Cukor-függőség: az evolúciótól a forradalomig (2018)

Absztrakt

Bevezetés

Az elhízás a második világháború óta az egyik legnagyobb egészségügyi terhelés, a növekvő morbiditás és a várható élettartam csökkenése (1, 2). Számos krónikus betegség, köztük a szív- és érrendszeri betegségek, a cukorbetegség és a rák fontos tényezője.3). Tekintettel az „elhízás járványával” összefüggő társadalmi és gazdasági terhekre, számos tendencia figyelhető meg a tudományágak, köztük az orvostudomány, a táplálkozás, az idegtudomány, a pszichológia, a szociológia és a közegészségügy terén. Számos beavatkozást javasoltak, de eddig minimális előrelépés történt. Ez az elhízásválság nem csak a fejlett országokra, hanem a kevésbé fejlett országokra is hatással van, a lakosságának legfeljebb 30% -a vagy annál nagyobb része túlsúlyosnak vagy elhízottnak minősül.1, 4). Az elmúlt 30 években a testtömeg aránytalan növekedése fokozódott (1, 5, 6).

Gyakorlatilag minden kutató megkérdezte a kérdést, hogy mi változott ebben a viszonylag rövid idő alatt? A közös elmélet az ülő életmód növekedése. Néhányan azt állítják, hogy ez önmagában magyarázza a járványt, azzal érvelve, hogy az energiafogyasztás az élelmiszer-fogyasztás helyett jelentősen csökkent a modern társadalomban, mint a vadász-gyűjtögető őseink (7). A fizikai inaktivitás, a televíziózás órái és az elhízás közötti közvetlen összefüggésnek ezt a fogalmát több tanulmány is alátámasztja.8-10). Második elmélet a rendkívül ízletes ételek rendelkezésre állása és fogyasztása, amely az elmúlt évtizedekben emelkedett. A Nestle beszámolt az 11,000 új élelmiszertermékeinek megjelenéséről a szupermarketek polcain minden évben 1998-ban (11) számtalan új és vonzó ízkombináció bevezetése az élelmiszer-fogyasztók számára. Az „élelmiszerkörnyezet” és az elhízás közötti kapcsolat vizsgálata arra a következtetésre jutott, hogy a viszonylag olcsó és kényelmes „snack” élelmiszerekhez való általános hozzáférés megváltoztatta a szokásos étkezési viselkedést, beleértve az otthoni étkezésekre fordított kevesebb időt is.12). Az élelmiszerellátás iparosodása csökkentette az energia sűrű élelmiszerek költségét finomított cukrok, szemek és / vagy zsírok hozzáadásával a termékeikhez (11). A feldolgozott élelmiszerek fogyasztása nőtt a gyermekeknél (13) és kisgyermekek (14).

Míg a viselkedési és életmód-beavatkozások továbbra is az elhízás fő „kezelési” megközelítése maradnak, az étrend-betartás akadályt képez (15). A legújabb kutatások azt mutatják, hogy a magasan feldolgozott élelmiszerek addiktívak, és a hedonikus mechanizmusok (öröm-kereső utak) kritikus szerepet játszhatnak az elhízás patogenezisében (16). Azt is javasolta, hogy a kalóriaszámlálásra összpontosítson, és hogy a jövőbeni stratégiáknak hangsúlyozniuk kell az étrendi minőséget és az egyes tényezőket, mint például az anyagcsere hormonális szabályozása (17) és a bél mikrobióma (18). Tekintettel azokra a kihívásokra, amelyekkel sok ember szembesül étvágyának visszaszorításával a mai „élelmiszer-környezetben”, úgy tűnik, hogy az élelmiszer-választás körülményeinek megváltoztatásához közpolitikai változtatásokra lesz szükség (19). Gearhardt és Brownell szerint (20) „Fontos, hogy megvizsgáljuk a potenciálisan függőséget okozó élelmiszerek széleskörű szubklinikai hatásait a közegészségügyi megközelítések alkalmazásával” (20). A dolgozat célja, hogy áttekintje a finomított cukrok humán előítéletét, és hogyan alakítja át az agyat, és milyen következményekkel jár a közegészségügyi politikára.

A táplálkozási átmenet elmélete

A táplálkozási átmenet elmélete először arra mutatott rá, hogy a globális trendeket egy „nyugati étrendre” mutatta, amely finom zsírt és cukrot tartalmazó, és alacsony rosttartalmú ételeket tartalmaz.21). Később a kifejezést a megnövekedett BMI és a változó gazdasági és mezőgazdasági tényezők közötti korreláció rögzítésére használták. A korai azonosított tényezők közé tartozik az urbanizáció, a gazdasági növekedés, a technikai változások és a kultúra (22) míg a kritikus tényezők újabb leírása a technológia, az urbanizáció, a gazdasági jólét az élelmiszerköltséghez viszonyítva és a globális kereskedelem bővülése (23). A táplálkozási átmenet elmélete nem új koncepció. A korábbi modellek tartalmazzák a demográfiai és epidemiológiai átmenetet. Popkin és Gordon-Larsen azonosítják, hogy mindkét történelmi folyamat megelőzi a táplálkozási átmenetet (22). Az epidemiológiai átmenet az éhínséggel, az alultápláltsággal és a gyenge higiéniai betegségekkel összefüggő betegségek magas prevalenciájától a városi-ipari életmódhoz kapcsolódó krónikus és degeneratív betegségek magas előfordulásának mintájára való elmozdulást írja le.24). Ez az ökológiai keret elemzi a társadalmi szinten bekövetkezett változásokat, vizsgálva, hogy a mezőgazdasági és élelmiszer-ellátási láncok hogyan befolyásolják a globális étrendet. Az elmélet azt sugallja, hogy az „upstream” beavatkozások (kínálati oldal) hatékonyabbak lesznek, mint az alacsonyabb függő gyümölcsök kezelése (azaz a testmozgás, a kalória-korlátozás).

A táplálkozási átmeneti elméletet megerősítő bizonyítékok támasztják alá, amelyek arra utalnak, hogy az állatok széles köre is az elmúlt években egyre nagyobb súlyt kap (25, 26). Az „elhízás környezeti elméletét” támogató egyéb kifejezések magukban foglalják a „globalizációt” a legtávolabbi szinten, és a „szomszédos hatást” a közelebbi szinteken (27). Ennek ellenére a „szomszédsághatás” messzemenő társadalmi következményekkel jár, tekintettel arra, hogy a szomszédság, ahol az egyik élet csak a szocioökonómiai helyzet megteremtése. A közelmúltban más kutatások arra utaltak, hogy a táplálkozási egyenlőtlenségekről a kínálati oldali tényezőket hangsúlyozó megbeszélések kevésbé jelzik a fogyasztási szokásokat, mint a keresleti oldali különbségek (28), az élelmiszer-függőség (FA) hipotézisének támogatása.

Az etetés evolúciós és genetikai szempontjai

Az emlősökben lévő zsírszövet fontos szerepet játszik a túlélésben, amikor a testet éhínségre készítik (29). Evolúciós szempontból a testzsír-előkészített állatok növekedése az élelmiszerhiány idején valójában azoknak, akik felhalmozódnak a testzsírban, előnyt jelentettek azokkal szemben, amelyek nem voltak (30). Ez azonban olyan időkben fordult elő, amikor az emberek bizonytalan élelmiszerellátással rendelkeztek (vadász-gyűjtő), és sok napot tölthettek egy hypocalorikus étrenden. Az őskori időkben a testtömeg túlzott növekedését az élelmiszer kereséséhez szükséges fizikai aktivitás csillapította, ráadásul a túlzott zsír ragadozóként alacsonyabb esélyeket rejt a zsákmány fogására és fordítva (29). Tehát még akkor is, ha nagy mennyiségű ételt fogyasztottak, a fizikai aktivitás által közvetített természetes fék volt.

