Iwwerleeën, Obesitéit a Dopamine Receptoren (2010)

ACS Chem Neurosci. Mee 19, 2010; 1 (5): 346 – 347.

Verëffentlecht online Mai 19, 2010. doi:  10.1021 / cn100044y

PMCID: PMC3368677

Géi op:

mythologesch

Nei Resultater bei Ratten weisen datt kompulsiv Overfeeding zu Defiziter am Gehir Belounungskreeslaf féieren kann. Interessanterweis sinn dës Defiziter ähnlech wéi déi, déi aus Drogenofhängeger resultéieren.

Den Neurotransmitter Dopamin spillt eng Schlësselroll am Gehir Belounungskreeslaf. D'Aféierung vun héich Suchtfaktor Medikamenter wéi Kokain verursaacht eng Erhéijung vun Dopaminniveauen am limbesche Gehir abegraff d'Nukle accumbens vum Striatum, wat zu enger Verstäerkung vun der verbonne Behuelen féiert (1). Rezent Studien hunn och Liicht iwwer d'Bedeelegung vum Striatum bei der Ernierung bei fettleefleche Mënschen beliicht. Notamment huet Positron Emissiounstomographie Studien gewisen datt striatal Dopamin D2 Rezeptoren ginn an fettleefleche Persounen reduzéiert am Verglach mat D2 Empfänger vun hire schlankere Géigeparteien (2). Ausserdeem gouf och bewisen datt fettleefeg Individuen tendéieren d'Iessen ze overeat fir kompenséiert gestatal Stierfsempfindlechkeet ze kompenséieren (3). Analog Mängel an der striatal Dopamin Signaliséierung goufen och bei Individuen observéiert, déi fir Drogen Sucht sinn. Well pathologesch Iwwergänzung ass och vu Genoss an der Zwang gedriwwen fir trotz bekannten negativen Effekter, wéi Drogenofhängeger, weiderzeféieren, ass et geduecht fir Dopamin Neurotransmissioun ze involvéieren. Wéi och ëmmer, ob dës Mängel an D2 receptor signaling féiert fettleibegkeet oder ob fettleibeg Individuen Mängel entwéckelen als Resultat vun der Belounungsdysfunktioun ass eng oppe Fro.

Johnson a Kenny (4) setze fir d'Physiologie vu compulsive Iessen ze verstoen andeems Dir d'Behuele vun Ratten mam einfache Zougang zu héich-fettegem Iessen studéiert. Si fannen elo datt de Gehir Belounungskreeslaf involvéiert an der obligatorescher Iwwerfeeding ass ähnlech wéi de Circuit verbonne mat Drogenofhängeger (4).

An der éischter Rei vun Experimenter ware Ratten vun ongeféier gläicher Gréisst virbereet fir Gehir-Stimulatioun Belounungsprozeduren. Kuerz gesot, stimuléierend Elektroden goufen an der lateraler Hypothalami implantéiert. D'Rotter goufe erlaabt duerch chirurgesch Prozeduren ze erholen a Basisniveauen vun der elektrescher Stimulatioun, déi fir d'Raten néideg sinn, fir e Rad ze dréien, goufen opgeholl. De Betrag vun der Stimulatioun, oder e stabile Belounungsdrempel, war praktesch identesch fir all Rat. Als nächst hunn d'Auteuren d'Déieren an dräi Gruppen opgedeelt. Fir 40 Deeg hat déi éischt Set vu Ratten Zougang zu nëmmen Standard Labor Chow; Déi zweet Setz hätt Zougang zu Chow an eng Stonn Zougang zu palatabelem, energiräicht “Kaffi-Stil” Iessen wéi Speck, Wipp, a Kuch; an den drëtten Satz hat den Zougang zu béid Chow a fettarme Liewensmëttel verlängert. Iwwer Zäit hunn d'Raten mat extensiven Zougang zu energieräichem Iessen ongeféier duebel sou vill Gewiicht kritt wéi d'Raten, déi nëmmen Zougang zu Chow oder Chow haten a limitéiert Quantitéite vun energieräichem Iessen. Zousätzlech hu Ratten mat gréisseren Zougank zu der palatabler Ernärung méi Stimulatioun erfuerderlech fir d'Rad ze dréinen, e Markenzeechen vum Gehir Belounungsmangel, deen och mat Formen vun der Drogenofhängeger assoziéiert.

