Receptores de overeating, obesidade e dopamina (2010)

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

Publicado en liña 19, 2010. doi:  10.1021 / cn100044y

PMCID: PMC3368677

Cambiar a:

Abstracto

Os novos resultados nos ratos demostran que a sobrealimentación compulsiva pode conducir a déficits no circuíto de recompensa cerebral. Curiosamente, estes déficits son semellantes aos que resultan da adicción ás drogas.

O neurotransmisor dopamina ten un papel fundamental no circuíto de recompensa cerebral. O consumo de drogas altamente adictivas como a cocaína causa un aumento dos niveis de dopamina no cerebro límbico, incluído o núcleo accumbens do estriado, o que leva ao reforzo dos comportamentos asociados (1). Estudos recentes tamén aclararon a implicación do estriado na alimentación de seres humanos obesos. En particular, os estudos de tomografía por emisión de positrones mostraron que a dopamina D estriada2 Os receptores son reducidos en individuos obesos en comparación con D2 receptores dos seus homólogos máis delgados (2). Ademais, tamén se demostrou que as persoas obesas tenden a comer de máis para compensar a sensibilidade estriatal contundente.3). Tamén se observaron deficiencias análogas na sinalización da dopamina estriada en individuos adicto ás drogas. Debido a que o exceso de patoloxía tamén é provocado polo pracer e a compulsión para continuar a pesar dos efectos negativos coñecidos, como a adicción ás drogas, crese que implica a neurotransmisión de dopamina. Con todo, se estas deficiencias en D2 Unha cuestión aberta é que as persoas que obteñan deficiencias como resultado da disfunción da recompensa sexan un dos signos dos receptores.

Johnson e Kenny (4) Pretende entender a fisioloxía da alimentación compulsiva estudando o comportamento das ratas con fácil acceso a alimentos ricos en graxas. Agora atopan que o circuíto de recompensa cerebral implicado na sobrealimentación compulsiva é similar ao circuíto asociado á adicción ás drogas (4).

No primeiro conxunto de experimentos preparáronse ratas de tamaño aproximadamente igual para procedementos de recompensa de estimulación cerebral. Resumindo, os electrodos estimulantes foron implantados no hipotalato lateral. Permitíuselles a recuperación das ratas dos procedementos cirúrxicos e rexistráronse os niveis basais de estimulación eléctrica necesarios para que as ratas viras a roda. A cantidade de estimulación, ou límite de recompensa estable, era virtualmente idéntica para todas as ratas. A continuación, os autores dividiron os animais en tres grupos. Para os días 40, o primeiro conxunto de ratas tiña acceso a un chow de laboratorio estándar; o segundo conxunto tiña acceso a un chow e un acceso a unha hora a alimentos de estilo cafetería, apetecibles e ricos en enerxía, como o touciño, a salchicha e o bolo; eo terceiro conxunto estendíase o acceso a comida e graxa. Ao longo do tempo, as ratas con gran acceso a alimentos ricos en enerxía gañaron aproximadamente o dobre do peso que as ratas que só tiñan acceso a chow ou chow e cantidades limitadas de alimentos ricos en enerxía. Ademais, as ratas con maior acceso á dieta saborosa requiriron unha maior estimulación para voltar a roda, sinal de deficiencia de recompensa do cerebro que tamén está asociada a formas de adicción ás drogas.

A continuación, os autores probaron se o exceso de comida tiña algún efecto sobre D2 niveis de receptores no estriado. Para iso, os autores repetiron os experimentos de alimentación sen inserción de electrodos. De novo, as ratas dividíronse en tres grupos que tiñan acceso só a chow, chow e acceso limitado a alimentos ricos en graxa, ou chow e un amplo acceso a alimentos ricos en graxas. Despois de que se notasen diferenzas significativas no peso corporal entre ratos con acceso exclusivo a chow e con extenso, morreron para examinar os niveis de D2 receptores no complexo estriado. A análise de inmunoblota revelou que o peso corporal dos ratos correlacionaba negativamente co nivel de D2 receptores. Noutras palabras, o máis gordo da rata, menor é a densidade de D2 receptores no estriado.

Establecer o vínculo entre os niveis de estrías D2 Os receptores e a recompensa do cerebro, nun novo lote de ratas, os autores usaron un vector viral cun ARN interferente de curta horquilla para derrubar a expresión dos xenes. Ratas con D reducida2 Os niveis de receptores despois do knockdown incrementaron os limiares de recompensa que se asemellaban ao escenario atopado nas ratas nunha dieta rica en enerxía. Curiosamente, outros estudos recentes demostraron que os ratos inherentemente impulsivos reduciron a D2/D3 niveis de receptores mesmo en ausencia de exposición á droga5). Por outra banda, é factible que a alta D2 os niveis de receptores poden ofrecer algunha protección contra a inxestión de drogas (2). Un problema sen resposta que xorde nestes estudos é se a impulsividade espontánea está correlacionada coa alimentación excesiva a través da D reducida2 niveis de receptores.

