Csökkent dopamin típusú 2 receptor elérhetőség bariatrikus műtét után: előzetes megállapítások (2010)

Brain Res. 2010 szeptember 2, 1350: 123-30. doi: 10.1016 / j.brainres.2010.03.064. Epub 2010 Mar 31.

Dunn JP, Cowan RL, Volkow ND, Feurer ID, Li R, Williams DB, Kessler RM, Abumrad NN.

forrás

Orvostudományi Kar, Vanderbilt Egyetem Orvostudományi Iskola, Nashville, TN 37232, USA. [e-mail védett]

Absztrakt

HÁTTÉR:

A csökkent dopaminerg neurotranszmisszió hozzájárul az elhízás csökkenéséhez és a negatív étkezési szokásokhoz. A bariatrikus sebészet az elhízás leghatékonyabb terápiája, és az ismeretlen mechanizmusok révén gyorsan csökkenti az éhséget és javítja a telítettséget. Feltételeztük, hogy a dopaminerg neurotranszmisszió a Roux-en-Y-Gastric Bypass (RYGB) és a Vertical Sleeve Gastrectomy (VSG) műtét után fokozódik, és hogy ezek a változások befolyásolják az étkezési szokásokat, és hozzájárulnak a bariatrikus sebészet pozitív eredményeihez.

MÓD:

Öt nőstény elhízással vizsgálták preoperatívan és kb. 7 héten az RYGB vagy VSG műtét után. Az alanyok pozitron emissziós tomográfiás (PET) képalkotáson mentek keresztül egy dopamin típusú 2 (DA D2) receptor radioligandummal, amelynek kötődése érzékeny az endogén dopaminnal való versenyre. Az étkezési viselkedés szempontjából releváns érdeklődési területeket (ROI) határoztak meg. Az éhomi enteroendokrin hormonokat minden időpontban számszerűsítettük.

EREDMÉNYEK:

A testsúly a műtét után várhatóan csökkent. A DA D2 receptor elérhetősége a műtét után csökkent. A regionális csökkenés (átlag +/- SEM) a 10 +/- 3%, a XAMUMX + / - 9%, a 4 + / - 8%, a 4 +/- 9%, a thalamus 3 + mediális thalamus 10 + / -2% és az amygdala 8 +/- 2%. Ezeket a plazma inzulin (9%) és a leptin (3%) jelentős csökkenése kísérte.

KÖVETKEZTETÉS:

A DA D2 receptor elérhetőségének csökkenése az RYGB és a VSG után valószínűleg az extracelluláris dopaminszint emelkedését tükrözi. A fokozott dopaminerg neurotranszmisszió hozzájárulhat az étkezési viselkedés javulásához (pl. Csökkent éhség és jobb telítettség) ezeknek a bariatrikus eljárásoknak az alapján.

Kulcsszavak: dopamin, elhízás, bariatrikus sebészet, receptor

1. Bevezetés

Az elhízás leghatékonyabb kezelése a bariatrikus sebészet. A műtét következtében sikeres testsúlycsökkenés jelentősen javítja a társbetegségeket és csökkenti a mortalitást (Sjostrom és munkatársai, 2007). Ez ellentétben áll a rendelkezésre álló orvosi terápiákkal, amelyek korlátozott hatékonysággal rendelkeznek (Sjostrom és munkatársai, 2004). Az RYGB az Egyesült Államokban végzett leggyakoribb fogyáskezelési eljárás (Santry és munkatársai, 2005). Az RYGB 60% -os veszteséget eredményez a túlsúlyban (Buchwald és munkatársai, 2009), és a fogyás többsége hosszú távon fennmarad (Sjostrom és munkatársai, 2007). Az RYGB sikereinek nagy része úgy érezhető, hogy a táplálékfelvétel gyors csökkenése a hosszú távú preoperatív szint alatt marad (Sjostrom és munkatársai, 2004). Morinigo és mtsai. arról számolt be, hogy az RNGB után néhány héttel az 6 után az éhség csökken és a telítettség a folyamatos gyors fogyás ellenére javulMorinigo és munkatársai, 2006). A függőleges hüvelyes gyomor-gyulladás (VSG) sebészeti beavatkozása, amely súlyvesztést és csökkent éhséget és jobb telítettséget eredményez, hasonlóan az RYGB-hez (Karamanakos és munkatársai, 2008b), az előrehaladott elhízás növekvő aránya mellett (Iannelli és munkatársai, 2008). A mechanizmusok, amelyekkel ezek az eljárások javítják az éhséget és a telítettséget, nagyrészt ismeretlenek.

A dopaminerg neurotranszmisszió kulcsfontosságú szerepet játszik az étvágy-viselkedés motiválásában és az élelmiszer-ingerek megerősítésében, amelyek a táplálkozási igényeken túlmutató vágyat ösztönzik (Volkow és munkatársai, 2008). A dopamin (DA) a táplálékfelvétel és a rágcsálók egérének motivációja, akik nem szintetizálnak DA-t éhezés nélkül, kivéve, ha a DA a dorsalis striatumban helyreáll.Szczypka és munkatársai, 2001). Wang és mtsai. használt dopamin D típusú PET-képalkotást₂/ D₃ (DA D2) receptor radioliganduma a DA D2 receptorok elérhetőségének mérésére extrém elhízással (BMI> 40 kg / m²). Kimutatták a DA D2 receptor elérhetőségének csökkenését a striatumban (Wang és munkatársai, 2001a), hasonlóan ahhoz, amit a drogfüggőség számos tanulmányában \ tVolkow és munkatársai, 1999). Különböző állatmodellek az elhízásban csökkenti a striatális DA D2 receptorokat.Hamdi és munkatársai, 1992; Huang és munkatársai, 2006). Az elhízás és a függőség csökkentett striatális DA D2 receptorai úgy érezték, hogy csökkent dopaminerg neurotranszmissziót és jutalmat érzékelnek, és a megnövekedett táplálékfelvétel vagy a visszaélés anyagának kompenzáló viselkedéséhez vezetnek.

