Paskelbta galutine redaguota forma:
- Biol psichiatrija. 2013 gegužės 1; 73 (9): 827 – 835.
- Paskelbta internete 2013 Mar 26. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.032
PMCID: PMC3658316
NIHMSID: NIHMS461257
Rajita Sinha, PhD
1,2,3 ir Ania M. Jastreboff, MD, PhD4,5
Galutinę leidėjo redaguotą šio straipsnio versiją galite rasti tinklalapyje Biol psichiatrija
Žr. Kitus PMC straipsnius citata paskelbtas straipsnis.
Abstraktus
Stresas siejamas su nutukimu ir streso neurobiologija žymiai sutampa su apetito ir energijos reguliavimu. Šioje apžvalgoje bus aptariamas stresas, alostazė, streso neurobiologija ir jos persidengimas su apetito ir energijos homeostazės neuroniniu reguliavimu. Stresas yra pagrindinis rizikos veiksnys vystantis priklausomybės ir priklausomybės recidyvo. Didelis streso lygis keičia valgymo modelius ir padidina labai skanių (HP) maisto produktų vartojimą, o tai savo ruožtu padidina HP maisto produktų ir alostatinės apkrovos skatinamąjį poveikį. Aptariami neurobiologiniai mechanizmai, kuriais stresas daro įtaką atlyginimų keliams stiprinti HP maisto produktų motyvaciją ir vartojimą bei priklausomybę sukeliantys vaistai. Padidėjus HP maisto produktyvumui ir pernelyg dideliam šių maisto produktų vartojimui, yra prisitaikymo prie streso ir atlygio grandinių, kurios skatina su stresu ir HP susijusią motyvaciją, susijusią su maistu, taip pat kartu su metabolizmu, įskaitant gliukozės apykaitos pokyčius, jautrumą insulinui, ir kiti hormonai, susiję su energijos homeostazėmis. Šie metaboliniai pokyčiai savo ruožtu taip pat gali turėti įtakos dopaminerginiam poveikiui, kad paveiktų maisto produktų motyvaciją ir HP maisto produktų vartojimą. Siūlomas integracinis heuristinis modelis, kuriame pakartotinai didelis streso lygis keičia streso ir apetito / energijos reguliavimo biologiją, o abu komponentai tiesiogiai veikia nervų mechanizmus, prisidedančius prie streso sukeltų ir maistinių medžiagų sukeltų HP maisto motyvacijos ir įsitraukimo į tokių maisto produktų persivalgymą padidinti svorio padidėjimo ir nutukimo riziką. Nustatytos būsimos mokslinių tyrimų kryptys, kad padidėtų supratimas apie mechanizmus, kuriais stresas gali padidinti svorio padidėjimo ir nutukimo riziką.
Nutukimas ir priklausomybė: neatsiejamas streso vaidmuo
Priklausomybė nuo alkoholio ir narkotikų vis dar yra didelė visuomenės sveikatos problema, turinti pražūtingas medicinines, socialines ir visuomenines pasekmes (1). Stresas yra lemiamas rizikos veiksnys, turintis įtakos priklausomybę sukeliančių sutrikimų vystymuisi ir atsinaujinantis priklausomybės elgesys, todėl kyla pavojus kursui ir atsigavimui nuo šių ligų (2Nutukimas yra pasaulinė epidemija, o JAV yra pandemijos priešakyje - du trečdaliai gyventojų priskiriami antsvoriui ar nutukusiems (KMI> 25 kg / m2) (3). Tiek nutukimo, tiek priklausomybės vystymasis apima genetines, aplinkos ir individualias gyvenimo būdo charakteristikas, kurios prisideda prie šios pandemijos (4); (5). Ankstesnėse apžvalgose daugiausia dėmesio skiriama šiems veiksniams, tačiau šiame straipsnyje nagrinėjamas streso, maisto produktų ženklų ir maisto motyvacijos vaidmuo prisidėjus prie nutukimo.