Als nächst hunn d'Auteuren getest ob d'Iwwerschwanzen Effekt op D hätt2 receptor Niveauen am Striatum. Fir dëst ze maachen, hunn d'Auteuren d'Fudderexperimenter widderholl ouni Elektroden ofzesetzen. Och dës Kéier goufen Rat an dräi Gruppen agedeelt déi Zougang zu Chow haten nëmmen, Chow a limitéierten Zougang zu héich-fettegen Iessen, oder Chow an extensivem Zougang zu héich-fettegen Iessen. No bedeitende Differenzen am Kierpergewiicht tëscht Chow-nëmmen an extensiv-Access Ratten goufen bemierkt, gi se ëmbruecht fir Niveauen vun D z'ënnersichen2 receptors am striatal Komplex. Immunoblot Analyse huet gewisen datt de Kierpergewiicht vu Ratten negativ mat dem Niveau vun D korreléiert huet2 receptors. An anere Wierder, wat méi fett de Rat, wat méi déif ass d'D2 Rezeptoren am Striatum.

Fir de Verbindung tëscht Niveaue vu striatal D ze etabléieren2 Rezeptoren a Gehir Belounung, an enger frëscher Partie vu Ratten, hunn d'Auteuren e virale Vector mat enger kuerzer Hoerpin gestéiert RNA gestéiert fir d'Genausdrock ze verdrängen. Ratten mat reduzéierter D2 Rezeptor Niveauen nom Nulldown haten d'Belounungsschwellen, déi ähnlech wéi de Szenario fonnt goufen a Ratten op enger verlängerter Zougang energieräicher Diät. Interessanterweis hunn aner rezent Studien gewisen datt iergendwéi impulsiv Ratten D reduzéiert hunn2/D3 Rezeptor Niveauen och an der Verontreiung vu Medikamentenbelaaschtung (5). Ëmgekéiert ass et machbar datt héich D2 Rezeptoren Niveauen kënnen e bësse Schutz géint Drogenofhängeger bidden (2). En onbeäntwerten Problem deen aus dësen Studien erauskënnt ass ob spontan Impulsivitéit mat Iwwerschoss duerch reduzéierter D korreléiert ass2 receptor Niveauen.

An enger anerer Serie vun Experimenter kruten Ratten Zougang zu enger vun den dräi Diäten an no 40 Deeg konditionnéiert e Foussschock z'erwaarden deen e Liichtsignal entsprécht4). Ratten aus allen dräi Gruppen dierften och déi energiräich Iesse fir eng kuerz Zäit iessen. Ratten mat limitéierten fréieren Zougang oder keen Zougang zu energieräiche Liewensmëttel binged eemol den Zougang zu der palatable Liewensmëttel geliwwert gouf. Dës Ratten hunn opgehalen mat iessen, wann d'Liicht Signal ukomm ass. Wéi och ëmmer, d'Angscht virum Foussschock konnt d'Fiedernung bei Ratten mat wäitem fréizäitegen Zougang zu palatabele Liewensmëttel net ofschrecken. Erëm, compulsive overeating ähnlecher Drogenofhängeger Administratioun an deem negativ Konsequenzen waren net genuch Virschrëtter fir Belounung-sicht.

