Publicēts galīgajā rediģētā formā kā:
- Biol Psihiatrija. 2013 maijs 1; 73 (9): 827 – 835.
- Publicēts tiešsaistē 2013 Mar 26. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.01.032
PMCID: PMC3658316
NIHMSID: NIHMS461257
Rajita Sinha, PhD1,2,3 un Ania M. Jastreboff, MD, PhD
4,5
Izdevēja galīgā rediģētā šī raksta versija ir pieejama vietnē Biol Psihiatrija
Skatiet citus PMC rakstus citāts publicēto rakstu.
Anotācija
Stress ir saistīts ar aptaukošanos, un stresa neirobioloģija ievērojami pārklājas ar apetīti un enerģijas regulēšanu. Šis pārskats apspriest stresu, allostāzi, stresa neirobioloģiju un tās pārklāšanos ar ēstgribas un enerģijas homeostāzes neironu regulēšanu. Stress ir galvenais riska faktors atkarības un atkarības recidīva attīstībā. Augsts stresa līmenis maina ēšanas modeļus un palielina ļoti garšīgu (HP) pārtikas produktu patēriņu, kas savukārt palielina HP pārtikas produktu un allostatiskās slodzes stimulējošo īpašību. Tiek apspriesti neirobioloģiskie mehānismi, ar kuriem stress ietekmē atalgojuma ceļus, lai stiprinātu HP pārtikas produktu motivāciju un patēriņu, kā arī atkarību izraisošās zāles. Paaugstināts HP pārtikas produktu stimulējošais īpašums un šo pārtikas produktu pārmērīgs patēriņš, ir pielāgojumi stresa un atlīdzības shēmās, kas veicina ar stresu saistītu un ar HP saistītu motivāciju, kā arī vielmaiņas pielāgošanu, ieskaitot glikozes metabolisma izmaiņas, jutību pret insulīnu, un citi hormoni, kas saistīti ar enerģijas homeostatsis. Šīs vielmaiņas izmaiņas savukārt var ietekmēt dopamīnerģisko aktivitāti, lai ietekmētu pārtikas produktu motivāciju un HP ēdienu uzņemšanu. Tiek piedāvāts integratīvs heiristiskais modelis, kurā atkārtoti augstie stresa līmeņi maina stresa un apetītes / enerģijas regulēšanas bioloģiju, un abi komponenti tieši ietekmē neironu mehānismus, kas veicina stresa izraisītu un pārtikas cēloņu izraisītu HP pārtikas motivāciju un iesaistīšanos šādu ēdienu pārēšanās procesā. lai palielinātu svara pieauguma un aptaukošanās risku. Ir noteikti turpmāki pētījuma virzieni, lai palielinātu izpratni par mehānismiem, ar kuriem stress var palielināt svara pieauguma un aptaukošanās risku.
Aptaukošanās un atkarība - stresa neatņemama loma
Atkarība no alkohola un narkotikām joprojām ir nozīmīga sabiedrības veselības problēma ar postošām medicīniskām, sociālām un sociālām sekām (1). Stress ir kritisks riska faktors, kas ietekmē gan atkarību izraisošo traucējumu attīstību, gan recidīvu uz atkarību izraisošu uzvedību, tādējādi apdraudot šo slimību gaitu un atveseļošanos (2Aptaukošanās ir globāla epidēmija, un ASV ir pandēmijas priekšgalā, un divas trešdaļas tās iedzīvotāju klasificē kā lieko svaru vai aptaukošanos (ĶMI> 25kg / m2) (3). Gan aptaukošanās, gan atkarības attīstība ir saistīta ar ģenētiskiem, vides un individuāliem dzīvesveida raksturlielumiem, kas visi veicina šo pandēmiju (4); (5). Lai gan iepriekšējos pārskatos galvenā uzmanība pievērsta šiem faktoriem, šajā rakstā aplūkota stresa, pārtikas produktu norādījumu un pārtikas motivācijas nozīme, veicinot aptaukošanos.
