Obesitéit: Pathophysiologie a Interventioun (2014)

Yi Zhang,^1,2,* Ju Liu,¹ Jianliang Yao,¹ Geng Ji,³ Laang Qian,⁴ Jing Wang,¹ Guansheng Zhang,¹ Jie Tian,¹ Yongzhan Nie,³ Jo Edi. Zhang,^2,5 Mark S. Gold,² an Yijun Liu^2,4,6,*

Auteur Informatiounen ► Artikelen ► Copyright an Lizenzinformatioun ►

Obesitéit stellt eng grouss Gesondheetsrisiko vum 21. Joerhonnert. Et fördert co-morbid Krankheeten wéi Häerzkrankheeten, Typ 2 Diabetis, obstruktiv Schlofapnoe, verschidden Aarte vu Kriibs, an Osteoarthritis. Exzessiv Energieopnahm, kierperlech Inaktivitéit a genetesch Empfindlechkeet sinn Haaptursaachfaktoren fir Adipositas, wärend Genmutatiounen, endokrine Stéierungen, Medikamenter oder psychiatresch Krankheeten an e puer Fäll ënnerierdesch Ursaachen kënne sinn. D'Entwécklung an d'Ënnerhalt vun Adipositas kënnen zentrale pathophysiologesch Mechanismen involvéieren wéi d'Behënnerung vum Gehirkreeslaf an d'neuroendokrine Hormon Dysfunktioun. Diät a kierperlech Übung bidden d'Basis vun der Adipositasbehandlung, an Anti-Obesitéit Medikamenter kënne a Verbindung geholl ginn fir den Appetit oder d'Fettabsorptioun ze reduzéieren. Bariatresch Chirurgie kënnen an offensichtlech fettleibeg Patienten ausgefouert ginn fir Bauchvolumen an Nährstoffabsorption ze reduzéieren, a méi séier Sattheet induzéieren. Dës Iwwerpréiwung liwwert e Resumé vun der Literatur iwwer déi pathophysiologesch Studien vun Adipositas an diskutéiert relevant therapeutesch Strategien fir d'Gestioun vun Adipositas.

3.1. Binge Iessen

Stéierungen iessen an ongesonde Gewiichtskontrollpraktiken si verbreet ënner Jugendlecher, wat se a Gefor fir eng Iessstéierung setzen. Iessstéierunge si mat engem chronesche Kurs, héije Réckzuchsraten a villen medizineschen a psychologesche Komorbiditéiten assoziéiert. Dofir gëtt de Besoin fir fréi Identifikatioun a Präventioun vun Iessstéierungen e wichtegt Thema dat méi Opmierksamkeet vun der Primärfleegservicer erfuerdert.18,19].

Binge-Eating Disorder (BED) ass déi heefegst Iessstéierung bei Erwuessener. D'Stéierung beaflosst eng emotional a kierperlech Gesondheet vun engem Individuum an ass e wichtege ëffentleche Gesondheetsproblem.20,21]. Ongeféier 2.0% vun de Männer an 3.5% vun de Fraen droen dës Krankheet liewenslaang - Statistike méi héich wéi fir déi allgemeng unerkannt Iessstéierungen anorexia nervosa a bulimia nervosa.20]. BED ass charakteriséiert duerch Binge-Iessen ouni spéider Purging-Episoden an eng Associatioun mat der Entwécklung vu schwéierer Adipositas.22]. Leit, déi fettleibeg sinn an BED hunn, goufen dacks iwwergewiicht an engem fréieren Alter wéi déi ouni Stéierung [23]. Si kënnen och méi dacks Gewiicht verléieren an zréckgewinnen, oder hypervigilant sinn iwwer Gewiicht ze gewannen [23]. Binging Episoden enthalen normalerweis Liewensmëttel déi héich u Fett, Zocker an/oder Salz sinn, awer niddereg u Vitaminnen a Mineralstoffer, a schlecht Ernärung ass heefeg bei Leit mat BED.21,23]. Eenzelpersoune sinn dacks opgeregt iwwer hir Binge Iessen a kënnen depriméiert ginn. Obese Individuen mat BED sinn am Risiko fir allgemeng Komorbiditéiten verbonne mat Adipositas wéi Typ 2 Diabetis mellitus, Herz-Kreislauf-Krankheet (dh, héije Blutdrock an Häerzkrankheeten), Magen-Darm-Problemer (zB Gallenblaserkrankheet), héich Cholesterinspiegel, Muskuloskeletalproblemer, an obstruktiv Schlofapnoe [20,21]. Si hunn dacks eng méi niddereg allgemeng Liewensqualitéit an erliewen allgemeng sozial Schwieregkeeten [21]. Déi meescht Leit mat Binge Iessstéierunge hu probéiert et eleng ze kontrolléieren, awer versoen beim Versuch fir eng laang Zäit.

3.2. Liewensmëttel Sucht

BED weist Charakteristiken déi typesch mat Suchtverhalen gesi ginn (zB reduzéierter Kontroll a weider Benotzung vu Substanzen trotz negativen Konsequenzen). Beweiser accumuléieren fir Ënnerstëtzung vu Suchtkonzeptualisatiounen vu problematesche Iessen [24]. Déieremodeller proposéieren eng Relatioun tëscht Binge-Iessen an Sucht-ähnleche Liewensmëttelverbrauch. Ratten, déi Liewensmëttel reich an héich schmackhafte oder veraarbechten Zutaten (zB Zocker a Fett) kréien, weisen Verhalensindikatoren vum Binge-Iessen, sou wéi d'Verbrauch vun erhéngte Quantitéite vu Liewensmëttel a kuerzen Zäitperioden an d'Sich no héich veraarbechte Liewensmëttel onofhängeg vun negativen Konsequenzen (dh., elektresche Foussschock) [25,26]. Nieft Verhalensverännerungen weisen d'Ratten och neural Verännerungen, déi an der Drogenofhängeger implizéiert sinn, wéi d'Reduktioun vun Dopamin D2 Rezeptor Verfügbarkeet.26]. Dës Donnéeë suggeréieren datt BED eng Manifestatioun vu Liewensmëttelsucht ka sinn [24].

Ob Obesitéit Liewensmëttel Sucht involvéiert an e puer fettleibeg Leit ass nach ëmmer diskutéiert. Wuessend Daten favoriséieren d'Iddi datt iwwerschësseg Nahrungsaufnahm süchteg Verhalen féieren [27]. Bestëmmte Suchtverhalen, sou wéi gescheitert Versuche fir d'Nahrungsaufnahme ze reduzéieren oder d'Fuerderung trotz negativen Ausfall, manifestéieren sech an onroueg Iessmuster [27]. D'Gehir schéngt och op héich schmackhafte Liewensmëttel op e puer ähnlechen Manéier ze reagéieren wéi et op Suchtfaktoren mécht.28]. Déi aktuell Hypothese ass datt verschidde Liewensmëttel oder Zutaten, déi un d'Liewensmëttel bäigefüügt ginn, den Suchtprozess bei ufälleg Leit ausléise kënnen [29]. Den Suchtprozess gëtt méi oder manner als chronesch Réckfallsprobleem ugesinn, ofhängeg vu Faktoren, déi Verlaangen no Liewensmëttel oder Liewensmëttel-relatéierte Substanzen erhéijen an den Zoustand vu Genoss, Emotiounen a Motivatioun erhéijen [30,31,32,33,34].