Stresas ir alostazė
Paprasčiausiai, stresas yra procesas, kurio metu bet koks labai sudėtingas, nekontroliuojamas ir didžiulis emocinis ar fiziologinis įvykis ar įvykių serija lemia adaptyvius arba netinkamus procesus, reikalingus norint atgauti homeostazę ir (arba) stabilumą (6) (2). Emocinių stresorių pavyzdžiai yra tarpasmeninis konfliktas, prasmingo santykio praradimas, nedarbas, artimo šeimos nario mirtis arba vaiko netekimas. Kai kurie paplitę fiziologiniai veiksniai yra bado ar maisto trūkumas, nemiga arba miego trūkumas, sunki liga, ekstremalios hipertermija ar hipotermija, psichoaktyvus vaistų poveikis ir narkotikų vartojimo nutraukimas. Su stresu susijęs prisitaikymas apima sąvoką alostazė, kuris yra gebėjimas pasiekti fiziologinį stabilumą per vidinės aplinkos pasikeitimą ir išlaikyti tariamą stabilumą naujame fiziologiniame nustatymo taške (6); (7)). Pasak McEwen ir kolegų, vyksta nuolatiniai vidinės aplinkos koregavimai, fiziologijos, nuotaikos ir veiklos svyravimai, kai asmenys reaguoja ir prisitaiko prie aplinkosaugos reikalavimų (7). Pernelyg didelis stresas organizmui, vadinamas padidėjimu allostatinė apkrova, sukelia adaptyvių reguliavimo sistemų „nusidėvėjimą“, dėl ko atsiranda biologinių pokyčių, kurie susilpnina prisitaikymo procesus ir padidina ligų jautrumą (7). Taigi, aukštas nekontroliuojamo streso ir pakartotinio bei lėtinio streso lygis skatina ilgalaikį alostatinį krūvį, dėl kurio atsiranda disreguliuotų nervų, medžiagų apykaitos ir biologinės elgsenos būsenų, kurios prisideda prie netinkamo elgesio ir fiziologijos ne homeostatiniame diapazone {McEwen, 2007 #4}.
Stresas, lėtinis nelaimė ir padidėjęs pažeidžiamumas nutukimui
Panašus į pakartotinio ir lėtinio streso poveikį didėjančiam priklausomybės pažeidžiamumui (2), daugybė gyventojų pagrįstų ir klinikinių tyrimų rodo, kad didelis ir teigiamas ryšys tarp didelių nekontroliuojamų stresinių reiškinių ir lėtinio streso būsenų, turinčių adiposity, BMI ir svorio padidėjimą (8) (9) (10) (11). Šis ryšys taip pat atrodo stipriausias tarp antsvorio turinčių asmenų ir tų, kurie valgo valgyti (8) (9) (12). Išsamios apklausos apie sveikų suaugusių žmonių (n = 588) kumuliacinį ir pakartotinį stresą įvertinus, mes nustatėme, kad daugiau stresinių įvykių ir lėtinių stresorių (žr. Lentelė 1) per visą gyvenimą buvo susijęs su pernelyg dideliu alkoholio vartojimu, kaip rūkančiuoju ir didesniu KMI, kontroliuojant amžių, rasę, lytį ir socialinius bei ekonominius būklės kintamuosius (žr. 1 pav).
Kadangi stresas veikia svorio padidėjimą ir KMI, taip pat įvertinome jo poveikį baziniam gliukozės, insulino ir insulino atsparumui. Ryškus gliukozės koncentracijos plazmoje (FPG) ir insulino patikrinimas buvo vertinamas dideliame šių sveikų bendruomenių savanorių pogrupyje, o homeostazės modelio įvertinimas (HOMA-IR) buvo apskaičiuotas kaip atsparumo insulinui indeksas. Mes nustatėme, kad kumuliacinis stresas buvo susijęs su su KMI susijusiais didesnių gliukozės, insulino ir HOMA-IR pokyčiais (2 pav). Šie duomenys rodo stipresnius ryšius tarp kumuliacinio bendro streso ir medžiagų apykaitos sutrikimų tarp asmenų, palyginti su žemesnėmis KMI kategorijomis. Šie faktai yra panašūs į ankstesnius tyrimus, rodančius didesnį streso poveikį padidėjusiam cheminių medžiagų vartojimui asmenims, kurie reguliariai yra sunkūs, palyginti su lengvais ar pramoginiais naudotojais (2). Kartu šie rezultatai rodo, kad kumuliacinis ir pakartotinis stresas padidina nutukimo riziką ir kad asmenys, turintys didesnį KMI, gali būti labiau pažeidžiami dėl su stresu susijusio maisto vartojimo ir paskesnio svorio padidėjimo.
Stresas ir valgymo elgesys
Ūmus stresas žymiai keičia valgymą (13); (10); (9). Kai kurie tyrimai rodo, kad vartojant ūminį stresą sumažėja maisto vartojimas, o ūminis stresas taip pat gali padidinti suvartojimą, ypač kai yra HP, kalorijų tankus maistas.9, 13) (14) (15) (16). Pvz., Tik pranešus apie save, 42% studentų pranešė, kad suvartoja maistą suvokiant stresą, o 73% dalyvių pranešė, kad streso metu padidėjo užkandžiai.17). Trečdalis iki pusės laboratorinių tyrimų su gyvūnais rodo, kad vartojant ūmaus streso padidėja maisto vartojimas, o kiti rodo, kad jų kiekis nepakito ar sumažėja (18) (11). Taigi, nors padidėjęs suvartojamo maisto kiekis su ūminiu stresu ne visuose pasireiškia, tai tikrai veikia daugelį žmonių. Be to, svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad daugelis eksperimentinių veiksnių gali prisidėti prie šių skirtingo poveikio ūmaus streso sukeliamo valgymo tyrimams (19) (20) (12). Šie veiksniai apima specifinį stresoriaus tipą, naudojamą manipuliacijose, streso provokacijos trukmę, maisto vartojimo trukmę ir eksperimente siūlomų maisto produktų kiekį bei rūšį, taip pat sotumo ir alkio lygį pradžioje. tyrimą. Šie veiksniai gali prisidėti prie laboratorinių bandymų rezultatų kintamumo, kuris lemia streso poveikį maisto vartojimui.