Stress un allostāze
Vienkārši, uzsvars ir process, kurā jebkurš ļoti sarežģīts, nekontrolējams un pārliecinošs emocionāls vai fizioloģisks notikums vai notikumu sērija rada adaptīvus vai nepareizus procesus, kas nepieciešami, lai atgūtu homeostāzi un / vai stabilitāti (6), (2). Emocionālo stresa faktoru piemēri ir starppersonu konflikts, jēgpilnu attiecību zaudēšana, bezdarbs, tuvu ģimenes locekļu nāve vai bērna zaudēšana. Daži bieži sastopami fizioloģiski stresa faktori ir bada vai pārtikas trūkums, bezmiegs vai miega trūkums, smaga slimība, ekstremāla hipertermija vai hipotermija, psihoaktīvā ietekme uz narkotikām un zāļu izņemšanas valstis. Ar stresu saistītā pielāgošana ietver jēdzienu allostāze, kas ir spēja sasniegt fizioloģisko stabilitāti, mainot iekšējo vidi un saglabājot acīmredzamo stabilitāti jaunā fizioloģiskā iestatījuma punktā (6); (7)). Pēc McEwen un kolēģu domām, notiek iekšējās vides korekcijas, fizioloģijas, garastāvokļa un aktivitātes svārstības, jo indivīdi reaģē un pielāgojas vides prasībām (7). Pārmērīgs stress organismam, ko sauc par paaugstinātu allostatiskā slodze, izraisa adaptīvo reglamentējošo sistēmu „nolietojumu”, kā rezultātā rodas bioloģiskas izmaiņas, kas vājina stresa adaptīvos procesus un palielina slimības jutību (7). Tādējādi augsts nekontrolējama stresa un atkārtota un hroniska stresa stāvoklis veicina ilgstošu allostatisko slodzi, kas izraisa regulētus neironu, vielmaiņas un bioloģiskas uzvedības stāvokļus, kas veicina nepareizu uzvedību un fizioloģiju ārpus homeostatiskā diapazona {McEwen, 2007 #4}.
Stress, hroniska nelaime un paaugstināta neaizsargātība pret aptaukošanos
Līdzīgi kā atkārtotas un hroniskas stresa ietekme uz atkarības ievainojamības palielināšanos (2), ievērojams iedzīvotāju un klīnisko pētījumu pierādījums liecina par būtisku un pozitīvu augsto nekontrolējamo saspringto notikumu un hronisku stresa stāvokļu saistību ar aptaukošanos, ĶMI un svara pieaugumu (8), (9), (10), (11). Šķiet, ka šīs attiecības ir vislielākās starp cilvēkiem, kas ir liekais svars, un tiem, kas ēd ēst (8), (9), (12). Izmantojot visaptverošu interviju novērtējumu par kumulatīvo un atkārtoto stresu veseliem pieaugušajiem (n = 588), mēs atklājām, ka lielāks stresa notikumu un hronisku stresa faktoru skaits (sk. Tabula 1) dzīves laikā bija saistīta ar pārmērīgu alkohola lietošanu, smēķētāju un augstāku ĶMI pēc vecuma, rases, dzimuma un sociālekonomiskā stāvokļa mainīgo (skat. Skaitlis 1).

Tā kā stress ietekmē ķermeņa masas pieaugumu un ĶMI, mēs novērtējām arī tā ietekmi uz bazālo glikozi, insulīnu un insulīna rezistenci. Tika novērtēta glikozes līmeņa asinīs (FPG) un insulīna rīta skrīnings lielā šo veselās sabiedrības brīvprātīgo apakšgrupā, un homeostāzes modeļa novērtējums (HOMA-IR) tika aprēķināts kā insulīna rezistences indekss. Mēs atklājām, ka kumulatīvais stress bija saistīts ar ĶMI saistītām izmaiņām augstākos glikozes, insulīna un HOMA-IR līmeņos.Skaitlis 2). Šie dati liecina par spēcīgāku saistību starp kumulatīvo kopējo stresu un vielmaiņas traucējumiem starp indivīdiem, salīdzinot ar zemākām ĶMI kategorijām. Šie konstatējumi ir līdzīgi iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina par stresa spēcīgāku ietekmi uz paaugstinātu vielu lietošanu personām, kas regulāri ir smagas salīdzinājumā ar vieglajiem vai atpūtas lietotājiem (2). Kopā šie rezultāti liecina, ka kumulatīvais un atkārtotais stress palielina aptaukošanās risku un ka indivīdi ar augstākiem ĶMI var būt neaizsargātāki pret stresu saistītu pārtikas patēriņu un turpmāku svara pieaugumu.