De Yale Rudd Center for Food Policy and Obesity, eng non-profit Fuerschung an ëffentlech Politik Organisatioun, huet am Joer 2007 opfälleg Ähnlechkeeten an der Notzung an der Réckzuchsmuster vun Zocker a klassesche Drogen vu Mëssbrauch gemellt, souwéi géigesäiteg Korrelatiounen tëscht Nahrungsaufnahme a Substanzmëssbrauch. (zB d'Leit tendéieren Gewiicht ze gewannen wann se ophalen ze fëmmen oder drénken). Dëst erhéicht d'Méiglechkeet datt schmaache Liewensmëttel a klassesch Suchtfaktor Substanze fir ähnlech neurophysiologesch Weeër konkurréiere kënnen [35,36]. De Rudd Center huet gehollef d'Yale Food Addiction Scale (YFAS) ze kreéieren, déi entwéckelt ass fir Zeeche vun der Sucht z'identifizéieren, déi op verschidden Aarte vu Liewensmëttel mat héije Fett- an Zockergehalt ausgestallt sinn [37,38]. Gearhardt an hire Kolleg [39] hunn viru kuerzem d'Gehireraktivéierung fir Nahrungsstécker bei Patienten mat verschiddene Partituren op der Liewensmëttel Suchtskala iwwerpréift. D'Patiente goufen entweder signaliséiert fir eng onendlech Liwwerung vun engem Schockela Milkshake oder enger schmaachloser Kontrollléisung, oder kruten e Schockela Milkshake oder eng schmaachlos Léisung [2]39]. D'Resultater weisen eng Associatioun tëscht méi héijer Nahrungssucht Scores a verstäerkter Aktivatioun vu Gehirregiounen, déi d'Motivatioun kodéieren als Äntwert op Liewensmëttelstécker, sou wéi d'Amygdala (AMY), anterior cingulate cortex (ACC), an orbitofrontal cortex (OFC). Et gouf ofgeschloss datt süchteg Individuen méi wahrscheinlech op d'Substanzstécker reagéieren, an datt d'Erwaardung vun enger Belounung wann e Cue gemierkt gëtt zu compulsive Ernährung bäidroe kann [39]. Am Allgemengen, Liewensmëttel Sucht ass net gutt definéiert a kann mat Substanz benotzen Stéierungen assoziéiert ginn.40] an Iessstéierungen. Et ass bemierkenswäert datt den DSM-5 Versioune proposéiert huet, déi Binge Iessstéierunge erkennen [41] als fräistänneg Diagnos an ëmbenannt d'Kategorie vun Iessstéierungen als Iess- a Ernährungsstéierungen.

3.3. Prader-Willi Syndrom (PWS)

Prader-Willi Syndrom (PWS) ass eng genetesch Impressiounskrankheet déi zu déifgräifend Hyperphagie a fréi Kandheet Adipositas resultéiert [42]. PWS Patienten weisen vill Suchtfaktor Iessverhalen [43]. Neuroimaging Studien an dësem natierlech optriedende mënschlechen Iessstéierungsmodell kënnen neurophysiologesch Mechanismen entdecken, déi d'Liewensmëttel Sucht regéieren oder d'Kontrollverloscht vum Iessen am Allgemengen. Ee Charakteristik vun der Krankheet ass e markéierten obsessive Drive fir net nëmmen Iessen ze iessen, awer och neutral Net-Liewensmëttel Objeten. Exzessiv a pathologesch Verstäerkung, déi vun den ingesteden Elementer selwer produzéiert gëtt, kéint zu dësem Phänomen bäidroen.42,43,44,45,46,47,48,49,50]. Funktionell Neuroimaging Studien hunn d'Anormalitéite vun iessbezunnen neurale Circuit ënnersicht mat visuellen Hiweiser bei PWS-Patienten.44]. Als Äntwert op visuell héich- géint Low-Kalorie Nahrungsstimulatioun no der Glukoseverwaltung, hunn d'PWS Patienten eng verspéit Signalreduktioun am Hypothalamus (HPAL), Insula, ventromedialen prefrontale Cortex (VMPFC), an Nucleus accumbens (NAc) gewisen.44], awer Hyperaktivitéit an limbesche a paralimbesche Regiounen wéi d'AMY déi d'Iessverhalen dréit an a Regiounen wéi de mediale prefrontale Cortex (MPFC), déi d'Liewensmëttelaufnahme ënnerdrécken.47,51]. Verstäerkte Aktivatioun am HPAL, OFC [46,51,52], VMPFC [49], bilateral Mëtt frontal, riets inferior frontal, lénks superior frontal, a bilateral ACC Regiounen goufen och beobachtet [48,52,53]. Eis Grupp huet eng Rescht-Staat fMRI (RS-fMRI) Studie kombinéiert mat funktionneller Konnektivitéit (FC) Analyse gemaach an d'Verännerunge vun der FC Stäerkt tëscht de Gehirregiounen am Standardmodusnetz, Kärnetz, Motorsensorescht Netzwierk, a prefrontal Cortexnetz identifizéiert. , respektiv [53]. Mir hunn viru kuerzem RS-fMRI a Granger Kausalitéit Analyse Techniken benotzt fir déi interaktiv kausal Aflëss ënner Schlësselneurweeër z'ënnersichen, déi zu Iwwereess am PWS ënnerleien. Eis Donnéeën hunn erheblech verstäerkt kausal Aflëss vun der AMY op den HPAL a vum MPFC an ACC op d'AMY opgedeckt. Zesummegefaasst ass PWS den extremen Enn vu mënschleche Fäll vun Adipositas an onkontrolléierbaren Iessverhalen. D'Untersuchung vun der neurophysiologescher Ënnerstëtzung vu PWS a senger Associatioun mat der Substanzabhängung kann e bessere Verständnis vun der Appetitkontrolle a Liewensmëttelsucht hëllefen.39,43].

4.1. Leptin

En anorexigent Hormon synthetiséiert aus Fettgewebe, Leptin reguléiert de Lipidmetabolismus andeems d'Lipolyse stimuléiert an d'Lipogenese hemmt.62]. Leptin kräizt d'Blutt-Gehir Barrière iwwer e saturéierbare Transportsystem a vermëttelt de Peripherie metabolesche Status (Energielagerung) un d'Hypothalamus Reguléierungszentren.63]. Eemol un säin zentrale Rezeptor gebonnen, reguléiert Leptin Appetit-stimuléierend Neuropeptiden (zB NPY, AgRP) wärend anorexigent Alpha-Melanocyt-stimuléierend Hormon upreguléiert, Kokain- an Amphetamin-reguléiert Transkript, a Corticotropin-befreiende Hormon.63]. Genetesch Mängel an Leptin a Leptin Rezeptoren féieren zu schwéiere fréizäiteg Adipositas bei Kanner.64]. Leptin Konzentratioun am Blutt gëtt an der Adipositas erhéicht, eng Leptinresistenz fördert, déi den erhöhte Leptin nëtzlos mécht fir den Appetit an Adipositas ze bekämpfen. D'Präsenz vu Leptinresistenz kann eng deelweis Erklärung fir schwéier Hyperphagie bei PWS Patienten ubidden, deenen hir Serum Leptinniveauen zimlech héich sinn.64]. D'Leit am Prozess vu Liewensmëttel süchteg ze ginn, kënnen och Leptinresistenz hunn, wat zu Iwwergiessen féiere kéint.65]. Leptin Afloss op süchteg an net-süchteg Iessverhalen kann deelweis duerch d'Regulatioun vun de mesolimbeschen an / oder nigrostriatalen DA Weeër vermittelt ginn. Wéi eng fMRI-Studie bewisen huet, huet ergänzt Leptin d'Liewensmëttelbelounung reduzéiert a verstäerkt Sattheet beim Iessensverbrauch andeems d'neuronal Aktivitéit am Striatum bei leptin-defizitem mënschlechen Themen moduléiert gëtt.66]. Leptin Monotherapie war awer net erfollegräich fir d'Nahrungsaufnahme a Gewiichtsgewënn bei fettleibege Mënschen ze reduzéieren wéi ursprénglech gehofft gouf, méiglecherweis wéinst der viraus existéierender Leptinresistenz an der Adipositas.67]. Op der anerer Säit kann e Low-Dosis Leptin Ergänzung nëtzlech sinn fir de Belounungswäert vu Liewensmëttel ze temperéieren.68] an hëlleft Gewiicht ze erhalen.

4.2. Insulin

Insulin ass e Bauchspeicheldrüs Hormon kritesch fir d'Erhale vun der Glukoshomeostasis. Den Insulinniveau geet no engem Iessen erop fir Bluttzocker ënner Kontroll ze halen. Déi iwwerschësseg Glukos gëtt ëmgewandelt a gespäichert an der Liewer a Muskel als Glykogen, an als Fett an Fettgewebe. Insulin Konzentratioune variéiere mat Adipositéit, an d'Quantitéit u visceral Fett ass negativ mat der Insulinempfindlechkeet korreléiert.69]. Fasting a postprandial Insulin si méi héich bei fettleibeg wéi bei schlanker Persounen.70]. Insulin kann d'Blutt-Gehir Barrière penetréieren a bindt un Rezeptoren am arcuate Kär vum Hypothalamus fir d'Liewensmëttelaufnahme ze reduzéieren [71]. Zentral Insulinresistenz kann an der Adipositas optrieden, ähnlech wéi déi zentral Leptinresistenz, déi als Konsequenz zum héije Fettverbrauch oder Adipositasentwécklung geduecht gëtt.72,73]. Eng Positron Emissioun Tomographie (PET) Studie huet Insulinresistenz an de Striatum an Insula Beräicher vum Gehir identifizéiert a proposéiert datt sou eng Resistenz méi Gehirinsulinniveauen erfuerdere kann fir d'Belounung an d'interoceptive Sensatiounen vum Iessen adäquat z'erliewen.74]. Wéi Leptin ass Insulin fäeg den DA Wee an assoziéiert Iessverhalen ze moduléieren. Leptin an Insulinresistenz an de Gehirer DA Weeër kënnen zu enger erhéierter Intake vu schmackhafte Liewensmëttel féieren am Verglach mat Leptin- an Insulinempfindleche Bedéngungen fir eng genuch Belounungsreaktioun ze generéieren.75].