Yra reikšmingų įrodymų, rodančių galimą neigiamą streso poveikį valgymo būdams (pvz., Praleidžiant maistą, suvaržant, vartojant) ir maistą.10). Stresas gali padidinti greito maisto vartojimą (21), užkandžiai (22), kalorijų tankiai ir labai skanūs maisto produktai (\ t23), ir stresas buvo susijęs su padidėjusiu mitybos \ t12). Streso poveikis raumenyse gali būti skirtingas, palyginti su nutukusiais asmenimis (8, 24-26). Nustatyta, kad nutukusios moterys patiria streso sukeltą mitybą, o streso sukeltas valgymas, atrodo, turi nenuoseklią įtaką maisto vartojimui liesuose individuose (24). Be to, valgymo būdų pokyčiai gali būti susiję su angliavandenių metabolizmu ir jautrumu insulinui (27). Sveikoms raumeningoms moterims nevalgius padidėja gliukozės koncentracija nevalgius, atsakas į insuliną ir pakinta dieninio leptino sekrecijos (28). Nustatyta, kad nereguliarus valgymo dažnis padidina insuliną, reaguodamas į bandomąjį maistą po netaisyklingos mitybos modelių (27). Apskritai, šie tyrimai rodo, kad stresas gali skatinti netaisyklingus mitybos modelius ir pakeisti maistą, o antsvoris ir nutukę asmenys gali būti labiau pažeidžiami tokiam poveikiui, galbūt prisitaikant prie svorio pritaikymo energijos reguliavime ir homeostazėje.
Sutampanti streso ir energijos homeostazės neurobiologija
Fiziologinis atsakas į ūminį stresą pasireiškia per du sąveikaujančius streso kelius. Pirmasis yra hipotalaminė-hipofizė-antinksčių (HPA) ašis, kurioje kortikotropino atpalaidavimo faktorius (CRF) išsiskiria iš hipotalamo paraventrikulinio branduolio (PVN), stimuliuojant adrenokortikotropino hormono (AKTH) sekreciją iš priekinės hipofizės, kuris vėliau stimuliuoja gliukokortikoidų (KS) (kortizolio ar kortikosterono) išskyrimą nuo antinksčių. Antrasis yra autonominė nervų sistema, kurią koordinuoja simpatopatinis meduliaras (SAM) ir parazimpatinės sistemos. Abu šių streso kelio komponentai taip pat turi įtakos uždegiminiams citokinams ir imunitetui (2); (6).
CRF ir ACTH išsiskyrimas iš hipotalamos ir priekinės hipofizės per stresą sukelia GC išsiskyrimą nuo antinksčių žievės, kuri savo ruožtu palaiko energijos mobilizavimą ir gliukogenogenezę. Su stresu susijęs simpatinis susijaudinimas padidina kraujo spaudimą ir kraujo tekėjimą iš virškinimo trakto į skeleto raumenis ir smegenis. Akutinį streso poveikį CRF ir AKTH nutraukia GC neigiamas grįžtamasis ryšys, palaikantis grįžimą į homeostazę, ir esant tokioms ūminėms streso sąlygoms, yra nemažų įrodymų, kad sumažėja, o ne didėja maisto kiekis (19) (9). Hipotalamas reaguoja į GC per neigiamą grįžtamąjį ryšį, bet taip pat ir insuliną, išskiriamą iš kasos ir neatskiriamą gliukozės metabolizmą bei energijos kaupimą (29) (9) ir kitiems hormonams, pvz., leptinui, kuris slopina apetitą, ir grelinui, kuris skatina apetitą (5); (9); Currie, 2005). Gliukokortikoidai padidina leptino ir grelino koncentraciją plazmoje, o stresas taip pat didina ghreliną ir yra susijęs su nerimo ir nuotaikos reguliavimu (30). Be to, keletas hipotalaminių neuropeptidų, tokių kaip CRF, propriomelanokortinas (POMC), oreksigeninis neuropeptidas Y (NPY) ir agoutas susijęs peptidas (AgRP), taip pat melanokortino receptoriai, susiję su streso atsako reguliavimu, taip pat yra vaidmuo šėrime (31). Gliukokortikoidai keičia šių neuropeptidų ekspresiją, reguliuojančią energijos suvartojimą (32) (31). Pavyzdžiui, dvišalė adrenalecomija sumažina maisto suvartojimą, o GC vartojimas padidina maisto suvartojimą, skatindamas NPY išsiskyrimą ir slopindamas CRF išsiskyrimą (31). Be to, maisto apribojimas ir didelis riebalų kiekis keičia HPAaxis atsaką į stresą ir GC geno ekspresiją daugelyje smegenų regionų, dalyvaujančių energijos homeostazėje ir stresuose (33) (20) (18) (34) (35). Taigi, hipotalamas yra kritinė įtampos grandinės sritis, taip pat reguliuojant šėrimo ir energijos balansą.
