Overeating, elhízás és dopamin receptorok (2010)

Ugrás:

Absztrakt

A dopamin neurotranszmitter kulcsszerepet játszik az agyi jutalomkörben. A nagymértékben függőséget okozó gyógyszerek, például a kokain bevétele a limbikus agy dopaminszintjének növekedését okozza, beleértve a striatum magjait is, ami a kapcsolódó viselkedés megerősödéséhez vezet (1). A közelmúltban végzett vizsgálatok rávilágítottak a striatum részvételére az elhízott emberek etetésében. Különösen a pozitron emissziós tomográfiai vizsgálatok kimutatták, hogy a striatális dopamin D₂ az elhízott egyénekben a D receptorhoz képest csökken₂ a kevésbé hajlékony társaikból származó \ t2). Ezen túlmenően azt is kimutatták, hogy az elhízott egyedek hajlamosak elfogyasztani, hogy kompenzálják a tompa striatális érzékenységet (3). A striatális dopamin jelzés analóg hiányosságait a drogoktól függő egyéneknél is megfigyelték. Mivel a kóros túlélést az öröm és a kényszer is folytatja az ismert negatív hatások ellenére, mint például a kábítószer-függőség, úgy gondolják, hogy magában foglalja a dopamin neurotranszmissziót. Azonban, hogy ezek a hiányosságok a D₂ Nyílt kérdés, hogy a receptor elhízás jelez-e a meghajtó elhízását, vagy hogy az elhízott személyek hiányosságokat okoznak a jutalomfunkció következtében.

Johnson és Kenny (4) megfogalmazta, hogy megértsék a kényszeres evés fiziológiáját a patkányok viselkedésének tanulmányozásával, könnyen hozzáférhetővé téve a magas zsírtartalmú ételeket. Most azt találták, hogy az agyi jutalmi áramkör, amely a kényszeres túlfogyasztásban van, hasonló a kábítószer-függőséghez kapcsolódó áramkörhöz (4).

Az első kísérletsorozatban nagyjából azonos méretű patkányokat készítettünk agyi stimulációs jutalmakra. Röviden, a stimuláló elektródákat beültettük az oldalsó hypothalami-ba. A patkányokat megengedték a sebészeti beavatkozásokból, és rögzítettük a patkányoknak a kerék megfordításához szükséges elektromos stimuláció alapszintjét. A stimuláció vagy a stabil jutalom-küszöb mennyisége gyakorlatilag azonos volt minden patkány esetében. Ezután a szerzők három csoportra osztották az állatokat. 40 napoknál az első patkánykészletnek csak a standard laboratóriumi fajtája volt; a második szett hozzáférhetett a chow-hoz és egy órás hozzáféréssel az ízletes, energiában gazdag „kávézó-stílusú” ételekhez, mint a szalonna, a kolbász és a torta; és a harmadik szett kiterjesztett hozzáférést biztosított mind a chow, mind a magas zsírtartalmú ételekhez. Idővel az energiában gazdag élelmiszerekhez széles körben hozzáférhető patkányok körülbelül kétszer annyi súlyt szereztek, mint azok a patkányok, akiknek csak a chow vagy a chow hozzáférése volt, és korlátozott mennyiségű energiagazdag étel. Ezen túlmenően, az ízletes étrendhez nagyobb hozzáféréssel rendelkező patkányok nagyobb stimulációt igényeltek a kerék megfordítására, ami az agy jutalmának hiányosságának a jellemzője, amely szintén összefügg a kábítószerfüggőség formáival.

Ezután a szerzők megvizsgálták, hogy az overeating bármilyen hatást gyakorolt-e a D-re₂ receptorok szintje a striatumban. Ehhez a szerzők az elektródák behelyezése nélkül megismételték az adagolási kísérleteket. Ismét a patkányokat három csoportra osztottuk, amelyek csak a chow-hoz, chow-hoz és a magas zsírtartalmú ételekhez való korlátozott hozzáféréssel, vagy a chow-val és a magas zsírtartalmú élelmiszerekhez való széles körű hozzáféréssel rendelkeztek. Miután csak a testtömeg és a kiterjedt hozzáférésű patkányok közötti testtömeg jelentős különbségeket észleltek, megölték őket a D-szintek vizsgálata céljából.₂ receptorok a striatális komplexben. Az immunoblot analízis kimutatta, hogy a patkányok testtömege negatívan korrelált a D szintjével₂ receptorokhoz. Más szóval, annál kisebb a patkány, annál kisebb a D sűrűsége₂ receptorok a striatumban.

