Terlalu banyak makan, Obesitas, dan Reseptor Dopamin (2010)

Pergi ke:

Abstrak

Neurotransmitter dopamine memainkan peran penting dalam sirkuit hadiah otak. Asupan obat-obatan yang sangat membuat kecanduan seperti kokain menyebabkan peningkatan kadar dopamin di otak limbik termasuk nucleus accumbens dari striatum, yang mengarah pada penguatan perilaku yang terkait (1). Studi terbaru juga menjelaskan keterlibatan striatum dalam memberi makan pada manusia yang obesitas. Khususnya, studi tomografi emisi positron telah menunjukkan bahwa striatal dopamin D₂ reseptor berkurang pada individu yang obesitas dibandingkan dengan D₂ reseptor dari rekan-rekan mereka yang lebih ramping (2). Selain itu, juga telah ditunjukkan bahwa orang gemuk cenderung makan berlebihan untuk mengimbangi kepekaan striatal tumpul (3). Kekurangan analog dalam pensinyalan dopamin striatal juga telah diamati pada individu yang kecanduan obat. Karena makan berlebihan secara patologis juga didorong oleh kesenangan dan dorongan untuk melanjutkan meskipun ada efek negatif yang diketahui, seperti kecanduan obat-obatan, diperkirakan melibatkan transmisi neurot dopamin. Namun, apakah kekurangan tersebut pada D₂ pensinyalan reseptor mendorong obesitas atau apakah orang gemuk mengalami defisiensi sebagai akibat disfungsi hadiah adalah pertanyaan terbuka.

Johnson dan Kenny (4) berangkat untuk memahami fisiologi makan kompulsif dengan mempelajari perilaku tikus dengan akses mudah ke makanan berlemak tinggi. Mereka sekarang menemukan bahwa sirkuit hadiah otak yang terlibat dalam pemberian makan kompulsif mirip dengan sirkuit yang terkait dengan kecanduan narkoba (4).

Pada set pertama percobaan, tikus dengan ukuran yang kira-kira sama disiapkan untuk prosedur hadiah stimulasi otak. Secara singkat, elektroda stimulasi ditanamkan di hipotalamus lateral. Tikus-tikus dibiarkan pulih dari prosedur bedah dan tingkat stimulasi listrik dasar yang diperlukan untuk tikus untuk memutar roda dicatat. Jumlah stimulasi, atau ambang hadiah stabil, hampir identik untuk semua tikus. Selanjutnya, penulis membagi hewan menjadi tiga kelompok. Selama 40 hari, set tikus pertama hanya memiliki akses ke laboratorium uji standar; set kedua memiliki akses ke chow dan akses satu jam ke makanan "gaya kafetaria" yang lezat dan kaya energi seperti bacon, sosis, dan kue; dan set ketiga memiliki akses yang luas ke chow dan makanan tinggi lemak. Seiring waktu, tikus dengan akses luas ke makanan kaya energi naik sekitar dua kali lebih berat dari tikus yang hanya memiliki akses ke chow atau chow dan jumlah terbatas makanan kaya energi. Selain itu, tikus dengan akses yang lebih besar ke makanan yang enak membutuhkan stimulasi yang lebih besar untuk memutar roda, sebuah ciri dari kekurangan penghargaan otak yang juga terkait dengan bentuk kecanduan obat.

Selanjutnya, penulis menguji apakah makan berlebihan berpengaruh pada D₂ kadar reseptor di striatum. Untuk melakukan ini, penulis mengulangi percobaan makan tanpa memasukkan elektroda. Sekali lagi, tikus dibagi menjadi tiga kelompok yang hanya memiliki akses ke chow, chow dan akses terbatas ke makanan berlemak tinggi, atau chow dan akses luas ke makanan berlemak tinggi. Setelah perbedaan yang signifikan dalam berat badan antara tikus chow-only dan ekstensif-akses dicatat, mereka dibunuh untuk memeriksa tingkat D₂ reseptor di kompleks striatal. Analisis Immunoblot mengungkapkan bahwa berat badan tikus berkorelasi negatif dengan tingkat D₂ reseptor. Dengan kata lain, semakin gemuk tikus, semakin rendah kepadatan D₂ reseptor di striatum.