Zesummegefaasst plädéiere dës Studien staark fir d'Bedeelegung vum Gehir Belounungskreeslaf an der compulsiver Iwwergewiicht. En Argument fir eng direkt Roll bei der Adipositas ass manner zwéngend. Wéi mat all Verhalensstudien, déi op Laborknager gemaach goufen, sollt extrem Virsiicht ausgeübt ginn an Observatiounen zu mënschleche Populatiounen ze extrapoléieren. Bei Mënschen ass den Akt vum Iessen déif beaflosst vu gesellschaftlechen, kulturellen an emotionalen Faktoren, déi vläicht net an aneren Déieren beobachtbar sinn (och an anere Primaten). Zousätzlech ass d'Ernährungsverhalen vill méi komplizéiert wéi déi mat der Drogenofhängeger Selbstverwaltung. Zum Beispill, e Sandwich iessen enthält verschidde Niveaue vu sensoreschen Engagement op eng Manéier déi Heroin net injizéieren. Zousätzlech aktivéiere Medikamenter de Gehir Belounungskreeslaf duerch direkt Interventioun bei Rezeptoren, während d'Liewensmëttel dëst indirekt iwwer ville Chemikalien wéi Hormonen, Opioiden, an Cannabinoide maachen. Et ass och ze bedenken datt de Gehir Belounungskreeslaf net deen eenzege Circuit ass deen am Iessverhalen involvéiert ass; aner Circuiten wéi Léieren a Motivatioun spillen och bedeitend Rollen an der Ernärung (2). Schlussendlech ginn et vill genetesch a metabolesch Faktoren, déi eng Persoun predizéieren fir d'Iessen ze iwwerstrauen an d'Propensitéit fir fetteg ze beaflossen. Besonnesch eng grouss Fuerschung an de leschten zwee Joerzéngte huet sech op Leptin a Ghrelin konzentréiert, Hormonen déi den Appetit beaflossen. Et ass bekannt datt Leptin d'Stratal Aktivitéit an d'Iesseverhalen beaflosst (6). Wéi Leptin Signaliséierung am Hypothalamus a striatal D2 receptor Signaliséierung si fir d'Reguléierung vun der Energiehomeostasis koordinéiert erfuerdert weider Studie (7).

Trotzdem kommen interessant Froen op. Gëtt et en direkte Verbindung tëscht Drogemëssbrauch a compulsive Iwwermierung? Kann een als predisponerende Faktor fir deen aneren an der Klinik betruecht ginn? A schliisslech, wäerten therapeutesch Agenten, déi Drogenmëssbrauch bekämpfen effektiv sinn fir d'Behandlung vu compulsive Iwwergewässerung? Keen Zweifel wäert Studien op aktuelle Wëssen opbauen fir e méi kloer Bild ze kréien.

Referenze

  • Volkow ND; Fowler JS; Wang GJ; Baler R.; Telang F. (2009) Imaging Dopamine Roll an Drogenmëssbrauch a SuchtAn. Neuropharmakologie 56 (Suppl), 3 – 8. [PubMed]
  • Volkow ND; Wang GJ; Fowler JS; Telang F. (2008) Iwwerlappend neuronal Circuiten an der Sucht an Iwwergewiicht: Beweiser vu Systemer PathologieAn. Philos. Trans. R. Soc., B 363, 3191 – 3200. [PMC gratis Artikel] [PubMed]
  • Stice E .; Spuer S.; Bohon C.; Kleng DM (2008) Relatioun tëscht Adipositas a stompegen striatal Äntwert op Liewensmëttel gëtt moderéiert vum TaqIA A1 AlleleAn. Wëssenschafts 322, 449 – 452. [PubMed]
  • Johnson PM; Kenny PJ (2010) Dopamin D2 Rezeptoren an Sucht-ähnlech Belounungsdysfunktion a compulsive Iessen bei fettleiwen Ratten.An. Nat. Neurosci. 13, 635 – 641. [PubMed]
  • Dalley JW; Fryer TD; Brichard L .; Robinson ES; Theobald DE; Lääne K .; Peña Y .; Murphy ER; Shah Y .; Probst K.; Abakumova I. .; Aigbirhio FI; Richards HK; Hong Y .; Baron JC; Everitt BJ; Robbins TW (2007) Nucleus accumbens D2 / 3 Receptoren viraussoen Eegenschaftsimpulsivitéit a Kokain VerstäerkungAn. Wëssenschafts 315, 1267 – 1270. [PubMed]
  • Farooqi IS; Bullmore E .; Keogh J.; Gillard J.; O'Rahilly S.; Fletcher PC (2007) Leptin reguléiert striatal Regiounen a mënschlecht IessverhalenAn. Science 317, 1355. [PubMed]
  • Kim KS; Yoon YR; Lee HJ; Yoon S.; Kim SY; Shin SW; En JJ; Kim MS; Choi SY; Sonn W .; Baik JH (2010) Erweidert hypothalamesch Leptin Signaliséierung bei Mais fehlend Dopamin D2 RezeptorenAn. J. Biol. Chem. 285, 8905 – 8917. [PubMed]