D'Zesummespill tëscht den zentrale a periphere hormonellen Signalweeër ass komplex. Zum Beispill stimuléiert Ghrelin dopaminergesch Belounungsweeër, während Leptin an Insulin dës Circuiten hemmen. Ausserdeem kréien d'Signalkreesser souwuel an der HPLA wéi och am ARC afferent periphere sensoresch Signaler a projizéieren an relaiséieren d'Informatioun an aner Regiounen vum Gehir, dorënner de midbrain dopaminergesche Belounungszentrum [31].

4.3. Ghrelin

Haaptsächlech vum Magen secretéiert, ghrelin ass en orexigenescht Peptid dat op hypothalamesch Neuronen wierkt, déi Ghrelin Rezeptoren enthalen fir zentral metabolesch Effekter auszeüben.76]. Ghrelin erhéicht d'Nahrungsaufnahme bei Mënschen duerch béid periphere an zentrale Mechanismen, déi d'Interaktioun tëscht dem Magen, der HPAL an der Hypophysis involvéieren.77,78]. Ghrelin schéngt en Initiator vun der Ernierung mat Peak Serumniveauen virun der Nahrungsergänzung a reduzéierter Niveauen duerno ze sinn.79]. Ghrelin kann d'Energie Gläichgewiicht chronesch beaflossen, bedenkt datt verlängert Ghrelinverwaltung d'Adipositéit vergréissert.77,80]. Serum Ghrelin Niveauen si méi niddereg bei fettleibeg relativ zu normalen Gewiicht Individuen a charakteristesch eropgoen mat Adipositas Reduktioun, beweist eng negativ Korrelatioun mat héije BMIs.81,82]. Ghrelin aktivéiert d'Gehirregiounen, déi wichteg sinn fir hedonesch an Ureizreaktiounen op Liewensmëttelstécker.83]. Dëst beinhalt d'Aktivatioun vun Dopaminneuronen am VTA a verstäerkten Dopamin Ëmsaz am NAc vum ventralen Striatum [84]. D'Effekter op d'Belounungsveraarbechtung am mesolimbesche dopaminergesche Wee kënnen en integralen Deel vun der orexigenescher Handlung vum Ghrelin sinn.83], ënnerstëtzt vu Beweiser datt d'Blockéierung vun Ghrelin Rezeptoren am VTA d'Nahrungsaufnahme reduzéiert [84].

4.4. Peptid YY (PYY)

PYY ass e kuerzen, 36-Aminosaier Peptid gemaach am Ileum an Colon als Äntwert op Ernierung. No Nahrungsergänzung gëtt PYY aus de L-Zellen am distale Segment vum klengen Darm fräigelooss. Et reduzéiert den Taux vun der intestinaler Motilitéit an der Gallerbladder an der Magenleistung an dofir reduzéiert den Appetit an erhéicht d'Sättigkeit.85,86]. PYY handelt iwwer d'vagal afferent Nerven, den NTS am Gehirnstamm, an den anorexinergesche Zyklus am Hypothalamus mat Proopiomelanocortin (POMC) Neuronen.87]. Obese Leit secrete manner PYY wéi net-fetteg Leit an hunn relativ nidderegen Niveaue vu Serum Ghrelin.88]. Also, PYY Ersatz kann benotzt ginn fir Iwwergewiicht an Adipositas ze behandelen.88,89]. Tatsächlech ass d'Kaloriekonsum wärend engem Buffet Mëttegiessen zwou Stonnen no der PYY Infusioun ëm 30% erofgaang bei fettleibeg Themen (p < 0.001) an 31% bei schlanken Themen (p < 0.001) [89]. Den Ausmooss vun der Reduktioun war am fréiere Fall zimlech beandrockend. Och wa fettleibeg Persoune gewise gi manner zirkuléierend Niveaue vu PYY postprandial ze hunn, schéngen se och normal Empfindlechkeet fir den anorekseschen Effekt vum PYY3-36 ze weisen. Zesummegefaasst kann Adipositas d'PYY-Sensibilitéitsthema biaséieren, an den anorekteschen Effekt vum PYY kéint als therapeutesche Mechanismus déngen fir Anti-Obesitéit Medikamenter z'entwéckelen.90].

4.5. Glukagonähnlech Peptid 1 (GLP-1)

GLP-1 ass e Schlësselhormon, dee mat PYY aus den distalen Darm-L-Zellen vum Darm no engem Iessen fräigelooss gëtt. Et gëtt an zwou gläich mächteg Formen secretéiert, GLP-1 (7-37) a GLP-1 (7-36) [91]. GLP-1 fonctionnéiert haaptsächlech fir d'Glukose-ofhängeg Insulinsekretioun ze stimuléieren, de β-Zellwachstum an d'Iwwerliewe ze verbesseren, d'Glukagon-Verëffentlechung ze hemmen, an d'Nahrungsaufnahme z'ënnerdrécken.92]. Peripherieverwaltung vu GLP-1 reduzéiert d'Nahrungsaufnahme a vergréissert d'Fülle bei de Mënschen deelweis duerch d'Verlängerung vun der Magentührung an d'Promotioun vun der Magendistenz.93]. Plasma Niveaue vu GLP-1 si méi héich virun an no der Nahrungsaufnahme am Mager am Verglach zu fettleibeg Individuen, während déi lescht mat engem nidderegen fasting GLP-1 an enger ofgeschwächt postprandialer Verëffentlechung assoziéiert sinn.94]. Restriktiv bariatresch Prozeduren sinn en effektiv Mëttel fir Adipositas ze reduzéieren. De Moment sinn d'Donnéeën limitéiert iwwer Ännerungen an der GLP-1 Konzentratioun bei fettleibege Patienten no Operatiounen [95].

4.6. Cholezystokinin (CCK)

Cholecystokinin (CCK), en endogene Peptidhormon, deen am Darm an am Gehir präsent ass, hëlleft den Appetit, d'Verdauungsverhalen, an d'Mass-Leedung iwwer béid periphere an zentrale Mechanismen ze kontrolléieren. CCK beaflosst och physiologesch Prozesser am Zesummenhang mat Besuergnëss, sexuellt Verhalen, Schlof, Erënnerung, an Darm Entzündung.95]. CCK stellt eng Sammlung vun Hormonen variéiert duerch d'arbiträr Nummeréierung vu bestëmmte Aminosäuren (zum Beispill CCK 8 am Gehir, an CCK 33 an CCK 36 am Darm). Dës verschidden Hormone schéngen net wesentlech a physiologeschen Funktiounen ze ënnerscheeden. CCK aus dem Darm ass séier aus der Duodenal- a Jejunal Schleimhaut fräigelooss als Äntwert op d'Nährstoffspëtze vu ronn 15-30 Minutte postprandially, a bleift bis zu 5 Stonnen erhéicht.96]. Et ass e mächtege Stimulator vu Bauchspaicheldrüs Verdauungsenzyme a Galle aus der Gallerblad [63]. CCK Verspéidungen gastric eidel a fördert intestinal motility. Als Neuropeptid aktivéiert CCK Rezeptoren op vagal afferent Neuronen, déi Sattheetssignaler un den dorsomedialen Hypothalamus iwwerginn. Dës Handlung ënnerdréckt orexigenescht Neuropeptid NPY a bitt Feedback fir d'Mielgréisst an d'Iessen Dauer ze reduzéieren.97].