Mikor változott ez a panoráma? Az első változás a mezőgazdaság és az állattenyésztés megjelenése volt ~ 10,000 évvel ezelőtt, ami az embereknek az élelmiszerellátás összegyűjtésével és biztosításával termelővé vált.31). Természetesen a gazdálkodás az éghajlattól és a bosszúságtól függött, amelyek az éhínséget eredményező terményeket képesek lebontani (3). A második változás az élelmiszerellátás iparosodása volt (ipari forradalom a tizenkilenc században), amely lehetővé tette a liszt és a cukor tömegtermelését.32) az utóbbi évtizedekben az olcsó és magas kalóriatartalmú feldolgozott és ultra-feldolgozott élelmiszerek (a bőséges cukrok, sók, zsírok) gyártásával (11, 33). Ez a két fejlemény kapcsolódik az élelmiszer rendelkezésre állásához és az élelmiszer finomításának és forgalmazásának módjához. Eközben egy harmadik fontos forradalom történt az elmúlt évtizedekben: az autók, televíziók és később a számítógép, ami egy ülő életmód felé vezetett (7). Amikor mindhárom átalakulás össze van kapcsolva, láthatjuk, hogy a kalóriabevitel nőtt, miközben a kalória-kiadások jelentősen csökkentek, ami az elhízás járványához vezetett.

Bár az emberek kulturálisan és technológiai szempontból fejlődtek, genomunk az elmúlt 10,000 években nagyon kevéssé változott (4). Ez azt jelenti, hogy az agyi áramkörünket még mindig úgy tervezték, hogy többet esznek az étkezési bőség előkészítésében az éhezési időszakokra (31). A legújabb genetikai vizsgálatok a specifikus tápanyagokkal és elhízással kapcsolatos génpolimorfizmusokra összpontosítottak (34-37). Ezt a vizsgálati területet nutrigenetikának nevezték, és azt sugallja, hogy az epigenetikus tényezők befolyásolják a prediszponáló gének expresszióját bizonyos populációkban. Például pozitív összefüggéseket találtak a zsír-tömeg és az elhízáshoz kapcsolódó gén (FTO) és a BMI között (38). Számos kutató érdekli a géneket, mint például az 2 (ADRB2) béta-adrenerg receptor és az 4 melanocortin receptor (MCR4), mivel a szénhidrátok (cukor) lenyelése után ezek expressziója megváltozhat.39-41). A kutatók szignifikáns kölcsönhatást találtak a cukorral édesített italok és a 32 BMI-vel összefüggő lokusok alapján számított genetikai-prediszpozíciós pontszám között, ami arra utal, hogy az édesített italok, BMI és zsírosság hatására ezt a tulajdonságot hordozó emberek (35). Emellett más kutatók azt is megállapították, hogy a chromosome16p11.2 esetében a gén különböző variációi befolyásolhatják az édes ételek fogyasztását (42, 43). Ebben a kérdésben az a kérdés, hogy hogyan kapcsolhatjuk össze a cukorfogyasztást az addiktív viselkedéshez?

Az addiktív gyógyszerek fejlődése

Amikor Charles Darwin felvetette az evolúciós elméletet, azt javasolta, hogy egy vonás jön létre, ha hozzájárul a túléléshez és egy faj reproduktív sikerének növeléséhez. A növények olyan védőintézkedéseket fejlesztettek ki, amelyek megakadályozzák a növényevő táplálékát. Például egyes alkaloidok, amelyek keserű ízt adnak a növénynek, az állatvilágban a legtöbb faj elkerülését eredményezik (44, 45). Mindazonáltal számos állatfaj, beleértve a hominideket, valamint az őskori embereket, kevesebb mennyiségű toxikus anyagot fogyasztott, és előnyöket szereztek a saját túlélésükért (45). Így egy koevolúció következett be, mivel az állatokban különböző tulajdonságok alakultak ki az élelmiszerekben lévő kalória tápanyagok kimutatására (azaz szénhidrátok), amelyek olyan jellemzőket mutattak ki, amelyek lehetővé tették a mérgező növények kis mennyiségének lenyelését a betegségek megelőzésére vagy a fizikai állapot javítására (45). Ez megmagyarázza a kokain vagy a dohánylevél rágását az amerikaiak őslakosai számára, lehetővé téve számukra a jobb fizikai alkalmasságot, hogy megbirkózzon a fáradtsággal és jobb eséllyel, hogy zsákmányt találjon vagy ételt találjon44). Azt állíthatjuk, hogy a táplálkozási élelmiszerektől való függőségünk, a túléléshez hasonlóan, részben bizonyos mérgező növényektől is függtünk. Mi tette őket addiktívnak? A tápanyagokhoz hasonlóan az emberek megtanulták, hogyan dolgozzák fel ezeket a mérgező növényeket, növelve azok hatékonyságát, ahogyan ez a modern időkben történik, és olyan drogokat és ételeket biztosít, amelyek kiemelkedő jutalmú választ adnak. Így mindkét esetben (élelmiszer vagy gyógyszerek) „evolúciós eltérés” történt, melynek következtében az emberi technológia képes volt gyorsabban megváltoztatni a környezeti feltételeket, mint a központi idegrendszerünkben bekövetkező változások (46, 47). Végső soron evolúciónkban az élelmiszerek vagy gyógyszerek lenyelése pozitív megerősítésnek és fejlett közös neurális áramköröknek jött létre a jutalomért, és az idővel nem változott, mivel hasonló neurális mechanizmusokat osztottak meg addiktív viselkedésben (48-50).

Neurális áramkörök jutalomért

A limbikus rendszer különböző agyterületekből áll, amelyek az érzelmek különböző aspektusait veszik figyelembe. Történelmileg kétirányú út volt a hippocampus és a hipotalamusz között (51). Idővel más struktúrák kerültek hozzáadásra az áramkörhöz, beleértve az amygdala-t, a nucleus accumbens-et (ventrális striatum) és a prefrontális kéregt. Ezeknek a struktúráknak a funkciói összetettek, és változatos működési mechanizmusuk még mindig tisztázott. Különböző neurotranszmitterek ebben az áramkörben (mint a GABA, a glutamát és az opioidok) részt vesznek a jutalom számos aspektusában (52, 53) azonban a ventrális tegmentális területről (VTA) a dopaminerg útvonal a nukleáris accumbens (NAc) felé a „jutalom” kaszkádban (54-60). Összefoglalva, a VTA és a NAc közötti dopaminerg útvonal blokkolása gátolja az ételre adott instrumentális reagálást és a dopamin (DA) hipotézisének alapjául szolgál.61). Később a tanulmányok kimutatták, hogy a „jutalom” homályos kifejezés (62), amely legalább három összetevőből áll: hedonics („tetszés”), megerősítés (tanulás) és motiváció (ösztönző, „akar”) (63). Úgy tűnik, hogy a NA az NAc-ben meghatározó szerepet tölt be az utóbbi két komponensben (tanulás és ösztönző motiváció) és kevésbé az előbbiben (hedonics), ahol az opioid és a GABA rendszer nagyobb szerepet játszik (64, 65).

Élelmiszer „jutalom” és dopamin

Bár az accumbens DA pontos jutalma a jutalomban még mindig nem világos, a legtöbb kutató egyetért abban, hogy részt vesz az etetési viselkedésben. Például az 1970-es évek eredeti tanulmányai kimutatták, hogy a striatonigralis DA útvonal 6-OH-dopaminnal történő elváltozása mély afágiát és adipsziát váltott ki (66). Ezt a megállapítást később megerősítettük DA-hiányos egerekben, amelyek szintén hipoaktívak, aphagikusak és adipsziásak voltak (67). Hasonlóképpen, az állatok pelletjének megnyomása az állatokban növeli a DA kiadását a NAc-ben (68-70) azonban nem a patkányfajták szabadon etetése során (70, 71) azt sugallja, hogy a DA az accumbensben szabályozza az instrumentális tanulást. Mások azt tapasztalták, hogy a patkány-szoptatás során a DA növekedése csak akkor történik, ha a patkányok táplálékhiányosak voltak (72, 73) vagy ízletes ételek jelenlétében (74-81). Érdekes, hogy a megnövekedett DA, miközben ismételt expozíció után nagyon ízletes ételeket fogyaszt,74, 75, 79), és ez akkor tér vissza, ha az ízletes ételeket egy másikra \ t82) arra utal, hogy ez a neurotranszmitter szerepe az NAc-ben az újdonságok felismerése szempontjából. Továbbá azt is kimutatták, hogy a DA neuronok reagálnak egy új élelmiszer expozíciójára, és ha ez az új élelmiszer párosítva van egy cue-val, egy későbbi expozíció során az étel önmagában nem indukálja a neuronális tüzelést, miközben a cue egyedül teszi, ami arra utal, hogy a DA neuronok részt vesz a kondicionált tanulásban (83, 84). A cue-élénkítő élelmiszerkeresés adaptívnak tekinthető, de az éhség hiányában a rosszul alkalmazkodó evés az FA hipotézisének alapját képezi. Kimutatták, hogy a rendkívül ízletes élelmiszerekhez való korlátozott vagy szakaszos hozzáférés növeli a cue-reaktivitást ezekre az élelmiszerekre, ami az extrém diétázási viselkedés következményeit érinti az emberekben (85).

