la consommation de nourriture au goût agréable de manière dose-dépendante [59]. De plus, dans la même étude, BD-1063 a bloqué le comportement alimentaire compulsif face à des conditions défavorables [59]. Des rats mangeurs compulsifs et compulsifs ont montré une double augmentation des niveaux de protéine Sig-1R dans l'ACC [59]. Ainsi, le système Sigfront-1R préfrontal peut jouer un rôle dans l'alimentation compulsive [59], peut-être en raison de la neuromodulation de la signalisation de la dopamine et du glutamate [91,92].

g) Système cholinergique

Le déséquilibre de la signalisation de l'acétylcholine (ACh) dans le NAc est caractéristique du sevrage des drogues d'abus [93], et a également été observé lors du sevrage d’aliments au goût agréable [55], impliquant ce système en tant qu'acteur clé de l'état émotionnel négatif associé. De même, chez les rats avec un accès alterné à la solution de saccharose et à la nourriture chow, suivis de 12 h sans accès alimentaire permettant de provoquer une frénésie, le sevrage spontané et précipité par la naloxone a provoqué une augmentation de l'ACh extracellulaire dans l'ANc [55,94]. Cette augmentation de l'ACh était également accompagnée d'une diminution de la signalisation dopaminergique, ainsi que de signes de sevrage somatiques et d'un comportement anxieux [55]. Au sein de l'ANc, l'interaction fonctionnelle entre les systèmes dopaminergique et cholinergique a un effet critique sur la motivation à manger [95,96], chez des rats affamés qui cessaient de s’alimenter si l’équilibre entre les deux se déplaçait vers le ton cholinergique [97]. Des niveaux élevés d’ACh dans le NAc entraînent également une aversion lors de faibles états dopaminergiques [96], et peut donc contribuer à un état de sevrage aversif.

(h) Système 1 de récepteur associé à une amine de trace

Des preuves récentes suggèrent que le système récepteur 1 (TAAR1) associé à une amine participe à une surconsommation compulsive en dépit de conséquences néfastes, probablement par le biais de circuits PFC. TAAR1 est un récepteur couplé à la protéine G activé par des traces d’amines ainsi que par d’autres neurotransmetteurs tels que la dopamine et la sérotonine [98]. Le système TAAR1 a récemment fait l’objet d’une attention particulière en raison de son rôle dans la régulation des actions comportementales des psychostimulants [99] mais aussi un comportement impulsif [100]. Une étude récente [101] ont exploré le rôle du système TAAR1 dans la frénésie alimentaire et la consommation compulsive chez les rats après un accès quotidien et intermittent à une nourriture savoureuse. Les injections systémiques de RO1, un agoniste sélectif de TAAR5256390, bloquent complètement et de manière sélective la consommation excessive d'aliments de goût agréable, expression de la préférence du lieu conditionné pour les aliments de goût agréable, ainsi que l'alimentation compulsive dans un test de conflit clair / sombre [101]. De plus, chez les animaux hyperphages boulimiques, l’expression protéique des récepteurs TAAR1 dans le PFC était diminuée [101]. Les injections du site RO5256390 spécifiquement dans le cortex infralimbique, mais non pré-limique, récapitulaient le blocus de la boulimie chez les rats mangeurs compulsifs [101]. Ces résultats suggèrent que TAAR1 pourrait avoir un rôle inhibiteur sur le comportement alimentaire et que la perte de cette fonction pourrait être responsable de l'hyperphagie boulimique compulsive. Fait intéressant, les TAAR1 sont également activés par l’amphétamine [98], le métabolite actif contenu dans le LDX thérapeutique BED [102]. L'agonisme de LDX et TAAR1 peut donc fonctionner par le biais de mécanismes similaires pour restaurer le contrôle préfrontal altéré sur les comportements inhibiteurs.

(i) système de sérotonine

La neurotransmission par la sérotonine (5-hydroxytrptamine, 5-HT) a fait l'objet d'études approfondies dans le traitement des troubles de l'alimentation et des troubles de l'alimentation, y compris le BED [103], et a été liée à des comportements compulsifs dans le TOC et la boulimie nerveuse [104,105]. Les patients atteints de BED présentent une libération réduite de 5-HT dans l'hypothalamus, une liaison inférieure au transporteur 5-HT dans le cerveau moyen et une augmentation de la liaison de 5-HT2a et 5-HT5 dans la coquille NAc [106-108]. Les médicaments sérotoninergiques, tels que les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine, ont été étudiés en tant que produits thérapeutiques potentiels du BED [109,110]. Le système sérotoninergique joue un rôle connu dans les troubles anxieux et dépressifs; et une activité plus faible de 5-HT s’avèrent prédire une humeur négative avant une frénésie alimentaire [111]. L’activation des récepteurs 5-HT5c des neurones dopaminergiques dans la région du tegmental ventral (VTA) est un mécanisme potentiel des médicaments 2-HT pour réduire112]. La lorcaserine, un médicament contre l'obésité (un agoniste sélectif 5HT-2c), réduit l'activation homéostatique ainsi que la valeur incitative des aliments grâce à l'activation de VTA 5-HT2c [113]. dL’amphétamine, qui inhibe la recapture de la monoamine, y compris la sérotonine, augmente les concentrations de 5-HT dans le striatum [114]. Ainsi, LDX peut également restaurer l'activité sérotoninergique en contribuant à sa capacité à réduire les comportements alimentaires compulsifs.