Zesummegefaasst, periphere hormonell Signaler, déi aus dem GI-Trakt verëffentlecht ginn (ghrelin, PYY, GLP-1, a CCK), Bauchspaicheldrüs (Insulin), an Fettgewebe (Leptin) bilden e Schlësselkomponent an der Darm-Gehir Achs-mediéiert Kontroll vum Appetit. , Energieausgaben, an Adipositas. Wärend Leptin an Insulin kënne méi laangfristeg Reguléierer vum Energiebalance ugesi ginn, Ghrelin, CCK, Peptid YY, a GLP-1 si Sensoren am Zesummenhang mat der Initiatioun an der Kënnegung vum Iessen an doduerch den Appetit a Kierpergewiicht méi akut beaflossen. Dës Hormonen a Peptiden veränneren den Appetit an d'Iessverhalen andeems se op hypothalamesch a Gehirnstammkären handelen a vläicht op den dopaminergesche Wee am Midbrain Belounungszentrum; si hunn Potenzial als therapeutesch Ziler fir Anti-Obesitéit Behandlungen bewisen.

5.1. Funktionell Neuroimaging

Andeems Dir d'Gehirreaktiounen op Fotoe vu héichkaloriege Liewensmëttel moosst (zB Hamburger), kalorienarme Liewensmëttel (zB Geméis), Iessrelatéierten Utensilien (zB Läffelen), an neutrale Biller (zB Waasserfäll a Felder), Aufgab fMRI Studien hu méi Gehiraktivéierung fir héichkalorie Liewensmëttel opgedeckt géint neutral Biller am Caudate / Putamen (Belounung / Motivatioun), anterior Insula (Goût, Interceptioun, an Emotiounen), HIPP (Erënnerung), an parietal cortex (raimlech Opmierksamkeet) an fettleibeg weiblech Sujeten relativ zu dënnen.99]. Ausserdeem weisen d'NAc, medial a lateral OFC, AMY (Emotioun), HIPP an MPFC (Motivatioun an Exekutivfunktioun), an ACC (Konflikt Iwwerwaachung / Fehlererkennung, kognitiv Hemmung, a Belounungsbaséiert Léieren) och eng verstäerkte Aktivatioun als Äntwert op Biller vun héich-Kalorie Liewensmëttel géint net-Liewensmëttel an/oder kalorienarme Liewensmëttel Biller [100]. Dës Resultater beliichten d'Relatioun tëscht kortikale Reaktiounen op Nahrungszeechen an Adipositas a liwweren wichteg Abléck an d'Entwécklung an d'Erhale vun Adipositas.101].

Dysfunktionell Nahrungsergänzung-Zesummenhang Gehiraktivitéit involvéiert net nëmmen d'Belounungs- / Motivatiounsberäicher, awer och neurale Circuiten, déi an der Inhibitiounskontroll an am limbesche Beräich implizéiert sinn. Eng PET-Studie bemierkt ofgeschwächt Ofsenkungen vun der hypothalamescher, thalamescher a limbescher/paralimbescher Aktivitéit bei fettleibeg (BMI ≥ 35) relativ zu schlanker (BMI ≤ 25) Männercher [101]. Soto-Montenegro et al. an Melega et al. [102,103] ënnersicht Verännerungen am Gehirn Glukosemetabolismus no Deep Brain Stimulatioun (DBS) am lateralen hypothalamesche Gebitt (LHA) an engem Rattemodell vun Adipositas mat PET-CT Imaging. Si hu festgestallt datt den duerchschnëttleche Liewensmëttelverbrauch während den éischten 15 Deeg bei DBS-behandelten Déieren méi niddereg war wéi bei net-stimuléierten Déieren. DBS erhéicht de Metabolismus am mammilläre Kierper, subiculum hippocampal Gebitt, an AMY, wärend e Ofsenkung vum Metabolismus am Thalamus, caudate, temporal cortex, a cerebellum opgeholl gouf.102,104]. DBS produzéiert bedeitend Verännerungen an de Gehirregiounen verbonne mat der Kontroll vun der Nahrungsaufnahme an der Gehirbelounung, viraussiichtlech duerch d'Verbesserung vun der behënnerter Hippocampal Funktioun, déi an fettleibeg Ratten gesi ginn. De méi klenge Gewiichtsgewënn an der DBS-Grupp suggeréiert datt dës Technik als Optioun fir d'Behandlung vun Adipositas ugesi ka ginn.102]. Béid PET a SPECT goufen benotzt fir Gehirabnormalitéit ënner verschiddene Konditiounen ze studéieren [105,106,107,108,109,110,111].

Méi grouss Aktivatioun an de ventromedialen, dorsomedialen, anterolateralen an dorsolaterale PFC (dlPFC; kognitiv Kontroll) Regiounen gouf gemellt no enger ernärungsvollstänneger (50% vun deeglechen Resting Energy Expenditure (REE) zur Verfügung gestallt) Flëssegkeetsmielverwaltung no enger 36 Stonnen Fast an engem PET studéieren [101], obwuel weider Analyse a Sammlung vun zousätzlechen Donnéeën mat engem anere Mielparadigma dës Erkenntnisser ëmstridden. Op der anerer Säit, reduzéiert postprandial Aktivatioun am dlPFC bei fettleibeg (BMI ≥ 35) géint schlank (BMI ≤ 25) Erwuessener gouf konsequent an dëser an aner Studien observéiert [112]. Eng Etude vun eeler Erwuessener entdeckt eng bedeitend Korrelatioun tëscht méi héije Niveaue vu Bauchfett / BMI a reduzéierter fMRI Aktivatioun op Saccharose an DA-bezunnen Gehirregiounen, an tëscht Hypo-Belounungsreaktioun an Adipositas bei eeler Erwuessener am Géigesaz zu jonken Erwuessener [98]. Zesummegefaasst bitt eng verréngert Dopaminfunktioun eng plausibel Erklärung fir Gewiicht a Fettgewënn bei eeler Erwuessener [113]. Déi allgemeng Implikatioun vun dësen Studien ass datt Adipositas konsequent mat anormalen Äntwerte op visuelle Nahrungsstécker an engem gestéierten Netzwierk vu Gehirregiounen verbonne sinn, déi an der Belounung / Motivatioun an Emotiounen / Erënnerungskontroll uginn. Overeating bei fettleibeg Individuen kann mat enger Kombinatioun vu schlëmmen homeostateschen Äntwerten op Sattheet am Hypothalamus verbonne sinn, an enger Reduktioun vun DA-Wee-Aktivitéiten an inhibitoresch Äntwert am dlPFC.98].

Trotz dem Fortschrëtt an eisem Verständnis vun der Neuro-Circuitry-Kontroll vun Iwwereess an Adipositas, bleift et onbekannt ob d'Defiziter an de Kontrollmechanismen tatsächlech virukommen oder verfollegen Iwwereess oder Adipositas. Longitudinal Neuroimaging Studien an Nager Modeller vun erfuerene Diät-induzéierter Adipositas (dh, Vergläichen vun Imaging Resultater virun, während, an no der Entwécklung vun Diät Adipositas an / oder folgend Kalorie Restriktioun no Obesitéit Etablissement) an an fettleibeg Mënschen virun an no bariatric Chirurgie, déi erfollegräich iwwerdribblen an Obesitéit reduzéieren, kann wichteg Abléck an eng causal ginn. oder Konsequenzverhältnis tëscht Iwwereess (oder Adipositas) an dysfunktionnelle neurale Circuitreguléierung.