Untuk membangun hubungan antara tingkat striatal D₂ reseptor dan hadiah otak, dalam kelompok tikus segar, para penulis menggunakan vektor virus dengan jepit rambut pendek yang mengganggu RNA untuk merobohkan ekspresi gen. Tikus dengan pengurangan D₂ tingkat reseptor setelah knockdown telah meningkatkan ambang hadiah yang menyerupai skenario yang ditemukan pada tikus pada diet kaya energi akses panjang. Menariknya, penelitian terbaru lainnya menunjukkan bahwa tikus yang secara inheren impulsif telah mengurangi D₂/D₃ tingkat reseptor bahkan tanpa adanya paparan obat (5). Sebaliknya, layak bahwa D tinggi₂ tingkat reseptor mungkin menawarkan perlindungan terhadap asupan obat (2). Masalah yang tidak terjawab yang muncul dari penelitian ini adalah apakah impulsif spontan berkorelasi dengan makan berlebihan melalui pengurangan D₂ tingkat reseptor.

Dalam serangkaian percobaan lain, tikus diberi akses ke salah satu dari tiga diet dan, setelah 40 hari, dikondisikan untuk mengharapkan kejutan kaki yang berhubungan dengan sinyal cahaya (4). Tikus dari ketiga kelompok juga diizinkan untuk makan makanan kaya energi untuk waktu yang singkat. Tikus dengan akses sebelumnya yang terbatas atau tidak memiliki akses ke makanan kaya energi yang dibungkus begitu akses ke makanan yang enak itu disediakan. Tikus-tikus ini berhenti makan ketika sinyal cahaya menyala. Namun, ketakutan akan guncangan kaki tidak dapat menghalangi pemberian makan pada tikus dengan akses luas ke makanan yang enak. Sekali lagi, makan berlebihan secara kompulsif menyerupai pemberian obat secara mandiri karena konsekuensi negatifnya tidak memadai untuk mencari hadiah.

Secara bersama-sama, studi ini sangat mendukung keterlibatan sirkuit hadiah otak dalam makan berlebihan kompulsif. Argumen untuk peran langsung dalam obesitas kurang menarik. Seperti halnya semua studi perilaku yang dilakukan pada hewan pengerat laboratorium, kehati-hatian ekstrem harus dilakukan dalam mengekstrapolasi pengamatan pada populasi manusia. Pada manusia, tindakan makan sangat dipengaruhi oleh faktor sosial, budaya, dan emosional yang mungkin tidak dapat diamati pada hewan lain (bahkan pada primata lain). Selain itu, perilaku makan jauh lebih rumit daripada yang terkait dengan pemberian obat secara mandiri. Misalnya, makan roti lapis melibatkan beberapa tingkat keterlibatan sensorik dengan cara yang tidak disuntikkan heroin. Selain itu, obat-obatan mengaktifkan sirkuit hadiah otak dengan intervensi langsung pada reseptor, sementara makanan melakukannya secara tidak langsung melalui berbagai bahan kimia seperti hormon, opioid, dan kanabinoid. Perlu juga diingat bahwa sirkuit hadiah otak bukan satu-satunya sirkuit yang terlibat dalam perilaku makan; sirkuit lain seperti belajar dan motivasi juga memainkan peran penting dalam memberi makan (2). Akhirnya, ada banyak faktor genetik dan metabolisme yang mempengaruhi seseorang untuk makan berlebihan dan memengaruhi kecenderungan untuk menjadi gemuk. Secara khusus, banyak penelitian selama dua dekade terakhir telah berfokus pada leptin dan ghrelin, hormon yang memengaruhi nafsu makan. Diketahui bahwa leptin mempengaruhi aktivitas striatal dan perilaku makan (6). Bagaimana pensinyalan leptin di hipotalamus dan striatal D₂ pensinyalan reseptor dikoordinasikan untuk pengaturan homeostasis energi membutuhkan studi lebih lanjut (7).

Meskipun demikian, muncul pertanyaan menarik. Apakah ada hubungan langsung antara penyalahgunaan narkoba dan pemberian makan berlebihan secara kompulsif? Bisakah satu dianggap sebagai faktor predisposisi untuk yang lain di klinik? Dan akhirnya, apakah agen terapeutik yang memerangi penyalahgunaan narkoba akan efektif untuk mengobati makan berlebihan kompulsif? Tidak diragukan lagi, studi akan dibangun berdasarkan pengetahuan saat ini untuk memberikan gambaran yang lebih jelas.

Referensi