Célunk volt annak a hipotézisnek a vizsgálata, hogy a dopaminerg neurotranszmisszió az RYGB és VSG műtétek elején az elhízás kezelésére javul, hozzájárulva a magasabb jutalmi ingerekhez és a jobb étkezési viselkedéshez. A megnövekedett étvágy mechanizmusának megértése a sikeres bariatrikus eljárások után végül az elhízás kezelésére szolgáló új terápiák előrehaladását segíti elő.

2. Eredmények

Öt nőstény (46 ± 2 éves), az 118 ± 6kg alapértéke és az 43 ± 3 kg / m testtömeg-indexe (BMI)² a műtétet és a műtétet megelőzően vizsgálták.Táblázat 1). Táblázat 1 részletezi a demográfiai és releváns orvosi előzményeket. A posztoperatív vizsgálatban az átlagos testsúlycsökkenés 14 ± 1 kg volt, vagy a kezdeti testtömeg 12 ± 1%, ami a BMI és 38 ± 3 kg / m közötti jelentős csökkenését eredményezte.² (mindkét p = 0.043). A Beck Depresszió Inventory-II (BDI) preoperatívan és postoperatívan befejeződött az 2 ± 1 és 1 ± 1 (p = 0.882) átlagos pontszámával. A műtét előtt és után az étkezési skála (Sjostrom és mtsai) pontszámok 11 ± 3 és 3 ± 2 (p = 0.109) voltak.

tárgy Demográfia és orvosi történelem

Ismétlődő intézkedések a varianciaanalízis nem mutatta a laterality (bal és jobb oldali) vagy a műtét (pre-posztoperatív) főbb hatásait a laterality interakcióval (minden p≥0.152); ezért a jobb és a bal oldali régiókból származó adatokat minden ROI-ban további elemzésre átlagoltuk. Összességében a DA D2 receptorok rendelkezésre állása az egyéneknél a műtét utáni csökkenését mutatta, amint azt a Táblázat 2és a csoport számára, amint az a Táblázat 3. Szignifikánsan csökkent az átlagos kötési potenciál (BP_ND) a materia nigra-ban (ábra 1) többszörös összehasonlítás esetén korrigálva, és a csökkentések szignifikánsak voltak a caudatában, a hypothalamusban, a medialis thalamusban és az amygdalae-ban, amikor a p-értékeket nem korrigálták többszörös összehasonlításhoz (Táblázat 3).

Axiális [¹⁸F] a BP paraméteres képei_ND a barnatikus műtét utáni héttel (a) és a bakteriális nigra (a) szintjén.

százalékos változás a régiónként vagy az egyének érdeklődése a preoperatív és a bariatrikus műtét után.

Regionális kötődési potenciálok (átlag ± SEM) a műtét előtti és a csoport bariatrikus műtétje után, a műtét utáni átlagos százalékos csökkenés és a szignifikancia szint párosított t-próbákkal és Wilcoxon aláírt rangsorú vizsgálatok zárójelben.

Minden PET-vizsgálat előtt mintákat gyűjtöttünk az éhgyomri hormonokhoz. Két alany, az egyik a kiindulási állapotban, és egy másik posztoperatív nem volt gyors a teljes 8 órára a PET vizsgálat előtt. Ezeknek az 2-alanyoknak a hormonadatai nem szerepeltek az elemzésekben, ami csökkentette a statisztikai teljesítményt ezekhez a vizsgálatokhoz. Nem értettük, hogy az ilyen 2-időkben gyorsított gyorsulás befolyásolta a képalkotási eredményeket. A 3 alanyoknál, akiknél párosított adatok vannak, az 34 ± 7 mikroU / ml 13 ± 1 mikroU / ml (p = 0.109) műtét utáni inzulinszintje csökkent. A leptin szintek a műtét során is csökkentek, 51 ± 7 ng / ml-től 39 ± 11 ng / ml-ig (p = 0.109). A teljes ghrelin szint nem változott (637 ± 248 vs. 588 ± 140 pg / ml, p = 1.0).

3. Vita

A DA D2 receptorok rendelkezésre állása csökkent az 7 héten a bariatrikus műtét után számos étkezési viselkedés szempontjából releváns régióban. A csökkentett DA D2 receptor elérhetőségét a radioligandával versengő megnövekedett extracelluláris DA szintek értelmezésére értelmezzük. Az ebben a vizsgálatban megfigyelt DA D2 receptor elérhetőségének csökkenése hasonló a többi vizsgálathoz, ahol farmakológiai hatóanyagokat használtunk az extracelluláris DA szintek növelésére (Riccardi és munkatársai, 2006). Wang és mtsai. kimutatta, hogy a humán elhízás esetén a DA D2 receptor elérhetősége csökken (Wang és munkatársai, 2001b), amely összhangban van a DA D2 receptorok alacsony szintjét az elhízás rágcsáló modelljein végzett preklinikai vizsgálatokkal.Hamdi és munkatársai, 1992; Huang és munkatársai, 2006). Az elhízás rágcsáló modelljei szintén bizonyították a DA felszabadulás csökkenését (Thanos és munkatársai, 2008), bár ez az eredmény nem igazolódott az emberi elhízásban. Adataink alternatív értelmezése az, hogy a DA D2 receptor szintje a műtét után csökken, ami várhatóan káros hatással lenne az étvágyat és az étkezésre, és nem felel meg a műtét utáni klinikai változásoknak. Az RYGB és a VSG műtét utáni étvágy-viselkedés javulása jobban magyarázható a DA-szintek növekedésével, ami a DA-receptor rendelkezésre állásának csökkenésében nyilvánul meg.

A telítettség javul az RYGB és a VSG után, annak ellenére, hogy csökkent az étkezés mérete (Morinigo és munkatársai, 2006) (Karamanakos és munkatársai, 2008b). Adataink alátámasztják a fokozott DA-szinteket a hypothalamusban, ami az étvágy szabályozásának egyik kulcsfontosságú régiója, amely a műtét után is szerepet játszhat ebben a javulásban. A rágcsálókban a DA-infúzió az oldalsó hypothalamikus területre csökkenti az étkezést a csökkent étkezési méretben (Yang és munkatársai, 1997) valószínűleg a korábbi telítettség előidézésével. A hipotalamusz dopaminerg bevitelt kap, amely befolyásolja az anyagi nigra étkezési viselkedését (Fehér, 1986), ami a ROI, ahol a legnagyobb és statisztikailag szignifikáns változást tapasztaltuk. A substantia nigra dopamin neuronális aktivitása elengedhetetlen a dorsalis striatum (putamen és caudate) jutalmazási folyamataihoz is (Nakazato, 2005). PET-képalkotás használata, Kicsi és mtsai. kimutatták, hogy az étel által kiváltott DA felszabadulás szintje a hátsó striatumban pozitívan kapcsolódik az élelmezéssel kapcsolatos élménybevitelhez (Small és munkatársai, 2003). Az ételtől való fokozott élvezet szerepet játszhat abban, hogy a betegek azonnal és drámai módon változtatják meg étkezési szokásaikat a műtét után.