5.2. Strukturell Imaging

Rezent Beweiser weisen datt Gehir anatomesch strukturell Ännerungen am Zesummenhang mat der Adipositas Entwécklung [114]. Zum Beispill, morphometresch Analyse vu MRI huet eng Associatioun tëscht méi grousst Kierpergewiicht a manner Gehirnvolumen bei Mënschen opgedeckt.115]. Besonnesch héich BMI resultéiert zu verréngert Gro Matière (GM) Volumen am frontal cortex, dorënner OFC, riets inferior, a mëttleren frontal cortex, an ass negativ mat frontal GM Volumen korreléiert.116,117,118] an eng méi grouss riets posterior Regioun déi de parahippocampal (PHIPP), fusiform, a lingual gyri ëmfaasst [114]. Eng Etude mat 1428 Erwuessener huet och eng negativ Korrelatioun beobachtet, bei Männercher, tëscht BMI a Gesamt GM Volumen, wéi och an bilateralen medialen temporalen Lobes, occipital Lobes, Precuneus, Putamen, postzentral Gyrus, Midbrain, an anterior Lobe vum Cerebellum.116,118]. Eng getrennte Studie vu kognitiv normalen eelere Sujeten, déi fettleibeg (77 ± 3 Joer), Iwwergewiicht (77 ± 3 Joer), oder schlank (76 ± 4 Joer) waren, bericht reduzéiert Volumen am Thalamus (sensoresch Relais a Motorreguléierung), HIPP, ACC, a frontal cortex [119]. Dës gemellt Gehirnstrukturell Verännerungen baséieren op Querschnittdaten bei Erwuessener, awer et bleift onkloer ob d'Verännerunge virun oder no der Adipositas sinn. Trotzdem kënnen d'Volumenreduktiounen a Gebidder verbonne mat Belounung a Kontroll konsequent sinn fir eng behënnert funktionell Aktivéierung a Relatioun mat Adipositas a kënnen hëllefen d'phenotypesch Iwwerschoss bei Adipositas z'erklären. Reduzéiert Volumen an Strukturen wéi den HIPP kann deelweis déi méi héich Tariffer vun Demenz ënnersträichen.120,121] a kognitiv Réckgang [122] bei fettleibeg Persounen. Schlofapnoe [123], erhéicht Sekretioun vun Adipozyten Hormonen wéi Leptin [124], oder Verëffentlechung vu pro-inflammatoreschen Faktoren wéinst héije Fettverbrauch kënne physiologesch Faktore sinn, déi d'Verännerungen am Gehir vermëttelen [125]. Dës Erkenntnisser implizéieren datt hedonesch Erënnerungen un d'Iessen vu bestëmmte Liewensmëttel kritesch wichteg sinn an der Reguléierung vun der Ernierung [98,126]. Purnell et al. [127] fonnt datt Hyperphagie an Adipositas mat Schied un den Hypothalamus bei Mënschen verbonne sinn. Tatsächlech, e weibleche Patient an dëser Etude mat engem Gehirnstamm Cavernoma, deen strukturell Weeër beschiedegt huet, erlieft e plötzlechen Ufank vun Hyperphagie a Gewiichtsgewënn vu méi wéi 50 kg am Raum vu manner wéi engem Joer no chirurgescher Drainage iwwer eng Midline suboccipital Craniotomie. D'Diffusion Tensor Imaging huet Verloscht vun Nervefaserverbindungen tëscht hirem Gehirnstamm, Hypothalamus a méi héije Gehirzenteren opgedeckt, awer d'Erhaalung vu Motorspuren. Karlsson et al. [128] studéiert 23 morbidly fettleibeg Sujeten an 22 net-obese Fräiwëlleger mat Hëllef vu Voxel-baséiert Analyse vun Diffusioun Tensor Imaging a vun T1-gewiicht MRI Biller. Vollvolumen statistesch parametresch Kartéierungsanalyse gouf benotzt fir fraktionell Anisotropie (FA) a mëttlerer Diffusivitéit (MD) Wäerter wéi och gro (GM) a wäiss Matière (WM) Dicht tëscht dëse Gruppen ze vergläichen.128]. D'Resultater hunn uginn datt fettleibeg Themen méi niddereg FA a MD Wäerter haten a méi niddereg fokal a global GM a WM Volumen wéi Kontroll Themen. Déi fokal strukturell Verännerungen goufen an de Gehirregiounen observéiert, déi d'Belounungssich, d'Hemmende Kontroll an den Appetit regéieren. D'Regressiounsanalyse huet gewisen datt FA a MD Wäerter souwéi GM a WM Dicht negativ mat Kierperfettprozents verbonne sinn. Ausserdeem war de Volume vum subkutane Bauchfett negativ mat der GM Dicht an de meeschte Regiounen assoziéiert.128].

6.1. Belounung-Saliency Circuit

Vill fettleibeg Individuen beweisen Hyporesponsivitéit vum Belounungskreeslaf, wat kompensatoresch Iesswueren induzéiert fir genuch Belounung z'erreechen.58,63]. Konsum vu schmackhafte Liewensmëttel aktivéiert vill Gehirregiounen, déi op d'Liewensmëttelempfang reagéieren a codéieren déi relativ erkannt Angenehmegkeet vu Liewensmëttel, sou wéi de Midbrain, Insula, dorsale Striatum, subcallosal Cingulat, a PFC. Chronesch Belaaschtung u schmackhafte Liewensmëttel reduzéiert d'Sättigkeit an d'Liewensmëttelfrëndlechkeet [92,131]. Dopamin ass en Neurotransmitter kritesch fir Belounungsveraarbechtung, Motivatioun a positiv Verhalensverstäerkung [31,61], a spillt eng wichteg Roll am Belounungs-Saliency Circuit. Déi mesolimbesch DA Projektioun vum ventrale tegmentale Gebitt (VTA) op d'NAc codéiert d'Verstäerkung fir d'Ernierung [132,133]. DA Verëffentlechung am dorsalen Striatum kann direkt d'Liewensmëttelverbrauch beaflossen, an d'Gréisst vun der Verëffentlechung korreléiert mat Bewäertunge vun der Mielfrëndlechkeet.99]. Volkow et al. [129] adoptéiert PET an eng Multiple Tracer Approche fir den DA System a gesonde Kontrollen z'ënnersichen, an Themen mat Drogenofhängeger, an a morbid fettleibeg Individuen, ze weisen datt souwuel Sucht wéi Adipositas mat verréngert DA Dopamin 2 (D2) Rezeptor Disponibilitéit am Striatum assoziéiert sinn. . D'Tendenz fir während Perioden vun negativen Emotiounen ze iessen war negativ korreléiert mat der D2 Rezeptor Disponibilitéit am Striatum bei normalen Gewiichtsfäegkeeten - wat méi niddereg d'D2 Rezeptoren sinn, wat méi héich ass d'Wahrscheinlechkeet datt de Sujet géif iessen wann emotional betount.134]. An enger anerer Etude huet d'DA-Agonistverwaltung d'Portiounsgréisst vun de Moolzechten an d'Längt vun der Ernierung erhéicht, während laangfristeg DA Ergänzungen d'Kierpermasse an d'Fütterungsverhalen gestäerkt hunn.135]. Morbid fettleibeg Themen hunn e méi héije Niveau vum Baseline Metabolismus gewisen wéi soss an der somatosensorescher Cortex.136]. Dëst ass e Gehirgebitt dat direkt DA Aktivitéit beaflosst [137,138,139]. D2 Rezeptoren hu wichteg Funktiounen am Belounungssich, Prognose, Erwaardung, a Motivatiounsbezunnen Ernierung an Suchtverhalen [140]. D2 Rezeptor Antagonisten blockéieren Nahrungssich Verhalen, déi entweder vun de schmaache Liewensmëttel selwer ofhängeg sinn oder vun der Verstäerkung vun der Hiweis-induzéierter Erwaardung vun de Belounungen [141]. Laut Stice et al. [35] Individuen kënnen iwwerflësseg iessen fir en hypofunktionéierend dorsalen Striatum ze kompenséieren, besonnesch déi mat genetesche Polymorphismen (TaqIA A1 Allele) geduecht fir Dopamin-Signalisatioun an dëser Regioun ze attenuéieren. An der selwechter Linn ass d'Tendenz fir ze iessen an normal Gewiicht Individuen mat negativen Emotiounen negativ ze korreléieren mat D2 Rezeptor Niveauen.134]. Wang [142] an Haltia [143] entdeckt datt déi ënnescht D2 Rezeptoren mat méi héije BMI bei morbid fettleibeg (BMI> 40) respektiv fettleibeg Themen korreléiert hunn. Dës Erkenntnisser sinn konsequent mat der Notioun datt reduzéiert D2 Rezeptor Aktivitéit d'Ernährung an de Risiko fir Adipositas fördert.144]. Guo et al. [145] fonnt datt Adipositas an opportunistescht Iessen positiv mat D2-ähnlechen Rezeptor Bindungspotenzial (D2BP) am dorsalen a lateralen Striatum assoziéiert waren, déi Ënnerregiounen déi d'Gewunnechtbildung ënnerstëtzen. Ëmgekéiert gouf eng negativ Relatioun tëscht Adipositas an D2BP am ventromedialen Striatum observéiert, eng Regioun déi Belounung a Motivatioun ënnerstëtzt [145].