További bizonyíték a DA-oknak a táplálkozási viselkedésre való bekapcsolódására vonatkozóan az orexigén peptideket alkalmazó vizsgálatokból származik. Jól ismert, hogy a különböző agyi helyeken lévő egyes peptidek képesek a táplálkozási viselkedés megindítására, például a galanin, ghrelin vagy opioidok paraventricularis injekciója elősegíti az étkezési bevételt még akkor is, ha patkányok telítettek (86-92). Ezek a peptidek, amelyek szisztémásan vagy helyileg injektáltak a paraventricularis magokban, megnövekedett NAc DA (93-95). Megfordítva, a cholecystokinin (CCK), egy anorexigén peptid lokális injekciója, a DA-kibocsátás csökkenése a NAc-ben (96). Úgy tűnik, hogy a DA-nak nagyobb szerepe van a megelőző viselkedésben, mint a fogyasztó viselkedésben. A gyomorból származó ghrelin ismert hatást fejt ki a hypothalamus orexigén neuronjaira, és a receptorokat azonosították a VTA, a hippocampus és az amygdala (97, 98). Úgy tűnik, hogy a Ghrelin olyan étkezési szempontok elismerésében részesül, amelyek különböznek a homeosztatikus mechanizmusoktól, amelyek elősegítik az élelmiszer-fogyasztást, amikor az energiaárak alacsonyak, így kulcsfontosságú hajtóere lehet az ízletes élelmiszereknek a metabolikus szükségleteket meghaladó fogyasztási motivációjának (99, 100).

Végül a DA rendszer farmakológiai manipulációja ellentmondásos eredményekhez vezetett. Egyrészt a közvetlenül az NAc-be bevitt DA képes növelni a lenyűgöző viselkedést (101, 102). Mások azonban nem tudták módosítani a táplálkozási viselkedést, ha specifikus DA agonistákat vagy antagonistákat alkalmaztak (103, 104). Nemrégiben a NA neuronok kémiailag aktiválódnak a VTA-ban, amelyek a NAc zavart táplálási mintáira irányulnak (105). Ezek a különböző eredmények részben azt mutatják, hogy nagyon nehéz javasolni, hogy csak egy neurotranszmitter vagy hormon felelős a vezetési viselkedésért.

A dopaminerg rendszer diszfunkciója elhízott betegekben

A kutatók azonosíthatják azokat az állatokat, amelyek hajlamosak az elhízásra, ha 5-napi súlygyarapodást mutatnak a magas zsírtartalmú étrendben (OP patkányok).106). Ezekben az OP patkányokban a DA neuronban az exocitózis mechanizmusainak hiánya, valamint az elszenvedett DA bazális szintek csökkenése volt tapasztalható.107, 108). Hasonlóképpen, a „cafeteria diétával” elhízott patkányok csökkentett dózisszinteket mutattak a NAc-ben, és kimutatták, hogy a patkányfű ízére a DA-t elhomályosították, miközben a DA-felszabadulást egy nagyon ízletes ételre válaszul növelte.109). A neuroimaging segítségével végzett humán vizsgálatok azt állapították meg, hogy az elhízott betegek alacsonyabb érzékenységgel rendelkeztek110) és a DA-D2 receptorok rendelkezésre állásának csökkenése (111, 112). Számos tanulmányban a „jutalomhiányos szindróma” kifejezést alkalmazták a DA-D2 receptor genetikai diszfunkciójának leírására, ami ember-kereső (táplálék, gyógyszerek) viselkedést eredményez (113-115). A DA-D2 gén variációi szintén összefüggésben álltak az impulzivitással és a kisebb, azonnali jutalmak előnyben részesítésével a nagyobb, de késleltetettekhez képest (késleltetés)116). Lehetséges, hogy az elhízott betegek kompenzálják a depressziós DA bazális szinteket az ízletes ételek túlburjánzásával (57). Ezzel ellentétben a bazális DA felszabadulás optimálisan indukált növekedése gátolja a fogyasztási viselkedést (117). Hogyan lehet ezeket az eredményeket összeegyeztetni más tanulmányokkal? A DA-t Phasically és tonically kiadja a lehetséges eltérő feladatokkal (118, 119). A bazális DA-szintek valószínűleg meghatározzák a rendszer tonikus válaszát, így teljes ellentétes választ adhatnak.

Kábítószer-függőség és accumbens dopamin

A legtöbb függőségi gyógyszer aktiválja a VTA-NAc útvonalat, függetlenül attól, hogy szisztémásan injektálják-e őket (120) vagy helyben alkalmazzák az accumbensben (121, 122). Továbbá, a NA-kban a DA felszabadulást növelő gyógyszerek is önmagukban adnak be (123-126). Így a függőségi drogok, mint az élelmiszer, növelik a DA felszabadulást a NAc-ben, azonban a gyógyszerek esetében ez a növekedés ismétlődően fordul elő minden alkalommal, amikor azt adják, összehasonlítva az ízletes ételekkel megfigyelt csökkenéssel. A blunted striatális DA-t és a csökkent DA-D2-receptor hozzáférhetőségét (a radiotracerrel való kötődési potenciálhoz viszonyítva) a kábítószerfüggő ember alanyok helyzet emissziós tomográfiás (PET) vizsgálataiban többször azonosították, és valószínűleg mind az eredmény, mind a \ t addiktív zavar okát (127). Tekintettel a humán PET-vizsgálatok hasonlóságára a kábítószer-fogyasztók és az elhízott személyek között (128) további kutatásokra van szükség a függőség-szerű étkezés neurobiológiai kockázati tényezőinek azonosításához. Az állatkísérletek azt sugallják, hogy a túlzott fogyasztás mindegyikük számára kedvező tényező lehet a másiknak (129, 130).

Az acetil-kolin és a telítettség jelzése

Az acetil-kolint (ACh) a helyi interneuronok szabadítják fel, amelyek kompromisszumot jelentenek a NAc neuronjainak kevesebb, mint 2% -ában (131, 132). Kiterjedt axonális arborizációval és szinapszisokkal rendelkeznek a közepes tüskés kimeneti neuronban (133). Az az ötlet, hogy az ACh ellenzi a DA funkciót a striatumban, a Parkinson-kór (PD) kutatásából származik. Ismert, hogy az antikolinerg (antimuszkarin) gyógyszerek voltak az első gyógyszerek, amelyeket elsősorban az M1 receptorokat antagonizáló PD kezelésében használtak (134, 135). Ez azt jelzi, hogy a DA általában gátló hatást fejt ki a striatális ACh interneuronokra, amint azt patkányokon (136). Ezen túlmenően a kolinerg agonisták elnyomják a DA-hiányos egerekben az L-dopa által kiváltott hyperlocomotiont.137). Különösen az antikolinerg szereket bántalmazzák (138) valószínűleg a striatumban fellépő DA aktivitás \ t139így egy antagonista kapcsolat valószínűleg létezik a DA és az ACh között az NAc-ben és a striatumban.

Úgy tűnik, hogy a NAc-ben az ACh modulációs hatása van a táplálkozási viselkedésre. A szabad etetés során az ACh étkezés végén nőtt (72) és egy ízletes étel fogyasztása után az állat abbahagyta az étkezés leállását (79, 140). Ez a növekmény eltűnt a lázas táplálkozású állatokban, akiknek gyomor-fisztula nyílt meg, szemben a zárt gyomor-fisztulával (141). Kétoldalú perfúzió a közvetett ACh agonista, neostigmin NAc-ben, csökkent táplálékfelvétel az élelmiszer-rászoruló állatokban (142). Ezzel ellentétben a kolinerg interneuron sérülése a NAc-ben egy specifikus toxinnal (AF64A) jelentősen megnövelte az étkezési bevételt (142). Továbbá, az anorektikus gyógyszer-kombináció phentermine / fenfluramine fokozott ACh felszabadulását a NAc-ben (143). Mindezek az eredmények arra utalnak, hogy az ACh a NAc-ben valószínűleg telítettséget jelez. A közelmúltban a kutatók megállapították, hogy a kolinerg interneuron aktivitásának növelése a NAc-ben csökkentette az ízletes ételfogyasztást, támogatva azt a hipotézist, hogy az NAc-ACh stop jelként működik (144).