Azt is kimutattuk, hogy csökken a DA D2 receptor elérhetősége az amygdala-ban, az agyi régióban, amely érzelmi értéket ad a jutalmazó ingernek, és a striatummal és a prefrontális kéreggel együtt döntő szerepet játszik a kondicionálásban (Grimm és See, 2000). Az amygdala és a ventrális striatum, valamint a medál thalamus (és esetleg a materia nigra) az élelmiszer-táplálkozással és az élelmiszer-előrejelzéssel szemben előnyös módon aktiválódik, mint a tényleges élelmiszerbevitel (Small és munkatársai, 2008). Az a megfigyelés, hogy a DA az agy számos régiójában emelkedik, amit az élelmiszer-jelek aktiválnak, és a felkészülés fokozza a megértést arról, hogy a jelenlegi környezetünk, amely tele van túlzott táplálkozási jelekkel és expozíciókkal, befolyásolja a negatív táplálkozási viselkedést sok betegben. Az általunk megfigyelt DA-szintek növekedése valószínűleg a tonikus DA aktivitás növekedését tükrözi, amely az étkezési vágyakozáshoz kapcsolódó állapotfeltételekkel összefüggő fázisos DA-emelkedések enyhítésére szolgál.Volkow és munkatársai, 2002). Összességében a fokozott DA-szintek az élelmiszer-előrejelzésben részt vevő régiókban szerepet játszhatnak a bariatrikus műtét utáni étkezési vágy csökkenésében.

Amint azt mások jelentették (Faraj és munkatársai, 2003), azt tapasztaltuk, hogy az inzulin és a leptin a bariatrikus műtét után csökken. Azt állítjuk, hogy ezek a hormonális változások hozzájárulhatnak a műtét utáni dopaminerg jelátvitel változásához is. A preklinikai vizsgálatokban a korlátozott táplálékfelvétel növeli a striatális DA szintet és csökkenti az inzulint és a leptint (Thanos és munkatársai, 2008), és növeli a jutalomhoz kapcsolódó viselkedést. A dopaminerg neuronok inzulint és leptint tartalmaznak (Figlewicz és munkatársai, 2003) receptorok, és az inzulinnal és a leptinnel történő kezelés elnyomja a \ tFiglewicz és Benoit, 2009). Az inzulin növeli a dopamin transzporter aktivitását (Figlewicz és Benoit, 2009), ezért a magas inzulinszintek (például az elhízás) állapota várhatóan csökkenti az extracelluláris DA-szinteket a fokozott dopaminfelvételből a terminálba. A bariatrikus műtét után a plazma leptin csökkenése szintén hozzájárult a DA szint emelkedéséhez. Az elhízott rágcsálók nagy zsírtartalmú alacsony zsírtartalmú étrendre való átkapcsolása csökkenti a plazma leptin szintjét és növeli a tirozin-hidroxiláz (TH, a dopamin szintézis sebességkorlátozó enzim) mRNS expresszióját a ventrális tegmentalis területen és a materiális nigra-ban (Li és munkatársai, 2009). A leptin csökkenti a dopaminerg neuronok tüzelését (Hommel és munkatársai, 2006), amely egy másik lehetséges mechanizmust mutat be arra vonatkozóan, hogy a DA-szintek hogyan nőhetnek a bariatrikus műtét után.

Fontos megjegyezni, hogy jelentésünk különbözik az egyetlen más, a DA D2 receptor rendelkezésre állását követő RYGB utáni tanulmánytól (Steele és munkatársai, 2009). Steele és mtsai. A D2 receptorok rendelkezésre állásának nem szignifikáns növekedését jelentette 6 héten az RYGB után öt nőstényben, akik hasonló preoperatív BMI-vel és testsúlycsökkenéssel rendelkeztek. Néhány kulcsfontosságú különbség van a jelentésünk és a sajátjuk között. Steele és mtsai. használt a DA D2 radioligand [¹¹C] raclopride, míg a [¹⁸F] fallypride. A különböző radioligandumok alkalmazása nem járul hozzá az eredmények eltéréséhez, mivel a szakirodalom hasonló eredményeket mutat a [¹¹C] raclopride (Martinez és munkatársai, 2003) és [¹⁸F] fallypride (Mark és mtsai., 2004; Riccardi és munkatársai, 2006) hasonló ROI-kban. A kohorsz átlagéletkora 14 évvel idősebb, mint a Steele et al és ez befolyásolta a dopaminerg reakciót. Mivel a középkorban jelentősen csökkenő ösztrogén és progeszteron a DA 2 receptor expressziójával és funkciójával végzett preklinikai vizsgálatokban társultak, lehetséges, hogy az életkori különbségek hozzájárultak a két vizsgálat közötti különbségekhez (Bazzett és Becker, 1994) (Febo és munkatársai, 2003).