Lėtinis ir aukštas pakartotinio ir nekontroliuojamo streso lygis lemia HPA ašies reguliavimą, pasikeitus GC geno ekspresijai (6) (36), kuris savo ruožtu taip pat veikia energijos homeostazę ir maitinimo elgesį. Yra žinoma, kad lėtinis HPA ašies aktyvinimas keičia gliukozės metabolizmą ir skatina atsparumą insulinui, kai kurių su apetitais susijusių hormonų (pvz., Leptino, grelino) ir maitinančių neuropeptidų (pvz., NPY) pokyčiai.37) (38) (39) (40). Lėtinis stresas nuolat didina GC ir skatina pilvo riebalus, kurie, esant insulinai, mažina HPA ašies aktyvumą (9) (38) (33). Pagrindiniai moksliniai tyrimai parodė, kad antinksčių steroidai didina gliukozės ir insulino kiekį, taip pat didelio kaloringumo maisto produktų parinkimą ir suvartojimą (13) (14) (15) (41). Lėtai dideli GC ir insulino padidėjimas turi sinerginį poveikį didėjančiam HP maistui ir pilvo riebalų nusėdimui (23) (9); (42). Didelis pakartotinio streso lygis taip pat sukelia simpatinį pernelyg didelį aktyvumą, o su stresu susijęs autonominio atsako padidėjimas yra susijęs su insulino ir insulino atsparumu paaugliams ir suaugusiesiems (43).
Streso poveikis maisto atlygiui, motyvacijai ir vartojimui
Hipotalaminės įtampos grandinės yra reguliuojamos ištęstinių kortikos limbinių krypčių, moduliuojamų CRF, NPY ir noradrenerginiais keliais. Atsparumas stresui pradedamas per amygdala, o streso reguliavimas vyksta per GC neigiamą grįžtamąjį ryšį prie hipokampo ir medialinių prefrontalinių žievės (mPFC) regionų (6). CRF ekstrahipalalinės projekcijos yra susijusios su subjektyviais ir elgesio atsakais į stresą, o oreksigeninės NPY išsiskyrimas streso metu ir padidėjęs NPY mRNR hipotalamijos, amygdalos ir hipokampo ląstelėse padidina maitinimą, bet taip pat mažina nerimą ir stresą (31). Stresas ir GC stiprina dopaminerginę transmisiją ir daro poveikį užmokesčio ieškojimui ir vartojimui laboratoriniuose gyvūnuose (18) (13) (2). Ūmus stresas padidina maisto atlygio įgijimą, daug riebalų turinčių dietų (11) (16) ir priverstinis maisto produktų ieškojimas \ t25) ir skatina priklausomus įpročius (44). Stresas taip pat sustiprina desertų, užkandžių ir didesnio HP maisto suvartojimo troškimą sotiems antsvorio asmenims, palyginti su liesais asmenimis (25).
Padidėjęs vaistų vartojimas ir didelis riebalų kiekis keičia CRF, GC ir noradrenerginį aktyvumą, siekiant padidinti jautrumo takų (įskaitant ventralinį tegmentalą [VTA], branduolį accumbens [NAc], dorsal striatum ir mPFC regionus) jautrumą, kuris įtakoja priklausomybę sukeliančių medžiagų pirmenybę. HP maisto produktai ir padidina narkotikų / maisto troškimą ir suvartojimą (45) (2), (46). Dar svarbiau, kad ši motyvacinė grandinė sutampa su limbiniais / emociniais regionais (pvz., Amygdala, hipokampu ir insula), kurie vaidina emocijų ir streso, mokymosi ir atminties procesų, dalyvaujančių derantis dėl elgsenos ir pažinimo atsakų, būtinų prisitaikymui ir prisitaikymui, vaidmenį. homeostazė (2); (47). Pavyzdžiui, amygdala, hippocampus ir insula atlieka svarbų vaidmenį koduojant atlygį, apdovanoti cue-based mokymąsi ir atmintį už aukštus emocinius ir atlygio užuominas ir potencialų emociją bei apdovanojimą už pagrindą.48) (49). Kita vertus, prefrontalinės žievės (PFC) medialiniai ir šoniniai komponentai yra susiję su aukštesnėmis pažinimo ir vykdomosios kontrolės funkcijomis, taip pat reguliuojant emocijas, fiziologinius atsakymus, impulsus, troškimus ir troškimus (50). Didelis ir pakartotinis stresas keičia struktūrinius ir funkcinius atsakymus šiuose prefrontaliniuose ir limbiniuose smegenų regionuose, suteikdamas tam tikrą pagrindą lėtinio streso poveikiui kortikos limbiniams regionams, kurie moduliuoja maisto atlygį ir troškimą (51); (52). Šie duomenys atitinka elgesio ir klinikinius tyrimus, rodančius, kad stresas ar neigiamas poveikis mažina emocinį, visceralinį ir elgesio kontrolę, didina impulsyvumą (2), kuris, savo ruožtu, yra susijęs su didesniu alkoholio vartojimu, rūkymu ir kitu narkotikų vartojimu, taip pat padidėjusiu HP maisto produktų vartojimu (23); (53); (54). Didesnis dėmesys skiriamas priklausomybei nuo maisto ir kaip saldumynų ir riebalų troškimas gali skatinti nutukimą (55), svarbu apsvarstyti, ar jautrumą priklausomybei nuo maisto taip pat padidina lėtinis stresas.