Mi történik, ha az étel elrettentő ingerré válik? Feltételezett ízérzékelési paradigmával kimutatták, hogy az averzív inger (ebben az esetben szacharin) csökkenti a DA felszabadulást (78) növelve az ACh kimenetet (145). Továbbá, a neostigmin (közvetett ACh agonista) injekciója elegendő ahhoz, hogy provokáljon egy kondicionált ízérzést (146). Ezért a DA egyidejű növekedése az ACh felszabadulásának növekedésével az NAc-ben jelzi a telítettséget (stop), de ha a neurotranszmitterek felszabadulásának változása eltér (a DA csökkenése és az ACh növekedése), akkor az inger váltakozóvá válik (140). Összességében az állati takarmány a DA-felszabadulás kezdeti és tartós növekedését okozza, amit az ACh-kimenet jelátvitelének növekedése követ, így az állat elégedettvé válik (DA kiadás) és megállítja a viselkedést (ACh).

A kábítószerek visszaélés és visszavonás hatása az acetil-kolin felszabadulására a NAc-ben

Az addiktív kolinerg interneuronra a függőségi drogok eltérő válaszokat adnak. Ezeket a gyógyszereket a táplálékra gyakorolt ​​hatásuk alapján szétválaszthatjuk, például az ACh felszabadulás csökkent, vagy nem változott a NAc-ben, ha a gyógyszer növeli az élelmiszer bevitelét (opioidok, alkohol, benzodiazepinek).147-150) míg azok, akik anorektikusak (kokain, amfetamin, nikotin), ellentétes hatást fejtenek ki, az ACh felszabadulása (142, 151-153). Emellett a kolinerg abláció a NAc-ben fokozta a kokain érzékenységét (154). Mi a leggyakoribb a legtöbb kábítószer-függőségben, hogy a kábítószer-visszavonás során az ACh a NAc-ben növekszik (147, 149-151, 155). Emellett az ACh interneuron fokozott működése a NAc-ben megakadályozza a kokain és a morfin addiktív viselkedését (156). Az ACh kibővített felszabadulása a NAc-ben egyidejűleg a DA kiadás csökkenéséhez vezet (150, 151, 155, 157), amely megegyezik a kondicionált ízlelés ellen észlelt reakcióval.

Mi a különbség a táplálék és a függőségi drogok között?

Először is, a táplálkozási viselkedés, mint más „természetes” viselkedéseknél, egy olyan telítettségi rendszerrel rendelkezik, amelyet a gyomor mechanikai korlátai és a CCK-hoz hasonló peptidek biztosítanak, amelyek a telítettséget jelzik, míg a függőségi gyógyszerek nyilvánvalóan nem. Másodszor, még egy ízletes étel jelenlétében is, a kellemes hatás úgy tűnik, hogy egyidejűleg lecsökken a DA-válasz elhomályosodásával (74, 75, 79, 82) noha bizonyos esetekben az „érzékszerv-specifikus telítettség” az új élelmiszerek bevezetése után a fogyasztás folyamatos viselkedéséhez vezethet (82). Végül a DA növekedés nagysága étkezés közben alacsonyabb, mint a gyógyszer beadása során. A visszaélések kábítószerei nemcsak a striatális DA-t szabadítják fel, hanem blokkolják vagy megfordítják a DA újrafelvételét, és ezáltal erőteljesebb megerősítést hoznak létre az eufórikus állapoton keresztül (158). Egyes szerzők azzal érveltek, hogy nincs konkrét bizonyíték az élelmiszerből való kilépésre, különösen az olyan opioidokhoz hasonló gyógyszerekkel összehasonlítva (159) és hogy az élelmiszer-függőséget keltő kockázatok súlyosabb függőségeket \ t160). Az FA ellen indított egyéb érvek inkább „függőséget fogyasztanak”, mint magatartást, mint anyagot (161). Az állatmodellekben való visszavonás bizonyítékai az alábbiakban kerülnek áttekintésre.

Tekintettel arra, hogy a serdülőkor az idegrendszeri fejlődés kritikus időszaka, úgy tűnik, mintha a szacharóz expozíciója ebben az időben (az 30 – 46 szülés utáni rágcsálók) az expozíciós periódusban megnövekedett bevitelhez vezetne, majd a c-Fos-immunreaktív sejtek csökkenése az édes élelmiszerek hedonikus tulajdonságainak feldolgozásában részt vevő NAc (az 70 utáni napban mérve)162). Ebben a kísérletben a felnőtt patkányok a serdülőkori időszakban a megnövekedett expozíció után kevesebb cukrot fogyasztottak, ami összhangban van más megállapításokkal (163, 164). Ezek a tanulmányok azt is bizonyítják, hogy a cukornak kitett serdülők nagyobb arányban részesülnek a kokainnak (164) de nem alkohol (163) felnőttkorban. A táplálék- és a kábítószerrel való visszaélés bevitelét okozó neurobiológiai szubsztrátumok közötti különbségeket valószínűleg az élelmiszer-bevitel motivációs aspektusának megváltozása, nem pedig a hedonikus feldolgozás hiánya magyarázza.162). Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az édes ételek és italok „kedvelő” komponensei hiányosak, ami betekintést nyújt a jutalmakkal kapcsolatos rendellenességek megértésébe. A felnőttkorban a serdülőkorban a függőségre gyakorolt ​​genetikai hajlam és a cukornak való kitettség közötti interakciós hatások további tanulmányokat igényelnek.

Lehet-e a cukor addiktív?

Mielőtt hozzákezdhetnénk a cukor függőséget okozó anyagként, először meg kell határoznunk a függőséget, amelyet most az anyaghasználat rendellenességének (SUD) neveznek. Az Amerikai Pszichiátriai Szövetség a betegeket és a családot érintő weboldalán „komplex állapotként, a káros következmények ellenére kényszeres anyagfelhasználásként megnyilvánuló agyi betegséget” határozza meg. ”Működési szempontból a szakértők a mentális zavarok diagnosztikai és statisztikai kézikönyvét használják. DSM), mint eszköz a klinikai és / vagy kísérleti tervezés diagnosztikai kritériumainak egységesítésére. A DSM-5 néven ismert kézikönyv jelenlegi verziója tartalmaz egy szekciót a SUD-hez, és tizenegy kritériumot tartalmaz. A betegnek legalább két kritériumot kell teljesítenie. Ezeket a tizenegy kritériumot viszont jellemzőik alapján négy tágabb csoportra lehet fordítani (165) (lásd .Table11).