Úgy érezzük, hogy a kohortól és a Steele-től való jelentősebb különbség az volt, hogy a szubjektumok jelentősen magasabb preoperatív BDI-pontszámokkal rendelkeztek, amelyek jelentősen csökkentek a műtét után. Ezzel ellentétben alanyainknak alacsony a BDI értékei, amelyek a műtét után nem változtak. Míg az átlagos BDI pontszámok az acélban vannak és mtsai. enyhe tartományban voltak, és nem egyeztek meg a depresszió klinikai diagnózisával, lehetséges, hogy a preklinikai depresszió lehet egy zavaró. A depresszió csökkent dopaminerg neurotranszmisszió (Dunlop és Nemeroff, 2007); azonban a DA D2 receptorok depresszióhoz való viszonya nem világos. A képalkotó vizsgálatok ellentmondásosak, és a konfliktusok egy része az alkalmazott különböző technikákból eredhet.D'Haenen H és Bossuyt, 1994; Hirvonen és munkatársai, 2008). Továbbá az extracelluláris DA szintek szabályozása megváltozhat a depresszióban (Meyer és munkatársai, 2001) és befolyásolhatja a DA D2 receptor elérhetőségét. Tudva, hogy a depresszió javulhat a bariatrikus műtét után (Bocchieri és munkatársai, 2002), kizártuk az esetlegesen a preklinikai betegséggel kapcsolatos aggályokat, és a csoportunkban a nagyon alacsony kiindulási és posztoperatív depressziós pontszámokat figyelembe véve a depresszió változásai nem érezték hatásukat a kimenetelünkre.

Mindkét vizsgálat a minta méretében korlátozott volt. A bariatrikus sebészeti populációnak az anyagcsere és a pszichiátriai betegségek magas előfordulási gyakorisága, valamint a központilag ható gyógyszerek gyakori alkalmazása miatt találtunk kihívást a toborzásra.Sears és munkatársai, 2008). Egy másik korlátozás az, hogy nem becsültük közvetlenül az extracelluláris DA szinteket (Riccardi és munkatársai, 2007). Az extracelluláris DA-szintek becslésére szolgáló technikák fokozott sugárterhelést igényelnek, és ezt a kezdeti vizsgálatot konzervatív módon választottuk. Négy RYGB-páciens és egy VSG-páciens növekvő heterogenitását mutattuk be. A VSG népszerűsége növekszik, és az étvágy hasonlóan javul, mint az RYGB; ezért úgy éreztük, hogy ez egy értékes lehetőség arra, hogy képet készítsünk egy páciensről, aki ezen eljárás alatt áll. Érdekes, hogy a DA D2 receptor elérhetőségének változása hasonló volt a VSG után (Táblázat 2, az 3 alany) az RYGB-hez viszonyítva, és bizonyos enteroendokrin hormonok korai változásai, amelyek befolyásolják a dopaminerg neurotranszmissziót, mindkét eljárás után hasonlóak voltak (Peterli és munkatársai, 2009) (Karamanakos és munkatársai, 2008a). Mindazonáltal a két eljárás különbözik, és figyelembe véve a kis számunkat, az eredményeket előzetesnek tekintjük. Szükség van egy nagyobb kohorsz jövőbeli munkára, beleértve a különböző bariatrikus eljárások további összehasonlítását.

Összefoglalva, azt mutatjuk, hogy a bariatrikus műtét után a DA D2 receptor elérhetősége az agy számos régiójában csökken, amelyek az étkezési szokások szempontjából relevánsak, és ezt megnövekedett DA-szintként értelmezik. A megnövekedett DA szintek várhatóan pozitív hatást gyakorolnak a jutalomra, és hozzájárulhatnak az RYGB és VSG műtét utáni jobb viselkedési szokásokhoz. Számos enteroendokrin hormon befolyásolja a dopaminerg neurotranszmissziót, és a bariatrikus sebészet megváltoztatja. A jövőbeni vizsgálatok igazolják a dopaminerg neurotranszmisszió szerepének vizsgálatát a bariatrikus sebészet előnyein, és hogy a műtét enteroendokrin változása nélkülözhetetlen-e. A dopaminerg neurotranszmisszió javulásának további megértése a bariatrikus műtét után javítja az elhízás hatékonyabb kezelését.

4. Kísérleti eljárások

4.1 alanyok

A protokoll jóváhagyását a Vanderbilt Egyetem Intézményi Felülvizsgálati Testülete kapta meg, és minden résztvevő írásos tájékozott beleegyezést adott. Öt nőstény (3 jobbkezes, 2 balkezes), preoperatív BMI-vel> 35 kg / m² a Vanderbilt Sebészeti Súlyvesztési Központból vették fel. A résztvevőket RYGB vagy VSG műtétre kellett jóváhagyni. Valamennyi alany a vizsgálati orvos előzményeit és fizikai vizsgálatát elvégezte, beleértve az anyag expozíciójának részletes előzményeit is. Az orvosi feljegyzéseket felülvizsgálták, beleértve az esetleges pszichiátriai megbetegedések vizsgálatára szolgáló előzetes pszichológiai interjúkat. Az értékelés magában foglalja az elektrokardiogramot és a szűrő laboratóriumokat (átfogó metabolikus panel, teljes vérszámlálás és differenciál, vizeletvizsgálat és vizeletvizsgálat). A szkrínelés és az egyes PET-vizsgálatok előtt kevesebb, mint 4 óra, a szaporodásra képes nők szérum terhességi tesztet végeztek. A kizárási kritériumok közé tartozik a cukorbetegség diagnosztizálása vagy a cukorbetegek (pl. Metformin, tiazolidionok), jelentős neurológiai, pszichiátriai, vese-, máj-, szív- vagy tüdőbetegség és a jelenlegi terhesség. Kizártuk azokat a betegeket, akiknek a története a jelenlegi vagy korábbi dohányzás, az anyaggal való visszaélés vagy az erős alkoholfogyasztás volt (7 vagy több hetente 6 vagy több hónapig), valamint azok, akiknél a jelenlegi koffeinbevitel nagyobb, mint az 16-os uncia kávé. nap. Az utolsó 6 hónapokban kizártuk azokat a résztvevőket, akik központi hatóanyagokat (pl. Antidepresszánsok, antipszichotikumok, neuroleptikumok, dopaminerg szerek, anorexiás szerek, kábítószerek) használtak. Az inkluzív és kizáró kritériumoknak megfelelő alanyok az agy mágneses rezonanciájával (MRI) kezdődtek.