Noutra serie de experimentos, as ratas recibiron acceso a unha das tres dietas e, logo dos días 40, estaban condicionados a esperar un choque no pé que correspondía a un sinal lixeiro (4). As ratas dos tres grupos tamén lles permitiron comer a comida rica en enerxía durante un breve período. As ratas con acceso previo limitado ou sen acceso a alimentos ricos en enerxía foron envorcados unha vez que se facilitaba o acceso ao alimento agradable. Estes ratos deixaron de comer cando se acendeu o sinal de luz. Non obstante, o medo aos choques nos pés non podería impedir a alimentación de ratas con acceso previo a alimentos apetecibles. Unha vez máis, o exceso compulsivo se asemellaba á auto-administración de drogas, xa que as consecuencias negativas eran insuficientes as disuasivas para buscar recompensas.

En conxunto, estes estudos argumentan a favor da implicación do circuíto de recompensa cerebral en excesos compulsivos. Un argumento para un papel directo na obesidade é menos convincente. Igual que todos os estudos de comportamento realizados en roedores de laboratorio, hai que ter moita precaución na extrapolación de observacións a poboacións humanas. Nos humanos, o acto de comer está profundamente influenciado por factores sociais, culturais e emocionais que poden non ser observables noutros animais (mesmo noutros primates). Ademais, os comportamentos de alimentación son moito máis complexos que os asociados á auto-administración de drogas. Por exemplo, comer un sándwich implica múltiples niveis de implicación sensorial de forma que a inxección de heroína non o fai. Ademais, as drogas activan o circuíto de recompensa cerebral por intervención directa nos receptores, mentres que o alimento o fai indirectamente a través de numerosos produtos químicos como hormonas, opioides e cannabinoides. Tamén hai que ter en conta que o circuíto de recompensa cerebral non é o único circuíto implicado no comportamento alimentario; outros circuítos como a aprendizaxe e a motivación xogan tamén un papel importante na alimentación (2). Finalmente, hai moitos factores xenéticos e metabólicos que predispoñen a un individuo a comer de máis e que inflúen na propensión a converterse en obesos. En particular, unha gran cantidade de investigación realizada nas dúas últimas décadas centrouse na leptina e na grelina, hormonas que inflúen no apetito. É sabido que a leptina inflúe na actividade estriatal e no comportamento alimenticio (6). Como se sinaliza a leptina no hipotálamo e no estriatal D?2 A sinalización do receptor está coordinada para a regulación da enerxía homeostase require máis estudos7).

Non obstante, xorden preguntas interesantes. ¿Hai un vínculo directo entre o abuso de drogas e a sobrealimentación compulsiva? ¿Pódese considerar un factor predispoñente para o outro na clínica? E, finalmente, os axentes terapéuticos que combaten o abuso de drogas serán eficaces para tratar o exceso compulsivo? Sen dúbida, os estudos basearanse nos coñecementos actuais para proporcionar unha imaxe máis clara.

References

  • Volkow ND; Fowler JS; Wang GJ; Baler R .; Telang F. (2009) Imaxinar o papel da dopamina no abuso de drogas e na adicción. Neurofarmacoloxía 56 (Suppl), 3 – 8. [PubMed]
  • Volkow ND; Wang GJ; Fowler JS; Telang F. (2008) Circuitos neuronais superpuestos en adicción e obesidade: evidencias de patoloxía de sistemas. Philos. Trans. R. Soc., B 363, 3191 – 3200. [Artigo gratuíto de PMC] [PubMed]
  • Stice E .; Spoor S .; Bohon C .; DM pequeno (2008) A relación entre a obesidade ea resposta estriatal ao alimento é moderada TaqAlelo IA A1. Ciencia 322, 449 – 452. [PubMed]
  • Johnson PM; Os receptores de dopamina D2010 de Kenny PJ (2) en disfunción de recompensa de tipo adicción e comer compulsivo en ratas obesas. 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 I .; Aigbirhio FI; Richards HK; Hong Y .; Barón JC; Everitt BJ; Robbins TW (2007) Nucleus accumbens Os receptores D2 / 3 predicen a impulsividade de trazos e o reforzo de cocaína. Ciencia 315, 1267 – 1270. [PubMed]
  • Farooqi IS; Bullmore E .; Keogh J .; Gillard J .; O'Rahilly S .; Fletcher PC (2007) A leptina regula as rexións estriais e os comportamentos alimenticios humanos. Ciencia 317, 1355. [PubMed]
  • Kim KS; Yoon YR; Lee HJ; Yoon S .; Kim SY; Shin SW; Un JJ; Kim MS; Choi SY; Sun W .; Baik JH (2010) Señalización mellorada da leptina hipotalámica en ratos que non teñen receptores D2 de dopamina. J. Biol. Chem. 285, 8905 – 8917. [PubMed]