Ezek az iránymutatások célja a betegek diagnózisának elősegítése, azonban a tudósok állatmodellekben használják őket, eldobva azokat, amelyek egyedülállóak az emberi viselkedésre (azaz a szociális károsodásra). A cukorbetegség állatmodellje az 10% cukor vagy 25% glükóz oldat korlátozott hozzáféréssel rendelkező rágcsálók 12-h periódusában, az 4 h aktív aktív ciklusban való elindításakor (mivel Bart Hoebel megjegyzi az „állatok kimaradt reggeli”) 21 napokra A protokoll részleteit az Avena et al.166). Meg tudjuk vizsgálni a következő kritériumokat, amelyeket a modellünk teljesít:

1. Károsodott vezérlés:

1. Nagyobb mennyiségeket és hosszabb ideig használjunk: a patkányok általában fokozatosan fokozzák cukortartalmukat egy kezdeti 37 ml-től 112 ml-ig az 11 napig, amikor elérik a következő 10 napokon fennmaradó aszimptotát (79, 167). Az eszkaláció nem tulajdonítható a neofóbiának, amelyet könnyebb leküzdeni. Ezenkívül a kísérleti és kontroll állatok az első napon az első órában 6 ml-t injektálnak és kísérleti alanyokban (12 ml felett) megduplázódnak az 21 napon, míg a kontrollok (ad lib cukor) ugyanazt az 6 ml-t fogyasztották az első napon (79, 167). Ez a növekedés „binge” -nek tekinthető (168). Természetesen a gyomor-bélrendszer belső mechanikai korlátozásai korlátozzák a cukoroldat eszkalációja során elfogyasztott mennyiséget, ha megkerülik (vagyis gyomor-fisztulával), a patkányok az első órában az 40 ml-nél fognak (141). Tehát a cukor időnként történő beadása utánozza azokat, amelyeket a gyógyszer önadagolásához használnak (169), és hozza létre a „binge” beviteli mintát, amely hasonlít a kábítószerrel való visszaélés során tapasztalt \ t170, 171). A szacharóz jellegzetes fogyasztási szokásait az NAc-héj csökkent dendritikus hosszával társították, ami támogatja a megnövekedett excitációs bemenetek kialakulását (172). Ghrelin azon képessége, hogy közvetlenül kölcsönhatásba lépjen a DA jutalom áramkörével és az ACh receptor gén expressziójával a VTA-ban, szerepet játszik a magas cukortartalmú körülmények között történő táplálás motivációs szempontjaiban (173), amely összhangban van azokkal a megállapításokkal, amelyek szerint a ghrelin \ t174, 175) és a visszaélés elleni gyógyszerek (176). Eközben az a hiányosság, hogy nem tudjuk állatmodellünkben meghatározni a „szándékot”, ahogyan azt az emberekben értékelni lehet. Ezért a „szándékolt” feltételezés.
2. Vágyakozás: a Cambridge-i Szótár határozza meg, hogy „erős érzés, hogy valamit akar” vagy „vágyat”. A laboratóriumi körülmények között az úgynevezett motiváció („akar”) a visszaélésszerű anyag megszerzésére (177) és közvetetten tanulmányozott állati modellekben, instrumentális viselkedéssel. Egy esetben a patkányok nyomják meg a bántalmazás gyógyszereinek önkiszolgálását, és amikor tartózkodniuk kell attól, hogy nyomást gyakoroljanak a bárra, bár nem tartják be (kioltás ellen). Másodszor, a patkányok könnyen megnyomják a rudat egy olyan cue jelenlétében, amely korábban a gyógyszerhez társult (inkubáció) (178-182). Egy harmadik paradigma, amelyet kezdetben alkohol-függőségben alkalmaztak, az alkoholfogyasztás hatása (ADE). Az alkoholfogyasztó patkányok absztinenciaidő után növelik fogyasztásukat.181, 183). A szacharózra reagálni szándékozott patkányokkal végzett kísérletek, a visszaélés helyett gyógyszerek helyett, a kokainhoz hasonlóan ellenálltak a kihalásnak és inkubációnak.184). Ezenkívül az inkubációs választ gyengítette a naloxon-adagolás, azzal érvelve, hogy az endogén opioid-részvétel a cukor-vágyban (185). Ezen túlmenően, a nem kalóriaoldat (szacharin) inzulálására kiképzett patkányok is inkubáltak, következésképpen a jelenség az íztől (hedonikus) és nem csak az oldat kalóriatartalmától függ.186). Végül, az 28-napra kiképzett, szacharózoldatra megfosztott és 14-napra megfosztott patkányok az ADE-hez hasonlóan cukorhiányos hatást mutattak (187). Ezek az eredmények közvetett mértéke a cukor használatának motivációjának és a DUD-5 kritériumok egyikének. A vágy szorosan összefügg a visszaélések magas arányával a kábítószerrel való visszaélés során (171) és most cukorral.

• B. Társadalmi károsodás (állatkísérletekkel nem értékelhető).
• C. Folyamatos használat a kockázat ellenére:

1. Veszélyes használat: A kábítószerrel való visszaélés összefüggésében a feltételes elnyomási paradigmát a kényszeres viselkedés indikátoraként használják, és közvetett bizonyítékot szolgáltat a vágy erejére (168). Az állat egy kábítószert (azaz kokainot) keres, annak ellenére, hogy az elrettentő kondicionált inger (188). A szacharóz-fogyasztás eredményei ezzel a paradigmával ellentmondásosak. Egyrészt azt találták, hogy a kondicionált inger elnyomta a cukor bevitelét, jelezve, hogy az állat nem vállalja a kockázatot (188). Ebben az esetben a patkányokat arra kapták, hogy szacharózt szerezzenek egy "kereső / befogadó" lánc menetrend szerint, amely párhuzamosan a kokainhasználatot, és a kondicionált inger elnyomta a szacharóz bevitelét, és fokozta a latencia keresését, azonban ebben a paradigmában nem tudjuk, hogy patkányok voltak cukorfüggő vagy nem. Eközben mások azt találták, hogy az erősen ízletes táplálkozási étrenden lévő egerek érzéketlenek voltak az averzív kondicionált ingerre (189-191) vagy ellenáll egy kellemetlen környezetnek, hogy hozzáférjen az étkezéshez (192). További kutatások szükségesek annak meghatározásához, hogy a cukorfüggő patkányok elviselik-e a cukoroldat felkutatását.

• D. Farmakológiai kritériumok: \ t

1. Tolerancia: az azonos kezdeti hatás eléréséhez szükséges adagok növelését igénylő gyógyszerre adott válasz fokozatos csökkenése (168, 193). Modellünkben a patkányok fokozatosan fokozták a cukorbevitelt, amint azt fentebb kifejtettük, és valószínűleg a toleranciahatást támogatja (79, 167).
2. Visszavonás: olyan jelek és tünetek együttesének felel meg, amelyeket a gyógyszerfogyasztó a gyógyszer szuszpendálása vagy a specifikus antagonista beadása után mutat be. Az egyik legmeghatározóbb állatban az opiát visszavonásának jelei, akár spontán, akár specifikus antagonistával indukálva (pl. Naltrexon, naloxon), beleértve a nedves kutyák rázkódását, fogak csöpögését, piloerációját, hasmenését, ápolását, tenyésztését, harapás (149). Két másik tünet az opiát kivonásában a szorongás és a viselkedési depresszió. Az előbbieket a patkányokban a plusz-labirintus alkalmazásával határoztuk meg, és megmérjük a nyitott vagy zárt karokban töltött időt (194). A patkányok spontán és naloxon által kiváltott opiát visszavonása csökkentette a nyílt karokba történő felfedezést, megerősítve az anxiogénszerű hatást a gyógyszer elhagyása után.195). Az utóbbi tünetet a kényszer-úszás teszt segítségével vizsgáljuk, és figyeljük az úszás időtartamát (196). A morfin visszavonása a patkányok mozdulatlanságának tartós fokozódását okozza, megerősítve a gyógyszer felfüggesztésekor indukált viselkedési depressziót (197).

A cukor fájdalomcsillapító hatású, valószínűleg az endogén opioidok felszabadításával (198). Ezért célszerű az opiát visszavonulásának jeleit keresni a cukor vagy az ízletes ételektől függő patkányokban (199). A naloxon injekciója a cukorfüggő patkányokban számos opiát elvonási tünetet és szorongásszerű reakciót eredményezett a plusz-labirintusban (200, 201). Hasonlóképpen, a cukorhiány (hasonlóan a spontán gyógyszerkivonáshoz) az opiát kivonását jelezte, beleértve a szorongásszerű viselkedést is (200, 202). Csak a közelmúltban derült ki az elvonási tünetek az embereknek, akik megfelelnek az FA kritériumainak a prediktív referencia-visszaállítással (allostasis), amelyet a rostrális elülső cinguláris kéreg és a dorzális laterális prefrontális kéreg szabályoztak (203).

A neurokémiailag a morfin visszavonásával együtt csökken az accumbens DA felszabadulás egyidejű ACh növekedésével (147, 149, 157). Egyenlő választ kaptunk, amikor a cukorban tapasztalt patkányokat naloxon vagy cukor nélkül kapták (200-202), amely megerősíti az endogén opioid rendszer részvételét a cukorfüggőség kialakulásában.

A cukorbetegség további aspektusai hasonlóak a kábítószer-függőséghez

Eddig ez a cukorfüggőség modell megfelel a DSM-5-ben meghatározott öt kritériumnak. A klinikai kritériumok mellett más, az állatkísérletek során megfigyelt viselkedési és neurokémiai jellemzők is szerepelnek, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk.