Az alanyok PET-képalkotást végeztek a műtét előtt, és a 7-hét mediánját (6 – 11 hét) a fogyás utáni műtét után. A VSG-páciens a műtét utáni 11-héten végzett képalkotás volt, amikor a testsúlycsökkenése hasonló volt az RYGB-alanyokhoz 6 – 8 héten. A preoperatív és a posztoperatív vizsgálatok között eltelt idő átlagosan 9 hét volt (8 – 23 hét). A szkennelés minden napján kérték, hogy a szkennelés előtt az 8 órát gyorsítsák. A szkennelés napja és a 2 napok előtt a résztvevők nem gyakoroltak edzést vagy alkoholt, és nem több, mint 8 uncia kávét naponta. A résztvevők minden tanulmánynapon elvégezték a BDI-t (Beck és munkatársai, 1996) és a BES (Gormally és munkatársai, 1982).

4.2 sebészeti eljárás

Minden műtétet a Vanderbilt Egyetem Orvosi Központjában végeztek. A RYGB-ban a felső gyomor elválasztásával egy kis, kb. Ezután a vékonybél megoszlik, és a disztális véget felemeli és összekapcsolja a gyomor tasakkal. A megosztott vékonybél proximális végét ismételten visszahelyezzük, az 30 – 100 cm Roux végtagot képezve, a hosszúság a beteg testtömegindexére alapozva.2a). A VSG-ben a gyomor nagy része megtörténik, és gyomorcsövet hoz létre a gyomor 34 francia dilatátor mentén történő elosztásával.2b).

(a) RYGB eljárás és (b) VSG eljárás (az Ethicon Endo-Surgery, Inc. jóvoltából újranyomtatott)

4.3 Neuroimaging

Az agyi MRI-vizsgálatok a PET-képalkotás előtt befejeződtek, hogy kizárják az anatómiai patológiát és a későbbi társregisztrációt. A vékony szakasz T1 súlyozott képeit egy 1.5T (General Electric, 1.2 – 1.4 mm szeletvastagság, 1 × 1 mm sík voksel méretben) vagy 3T MRI szkennerrel (Philips Intera Achieva, 1 mm-es szeletvastagság, síkvoxelben) végezték. 1 × 1 mm méret). A PET D-vel vizsgál₂/ D₃ radioligand [¹⁸F] fallypride-et egy General Electric DTSE szkennerrel hajtottunk végre, amely háromdimenziós emissziós megszerzéssel és egy átviteli csillapítási korrekcióval rendelkezik, amelynek 5 - 6 mm rekonstruált felbontása axiálisan 3.25 mm, és 47 síkokat biztosít 15 cm axiális mező felett nézet. A soros PET vizsgálatokat 3.5 órákon keresztül szereztük be. Az első szkennelési szekvenciát (70 perc) az 15mCi 5.0 másodperc alatt végzett bolus injekcióval indítottuk [¹⁸F] fallypride (fajlagos aktivitás> 2,000 Ci / mmol). A második és a harmadik szkennelési szekvencia 85, illetve 150 percnél kezdődött, amelyek 50, illetve 60 percig tartottak, 15 perces szünetekkel a szkennelési szekvenciák között.

4.4. Képalkotó elemzés

A soros PET-beolvasásokat együttesen regisztráltuk egymáshoz és a vékony szakasz T1-súlyozott MRI-vizsgálatához, és közös regisztráltuk egy kölcsönös információ merev test algoritmusával (Maes és munkatársai, 1997; Wells és munkatársai, 1996). A képeket átirányítottuk az elülső szabadidős-hátsó commissure (ACPC) vonalra. A regionális referencia-régió módszerét használtuk a regionális DA D2 receptor kiszámítására_ND (Lammertsma és munkatársai, 1996) a kisagy mint a referencia régió.

Az érdeklődésre számot tartó régiók, köztük a kétoldalú caudaták, a putamen, a ventrális striatum, az amygdalae, a materia nigra és a medialis thalami, az agy MRI-vizsgálatánál kerültek meghatározásra, és a közösen regisztrált PET-beolvasásokba kerültek át, amint a csoportunk korábban közzétette (Kessler és munkatársai, 2009; Riccardi és munkatársai, 2008a). Csoportunk korábban a parametrikus képelemzésben azonosította a hipotalamuszot (Riccardi és munkatársai, 2008b). A hipotalamuszot választottuk ki eleve az érdeklődési kör az étvágyszabályozásban betöltött fontossága \ tSchwartz és munkatársai, 2000). A mammilláris testeket a testtömegre gyakorolt korlátozott szerepük miatt kizártuk (Tonkiss és Rawlins, 1992) különösen a hipotalamikus területekhez viszonyítva, és a közepes agyi struktúrák részleges térfogatának megakadályozására az interpeduncularis fossa közelében, beleértve a materia nigra-t. A hipotalamuszot a harmadik kamra ventrális részét befogadó MRI szkennelés koronális nézetében határoztuk meg.3a és 3b). A sagittális nézetet anatómiai határok meghatározására használtuk, beleértve a lamina terminál síkját és az elülső szabadidő hátsó szélét, és a mammilláris testeket, mint a hátsó szegélyt. Ahogy az elülső hátsó, a hipotalamusz ortogonális alakját figyelembe vettük.Langevin és Iversen, 1980).

A hipotalamusz lebontása. a) Koronális nézet MRI kép és (b) koronális nézet PET kép.

4.5. A vizsgálatokat

Az inzulin, a leptin és a teljes ghrelin éhgyomri vérmintáit gyűjtöttük össze. 10 ml mintát gyűjtöttünk 10 mikroliter / ml szerin proteáz inhibitor pefabloc sc (4-amidinofenil-metánszulfonil-fluorid, Roche Applied Science, Németország) csövekbe. A plazma inzulin koncentrációját radioimmunoassay (RIA) segítségével határoztuk meg (Morgan és Lazarow, 1962) az 3% -on belüli vizsgálati együtthatóval (Linco Research, Inc. St. Charles, MO). A Leptint (Millipore, St. Charles, MO) és a ghrelin koncentrációkat (Linco Research, Inc. St. Charles, Mo) szintén RIA-val határoztuk meg. Az összes mintát két példányban futtattuk.