6.2. Motivatioun-Drive Circuit

Verschidde Gebidder vun der prefrontaler Cortex, dorënner den OFC a CG, sinn an der Motivatioun vum Nahrungsverbrauch implizéiert ginn.146]. Abnormalitéiten an dëse Regiounen kënnen d'Iessverhalen verbesseren, déi ofhängeg vun der Empfindlechkeet fir d'Belounung an / oder etabléiert Gewunnechten vum Thema sinn. Obese Leit weisen eng verstäerkte Aktivatioun vu prefrontalen Regiounen bei der Belaaschtung vun engem Iessen [101]. Ausserdeem äntweren se och op Nahrungsstécker mat Aktivatioun vum mediale prefrontale Cortex a Verlaangen [49]. Sucrose begeeschtert och den OFC, eng Regioun déi verantwortlech ass fir de Belounungswäert vun engem Iessen oder all aner Stimulus ze "scoren", méi esou bei den fettleibege Patienten am Verglach mat schlanke Kontrollen. Déi strukturell Anomalie vum OFC, déi viraussiichtlech d'Belounungsveraarbechtung an d'Selbstreguléierungsmechanismen beaflosst, kann eng entscheedend Roll bei der Binge-Iessstéierung a Bulimia-Nervosa spillen.147]. Net iwwerraschend, déi aberrant Iessverhalen kënne gemeinsame neurale Circuitreguléierung mat Drogenofhängeger deelen. Zum Beispill, Volkow et al. [148] proposéieren datt d'Belaaschtung vun Drogen oder Drogenbezunnen Reizen am Réckzuchsstaat den OFC reaktivéiert an zu compulsive Drogenaufnahme resultéiert. En ähnlecht Resultat iwwer den OFC gouf an enger separater Etude bemierkt. Weider Beweiser beliicht den OFC Afloss op compulsive Stéierungen [149]. Zum Beispill, Schued vum OFC féiert zu engem Verhalenszwang fir d'Belounung ze kréien, och wann et net méi verstäerkt [149]. Dëst ass konsequent mat de Konte vun Drogenofhängeger, déi behaapten datt wann se ufänken d'Drogen ze huelen, se net kënnen ophalen, och wann d'Drogen net méi erfreelech ass [98].

6.3. Léieren-Erënnerung Circuit

Eng Plaz, eng Persoun oder e Cue kann Erënnerungen un engem Drogen oder Iessen ausléisen a mächteg Suchtverhalen beaflossen, wat d'Wichtegkeet vum Léieren an Erënnerung an der Sucht ënnersträicht. Erënnerungen kënnen en intensive Wonsch fir d'Drogen oder d'Liewensmëttel produzéieren (e Verlaangen) a féieren dacks zu Réckwee. Multiple Gedächtnissystemer goufen an der Drogen- oder Nahrungssucht proposéiert, dorënner bedingt Incentive Léieren (deelweis vermëttelt vum NAc an der AMY), Gewunnecht Léieren (deelweis duerch de Caudate an de Putamen vermittelt), an deklarativ Erënnerung (deelweis vermëttelt duerch der HIPP) [150]. Bedingt Ureiz Léieren iwwer neutral Reizen oder iwwerdriwwe Stimulatioun duerch Iwwereess generéiert Verstäerkungseigenschaften a motivational Salience och an der Verontreiung vu Liewensmëttel. Duerch Gewunnecht Léieren, gutt geléiert Sequenzen vu Behuelen ginn automatesch als Äntwert op entspriechend Reizen ausgeléist. Deklarativ Erënnerung ass méi iwwer d'Léieren vun affektive Staaten am Zesummenhang mat der Nahrungsaufnahme.149]. Multiple PET-, fMRI- a MRI-Studien hunn d'Gehirreaktiounen op d'Nahrungsaufnahme an d'Nahrungszeechen mat Respekt fir Dopaminfunktioun a Gehirvolumen am Mager ënnersicht. géint fettleibeg Individuen an identifizéiert Onregelméissegkeeten an Emotiounen an Erënnerung Circuiten (zB AMY an HIPP) [98]. Zum Beispill, e puer Sättigungssignaler generéiert aus homeostatesche Gebidder ass behënnert (zB verspéiten fMRI Hemmungsreaktioun am Hypothalamus) wärend Hungersignaler aus Emotiounen / Erënnerungsberäicher a sensoreschen / motoresche Beräicher (zB méi grouss Aktivatioun an AMY, HIPP, Insula, a prezentral) gyrus als Äntwert op Iesswueren) gi erhéicht bei fettleibeg Individuen [98]. Hippocampal Funktioun ass an Erënnerungen u Liewensmëttel implizéiert oder déi belountend Konsequenze vum Iessen bei Mënschen a Nager. Wann dës Funktioun gestéiert ass, kann d'Erhuelung vun Erënnerungen an Ëmweltvirdeeler méi mächteg appetitiv Äntwerten ervirhiewen, déi essentiell sinn fir Liewensmëttel ze kréien an ze konsuméieren.151]. An Drogenofhängeger Sucht, Erënnerung Circuits setzen d'Erwaardungen vun der Drogenofhängeger Effekter an domat Afloss op d'Effektivitéit vun Drogenofhängeger Intoxikatioun. Aktivéierung vu Gehirregiounen verbonne mat Erënnerung gouf während Drogenvergëftung uginn [152,153] a Verlaangen induzéiert duerch Drogenbelaaschtung, Video oder Réckruff [154,155,156]. Gewunnecht Léieren involvéiert d'dorsal Striatum an DA Verëffentlechung an dësem Beräich [157]. Drogenmëssbraucher hunn den D2 Rezeptor Ausdrock erofgeholl an d'DA Verëffentlechung am dorsalen Striatum reduzéiert wärend dem Réckzuch [149]. Bei Déieren, verlängert Drogenbelaaschtung induzéiert Verännerungen am dorsalen Striatum méi persistent wéi déi am NAc, wat als e weidere Fortschrëtt an den süchtege Staat interpretéiert gouf.158].

6.4. Inhibitor-Kontroll Circuit

D'Gehir Top-Down Kontroll System stellt en Netz vu frontal Gehirregiounen involvéiert an der Exekutiv Kontroll, Zil-direkter Verhalen, an Äntwert Hemmung.159]. Den dlPFC an de inferior frontal gyrus (IFG) si Komponente vum System, déi wesentlech aktivéiert gi wärend engem bewosst Effort vun engem Individuum fir hire Wonsch unzepassen subjektiv schmackhaft awer realistesch ongesonde Liewensmëttel ze konsuméieren.160]. Esou dlPFC an IFG Aktivitéite funktionnéieren de Wonsch ze verbrauchen Liewensmëttel ze hemmen, wéi beweist duerch eng gréisser cortical Aktivatioun an deene Beräicher, déi mat enger besserer Selbstkontrolle korreléieren an der Wiel tëscht gesonden an ongesonde Liewensmëttel [161]. Obese Individuen mat PWS, eng genetesch Stéierung charakteriséiert duerch déif Hyperphagie, weisen reduzéierter Aktivitéit am dlPFC Post-Iessen am Verglach mat net-kranken fettleibeg Individuen [162]. Kollektiv, inhibitoresch Kontroll vum Liewensmëttelverbrauch schéngt op d'Fäegkeet vun den Top-down Kontrollsystemer vum Gehir ze vertrauen fir déi subjektiv Bewäertung vu Liewensmëttel ze moduléieren. Individuell Differenzen an der Reguléierung vun der Nahrungsaufnahme kënnen aus strukturellen Differenzen vun der dlPFC an/oder Konnektivitéit mat Gehirevaluatiounsregiounen entstoen.161]. Tatsächlech, wärend fettleibeg Themen eng reduzéiert inhibitoresch Äntwert am dlPFC gewisen hunn [98], Drogenofhängeger Individuen hunn och Abnormalitéiten am PFC gewisen, dorënner de anterior CG [163]. De PFC spillt eng Roll bei der Entscheedung an der inhibitorescher Kontroll [164]. Ënnerbriechung vum PFC kann zu inadequater Entscheedungen féieren, déi direkt Belounungen iwwer verspéiten awer méi zefriddestellend Äntwerte favoriséieren. Et kéint och zu enger behënnerter Kontroll iwwer d'Drogenaufnahme bäidroen, trotz dem Sucht säi Wonsch vum Medikament ze refuséieren.163]. Also, Mängel an der Selbstkontrolle an Entscheedungsprozesser bei der Drogenofhängeger [165,166] sinn viraussiichtlech mat gestéiert prefrontal Funktiounen assoziéiert. Fir dës Notioun z'ënnerstëtzen, hunn preklinesch Studien eng bedeitend Erhéijung vun der dendritescher Verzweigung an der Dicht vun dendritesche Wirbelen am PFC no chronescher Administratioun vu Kokain oder Amphetamin enthüllt.167]. D'Ännerunge vun der synaptescher Konnektivitéit kéinten zu enger schlechter Entscheedung, Uerteel a kognitiv Kontroll bei der Drogenofhängeger féieren. Dës Aart vu Verännerung an der prefrontaler Aktivatioun ass tatsächlech während enger Aarbechtsgediechtnis Aufgab bei Fëmmerten am Verglach mat Ex-Fëmmerten observéiert ginn.168]. An dëser Hisiicht, Goldstein et al. [163] virdru proposéiert datt d'Stéierung vum PFC Verloscht vu selbstgeriichtten / gewollten Verhalen zugonschte vum automatesche sensoresche Verhalen verursaache kann. Méi spezifesch ass d'Drogenvergëftung méiglecherweis onroueg Verhalen verschäerft wéinst Verloscht vun der inhibitorescher Kontroll déi de prefrontale Cortex iwwer d'AMY ausübt.169]. Desinhibitioun vun der Top-Down Kontroll befreit Verhalen, déi normalerweis ënner enger Iwwerwaachung gehale ginn a simuléiert stressähnlech Reaktiounen, an deenen d'Kontroll opgehuewe gëtt an d'Stimulatiounsgedriwwent Verhalen erliichtert gëtt.163].