A viselkedési szenzibilizáció a kábítószerfüggőség több aspektusával kapcsolatos jelenség, és a lokomotoros aktivitás tartós növekedését jelenti a pszichostimulánsok vagy opioidok ismételt beadása után (204-206). Az egyik kábítószerrel érzékenyített állatok gyakran ugyanazt a hiperaktivitást mutatják, amikor egy másik gyógyszert injektálnak. Ezt keresztérzékenységnek nevezték, és különböző függőségi gyógyszerek között fordul elő (207). Például az 9-delta-tetrakannabinolra érzékenyített patkányok szenzitizált viselkedést mutattak, amikor a morfint injektálták (208). Hasonlóképpen, a kokainra érzékeny patkányok keresztre érzékenyek etanolra és fordítva (209). A bántalmazás kábítószerével összehasonlíthatóan a cukorfüggő patkányok a kábítószerekkel szembeni szenzitizációt mutatnak, és fordítva. Például az időszakos cukorrendszeren tartott patkányok kereszt-szenzibilizációt mutatnak az amfetaminra (210) és az amfetaminra érzékeny patkányok fokozzák mozgásukat, ha 10% -os szacharózoldatnak vannak kitéve (211). Továbbá kimutatták, hogy a szacharózbevitel fokozza a kokain és az etanol által kiváltott viselkedési érzékenységet (212, 213). Így az időszakos cukor elősegíti a bántalmazás során észlelt viselkedést.

A viselkedési szenzibilizációra vonatkozó humán kutatást a kábítószer-használat progresszív jellegének és a belső és külső cueing szerepének magyarázatára használták fel a motivációs folyamatban. A magas kalóriatartalmú élelmiszerek a legerősebb DA-választ váltják ki, de azt feltételezték, hogy a fogékony egyének csak egy részhalmaza kondicionálódik a viselkedési érzékenységre (214) valószínűleg a dopaminerg rendszer genetikai variabilitása miatt. Még mindig van vita, ha az egyének jobban érzékenyek a jutalom-hipozenzitív körülmények között (215) vagy túlérzékenység (216). Megvitatták azt is, hogy az energia sűrűsége, de nem kifejezetten a cukor, a legfontosabb szerepet játszik az élelmiszer jutalomértékének meghatározásában (217).

Az átjáró hipotézise azt állítja, hogy a törvényes gyógyszerek (alkohol vagy nikotin) megelőzik a kannabinoidok fogyasztását, és a kannabinoidok más illegális drogok előtt állnak.218). A kábítószerrel való visszaélés állatmodelljeiben ez a jelenség összefüggésbe hozható a keresztérzékenységgel és a mozgásszervi aktivitás növelése helyett növeli egy másik gyógyszer bevitelét („fogyasztó keresztérzékenység”).168). Például a fiatal felnőtt patkányok kannabisz-expozíciója fokozta az opiát bevitelét felnőtteknél (219). Egy külön kísérletben az etanol fokozott kokain önadagolása felnőtt egerekben (220, 221). A cukorfüggő patkányok, akiket el kellett tartaniuk, fokozták az 9% etanol bevitelét. Ebben az esetben a cukor úgy tűnik, hogy az alkoholfogyasztás kapujává válik (222).

Más neurokémiai hasonlóságokat figyeltek meg a bántalmazás és a cukorfüggő patkányok között. Amint azt az ebben a felülvizsgálatban korábban leírtuk, a DA válasz az ízletes étel szokásokra az ismételt expozíció után (74, 79) azonban, ha a cukrot időnként adják be, ez a hatás eltűnik, és a visszaélésszerű gyógyszerekhez hasonlóan a DA minden alkalommal növekszik, amikor az állatot cukornak tesszük ki (79).

A mu-opioid és a DA (D1 és D2) tulajdonságainak változásai a kábítószer-használat különböző kísérleti modelljeiben is előfordultak. Például az ismételt kokain-alkalmazás korrelált a mu-opioid receptorok (MOR-k) és a DA-D1 receptorok fokozott kötődésével (223). A kokain önmagában történő beadása a majmokban megnövekedett DA-D1 sűrűséget és csökkent DA-D2 receptorokat (224). Azonban a DA-D1 receptorra nézve ellentétes eredményeket észleltünk, míg a DA-D2 receptorok következetes szabályozása a kokainfüggő betegekben (225), hasonlóan az emberi \ t112, 226-229). Cukorszakaszos modellünkben a DA-D1 és a MOR-kötés növekedése a DA-D2 kötésében ellentétes választ mutatott ki.167). A posteriori vizsgálatok azt mutatták, hogy a DA-D2 mRNS csökkenése vagy a cukor és a magas fruktóz kukoricaszirup ivókészülékei kötődnek a NAc-hez, míg a MOR-mRNS csak a magas fruktóz-kukoricaszirup-fogyasztókban nőtt (230-232). Ezért az ízletes ételek és a visszaélésszerű gyógyszerek hasonló neurotranszmitter rendszerekkel rendelkeznek, a DA felszabadulásában, valamint a receptor funkcióban.

Összefoglalva, az időszakos cukor-hozzáférési ütemtervben szereplő patkányok a DSM-5 tizenegy kritériuma közül ötet teljesítenek, és más agyváltozásokat idéznek elő, amelyek hasonlítanak a kábítószerekre. Így megerősítve, hogy a cukor függőséget okozhat, és kulcsszerepet játszik az „élelmiszer-függőség” tágabb konstrukciójában, legalábbis ebben az állatmodellben. Az alábbiakban röviden összefoglaljuk az emberi adatokat, valamint az FA-val szemben támasztott érveket.

Az anyai befolyáshoz kapcsolódó, nagyon ízletes ételek függőségi potenciálja

Az etikai korlátok miatt az extrém étrendi egyensúlyhiányok (magas cukortartalmú vagy magas zsírtartalmú) hatását az emberi terhesség alatt vizsgálni nem lehet. A rágcsálómodellek azt mutatják, hogy az ilyen étrend-szélsőségek (magas cukortartalmú és / vagy magas zsírtartalmú) befolyásolhatják a magzati idegrendszeri fejlődést, és bizonyítékot szolgáltatnak az anyától az újszülötthez való függőség-átvitelre (233). Ezek az állatkísérletek kiemelik a biológiai folyamatok fontosságát (a társadalmi tényezők hiánya) az FA fejlődésében. Pontosabban, az anyai expozíció a kábítószerrel való visszaélés vagy a rendkívül ízletes élelmiszerek esetében mind a pre-, mind a postnatális időszak alatt megváltoztatja a viselkedést a DA jutalmazási rendszeren keresztül (234, 235) és MOR (236) az utódok. Az állatmodellekben végzett intrauterin táplálkozási kísérletek kimutatták a hormon (pl. Inzulin, leptin, ghrelin) jelátviteli zavarát, amely kölcsönhatásba lép a VTA jutalmazási rendszerének kialakulásával. Mind az alul-, mind a túlfogyasztás növeli az elhízás gyakoriságát az utódokban a DA és az opioid rendszerek révén (237), és az ilyen hatásokat a generációk közötti szinten figyelték meg (238, 239). Úgy tűnik, hogy a DNS-metiláció változásai módosítják a DA transzporter és a MOR genetikai expresszióját.240). Míg több kutatást végeztek magas zsírtartalmú minták felhasználásával a magas cukortartalmú modellhez képest, a kalóriatartalmú édesítőszerekről kimutatták, hogy előnyben részesítik a hedonikus homeosztatikus mechanizmusokat (241). Az élelmiszer-jutalom hormonális szabályozása részben magyarázhatja, hogy miért előnyösebb a szacharóz a mesterséges édesítőszerekkel szemben.