4.6 statisztikai elemzés

Ismétlődő mérések analízise ANOVA-t alkalmaztunk minden egyes ROI-ban (a hypothalamus kivételével), a műtéten belüli főbb hatásokat (preoperatív vs. posztoperatív) és a lateralitást (bal és jobb oldali), és a műtétet a lateralis interakcióval hatás (ami azt jelezte, hogy a bariatrikus sebészetre adott válaszok a bal és a jobb oldalon különböztek-e). A nem-irányított páros teszteket, vagy a műtét fő hatását az ismételt mérésekből, ANOVA-ból vagy párosított t-próbát (a hypothalamus-adatokra), és a nemparaméteres Wilcoxon-aláírt teszteket alkalmaztuk arra, hogy teszteljék a bariatrikus sebészet hatását az egyes kötési potenciálokon belül. ROI. Az 0.007 p-érték küszöbértékét az 7 ROI Bonferroni-korrigált összehasonlításának értelmezésére használtuk. A Wilcoxon aláírt rangú tesztet a műtét hatásának tesztelésére használták a pre- és posztoperatív tömegre, a BMI-re, a pszichológiai skálákra és a hormonvizsgálatokra. Az összefoglaló adatokat az átlag ± standard hibája (SEM) jelentik, és az elemzéseket SPPS (v 17.0, SPSS Inc., IL) statisztikai szoftver segítségével végeztük.

Köszönetnyilvánítás

Szeretnénk köszönetet mondani Pamela Marks-Shulmannak, MS-nek, RD-nek és Joan Kaiser-nek, az RN-nek a tanulmány támogatása iránt.

Támogatás támogatás:

A JPD támogatást kapott a Vanderbilt Környezet-egészségügyi Tudományos Tudósok Programtól (NIEHS K12 ESO15855). Ezt a munkát az NIH támogatta RO1-DK070860, NIDDK az NNA-nak. Ezt a munkát részben a Vanderbilt CTSA 1 UL1 RR024975 támogatása is támogatta az NCRR / NIH, a Vanderbilt Diabetes Kutatási és Képzési Központ (DK20593) és a Vanderbilt emésztőrendszeri kutatások Központ (DK058404).

Rövidítések

ROI: érdekes régió
DA: dopamin
DA D2: D típusú dopamin₂/ D₃
RYGB: Roux en Y Gyomor bypass
VSG: Függőleges ujjú gastrectomia
BDI: Beck Depresszió Készlet-II
Sjostrom és mtsai.: Binge Eating Scale
BD_ND: Kötési potenciál

Lábjegyzetek

Kiadói nyilatkozat: Ez egy PDF-fájl egy nem szerkesztett kéziratból, amelyet közzétételre fogadtak el. Ügyfeleink szolgálataként a kézirat korai változatát nyújtjuk. A kéziratot másolják, megírják és felülvizsgálják a kapott bizonyítékot, mielőtt a végleges idézhető formában közzéteszik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a gyártási folyamat során hibák észlelhetők, amelyek hatással lehetnek a tartalomra, és minden, a naplóra vonatkozó jogi nyilatkozat vonatkozik.