Maisto ženklinimas, atlygis už maistą, motyvacija ir vartojimas
Labai skanūs maisto ženklai yra visur esami dabartinėje obesogeninėje aplinkoje. Šių HP maisto produktų ženklų poveikis gali padidinti maisto suvartojimą ir prisidėti prie svorio padidėjimo (49). Tokie maisto produktai yra naudingi, skatina smegenų atlyginimų kelius, o mokymosi ir (arba) kondicionavimo mechanizmais padidina HP maisto paieškos ir vartojimo tikimybę (56) (57) (58). Gyvūnai ir žmonės gali tapti kondicionuotais, kad galėtų ieškoti ir vartoti šiuos HP maisto produktus, ypač atsižvelgiant į dirgiklius ar „maisto produktus“, susijusius su HP maisto produktais aplinkoje (55) (59) (57). Dėl tokio padidėjimo ir su tuo susijusio HP maisto suvartojimo padidėjimo atsiranda prisitaikymas prie nervų atlygio / motyvacijos kelio, kuris atsiranda dėl padidėjusio šių HP maisto produktų patrauklumo, ir dėl to atsiranda didesnis „noras“ ir ieškojimas HP maisto produktų, panašus į skatinamojo dėmesio procesai, atsirandantys didėjant alkoholio ir narkotikų vartojimui (60). Tyrimų su gyvūnais gausa ir augantis žmogaus neurografinis tyrimas dabar aiškiai rodo smegenų atlyginimų regionų dalyvavimą ir padidėjusį dopaminerginį transmisiją su HP maistinių medžiagų poveikiu, kartu didinant maisto troškimą ir motyvaciją (61) (62) (63) ir didesnė smegenų atlyginimų regionų reakcija ir maisto troškimas tarp asmenų, turinčių didesnį KMI (\ t64) (65) (66) (67).
Didėjant HP maisto produktų vartojimui, tuo pačiu metu vykstantys angliavandenių ir riebalų apykaitos pokyčiai, insulino jautrumas ir apetito hormonai, keičiantys energijos homeostazę, taip pat daro įtaką nervų atlyginimų regionams, dalyvaujantiems didinant maistą, norą ir motyvaciją (68) (57) (69) (70) (71) (72) (73). Pavyzdžiui, sveikų asmenų maistas, susijęs su gliukozės koncentracija plazmoje, skatina insulino sekreciją, leidžiantį įsisavinti gliukozę periferiniuose audiniuose; Įrodyta, kad įdomi centrinė insulino infuzija slopina apetitą ir maitinimą (74); (75);76);77);78). Tačiau lėtinis aukštas periferinio insulino ir atsparumo insulinui lygis, kaip pastebima daugeliui nutukimo sergančių asmenų, gali skatinti maisto troškimą ir vartojimą, taip pat pakeisti dopaminerginį aktyvumą tokiuose atlyginimų regionuose kaip VTA, NAc ir dorsal striatum (78) (79) (80) (81). Panašiai, leptinas ir ghrelinas daro įtaką dopaminerginei transmisijai smegenų atlyginimų regionuose ir maisto ieškant elgesio su gyvūnais, ir aktyvuoja smegenų atlygio regionus žmonėms (69) (70) (71) (73). Insulino atsparumas ir T2DM taip pat siejasi su nervų atlyginimų grandinių funkcijos pokyčiais ir jų atsaku į maisto užuominas (82) (79) (80). Neseniai parodėme padidėjusį limbinį ir striatinį reaktyvumą stresui ir maisto žymėms nutukusiems, palyginti su liesais asmenimis (81) (pamatyti 3 pav). Be to, didesnis aktyvumas insuloje ir nugaros striatume koreliavo su aukštesniu insulino kiekiu, atsparumu insulinui ir maisto troškimui, kai dalyviai buvo patekę į mėgstamus maisto būdus (81). Kartu šie rezultatai patvirtina, kad gali būti lygiagrečių ir susijusių medžiagų apykaitos ir nervų motyvacijos pokyčių, kurie glaudžiai sąveikauja dinamiškai įtakojant alkį, maisto pasirinkimą ir pasirinkimą, HP maisto produktų motyvaciją ir HP maisto produktų persivalgymą.