j) Orexine

Le rôle de l'orexine (hypocrétine) joue un rôle hypothétique dans les comportements de dépendance [115], y compris la frénésie alimentaire et la consommation compulsive, probablement par la modulation du renforcement des aliments au goût agréable et du comportement de recherche des aliments au goût agréable [116]. Un récepteur de l'orexine-1 (OX1R) antagoniste a été montré pour réduire de manière sélective la consommation excessive d'aliments savoureux [117,118]. En outre, les neurones à orexine de l’hypothalamus latéral sont activés par des signaux alimentaires [119,120] et la médiation à la fois de la potentialisation de l’alimentation induite par le signal [119] et la réintégration du comportement de recherche de nourriture induite par le signal [120]. Ainsi, la signalisation ouexine module directement la sensibilité aux signaux alimentaires associée à la formation d’habitudes et peut jouer un rôle dans la surconsommation compulsive et habituelle.

Il existe des effets connus du système orexin sur la dépression et le comportement anxieux [121]; bien que cela n'ait pas fait l'objet d'études approfondies dans le contexte du sevrage d'aliments savoureux. Cependant, dans des modèles animaux de consommation excessive de boulimiques qui incluent des antécédents de restriction calorique et / ou de stress, on a constaté une augmentation de l'expression de l'orexine dans l'hypothalamus latéral [117,122]. L'hypothèse est que la restriction calorique et le stress interagissent pour reprogrammer les voies orogéniques et favoriser la boulimie. Infusions d'un OX1L’antagoniste R bloque la frénésie alimentaire dans ce modèle de boulimie induite par le stress de restriction [117]; démontrant un rôle hypothétique dans l'alimentation compulsive pour soulager l'anxiété. Cependant, il convient de noter que la restriction elle-même peut provoquer des neuroadaptations qui favorisent une alimentation compulsive [123,124] séparé des antécédents d'exposition et de consommation excessive d'aliments au goût agréable [23,59,64].

4. Discussion

La pathologie sous-jacente aux comportements alimentaires compulsifs implique des neuroadaptations dans divers systèmes de neurotransmetteurs et de neuropeptides. Il reste encore beaucoup à comprendre sur la complexité de ces comportements et des troubles associés, ainsi que sur le processus pathologique. La construction de l'alimentation compulsive a récemment attiré l'attention et des débats sur la définition du comportement compulsif et de ses processus psychocomportementaux sous-jacents sont en cours. Ainsi, la présente analyse se concentre sur les mécanismes neuropharmacologiques supposés actuellement à la base des éléments de l’alimentation compulsive, comme cela a récemment été postulé par les auteurs [2]. S'intéresser davantage à l'alimentation compulsive en accordant davantage d'attention à la recherche et au dialogue entre scientifiques mènera probablement à la preuve d'une implication accrue des systèmes.

Les troubles complexes, tels que l'obésité et les troubles de l'alimentation, nécessitent des efforts concertés en recherche préclinique et clinique pour relier les résultats neurobiologiques aux indices de comportement (habitudes, états d'anxiété, contrôle inhibiteur, par exemple), qui sont particulièrement vitaux dans l'étude de l'obésité, un trouble extrêmement hétérogène. ont trouvé des résultats neuropharmacologiques contradictoires [125]. Enfin, l'identification de nouveaux traitements ciblant spécifiquement un ou plusieurs éléments du comportement alimentaire compulsif aura un potentiel thérapeutique énorme pour des millions de personnes atteintes d'obésité et / ou de troubles de l'alimentation.

Accessibilité aux données

Cet article n'a pas de données supplémentaires.

Contributions des auteurs

Tous les auteurs ont largement contribué à la conception et à la conception de cette revue. CM et JP ont rédigé le manuscrit, et PC et VS l'ont considérablement révisé pour le contenu intellectuel. Tous les auteurs ont donné leur approbation finale pour sa soumission.

Intérêts concurrents

Nous déclarons que nous n’avons aucun conflit d’intérêts.

Financement

Ce travail a été soutenu par les Instituts nationaux de la santé (numéros de subvention DA030425 (PC), MH091945 (PC), MH093650 (VS), AA024439 (VS), AA025038 (VS) et DA044664 (CM)); la chaire Peter Paul de développement de carrière (PC); le McManus Charitable Trust (VS); et le Burroughs Wellcome Fund (CM) par le biais du programme de formation transformatrice en sciences de la toxicomanie [numéro de subvention 1011479]. Son contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les vues officielles des National Institutes of Health.

Remerciements

Nous sommes reconnaissants à la Royal Society pour son soutien aux frais de participation à la réunion «Des souris et de la santé mentale: faciliter le dialogue entre les neuroscientifiques de base et cliniques» organisée par Amy Milton et Emily A. Holmes.

Notes

  • Accepté Août 4, 2017.
http://royalsocietypublishing.org/licence 

Publié par la Royal Society. Tous les droits sont réservés.

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