Irodalmi hivatkozások

Bazzett TJ, Becker JB. A nemi különbségek az ösztrogén gyors és akut hatásaiban a striatális D2 dopamin receptor kötődésében. Brain Res. 1994;637: 163-172. [PubMed]
Beck AT, Steer RA, Ball R, Ranieri W. Beck depresszió-leltár-IA és -II összehasonlítása pszichiátriai járóbetegekben. J Pers Értékelés. 1996;67: 588-597. [PubMed]
Bocchieri LE, Meana M, Fisher BL. A morbidus elhízás műtéti pszichoszociális következményeinek áttekintése. Journal of Psychosomatic Research. 2002;52: 155-165. [PubMed]
Buchwald H, Estok R, Fahrbach K, Banel D, Jensen MD, Pories WJ, Bantle JP, Sledge I. Súly és típus 2 cukorbetegség bariatrikus műtét után: szisztematikus felülvizsgálat és meta-elemzés. Am. Med. 2009;122: 248-256. e5. [PubMed]
D'Haenen HA, Bossuyt A. Dopamin D2 receptorok depresszióban egyetlen fotonemissziós komputertomográfiával mérve. Biol Psychiatry. 1994;35: 128-132. [PubMed]
Dunlop BW, Nemeroff CB. A dopamin szerepe a depresszió kórélettanában. Arch Gen Psychiatry. 2007;64: 327-337. [PubMed]
Faraj M, Havel PJ, Phelis S, Blank D, Sniderman AD, Cianflone K. Plazma-acileződést stimuláló fehérje, adiponektin, leptin és ghrelin a gyomor túlsúlyos műtét által kiváltott tömegveszteség előtt és után. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88: 1594-1602. [PubMed]
Febo M, Gonzalez-Rodriguez LA, Capo-Ramos DE, Gonzalez-Segarra NY, Segarra AC. Ösztrogénfüggő változások a D2 / D3 által indukált G fehérje aktivációban a kokainszenzitizált nőstény patkányokban. J Neurochem. 2003;86: 405-412. [PubMed]
Figlewicz DP, Evans SB, Murphy J, Hoen M, Baskin DG. Az inzulin és a leptin receptorainak expressziója a patkány ventrális tegmentális részén / substanciában (VTA / SN). Brain Res. 2003;964: 107-115. [PubMed]
Figlewicz DP, Benoit SC. Inzulin, leptin és élelmiszer-jutalom: frissítse az 2008-et. Am. J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009;296: R9-R19. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Rendkívül J, Fekete S, Daston S, Rardin D. Az elhízott személyek súlyosságának mérése. Addict Behav. 1982;7: 47-55. [PubMed]
Grimm JW, Lásd RE. Az elsődleges és a másodlagos jutalmakra vonatkozó limbikus magok disszociációja a relapszus állatmodelljében. Neuropsychop. 2000;22: 473-479. [PubMed]
Hamdi A, Porter J, Prasad C. Csökkent striatális D2 dopamin receptorok elhízott Zucker patkányokban: változások az öregedés során. Brain Res. 1992;589: 338-340. [PubMed]
Hirvonen J, Karlsson H, Kajander J, Markkula J, Rasi-Hakala H, Nagren K, Salminen JK, Hietala J. Striatális dopamin D2 receptorok súlyos depressziós rendellenességben szenvedő, gyógyszeres kezelésben nem részesült betegekben [11C] raclopride PET alkalmazásával. Pszichofarmakológia (Berl) 2008;197: 581-590. [PubMed]
Hommel JD, Trinko R, Sears RM, Georgescu D, Liu ZW, Gao XB, Thurmon JJ, Marinelli M, DiLeone RJ. A leptin receptor jelzése a középső dopamin neuronokban szabályozza a táplálást. Neuron. 2006;51: 801-810. [PubMed]
Huang XF, Zavitsanou K, Huang X, Yu Y, Wang H, Chen F, Lawrence AJ, Deng C. Dopamin transzporter és D2 receptor kötődési sűrűsége egerekben, amelyek hajlamosak vagy rezisztensek a krónikus, nagy zsírtartalmú étrend által okozott elhízásra. Behav Brain Res. 2006;175: 415-419. [PubMed]
Iannelli A, Dainese R, Piche T, Facchiano E, Gugenheim J. Laparoscopic hüvely gastrectomia a morbid elhízásért. World J Gastroenterol. 2008;14: 821-827. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Karamanakos SN, Vagenas K, Kalfarentzos F, Alexandrides TK. Súlycsökkenés, étvágycsökkenés, éhgyomri és posztprandialis ghrelin és peptid-YY szintek változása a Roux-en-Y gyomor megkerülés és a hüvely gastrectomia után: prospektív, kettős vak vizsgálat. Ann Surg. 2008a;247: 401-407. [PubMed]
Karamanakos SNMD, Vagenas KMD, Kalfarentzos FMDF, Alexandrides TKMD. Súlycsökkenés, étvágycsökkentés és éhgyomri és postprandialis Ghrelin és Peptide-YY szintek változása a Roux-en-Y gyomor-bypass és a hüvely gastrectomia után: egy leendő, kettős vak vizsgálat. Annals of Surgery. 2008b;247: 401-407. [PubMed]
Kessler RM, Woodward ND, Riccardi P, Li R, Ansari MS, Anderson S, Dawant B, Zald D, Meltzer HY. Dopamin D2 Receptor szintek a Striatumban, a Thalamusban, a Substantia Nigra-ban, a Limbic régióban és a Cortexben a schizophrenic alanyokban. Biológiai pszichiátria. 2009;65: 1024-1031. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Lammertsma AA, Ben CJ, Hume SP, Osman S, Gunn K, Brooks DJ, Frackowiak RS. A klinikai [11C] racloprid vizsgálatok elemzésének összehasonlítása. J Cereb véráramlási metab. 1996;16: 42-52. [PubMed]
Langevin H, Iversen LL. Új módszer az emberi hipotalamusz mikrodisszekciójára, a kolinerg, a GABA és a katecholamin rendszerek feltérképezésére tizenkét magban és területen. Brain. 1980;103: 623-638. [PubMed]
Li Y, South T, Han M, Chen J, Wang R, Huang XF. A magas zsírtartalmú étrend csökkenti a tirozin-hidroxiláz mRNS expresszióját, függetlenül az elhízásérzékenységtől az egerekben. Agykutatás. 2009;1268: 181-189. [PubMed]
Maes F, Collignon A, Vandermeulen D, Marchal G, Suetens P. Multimodality képregisztráció a kölcsönös információ maximalizálásával. IEEE Trans Med képalkotás. 1997;16: 187-198. [PubMed]
Mark S, Raj N, Dah-Ren H, Yasuhiko S, Peter ST, Yiyun H, Marc L. Az amfetamin hatása az [18F] fallypride in vivo D2 receptorokhoz kötődéséhez a főemlős agyi és extrasztriatális régiókban: Egyetlen bolus és bolus és állandó infúziós vizsgálatok. Szinapszis. 2004;54: 46-63. [PubMed]
Martinez D, Slifstein M, Broft A, Mawlawi O, Hwang DR, Huang Y, Cooper T, Kegeles L, Zarahn E, Abi-Dargham A, Haber SN, Laruelle M. Imaging emberi mesolimbikus dopaminátvitel Pozitron emissziós tomográfiával. II. Rész [vastagbél] Amfetamin által kiváltott dopamin felszabadulás a Striatum funkcionális alcsoportjaiban. J Cereb véráramlási metab. 2003;23: 285-300. [PubMed]
Meyer JH, Kruger S, Wilson AA, Christensen BK, Goulding VS, Schaffer A, Minifie C, Houle S, Hussey D, Kennedy SH. Alacsonyabb dopamin transzporter kötési potenciál a striatumban a depresszió során. Neuroreport. 2001;12: 4121-4125. [PubMed]
Morgan CR, Lazarow A. Az inzulin immunológiai vizsgálata két antitest rendszer alkalmazásával. Proc Soc Exp Biol Med. 1962;110: 29-32. [PubMed]