Vis daugiau įrodymų rodo, kad hormonai, susiję su apetitu ir energijos homeostaze (pvz., Leptinas, ghelinas, insulinas), taip pat gali atlikti alkoholio ir narkotikų troškimą, atlygį ir priverstinį ieškojimą.49);57); (58); (68); (69);72); (71) Šios asociacijos yra suinteresuotos ištirti „priklausomybės perdavimo“ idėją arba pakeisti vieną „priklausomybę“, šiuo atveju tam tikrus maisto produktus, kitam, pavyzdžiui, alkoholiui ar kitoms medžiagoms (83). Pavyzdžiui, neseniai atliktas tyrimas parodė, kad alkoholio vartojimas padidėjo po greito, didelio svorio sumažėjimo, kaip matyti pacientams, kuriems taikoma bariatrinė chirurgija (84). Taigi, būsimi tyrimai dėl galimo kryžminio maisto ir priklausomybę sukeliančių medžiagų jautrumo pažeidžiamiems asmenims gali išryškinti šių reiškinių pagrindas.
Svorio ir su mityba susijusių medžiagų apykaitos ir įtampos pritaikymas: poveikis maisto troškimui ir suvartojimui
Didėjant svoriui, kuris yra didesnis už sveiką liesos koncentracijos lygį ir HP maisto produktų persivalgymą, pasikeičia gliukozės metabolizmas, jautrumas insulinui ir hormonai, reguliuojantys apetitą ir energijos vartojimo pradžią (85) (57) (58). Kaip nurodyta ankstesniuose skyriuose, šie medžiagų apykaitos veiksniai ne tik daro įtaką nervų atlyginimų regionams, kurie daro įtaką motyvacijai, bet taip pat veikia hipotalamines grandines, sąveikaujančias su persidengiančiu streso ir energijos reguliavimo kontūru. Taigi nenuostabu, kad padidėjęs svoris, atsparumas insulinui ir didelis riebalų kiekis siejasi su nesutrikusiomis GC reakcijomis į streso problemas ir pakeitus autonominius bei periferinius katecholamino atsakus (43) (20) (33) (34). Kaip minėta anksčiau, didelis streso ir gliukokortikoidų kiekis padidina gliukozės ir insulino kiekį ir taip pat skatina atsparumą insulinui. Lygiai taip pat buvo įrodyta, kad lėtinis didelis insulino kiekis sumažina HPA ašių atsaką ir padidina bazinį simpatinį toną (43) (86) (42) (87). Be to, įrodymai rodo, kad stresas turi įtakos gliukozės kiekiui ir kintamumui tiek pacientams, sergantiems 1, tiek 2 diabetu (88) (89) (90), o ghrelinas, kuris signalizuodamas apie atlygio takus skatina apetitą ir maitinimą (71), taip pat dalyvauja teikiant atlygį už stresą ir maisto \ t30) (73). Taigi, su svoriu susiję metaboliniai pokyčiai nustatytuose taškuose gali padidinti alostatinę apkrovą, padidinus autonominį bazinį toną ir pakeitus HPA ašies aktyvumą (18) (91) (40) (6).
Atsižvelgiant į šį ankstesnį darbą, parodantį KMI ir streso adaptacijas, kurios įtakoja maisto atlygį ir motyvaciją, neseniai parodėme, kad ūminis stresas padidina amygdala aktyvumą ir sumažino medialinį orbito-frontalinį žievės atsaką į pieno kokteilį ir skonį, tačiau šį efektą reguliuoja aukštas kortizolio kiekis ir pagal aukštą KMI (92). Naudojant hiperinsulineminį gnybtą, mes taip pat parodėme, kad lengvas hipoglikemijos potencialas sustiprino smegenų atlygio ir limbinių regionų (hipotalamos, striatumo, amygdalos, hipokampo ir insulos) aktyvumą, o tai yra HP koreliato koncentracija, o tai mažina medialinį prefrontalą. aktyvinimas, poveikis, kuris koreliuoja su sumažintu gliukozės kiekiu (93). Kadangi lengva hipoglikemija gali būti laikoma fiziologiniu stresoriumi, mūsų išvados rodo, kad gliukozės panaudojimas smegenyse gali atsirasti diferencijuotai, didėjant stresui, padidėjus motyvacijai ir limbinei signalizacijai, kai yra maistinių užuominų, bet sumažėja nervų atsakas savikontrolės ir reguliavimo prefroniniuose regionuose . Be to, šis nervinis modelis buvo ryškesnis sveikiems nutukusiems asmenims, teigiančius, kad tokie prisitaikymai atsiranda didėjant svoriui, galbūt nustatant su svoriu susijusius metabolinius, neuroninius ir streso pokyčius, turinčius įtakos HP maisto motyvacijai. Šis tyrimas kartu su anksčiau minėtais įrodymais rodo puikiai organizuotą neuroendokrininę-metabolinę-atlygio ašį, kuri normaliomis sveikomis sąlygomis koordinuoja fiziologinius ir psichologinius šėrimo ir energijos homeostazės aspektus, tačiau didėjant rizikos veiksniams ir pritaikymams šiuose keliuose, reguliavimo grandinės kiekvienoje vietoje iš šių sistemų gali būti „užgrobti“, tokiu būdu skatinant didesnę HP maisto motyvaciją ir vartojimą.