Stress un ēšanas paradumi
Akūts stress būtiski maina ēšanu (13); (10); (9). Lai gan daži pētījumi liecina par pārtikas patēriņa samazināšanos akūta stresa apstākļos, akūta stresa gadījumā var palielināties arī devums, īpaši, ja ir pieejami HP, kaloriju blīvi pārtikas produkti.9, 13), (14), (15), (16). Piemēram, tikai pašnovērtējot, 42% no skolēniem ziņoja, ka palielina uzturu ar uztverto stresu, un 73% no dalībniekiem ziņoja par pieaugošo uzkodu skaitu stresa laikā (17). Trešdaļa līdz pusei no laboratorijas pētījumiem ar dzīvniekiem vai cilvēkiem liecina, ka akūtā stresa laikā palielinās barības uzņemšana, bet citi neuzrāda izmaiņas vai samazina devu (18), (11). Tādējādi, lai gan palielinās pārtikas uzņemšana ar akūtu stresu ne visiem, protams, tas ietekmē daudzus cilvēkus. Turklāt ir svarīgi atzīmēt, ka vairāki eksperimentāli faktori var palīdzēt izpētīt šo atšķirīgo ietekmi uz akūtu stresa izraisītu ēšanu (19), (20), (12). Šie faktori ietver specifisko stresa veidu, ko izmanto manipulācijās, stresa provokācijas ilgumu, pārtikas uzņemšanas ilgumu un eksperimentā piedāvāto pārtikas produktu daudzumu un veidu, kā arī sāta un izsalkuma līmeni sākumā. pētījumā. Šie faktori var veicināt laboratorijas eksperimentu rezultātu mainīgumu, kas modelē stresa ietekmi uz pārtikas uzņemšanu.
Ir nozīmīgi pierādījumi, kas liecina par stresa iespējamu kaitīgu ietekmi uz ēšanas modeļiem (piemēram, ēdienu izlaišanu, uzņemšanas ierobežošanu, barošanu) un pārtikas izvēli (10). Stress var palielināt ātrās ēdināšanas patēriņu (21), uzkodas (22), kaloriju blīvi un ļoti garšīgi pārtikas produkti (\ t23), un stress ir saistīts ar pastiprinātu ēšanas traucējumiem (12). Stresa ietekme liesās var būt atšķirīga, salīdzinot ar aptaukošanās \ t8, 24-26). Ir konstatēts, ka aptaukošanās izraisītas sievietes pastiprina stresa izraisītu ēšanu, bet, ņemot vērā, ka ēšana ar stresu izraisa nevienmērīgu ietekmi uz pārtikas patēriņu liesās indivīdos (24). Turklāt ēšanas paradumu izmaiņas var būt saistītas ar ogļhidrātu metabolismu un insulīna jutību (27). Veselām liesām sievietēm ēšanas ieradumi palielina glikozes tukšo dūšu daudzumu, insulīna atbildes reakciju un maina leptīna sekrēcijas ikdienas modeli (28). Ir konstatēts, ka neregulāra ēšanas biežums palielina insulīnu, reaģējot uz testa maltīti pēc neregulāras ēšanas modeļiem (27). Kopumā šie pētījumi liecina, ka stress var veicināt neregulārus ēšanas modeļus un mainīt pārtikas izvēli, un ka liekais svars un aptaukošanās indivīdi var būt jutīgāki pret šādām sekām, iespējams, izmantojot ar svaru saistītus pielāgojumus enerģijas regulēšanā un homeostazē.