Morinigo R, Moize V, Musri M, Lacy AM, Navarro S, Marin JL, Delgado S, Casamitjana R, Vidal J. Glucagon-szerű peptid-1, YY peptid, éhség és telítettség a gyomor túlsúlyos műtét után morbidusan elhízott alanyokban. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91: 1735-1740. [PubMed]
Nakazato T. Striatusi dopamin felszabadulás a patkányban, egy cued kar-press feladat során az élelmiszer-jutalomért és az időbeli változások fejlődésével, nagy sebességű voltammetriával mérve. Kísérleti agykutatás. 2005;166: 137-146.
Peterli RMD, Wolnerhanssen BMD, Peters TMD, Devaux NMD, Kern BMD, Christoffel-Courtin CMD, Drewe JMD, von Flue MMD, Beglinger CMD. A glükóz metabolizmus javulása bariatrikus műtét után: a laparoszkópos Roux-en-Y gyomor-bypass és a laparoszkópos hüvely gastrectomia összehasonlítása: egy leendő randomizált vizsgálat. Annals of Surgery. 2009;250: 234-241. [PubMed]
Riccardi P, Li R, Ansari MS, Zald D, Park S, Dawant B, Anderson S, Doop M, Woodward N, Schoenberg E, Schmidt D, Baldwin R, Kessler R. Amfetamin által indukált [18F] fallypride elmozdulása striatumban és extrasztriatív régiók az emberekben. Neuropsychop. 2006;31: 1016-1026. [PubMed]
Riccardi P, Baldwin R, Salomon R, Anderson S, Ansari MS, Li R, Dawant B, Bauernfeind A, Schmidt D, Kessler R. Az alapvonalú Dopamin D (2) receptor elfoglaltsága Striatumban és extrasztriatális régiókban az embereknél Pozitron emisszióval Tomográfia [(18) F] Fallypride-tel. Biol Psychiatry. 2007
Riccardi P, Baldwin R, Salomon R, Anderson S, Ansari MS, Li R, Dawant B, Bauernfeind A, Schmidt D, Kessler R. Becslés a dopamin D2 receptorok kihasználtságáról a striatum és extrastriatális régiókban a pozitron emissziós tomográfiával a [ 18F] fallypride. Biol Psychiatry. 2008a;63: 241-244. [PubMed]
Riccardi P, Baldwin R, Salomon R, Anderson S, Ansari MS, Li R, Dawant B, Bauernfeind A, Schmidt D, Kessler R. Az alapvonalú Dopamin D2 receptor elfoglaltsága Striatumban és extrasztriatális régiókban a pozitron emissziós tomográfiával [[ 18F] Fallypride. Biológiai pszichiátria. 2008b;63: 241-244. [PubMed]
Santry HP, Gillen DL, Lauderdale DS. A bariatrikus sebészeti eljárások trendjei. Jama. 2005;294: 1909-1917. [PubMed]
Schwartz MW, Woods SC, Porte D, Jr, Seeley RJ, Baskin DG. A központi idegrendszer táplálékfelvételének ellenőrzése. Nature. 2000;404: 661-671. [PubMed]
Sears D, Fillmore G, Bui M, Rodriguez J. Gyomor-bypass betegek értékelése 1 év műtét után: az életminőség változása és az elhízással kapcsolatos feltételek. Obes Surg. 2008;18: 1522-1525. [PubMed]
Sjostrom L, Lindroos AK, Peltonen M, Torgerson J, Bouchard C, Carlsson B, Dahlgren S, Larsson B, Narbro K, Sjostrom CD, Sullivan M, Wedel H. Svéd Obese Témák Tanulmányok tudományos, G. Életmód, cukorbetegség és szív- és érrendszeri Kockázati tényezők 10 évek Bariatric sebészet után. N Engl J Med. 2004;351: 2683-2693. [PubMed]
Sjostrom L, Narbro K, Sjostrom CD, Karason K, Larsson B, Wedel H, Lystig T, Sullivan M, Bouchard C, Carlsson B, Bengtsson C, Dahlgren S, Gummesson A, Jacobson P, Karlsson J, Lindroos AK, Lonroth H Naslund I, Olbers T, Stenlof K, Torgerson J, Agren G, Carlsson LM. A bariatrikus sebészet hatása a svéd elhízott személyek halálozására. N Engl J Med. 2007;357: 741-752. [PubMed]
Kis DM, Jones-Gotman M, Dagher A. A takarmány által indukált dopamin felszabadulás dorzális striatumban korrelál az egészséges ember önkéntesek étkezési kellemességével. Neuroimage. 2003;19: 1709-1715. [PubMed]
Kis DM, Veldhuizen MG, Felsted J, Mak YE, McGlone F. Elválasztható szubsztrátok az előrejelző és fogyasztó élelmiszer-kemoszenzációhoz. Neuron. 2008;57: 786-797. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Steele KE, Prokopowicz GP, Schweitzer MA, Magunsuon TH, Lidor AO, Kuwabawa H, Kumar A, Brasic J, Wong DF. A központi dopamin receptorok módosítása a gyomor megkerülő műtét előtt és után. Obes Surg. 2009
Szczypka MS, Kwok K, Brot MD, Marck BT, Matsumoto AM, Donahue BA, Palmiter RD. A caudate putamenben a dopamin termelés helyreállítja a dopaminhiányos egerek táplálását. Neuron. 2001;30: 819-828. [PubMed]
Thanos PK, Michaelides M, Piyis YK, Wang GJ, Volkow ND. Az élelmiszer-korlátozás jelentősen növeli a dopamin D2-receptort (D2R) az elhízás patkánymodelljében, amelyet in vivo muPET képalkotással ([11C] raclopride) és in vitro ([3H] spiperone) autoradiográfiával értékeltek. Szinapszis. 2008;62: 50-61. [PubMed]
Tonkiss J, Rawlins JN. A mammilláris test elváltozásai és a korlátozott szubkultális kimeneti elváltozások patkányokban hosszan tartó DRL-teljesítmény romlást okoznak. Exp Brain Res. 1992;90: 572-582. [PubMed]
Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ. Képalkotó vizsgálatok a dopaminnak a kokain megerősítésében és az emberekben való függőségében betöltött szerepéről. J Psychopharmacol. 1999;13: 337-345. [PubMed]
Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Logan J, Jayne M, Franceschi D, Wong C, Gatley SJ, Gifford AN, Ding YS, Pappas N. Az emberek „nonhedonikus” táplálékmotivációja magában foglalja a dopamint a háti striatumban, és a metilfenidát ezt felerősíti. hatás. Szinapszis. 2002;44: 175-180. [PubMed]
Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Telang F. Átfedő idegsejtek a függőségben és az elhízásban: a rendszerek patológiájának bizonyítéka. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3191-3200. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusll N, Fowler JS. Agyi dopamin és elhízás. A Lancet. 2001a;357: 354-357.
Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusil N, Fowler JS. Agyi dopamin és elhízás. Gerely. 2001b;357: 354-357. [PubMed]
Wells WM, 3rd, Viola P, Atsumi H, Nakajima S, Kikinis R. Többmodális kötetregisztráció a kölcsönös információ maximalizálása révén. Med Image Anal. 1996;1: 35-51. [PubMed]
Fehér NM. Az érzékelőmotor funkciójának ellenőrzése dopaminerg nigrostriatális neuronokkal: befolyásolás az evésre és az ivásra. Neurosci Biobehav Rev. 1986;10: 15-36. [PubMed]
Yang ZJ, Meguid MM, Chai JK, Chen C, Oler A. Kétoldalú hipothalamikus dopamin infúzió a hím Zucker patkányban A táplálék csökkentése a csökkent étkezés mérete miatt. Farmakológia Biokémia és viselkedés. 1997;58: 631-635.