A striatális D szintek közötti kapcsolat kialakítása₂ A receptorok és agyi jutalom egy új patkánycsomagban a szerzők egy vírusvektort használtak egy rövid hajú interferáló RNS-sel, hogy megakadályozzák a génexpressziót. Csökkent D daganatok₂ A receptorok szintje a knockdown után megnövekedett jutalmi küszöbértékeket mutatott, amelyek hasonlítottak a patkányoknál a kiterjesztett hozzáférésű, gazdag étrendhez. Érdekes módon más újabb tanulmányok kimutatták, hogy az eredetileg impulzív patkányok csökkentették a D-t₂/D₃ szintje még a gyógyszer expozíció hiányában is (5). Ezzel ellentétben lehetséges, hogy a magas D₂ a receptor szintek védelmet nyújthatnak a kábítószer-bevitel ellen (2). Az ezekből a vizsgálatokból eredő megválaszolatlan probléma, hogy a spontán impulzivitás korrelál-e a redukcióval a redukált D-n keresztül₂ szintje.

Egy másik kísérletsorozatban a patkányoknak hozzáférést kaptak a három étrend egyikéhez, és 40 napok után kondicionáltuk, hogy a fényjelzésnek megfelelő lábsokkot várjanak (4). Mindhárom csoportból származó patkányok egy rövid ideig is megengedték, hogy enni az energiagazdag ételeket. A patkányok, amelyeknek korai hozzáférése korlátozott volt, vagy nem jutottak hozzá az energiában gazdag ételekhez, amint bejutottak az ízletes ételekhez. Ezek a patkányok abbahagyták az evést, amikor a fényjelzés bekapcsolt. A lábkockáktól való félelem azonban nem tudta megakadályozni, hogy a patkányok elterjedjenek az ízletes ételekhez. Ismét a kompulzív overeating hasonlított a kábítószer-önigazgatásra, mivel a negatív következmények nem voltak elegendőek a jutalomkereséshez.

Összefoglalva, ezek a tanulmányok erőteljesen vitatják az agyi jutalmak áramkörének a kényszeres overeatingban való részvételét. Az elhízás közvetlen szerepének érvelése kevésbé kényszerítő. A laboratóriumi rágcsálókkal végzett összes viselkedési vizsgálathoz hasonlóan rendkívül óvatosan kell eljárni az észlelések emberi populációkra történő extrapolálásakor. Emberben az étkezési cselekményt alapvetően befolyásolják azok a társadalmi, kulturális és érzelmi tényezők, amelyek más állatokban (még más főemlősökben is) nem figyelhetők meg. Továbbá, a táplálkozási viselkedés sokkal bonyolultabb, mint a gyógyszer önadagolásához kapcsolódó viselkedés. Például egy szendvics eszik a szenzoros részvétel több szintjét is magában foglalja oly módon, hogy a heroin injektálása nem. Ráadásul a gyógyszerek a receptorok közvetlen beavatkozásával aktiválják az agy jutalmú áramkört, míg az élelmiszerek közvetetten számos vegyi anyag, például hormonok, opioidok és kannabinoidok révén. Azt is érdemes szem előtt tartani, hogy az agyi jutalmak nem az egyetlen táplálkozási magatartásban részt vevő kör; más áramkörök, mint például a tanulás és a motiváció, jelentős szerepet játszanak az etetésben is (2). Végül számos olyan genetikai és anyagcsere-tényező van, amely az egyén túlhajszolására hajlamosít, és befolyásolja az elhízásra való hajlamot. Különösen az elmúlt két évtizedben végzett kutatás elsősorban a leptinre és a ghrelinre, az étvágyat befolyásoló hormonokra összpontosított. Ismeretes, hogy a leptin befolyásolja a striatális aktivitást és az étkezési viselkedést (6). A leptin jelzése a hipotalamuszban és a striatális D-ben₂ a receptor jelátvitel koordinálása az energia homeosztázis szabályozásához szükséges, további vizsgálatokra van szükség (7).

Mindazonáltal érdekes kérdések merülnek fel. Van-e közvetlen kapcsolat a kábítószerrel való visszaélés és a kényszeres túladagolás között? Lehet-e a klinikán a másiknak prediszponáló tényezőnek tekinteni? És végül, a kábítószerrel való visszaélés elleni gyógyászati ​​szerek hatékonyak-e a kényszeres overeating kezelésében? Kétségtelen, hogy a tanulmányok a jelenlegi ismeretekre épülnek, hogy világosabb képet nyújtsanak.

Referenciák