7.1. Diät a Lifestyle Interventiounen

Diät- a Liewensstilinterventiounen, déi d'Energiezufuhr ze reduzéieren an d'Energieausgaben duerch e equilibréierte Diät- an Übungsprogramm ze erhéijen, sinn e wesentleche Bestanddeel vun all Gewiichtsmanagement Programmer [170]. Diäten baséieren op de Prinzipien vum Metabolismus a funktionnéieren duerch d'Reduktioun vun der Kalorienaufnahme (Energie) fir en negativen Energiebalance ze kreéieren (dh, méi Energie gëtt verbraucht wéi verbraucht gëtt). Diätprogrammer kënne Gewiichtsverloscht op kuerzfristeg produzéieren [171,172], awer dëst Gewiichtsverloscht erhalen ass dacks schwéier a erfuerdert dacks Übung an eng niddereg-Energie Diät e permanenten Deel vum Liewensstil vun enger Persoun [173]. Physikalesch Übung ass en integralen Deel vun engem Gewiichtsmanagementprogramm, besonnesch fir Gewiichtsverloscht. Mat der Benotzung verbrauchen d'Muskelen Energie aus Fett a Glykogen. Wéinst der grousser Gréisst vun de Beenmuskelen, Spazéieren, Lafen a Vëlo sinn déi effektivst Moyene fir Kierperfett ze reduzéieren.174]. Ausübung beaflosst Makronährstoffbalance. Wärend moderéierter Übung, gläichwäerteg zu engem fléissende Spazéiergang, gëtt et eng Verréckelung zu méi Fettverbrauch als Brennstoff.175,176]. D'American Heart Association recommandéiert e Minimum vun 30 min moderéierter Übung op d'mannst fënnef Deeg an der Woch fir d'Gesondheet ze erhalen.177]. Wéi mat Diätbehandlung hu vill Dokteren net d'Zäit oder d'Expertise fir Patienten ze beroden iwwer en Trainingsprogramm deen op individuell Bedierfnesser a Fäegkeeten ugepasst ass. D'Cochrane Collaboration huet festgestallt datt d'Ausübung eleng zu limitéierter Gewiichtsverloscht gefouert huet. A Kombinatioun mat Diät huet et awer zu engem 1 Kilogramm Gewiichtsverloscht iwwer Diät eleng gefouert. En 1.5 Kilogramm (3.3 lb) Verloscht gouf mat engem gréisseren Ausübung observéiert [178,179]. Erfollegsraten vu laangfristeg Gewiichtsverloscht Ënnerhalt mat Liewensstil Ännerungen sinn niddereg, rangéiert vun 2% bis 20% [180]. Diät- a Liewensstilännerungen sinn effektiv fir exzessiv Gewiichtsgewënn an der Schwangerschaft ze limitéieren an d'Resultater fir béid Mamm an d'Kand ze verbesseren.181]. Lifestyle Interventiounen bleiwen den Ecksteen vun der Adipositasbehandlung, awer d'Anhale ass aarm a laangfristeg Erfolleger bescheiden wéinst bedeitende Barrièren souwuel op den Deel vun de betraffenen Individuen wéi och vun de Gesondheetsspezialisten déi fir d'Behandlung verantwortlech sinn.

7.2. Gewiichtsverloscht Drogen

Bis haut goufen véier Gewiichtsverloscht Medikamenter vun der US Food and Drug Association (FDA) guttgeheescht: Xenical, Contrave, Qsymia, a Lorcaserin [4]. Dës Medikamenter sinn an zwou Zorte ënnerdeelt. Xenical ass deen eenzegen Fettabsorptiounsinhibitor. Xenical handelt als Lipase-Inhibitor, wat d'Absorptioun vu Fette vun der mënschlecher Ernährung ëm 30% reduzéiert. Et ass geduecht fir ze benotzen a Verbindung mat engem Gesondheetsbetrib iwwerwaachte Regime vu Kaloriebeschränkung [182].

Eng aner Zort, déi déi aner dräi Medikamenter enthält, wierkt op der ZNS als "Appetit-Suppressant". Déi nei guttgeheescht (am 2012) Medikament Lorcaserin, zum Beispill, ass e selektive klenge Molekül Agonist vum 5HT2C Rezeptor. Et gouf entwéckelt baséiert op der anorexigenescher Eegeschafte vum Rezeptor fir Gewiichtsverloscht ze vermëttelen [183]. Aktivatioun vun 5HT2C Rezeptoren am Hypothalamus stimuléiert d'Produktioun vun Pro-Opiomelanocortin (POMC) a fördert Sattheet. En 5-HT2C Rezeptor Agonist reguléiert den Appetitverhalen duerch de Serotonin System [54]. D'Benotzung vu Lorcaserin ass mat bedeitende Gewiichtsverloscht a verbesserte glycemesche Kontroll bei Patienten mat Typ 2 Diabetis assoziéiert.183]. Déi aner zwee Medikamenter, Contrave a Quexa, zielen den DA Belounungssystem. Contrave ass eng Kombinatioun vun zwee genehmegt Medikamenter - Bupropion an Naltrexon. Entweder Medikament eleng produzéiert bescheide Gewiichtsverloscht, während d'Kombinatioun e synergisteschen Effekt ausübt [184]. Qsymia (Quexa) besteet aus zwee Rezept Drogen, phentermine an topiramate. Phentermine gouf fir Joer effektiv benotzt fir Adipositas ze reduzéieren. Topiramat gouf als Anti-konvulsant bei Epilepsiepatienten benotzt, awer induzéiert Gewiichtsverloscht bei Leit als versehentlech Nebenwirkung.54]. Qsymia ënnerdréckt den Appetit andeems d'Leit sech voll fillen. Dës Eegeschafte ass besonnesch hëllefräich fir fettleibeg Patienten, well et Iwwerschoss ofschreckt an d'Konformitéit mat engem verstännegen Iessplang encouragéiert.