Santrauka ir siūlomas modelis
Suartėję pateikti įrodymai rodo, kad visur esantys HP maisto ženklai ir didelis streso lygis gali pakeisti valgymo elgesį ir paveikti smegenų atlygį / motyvacijos kelius, susijusius su HP maisto produktų ieškojimu ir ieškojimu. Toks elgesio atsakas gali toliau skatinti svorio ir kūno riebalų masės pokyčius. Didesnis įrodymas patvirtina, kad su bioakumuliacija susiję svorio pokyčiai yra sąveikaujantys metaboliniai, neuroendokrininiai ir nerviniai (cortico-limbiniai-striatiniai) takai, stiprinantys maisto troškimą ir suvartojimą HP maisto produktų ir su jais susijusių užuominų ir streso sąlygomis. Taigi siūloma heuristinio modelio, kaip HP maisto produktai, maisto ženklai ir streso ekspozicija gali pakeisti medžiagų apykaitos, streso ir atlygio skatinimo kelius smegenyse ir kūnuose, skatinant HP maisto motyvaciją ir vartojimą (žr. 4 pav). Kaip aprašyta ankstesniuose skyriuose, stresui jautrūs hormonai (CRF, GC) ir metaboliniai veiksniai (insulinas, ghelinas, leptinas) daro įtaką smegenų dopaminerginei transmisijai, o su svoriu susiję pritaikymai (lėtiniai pokyčiai) gali paskatinti didesnį HP kiekį maisto motyvacija ir vartojimas, stiprinant smegenų atlygį. Taigi, a jautresnį tiekimo procesą gali atsirasti dėl to, kad su metabolizmu, neuroendokrinu ir kortikos limbiniu keliu susiję svorio pritaikymai skatina HP maisto motyvaciją ir vartojimą pažeidžiamiems asmenims. Toks jautrintas procesas, padidėjęs HP maisto motyvavimas ir vartojimas, savo ruožtu taip pat skatintų svorio padidėjimą ateityje, tokiu būdu sustiprindamas su svoriu susijusių prisitaikymo prie streso ir medžiagų apykaitos takų ciklą ir padidindamas galvos smegenų motyvacijos kelius HP maisto kontekste. užuominų ar streso, skatinti HP maisto motyvaciją ir vartojimą. Be svorio ir KMI, šis procesas gali būti dar labiau susilpnėjęs dėl individualių genetinio ir individualaus jautrumo nutukimo, valgymo modelių, atsparumo insulinui, lėtinio streso ir kitų psichologinių kintamųjų skirtumų.
Ateities kryptys
Nors vis daugiau mokslo dėmesio skiriama sudėtingoms streso, energijos balanso, apetito reguliavimo ir maisto atlygio bei motyvacijos sąveikai ir jų poveikiui nutukimo epidemijai, mūsų santykių suvokime yra daug spragų. Nemažai pagrindinių klausimų lieka neatsakyta. Pavyzdžiui, nėra žinoma, kaip su stresu susiję neuroendokrininiai kortizolio, grelino, insulino ir leptino pokyčiai veikia HP maisto motyvaciją ir vartojimą. Jei lėtinis stresas mažina HPA ašies atsakymus, kaip parodyta ankstesniuose tyrimuose, kaip šie pokyčiai daro įtaką maisto troškimui ir suvartojimui? Būtų naudinga ištirti, ar su svoriu susiję streso, neuroendokrininės ir metabolinės reakcijos pokyčiai keičia HP maisto motyvaciją ir vartojimą, ir ar tokie pokyčiai prognozuoja būsimą svorio padidėjimą ir nutukimą. Konkrečių biomarkerių nustatymas ir kiekybiškai įvertinamų priemonių, skirtų biologinio elgesio adaptacijoms, susijusioms su stresu ir priklausomybe nuo maisto, nustatymas galėtų padėti optimaliai klinikinei priežiūrai, taip pat nukreipti konkrečius pažeidžiamus pogrupius, turinčius naujų visuomenės sveikatos intervencijų. Be to, įrodymai apie neuromolekulinius pokyčius, atsirandančius dėl streso ir medžiagų apykaitos takų, nes jie susiję su dideliu riebalų kiekiu ir lėtiniu stresu, ir kaip jie susiję su maisto vartojimu ir svorio padidėjimu, būtų labai svarbūs norint suprasti streso ir medžiagų apykaitos prisitaikymo vaidmenį maisto motyvacijos, persivalgymo ir svorio padidėjimo.