Emberi kutatás az „élelmiszer-függőségről”

Az FA elméletéből kialakult fő konstrukció a Yale Food Addiction Scale (YFAS). Az YFAS előzetes validálása az 2008-ben történt annak érdekében, hogy „azonosítsák azokat, akik bizonyos típusú élelmiszerek függőségi jeleit mutatják” (242). A skála úgy lett kialakítva, hogy tükrözze a fent leírt alkohol- és drogfüggőségi kritériumokat. A kérdéseket a magas zsírtartalmú és magas cukortartalmú élelmiszerek fogyasztásának értékelésére adaptálták, és egy szakértői testület, valamint az étkezési zavarokkal küzdő betegek véleményét felülvizsgálta a megfogalmazásról. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az YFAS hasznos eszköz lehet az élelmiszerekkel kapcsolatos addiktív tendenciákkal rendelkező személyek azonosítására, és javasolja annak használatát, hogy megvizsgálja, hogy az FA érvényes és hasznos fogalom. Az 2016-ben az YFAS 2.0-et úgy fejlesztették ki, hogy fenntartsa a DSM-5-ben leírt SUD-k jelenlegi diagnosztikai megértését.243).

Bizonyítékok gyűlnek össze a neurális áramkör átfedése és a kábítószerrel való visszaélés és az FA közötti együttesek között (244). Mind a YFAS, mind a közelmúltban végzett YFAS 2.0 populációs vizsgálatok a vizsgált populációtól függően az 5.4% -tól az 56% -ig terjedő arányban észlelték az élelmiszer-függők prevalenciáját (az 19.9% -ánál jelentett súlyozott átlagos prevalencia a szisztematikus felülvizsgálat során).242, 245-248). Érdekes, hogy ez a szám [19.9%] szorosan illeszkedik az egyéb törvényes gyógyszerek, mint az alkohol (az \ t249) és dohány (250). Az FA és a BMI közötti összefüggés megfontolásakor az 20% -hoz közel volt az elhízás, és az 40% -nál kevesebb volt az alulsúly (248). Ezt az eltérő eredményt okozza. A függőséget okozó mechanizmusok homeosztatikus funkciót szolgálnak, hogy ha az élelmiszer szűkös, akkor azt keresik és megpróbálja megtalálni. Ezen túlmenően, az alulsúlyú kategóriába tartozó személyek étrenddel vagy visszafogott étkezési mintázattal rendelkezhetnek, ami növelheti az élelmiszer jutalomérzékenységét. Ennek a konstrukciónak az a hiányossága, hogy a táplálékfüggőség humán modelljei a YFAS segítségével kontrollálják a diéta viselkedését.

Az elhízás prevalenciájának fő mozgatórugója a jutalmazási rendszer diszfunkciója nagyon ízletes ételek jelenlétében. Míg kölcsönhatás van az FA és az elhízás között, nem ugyanaz a feltétel. Nem tudjuk eldobni az FA-t, mert nem minden elhízott ember élelmiszerfüggő, és nem minden élelmiszer-függő ember elhízott (251-253). Számos tényező vesz részt az elhízás megjelenésében, és az élelmiszer-függőség csak egy.254), de amikor az Egyesült Államok népességének 15% -a becsült 330 millió embernek „élelmiszer-függőként” tartja magát (a július 2018-hez hozzáférhető népszámlálás), akkor az 50 millió ember közelében és (ha a becslések helyesek) közel az 20% -hoz elhízott248), amely számot ad az 10 millió embernek, akik mind az élelmiszer-függők, mind az elhízottak. Ez jelentős számú rosszul alkalmazkodó ember. Az emberi tanulmányok nemrégiben végzett szisztematikus áttekintése és meta-elemzése „támogatja, hogy a megváltozott általános jutalmakkal kapcsolatos döntéshozatal kiemelkedő neuropszichológiai tényező az étkezési és testsúlybeli betegségekben felnőttkorban” (255). Összefoglalva, az FA perspektívája azt sugallja, hogy a biokémiai változások és a függőségi genetikai hajlam a túlzott élelmiszer-fogyasztáshoz vezethet a társadalmi tényezőktől függetlenül. Fontos kérdés, hogy az FA egyéni probléma, és egy közös probléma, amelyet társadalmi szinten kell kezelni. Tekintettel az elhízás alakulására és az utóbbi időben az opioid járványra, vitatható, hogy a függőség az Egyesült Államokban az első számú közegészségügyi probléma.

Élelmiszer-függőség és étkezési zavarok

Az élelmiszer-függőség és az étkezési zavarok (ED), különösen az étkezési zavarok (BED) és a bulimia nervosa (BN) közötti kölcsönhatás kutatása különálló, de a kapcsolódó konstrukciók következtetéséhez vezetett. A BN-ben szenvedő személyek egy vizsgálatában az 96% megfelelt a FA-nak (244). Javasolták, hogy azok, akik megfelelnek a BN kritériumoknak, külön altípusokra kell osztani: a hiperszenzitivitás (az anorexia nervosa-hoz hasonló) és a túlérzékeny jutalom-áramkörökkel (az FA-hoz hasonló).256). A BED betegek mintegy fele megfelel az FA-nak (257). Az átfedő mechanizmusok közé tartozik a jutalomfunkció és az impulzivitás, és a BED egyedi jellemzői közé tartozik a táplálkozási korlátozás és az alak / súlyosság (258).

Az FA és az ED közötti kölcsönhatás megértésében a legnagyobb különbség a korlátozó étkezési összetevő. Az ED-kezelési közösség számos olyan tényezője van, amely az FA-hipotézisre utal, akik azt állítják, hogy a diétázás (más néven visszafogott étkezés) az, ami a YFAS-nál magasabb pontszámokat okoz. Azt is állították, hogy az elfogyasztott anyagok szerepe nem specifikus, ami azt jelenti, hogy az ED-kre is vonatkoznak (259). A jövőbeni kutatásnak ellenőriznie kell a visszafogott táplálkozást, amit még nem végeztek megfelelően. Tehát nem meglepő, hogy az FA súlyú előfordulása az alsúlyú kategóriában fordul elő (248, 260) és a normál súlykategória a BN esetében (261). A közelmúltban a kutatók azt javasolják, hogy az FA-adatok transz-diagnosztikai szempontból beépíthetők az ED-k fogalmába.262, 263). A következtetések azt javasolják, hogy nagyobb figyelmet szenteljenek az erősen ízletes élelmiszereknek az ED-kezelést keresőknek. Néhány tanulmányban az FA és a SUD (264, 265), de további kutatást kell végezni a SUD-vel rendelkező egyéneknél annak érdekében, hogy jobban megértsük, hogyan lehet az étkezési viselkedés előrehaladni a helyreállítási folyamat során. Az FA, SUD és ED közötti interakciós hatásokat még nem ismertették megfelelően.

Cukor és elhízás

Jelentős ellentmondás van a cukorbevitel és az elhízás tekintetében (266). Általános egyetértés van abban, hogy a cukor (szacharóz, fruktóz) nem közvetlenül az elhízás oka.267, 268) más vizsgálatok azonban a cukorral édesített italokat (SSB) a gyermekek és felnőttek testtömegének növekedésével kapcsolták össze.269, 270). Számos oka van arra, hogy ezt az eltérést elmagyarázzuk, de az SSB valamilyen különleges esetnek tűnik. Először is lehetséges, hogy a folyékony kalóriákat nem kompenzálja az energiafelvétel teljes csökkenése. Másodszor, az SSB lenyelése az egészségtelen életmód mutatója lehet (266). Ezen vizsgálatok egyike sem kötötte az SSB-t a cukorbetegséghez, így nem tudjuk megfelelően megítélni a kényszeres SSB-fogyasztás közvetlen hatását a testtömegre.

A táplálkozási átmenet elmélete azt javasolja, hogy „a gazdasági fejlettséggel rendelkező populációkban a növényi eredetű vágott élelmiszerekben gazdag, minimálisan feldolgozott étrendektől a magas hús-, növényi olaj- és feldolgozott élelmiszerekig terjedjen” (271). Amint már említettük, ez az étrend-átmenet a fejlődő országokban megfigyelt elhízás-járványral párosul (272, 273). A kutatások azt mutatják, hogy több ázsiai fejlődő ország átrendezi az étrendjét a feldolgozott élelmiszerekre és a szénsavas üdítőitalokra, mint a cukorbevitel fő terméktermékére.271). Hasonlóképpen Brazíliában a minimálisan feldolgozott élelmiszerekről az ultra feldolgozott (több hozzáadott cukrot, több telített zsírt, több nátriumot, kevesebb rostot tartalmazó) ételt váltottak át (33). Mindkét tanulmány elítélte az ultra feldolgozott élelmiszert, mint az elhízás járványainak fontos bűnösét, és felkérte a politikai döntéshozókat, hogy az egészségre gyakorolt ​​hatás minimalizálása érdekében vonják be a jogszabályokat és a „szabályozási megközelítéseket”. Ennek a megközelítésnek párhuzamosnak kell lennie az oktatási programokkal.