Stresa un enerģijas homeostāzes pārklāšanās neirobioloģija
Fizioloģiskās reakcijas uz akūtu stresu izpaužas divos mijiedarbīgos stresa ceļos. Pirmais ir hipotalāma-hipofīzes-virsnieru (HPA) ass, kurā kortikotropīna atbrīvojošais faktors (CRF) tiek atbrīvots no hipotalāmu paraventriculārā kodola (PVN), stimulējot adrenokortikotropīna hormona (AKTH) sekrēciju no hipofīzes priekšējās daļas, kas pēc tam stimulē glikokortikoīdu (GC) (kortizola vai kortikosterona) sekrēciju no virsnieru dziedzeri. Otrā ir autonomā nervu sistēma, ko koordinē simpatomadrenālo medulāru (SAM) un parasimātiskās sistēmas. Abi šo stresa ceļu komponenti ietekmē arī iekaisuma citokīnus un imunitāti (2); (6).
CRF un ACTH izdalīšanās no hipotalāma un priekšējā hipofīzes stresa laikā izraisa GC izdalīšanos no virsnieru garozas, kas savukārt atbalsta enerģijas mobilizāciju un glikoneogēzi. Ar stresu saistītā simpātiskā arousal palielina asinsspiedienu un asins plūsmas novirzīšanu no kuņģa-zarnu trakta uz skeleta muskuļiem un smadzenēm. Akūta stresa ietekme uz CRF un ACTH tiek izbeigta ar GC negatīvu atgriezenisko saiti, atbalstot atgriešanos pie homeostāzes, un šādos akūtos stresa apstākļos ir būtiski pierādījumi tam, ka pārtikas patēriņš samazinās, nevis palielinās (19), (9). Hipotalāms reaģē uz GC, izmantojot negatīvu atgriezenisko saiti, bet arī insulīnu, kas izdalās no aizkuņģa dziedzera un ir neatņemama glikozes vielmaiņa un enerģijas uzglabāšana (29), (9) un citiem hormoniem, piemēram, leptīnam, kas inhibē apetīti, un ghrelin, kas veicina apetīti (5); (9); Currie, 2005). Glikokortikoīdi palielina leptīna un ghrelīna līmeni plazmā, un arī ghrelīns palielinās ar stresu un ir iesaistīts nemiers un garastāvokļa regulēšanā (30). Turklāt vairāki hipotalāma neiropeptīdi, piemēram, CRF, propriomelanokortīns (POMC), oreksigēnais neiropeptīds Y (NPY) un agouti saistītais peptīds (AgRP), kā arī melanokortīna receptori, kas iesaistīti stresa reakcijas regulēšanā, arī spēlē loma barībā (31). Glikokortikoīdi maina šo neiropeptīdu ekspresiju, kas regulē enerģijas patēriņu (32), (31). Piemēram, divpusējā adrenalecomy samazina pārtikas uzņemšanu, un GC ievadīšana palielina uztura patēriņu, stimulējot NPY izdalīšanos un inhibējot CRF izdalīšanos (31). Turklāt pārtikas ierobežojumi un augsta tauku satura diētas maina HPAaxis reakcijas uz stresu un GC gēnu ekspresiju vairākos smadzeņu reģionos, kas iesaistīti enerģijas homeostāzē un stresā (33), (20), (18), (34), (35). Tādējādi hipotalāms ir kritisks reģions stresa shēmā, kā arī barošanas un enerģijas bilances regulēšanā.
Hronisks un augsts atkārtotu un nekontrolējamu stresa līmenis izraisa HPA ass disregulāciju, mainoties GC gēna ekspresijai (6), (36), kas savukārt ietekmē arī enerģijas homeostāzi un barošanas uzvedību. Ir zināms, ka hroniska HPA ass aktivācija maina glikozes metabolismu un veicina insulīna rezistenci, mainoties vairākiem ar apetīti saistītiem hormoniem (piemēram, leptīnam, ghrelīnam) un barojot neiropeptīdus (piemēram, NPY).37), (38), (39), (40). Hronisks stress nepārtraukti palielina GC un veicina vēdera taukus, kas insulīna klātbūtnē samazina HPA ass aktivitāti (9), (38) (33). Zinātniskie pamatpētījumi ir parādījuši, ka virsnieru steroīdi palielina glikozes un insulīna līmeni, kā arī izvēlas un patērē augstu kaloriju daudzumu.13), (14), (15), (41). Hroniskiem augstiem GC un insulīna pieaugumiem ir sinerģiska ietekme uz HP pārtikas uzņemšanu un vēdera tauku uzkrāšanos (23), (9); (42). Augsts atkārtota stresa līmenis izraisa arī simpātisku pārmērīgu aktivitāti, un ar stresu saistītais autonomo reakciju pieaugums ir saistīts ar insulīna līmeni un insulīna rezistenci pusaudžiem un pieaugušajiem (43).