Taip pat yra nedaug duomenų apie mechanizmus, kurių pagrindu nepavyko išlaikyti svorio arba atsinaujinti, kad būtų viršijama HP maisto produktų masė ir padidėjęs svoris, ir kuriai nutukimo gydymui labiausiai tinka tam tikras asmenų pogrupis. Priklausomybės lauke pateikiami svarbūs patarimai dėl neurobiologinių adaptacijų, skatinančių priklausomybės atkrytį ir gydymo nesėkmę. Kadangi nepavyko išlaikyti svorio, buvo diskutuojama atsitiktinio elgesio atkryčio kontekste (94, 95), gali būti, kad panašūs mechanizmai gali paskatinti HP maisto produktų persivalgymą ir svorio padidėjimą, tačiau specifiniai tyrimai šiuo klausimu yra reti. Taip pat trūksta informacijos apie medžiagų apykaitos adaptacijas ir jų įtaką atlygio ir streso neurobiologijai, kuri gali pasireikšti dėl įvairių svorio netekimo intervencijų, įskaitant laipsnišką svorio mažėjimą, greitą svorio netekimą per „avarijos dietą“ arba įvairias bariatrines operacijas . Be to, daugybė su stresu susijusių ligų, tokių kaip nuotaikos ir nerimo sutrikimai, yra susiję su nutukimu ir T2DM, ir įdomu, kad tokių ligų vaistai (ty tam tikri antidepresantai) padidina svorio padidėjimo riziką, tačiau yra mažai įrodymų, kad būtų galima išsiaiškinti pagrindinius šių reiškinių mechanizmus. Nustatant T2DM, griežta glikemijos kontrolė su exogenine insulino terapija dažnai skatina svorio padidėjimą. Kadangi hiperinsulinemija, atsparumas insulinui arba ilgalaikis insulino atsparumo poveikis gali sustiprinti nervų sistemos keliamus motyvacijos ir atsipalaidavimo būdus ir maisto potraukį, yra naudinga ištirti terapinius metodus, kurie gali mažiau skatinti HP maistą troškimas ir suvartojimas, siekiant sumažinti šių jautrių asmenų svorio padidėjimą.
Galiausiai, yra nauja pažanga elgesio ir farmakologinio nutukimo valdymo srityje, tačiau neaišku, kaip jie susiję su streso, medžiagų apykaitos ir atlygio sutrikimų pažeidžiamiems nutukusiems asmenims. Pavyzdžiui, naujausi duomenys rodo, kad svorio palaikymas susijęs su mažu streso lygiu ir geresniu sugebėjimu susidoroti su stresu (96); (97). Kadangi stresas skatina maisto troškimą ir mitybą, streso mažinimo intervencijos gali būti naudingos veiksmingoms svorio valdymo programoms, o kai kurie bandomieji elgesio streso mažinimo tyrimai nutukime ir T2DM rodo teigiamą poveikį streso, maisto troškimo ir fiziologinės funkcijos gerinimui (98, 99). Tačiau tokie tyrimai yra pradiniame etape ir reikalauja didesnio dėmesio ateityje. Be to, vaistai, vartojami piktnaudžiavimo narkotikais gydymui, taip pat laikomi galimu kūno svorio mažinimo veiksmu (100). Iš tiesų, būsimi moksliniai tyrimai, padedantys geriau suprasti stresą, priklausomybę ir nutukimą sukeliančius neuro-elgesio-metabolinius mechanizmus, būtų labai naudingi kuriant naujas terapijas, skirtas sušvelninti HP maisto motyvaciją, suvartojimą ir svorio padidėjimą.
Padėka
Šį darbą palaikė NIDDK / NIH, 1K12DK094714-01 ir NIH medicinos tyrimų bendrojo fondo UL1-DE019586, UL1-RR024139 (Yale CTSA) ir PL1-DA024859 gairės.
Išnašos
Leidėjo atsisakymas: Tai PDF failas iš neregistruoto rankraščio, kuris buvo priimtas paskelbti. Kaip paslauga mūsų klientams teikiame šią ankstyvą rankraščio versiją. Rankraštis bus kopijuojamas, užrašomas ir peržiūrimas gautas įrodymas, kol jis bus paskelbtas galutinėje cituotojoje formoje. Atkreipkite dėmesį, kad gamybos proceso metu gali būti aptiktos klaidos, kurios gali turėti įtakos turiniui, ir visi su žurnalu susiję teisiniai atsakymai.
Finansiniai atskleidimai: Dr. Sinha yra Žmogaus Neutoterapijos mokslinės patariamosios tarybos narys. Ania Jastreboff padeda ManPower, kuris teikia rangovams Pfizer New Haven klinikinių tyrimų skyrių.
Nuorodos
;