7.3. Bariatric Chirurgie

E puer fettleibeg Patienten kënne profitéieren vun de Gewiichtsverloscht Medikamenter mat enger limitéierter Effizienz, awer si sinn dacks vun Nebenwirkungen betraff. Bariatresch Chirurgie (ajustable gastric banding (AGB), Roux-en Y gastric bypass (RYGB), oder laparoscopic sleeve gastrectomy (LSG)) [185] representéiert déi eenzeg aktuell Form vu Behandlung fir offen Adipositas mat etabléierter laangfristeg Effektivitéit [186]. Bariatresch Chirurgie verännert den Darmhormonprofil an d'neural Aktivitéit. Verständnis vun de Mechanismen, déi neurophysiologesch an neuroendokrine Verännerungen mat der Chirurgie ënnersträichen, wäert d'Entwécklung vun net-chirurgeschen Interventiounen förderen fir Adipositas a verbonne Komorbiditéiten ze behandelen, wat eng viabel Alternativ fir fettleibeg Individuen kéint sinn, déi keen Zougang hunn oder net fir d'Operatioun qualifizéieren. RYGB ass déi heefegst duerchgefouert bariatresch Prozedur, déi bedeitend an nohalteg Gewiichtsverloscht bei laangfristeg Suivi ubitt.187]. Allerdéngs sinn d'Mechanismen vun der Handlung am RYGB, déi zu Gewiichtsverloscht resultéieren, net gutt verstanen. E wesentlechen Undeel vun der resultéierender Reduktioun vun der Kalorienaufnahme gëtt net vun de restriktiven a malabsorptiven Mechanismen ausgerechent a gëtt ugeholl datt se duerch neuroendokrine Funktioun vermëttelt ginn.188]. RYGB gëtt ugeholl datt substantiell a simultan Verännerungen an Darmpeptiden verursaachen [95,189], Gehiraktivéierung [95,190], de Wonsch ze iessen [190], a Goût Virléiften. Zum Beispill, postchirurgesch Reduktiounen vu Ghrelin a fréier a verstäerkt postprandial Erhéijunge vu PYY a GLP-1 kënnen den Honger reduzéieren an d'Sättigkeit förderen [191]. Relativ zu Ännerungen an Darmpeptiden ass ganz wéineg iwwer Ännerungen an der Gehiraktivéierung no bariatresche Prozeduren bekannt. Untersuchungen vun net-chirurgeschen Gewiichtsverloscht ënnerstëtzen eng Erhéijung vun der Belounungsbezunnen / hedonescher Aktivatioun als Äntwert op appetitiv Zeechen [95], wat hëlleft Gewiicht erëm an Diäter z'erklären. Am Géigesaz, ass d'Feele vun enger Erhéijung vum Wonsch no RYGB ze iessen, och op Belaaschtung fir héich schmaacht Iessstécker, opfälleg a konsequent mat systemesche Verännerungen an neuralen Äntwerten op Iessstécker. Ochner et al. [188] benotzt fMRI a verbal Bewäertungskalen fir d'Gehireraktivéierung an de Wonsch ze iessen an Äntwert op High- a Low-Kalorie Nahrungsstécker an 10 weiblech Patienten, ee Mount virum a Post-RYGB Chirurgie ze bewäerten. D'Resultater hunn postchirurgesch Reduktiounen an der Gehiraktivéierung an de Schlësselberäicher am mesolimbesche Belounungswee bewisen.188]. Et war och eng gréisser chirurgesch-induzéiert Reduktioun vun der conjoint (visueller + auditiver) ganzer Gehiraktivéierung als Äntwert op héichkaloresch Liewensmëttel wéi als Äntwert op kalorienarme Liewensmëttel, besonnesch a corticolimbesche Gebidder am mesolimbesche Wee, dorënner de VTA, ventral Striatum. , putamen, posterior cingulate, an dorsal medial prefrontal cortex (dmPFC) [188]. Dëst ass am Géigesaz zu erhöhte Liewensmëttelreaktiounen op héije Kaloriegehalt a Regiounen wéi de cingulate Gyrus, Thalamus, lentiformen Kär a caudate, ACC, medial frontal gyrus, superior frontal gyrus, inferior frontal gyrus, a mëttler frontal gyrus virun der Chirurgie.188]. Dës Ännerunge spigelt gläichzäiteg postchirurgesch Reduktiounen am Wonsch ze iessen, déi méi grouss waren als Äntwert op Iesswueren déi héich an der kalorescher Dicht waren (p = 0.007). Dës RYGB Chirurgie-Zesummenhang Optriede bidden e potenzielle Mechanismus fir d'selektiv Reduktioun vun de Virléiften fir héich-Kalorie Liewensmëttel, a proposéiere partiell neural Mediatioun vu Verännerungen an der Kalorienaufnahme no der Chirurgie.185,188]. Dës Ännerungen kënnen deelweis direkt mat enger verännerter Perceptioun vu Belounung verbonne sinn [192]. Halmi et al. [193] bemierkt eng statistesch bedeitend Ofsenkung vun der ofgeroden vun héich-Fett Fleesch an héich-Kalorie Kuelenhydrater sechs Méint no gastric Contournement. D'Patienten hunn fonnt datt dës Liewensmëttel net méi agreabel waren. E puer Bypass-Patienten hu souguer fetteg Liewensmëttel vermeit [194], anerer verluer Interesse u Séissegkeeten oder Desserten no der Operatioun [195,196,197,198]. Ofsenkung vun de Geschmaachsgrenze fir Liewensmëttel, sou wéi eng stumpfe Unerkennung vu Séiss oder Batterkeet, gouf no bariatrescher Chirurgie gemellt.192,199]. Ausserdeem gouf verännert Gehir Dopamin Signaliséierung entdeckt no bariatrescher Chirurgie. Wärend D2 Rezeptoren am caudate, putamen, ventral thalamus, HPAL, substantianigra, medial HPAL, an AMY no RYGB an Hülse gastrectomy reduzéiert goufen, gouf eng Erhéijung vun D2 Rezeptoren am ventralen Striatum, caudate a Putamen fonnt, déi proportional zum Gewiicht verluer [131,200,201]. D'Diskrepanz an de Resultater kann wéinst der Präsenz vu comorbiden Bedéngungen sinn, déi d'Dopamin-Signaliséierung änneren kënnen.192]. Allgemeng ass bariatresch Chirurgie, besonnesch d'RYGB Prozedur, am Moment déi effektivst laangfristeg Behandlung fir Adipositas a seng verbonne Komorbiditéiten. Méi Ermëttlungen si gerechtfäerdegt fir z'iwwerpréiwen wéi d'Darm-Gehirnachs vermëttelt déi bemierkenswäert chirurgesch Effekter op d'Kontroll vu belount-baséiert Iessverhalen [202].

7.4. Fecal Mikrobiota Transplantatioun

Montéierung Beweiser präziséiert eng scheinbar Funktioun vun der Darmmikrobiota bei der Reguléierung vun der Energiebalance a Gewiichterhaltung bei Déieren a Mënschen. Esou eng Funktioun beaflosst d'Entwécklung an d'Progressioun vun Adipositas an aner metabolesche Stéierungen, dorënner Typ 2 Diabetis. D'Manipulatioun vum Darmmikrobiom representéiert eng nei Approche fir d'Behandlung vun Adipositas iwwer d'Diät an d'Ausübungsstrategien.203]. Eng nei Form vun Interventioun, fecal Mikrobiota Transplantatioun (FMT), gouf viru kuerzem a klinesch Behandlung fir Adipositas agefouert.204]. D'Darmmikrobiota metaboliséieren ofgeholl Nährstoffer an energieräiche Substrate fir d'Notzung vum Host a Kommensal Flora [203,204] an adaptéieren metabolesch baséiert op Nährstoffverfügbarkeet. Nodeem d'distale Darmmikrobiota Profiler vun genetesch fettleibege Mais an hire schlanke Litermates vergläichen, an déi vun fettleibeg Leit a schlanke Fräiwëlleger, gouf festgestallt datt Adipositas variéiert mat der relativer Heefegkeet vun den zwee dominante bakterielle Divisiounen, de Bacteroidetes an de Firmicutes. Béid metagenomesch a biochemesch Analysen bidden e Verständnis vum Afloss vun dëse Bakterien op de metabolesche Potenzial vun der Maus-Darmmikrobiota. Speziell huet den fettleibeg Mikrobiom eng erhéicht Kapazitéit fir Energie aus der Diät ze sammelen. Ausserdeem ass den Trait iwwerdrobar: d'Koloniséierung vu Keimfräie Mais mat enger "obese Mikrobiota" féiert zu enger wesentlech vergréissert Gesamtkierperfettmass wéi Kolonisatioun mat enger "magerer Mikrobiota". Dës Erkenntnisser identifizéieren d'Darmmikrobiota als e wichtege bäitriedende Faktor zu der Pathophysiologie vun der Adipositas.203,205]. Tatsächlech hunn verschidde Studien eng 60% Erhéijung vum Kierperfett, Insulinresistenz, an déi allgemeng fettleibeg Phänotypiwwerdroung gemellt no der Aféierung vun intestinaler Mikrobiota vu konventionell opgewuessene Mais op Keimfräi Mais [206]. Daten an dëser Hisiicht sinn bis elo bei Mënschen schaarf. Een doppelblannen, kontrolléiert Prozess randomiséiert 18 Männer mat metabolesche Syndrom fir FMT ze maachen. Si kruten entweder hir eege Feeën oder Kot, déi vu schlanke Männercher gespent goufen [207]. Déi néng Männer, déi Hocker vun schlanke Spender kruten, hunn däitlech reduzéiert fasting Triglyceridniveauen a verstäerkter periphere Insulinempfindlechkeet am Verglach mat deenen, déi mat hiren eegene (Placebo) Hocker transplantéiert goufen [20]207].

Dës Aarbecht gëtt ënnerstëtzt vun der National Natural Science Foundation vu China ënner Grant Nr 81470816, 81271549, 61431013, 61131003, 81120108005, 31270812; de Projet fir d'National Key Basis Fuerschung an Entwécklung Programm (973) ënner Grant Nr 2011CB707700; an de Fundamental Research Funds fir d'Zentral Universitéiten.