Stresa ietekme uz pārtikas atlīdzību, motivāciju un uzņemšanu
Hipotalāmiskās stresa shēmas regulē CRH, NPY un noradrenerģiskos ceļus, ko regulē extrahipothalamic cortico-limbiskie ceļi. Stresa reakcija tiek uzsākta, izmantojot amygdala, un stresa regulēšana notiek, izmantojot GC negatīvu atgriezenisko saiti uz hipokampu un mediālo prefrontālo kortikālo (mPFC) reģionu (6). CRF extrahypothalamic projekcijas ir iesaistītas subjektīvās un uzvedības reakcijās uz stresu, kamēr oreksigēnās NPY izdalīšanās stresa laikā un palielināta NPY mRNS hipotalāmu, amigdalas un hipokampusa loka kodolā palielina barošanu, bet arī mazina trauksmi un stresu (31). Stress un GC pastiprina dopamīnerģisko transmisiju un ietekmē atalgojuma meklēšanu un uzņemšanu laboratorijas dzīvniekiem (18), (13) (2). Akūts stress palielina pārtikas atlīdzības iegūšanu, augstu tauku satura diētu uzņemšanu (11), (16) un kompaktu HP pārtikas produktu meklēšanu \ t25), un veicina atkarīgus ieradumus (44). Stress pastiprina vēlmi pēc desertiem, uzkodām un augstāku HP pārtikas patēriņu piesātinātiem lieko svaru indivīdiem salīdzinājumā ar liesajiem indivīdiem (25).
Paaugstināta narkotiku lietošana un augsta tauku satura diēta maina CRF, GC un noradrenerģisko aktivitāti, lai palielinātu jutīguma ceļu (ieskaitot ventrālo tegmentālo zonu [VTA], kodolu accumbens [NAc], muguras striatumu un mPFC reģionus) jutīgumu, kas ietekmē preferenci atkarīgajām vielām un HP pārtika un palielina narkotiku / ēdienu vēlmi un uzņemšanu (45), (2), (46). Vēl svarīgāk ir tas, ka šī motivācijas ķēde pārklājas ar limbiskiem / emocionāliem reģioniem (piem., Amygdala, hipokamps un insula), kuriem ir nozīme emociju un stresa piedzīvošanā, kā arī mācīšanās un atmiņas procesos, kas saistīti ar uzvedību un kognitīvām reakcijām, kas ir būtiskas adaptācijai un homeostāze (2); (47). Piemēram, amygdala, hippocampus un insula spēlē svarīgu lomu atalgojuma kodēšanā, atalgojot cue-based mācības un atmiņu par augstu emocionālo un atalgojuma nianses un stiprinot emocijas un atalgojot cue-based barošanu (48), (49). No otras puses, prefrontālās garozas (PFC) vidējās un sānu sastāvdaļas ir iesaistītas augstākās kognitīvās un izpildvaras kontroles funkcijās, kā arī emociju, fizioloģisko reakciju, impulsu, vēlmju un tieksmes regulēšanā.50). Augsts un atkārtots stress maina strukturālās un funkcionālās reakcijas šajos prefrontālajos un limbiskajos smadzeņu reģionos, nodrošinot zināmu pamatu hroniska stresa ietekmei uz kortikos limbiskiem reģioniem, kas modulē pārtikas atlīdzību un alkas (51); (52). Šie rezultāti saskan ar uzvedības un klīniskajiem pētījumiem, kas liecina, ka stress vai negatīvā ietekme mazina emocionālo, iekšējo orgānu un uzvedības kontroli, palielina impulsivitāti (2), kas savukārt ir saistīts ar lielāku iesaistīšanos alkohola lietošanā, smēķēšanu un citu narkotiku lietošanu, kā arī palielinātu HP pārtiku (23); (53); (54). Ar lielāku uzmanību pievēršot pārtikas atkarībai un kā vēlēšanās pēc saldumiem un taukiem var veicināt aptaukošanos (55), būtu svarīgi apsvērt, vai hronisku stresu pastiprina neaizsargātība pret pārtikas atkarību.