Politikai következmények

Bár a globális táplálkozási politikát célzó ökológiai megközelítések ígéretesnek tűnnek, a mezőgazdasági rendszerek továbbra is több milliárd dolláros multinacionális élelmiszeripari vállalatok irányítása alatt állnak, nem pedig a kormányok. Nehéz megjósolni, hogy az FA-val kapcsolatos adatok milyen hatást gyakorolhatnak a politikára, különös tekintettel arra, hogy a vállalatoknak tulajdonosi felelősségük van a részvényeseikkel szemben, amelyek megkövetelik számukra a nyereség maximalizálását, és veszélyeztethetik más társadalmi és ökológiai célokat (274). Egyes közegészségügyi szakemberek azt javasolják, hogy az élelmiszeripari vállalatokhoz hasonlóan a dohányiparnak az utóbbi években történő kezelésével, a tiltással és a peres eljárásokkal kell foglalkoznunk (275). Nem világos, hogy az FA megértése hogyan viselkedik a viselkedés változásáért, azonban egy közelmúltbeli felmérés szerint az egyes élelmiszerek függőséget okozó formázása növelheti az elhízással kapcsolatos politikai támogatást, mint például a dohányhoz hasonló figyelmeztető címkék (276). Más kutatók úgy vélik, hogy a cukorfüggőség túl szűk, és ennélfogva még korai is, figyelmeztetve a politikai változásokra, amelyek valószínűleg nem hatnak, mivel a cukor már ma is jelen van az élelmiszerellátásban (253).

Az FA elmélet közvetlenül érinti az élelmiszeripart, míg a táplálkozási átmeneti elmélet más globális iparágakat is érint, ami potenciálisan negatív hatással van a környezetünkre. Javasoljuk, hogy az FA keretrendszer jobb egészségügyi eredményeket eredményezhessen, de a társadalmi-gazdasági státusz által okozott akadályok miatt nagyobb valószínűséggel fordulnak elő a szociálisan előnyös csoportokban. Számos, az elhízásra összpontosító közegészségügyi beavatkozás célja a csoportok közötti egyenlőtlenségek csökkentése, amelyek véleményünk szerint jelentős hatást gyakorolhatnak a hosszú távú egészségügyi eredményekre is. Tekintettel az itt leírt bizonyítékokra, az állatmodellben a cukorfüggőségre utalunk. E megállapítások figyelmen kívül hagyása az elhízással kapcsolatos politikák és a potenciális közegészségügyi forradalom elmaradt lehetőségét jelenti. Az FA potenciális kezelési stratégiáit máshol felülvizsgálták (277). Korábban közzétettem egy megjegyzést az élelmiszer-függőség modell szükségességéről és potenciális hátrányairól.278).

Következtetés

Az elhízás megértésére vonatkozó FA keretrendszer az a meggyőződés, hogy a magasan feldolgozott „hiperpalatábilis” élelmiszerek az agyban jutalmazó központokat elrabolták, ezáltal rontva a döntéshozatali folyamatot, hasonlóan a visszaélések kábítószeréhez. A fő feltételezés az, hogy a biokémia a viselkedést hajtja végre. A cukorfüggőség elmélete áthidalja az élelmiszer-tudomány és az idegtudomány, valamint a táplálkozás és a pszichológia közötti jelenlegi különbségeket. Ezt az elméletet eredetileg állatkísérletekből fejlesztették ki, azonban nincsenek kényszerítő emberi adatok. Míg az FA-t a népszerű sajtóban szenzalizálták, mint például az „Oreos More Addictive Than Cocaine?”, Javasoljuk, hogy az emberben feldolgozott FA sokkal inkább a koffein vagy a nikotin függőség, mint a kokain vagy a heroin. A táplálékfüggőségnek van egy kifinomultsága, ahol a kritériumoknak megfelelő emberek jelentős többsége nem ismeri ezt, valószínűleg azért, mert nem széles körben elismert társadalmi norma. Eközben olyan nem-klinikai helyreállítási mozdulatok történtek, amelyek önmagukban azonosított „élelmiszer-függők” voltak az 1960-et, amikor az Anonymous Overeaters-t alakították ki.

Az üveg és McAtee szemléletű tanulmánya a közegészség jövőjét tervezte, amely integrálja a természettudományokat és a viselkedéstudományokat az egészség tanulmányozásával kapcsolatban. Többszintű keretrendszerük kiterjeszti az „okozati összefüggést” a társadalmi és biológiai hatásokra is. A szerzők a „megvalósítás” kifejezést használják, hogy leírják a „belső biológiai rendszerek szobrászatát, amely bizonyos környezetekre való kitettség következtében következik be”.279). Ezek a szerzők azt javasolják, hogy a következő generációs modellek arra összpontosítsanak, hogy a társadalmi környezet hogyan befolyásolja a szervezetet (emberi), amely hatással lesz a szervekre, sejtekre, szubcelluláris és molekuláris szintekre, és hogy ezek hogyan adnak visszajelzést több szinten. Azt állítják, hogy míg a társadalmi tényezők kockázati szabályozóként járnak el, az elhízás magyarázatának tartalmaznia kell a biológiai szubsztrátot: „bármi, ami megváltozott a környezetben, ami a populáció testtömegének exponenciális növekedéséhez vezetett, az epigenetikai és pszichofiziológiai tényezőkkel kell összeállnia. Az étkezési viselkedés egy példa arra a jelenségre, amely a biológiai (éhség) és a társadalmi (étkezési jelek) szintjei közötti szinergikus kölcsönhatásokból ered.279).

A mai napig az YFAS az egyetlen validált intézkedés a függőség-szerű evés értékelésére. Míg az 100 eredeti tanulmányai az YFAS-t használják, és az eszköz több iteráción (most YFAS 2.0) esett át, az emberi agyi képalkotó vizsgálatok némileg korlátozottak, és a pszichológiai értékelés és a jutalmakkal kapcsolatos agyi áramkör között továbbra is fennáll a szakadék. Ennél is fontosabb, hogy az FA-kutatás nem tudta figyelembe venni az élelmiszer-fogyasztási szokásokhoz hozzájáruló összes társadalmi tényezőt (pl. Jövedelem, oktatás, hozzáférés, kultúra). Továbbá, az FA nem korlátozódik az elhízásra, mivel ez a konstrukció kiterjedt a nem elhízott populációkra is, ami miatt az ok-okozati következtetéseket nehéz megbecsülni. Az étvágyhoz kapcsolódó kutatások nagy része nem tartalmazza az „élelmiszer-függőség” kifejezést, amely valószínűleg a függőséghez kapcsolódó kulturális stigmáknak köszönhető.

Végül, a preklinikai és klinikai szinten is erős bizonyíték van a cukorfüggőség létezésére. Modellünk kimutatta, hogy a SUD tizenegy kritériuma közül öt teljesül, különösen: nagyobb mennyiségek használata, hosszabb, mint a tervezett, vágy, veszélyes használat, tolerancia és visszavonás. Evolúciós szempontból a függőséget normális vonásnak kell tekinteni, amely lehetővé tette az ember számára, hogy túlélje a primitív feltételeket, amikor az élelmiszer szűkös. Amint kulturálisan fejlődtünk, az addiktív viselkedésben részt vevő neurális áramkörök diszfunkcionálisak lettek, és ahelyett, hogy túlélnénk őket, valójában veszélyezteti egészségünket. Forradalmi szempontból a függőség molekuláris és neurológiai / pszichológiai bonyolultságainak megértése (cukor, visszaélés drogjai) lehetővé teszi az új terápiák (farmakológiai és nem farmakológiai) felfedezését, és legalább egy döntő tényező kezelését a betegség előfordulása során. elhízottság.

Szerzői hozzájárulások

Valamennyi felsorolt ​​szerző jelentős, közvetlen és szellemi hozzájárulást tett a munkához, és közzétételre jóváhagyta.

Lábjegyzetek

Referenciák