Pārtikas norādes, pārtikas atlīdzība, motivācija un uzņemšana
Ļoti garšīgi pārtikas produkti ir visuresošie pašreizējā aptaukošanās vidē. Šo HP pārtikas produktu norādījumu iedarbība var palielināt pārtikas patēriņu un veicināt svara pieaugumu (49). Šādi pārtikas produkti ir izdevīgi, stimulē smadzeņu atalgojuma ceļus un, izmantojot mācību / kondicionēšanas mehānismus, palielina HP pārtikas meklēšanas un patēriņa iespējamību (56), (57), (58). Dzīvnieki un cilvēki var kļūt par kondicionētiem, lai meklētu un patērētu šos HP pārtikas produktus, jo īpaši saistībā ar stimuliem vai norādēm, kas saistītas ar HP pārtiku vidē (55), (59), (57). Šāds gaisa kondicionēšanas pieaugums un ar to saistītā HP pārtikas patēriņa palielināšanās izraisa pielāgošanos neironu atalgojuma / motivācijas ceļos, kas rodas, palielinot šo HP pārtikas produktu klātbūtni, un, savukārt, palielinās HP pārtikas produktu, kas ir līdzīgi stimulējošie svarīguma procesi, kas rodas, palielinoties alkohola un narkotiku \ t60). Daudz dzīvnieku pētījumi un augošs cilvēku neirofotogrāfijas pētījums tagad skaidri parāda smadzeņu atalgojuma reģionu iesaistīšanos un palielinātu dopamīnerģisko transmisiju ar HP pārtikas produktu iedarbību, vienlaikus palielinot pārtikas vēlmi un motivāciju (61), (62), (63) un lielāks smadzeņu atalgojuma reģionu reaģētspēja un pārtikas tieksme starp personām ar augstāku ĶMI (\ t64), (65), (66), (67).
Ar lielāku HP pārtikas patēriņu, vienlaikus mainās ogļhidrātu un tauku vielmaiņa, insulīna jutīgums un ēstgribas hormoni, kas maina enerģijas homeostāzi, ietekmē arī neironu atlīdzības reģionus, kas iesaistīti uztura palielināšanā, vēlēšanās un motivācijā (68), (57), (69), (70), (71), (72), (73). Piemēram, veseliem cilvēkiem ar pārtiku saistītā glikozes līmeņa paaugstināšanās plazmā stimulē insulīna sekrēciju, kas ļauj glikozes uzņemšanu perifēros audos; Ir pierādīts, ka interesanta centrālā insulīna infūzija nomāc apetīti un barošanos (74); (75) (76) (77) (78). Tomēr hronisks augsts perifēra insulīna un insulīna rezistences līmenis, kā tas ir vērojams daudziem cilvēkiem ar aptaukošanos, var veicināt pārtikas tieksmi un uzņemšanu, kā arī mainīt dopamīnerģisko aktivitāti tādos atalgojuma reģionos kā VTA, NAc un dorsal striatum (78), (79), (80), (81). Tāpat leptīns un ghrelīns ietekmē dopamīnerģisko transmisiju smadzeņu atalgojuma reģionos un pārtikas meklējumus dzīvniekiem, un aktivizē smadzeņu atlīdzības reģionus cilvēkiem (69), (70), (71), (73). Insulīna rezistence un T2DM ir saistītas arī ar neironu atalgojuma shēmu funkcijas izmaiņām un to reakciju uz pārtikas produktiem (82), (79), (80). Nesen mēs parādījām paaugstinātu limbisko un striatālo reaktivitāti pret stresu un uztura norādēm aptaukošanās apstākļos attiecībā pret liesiem indivīdiem (81) (sk. \ t Skaitlis 3). Turklāt augstāka aktivitāte insula un dorsālā striatumā korelēja ar augstāku insulīna līmeni, insulīna rezistenci un ar ēdienu alkas, kad dalībnieki tika pakļauti iecienītākajiem ēdieniem (81). Kopā šie atklājumi apstiprina domu, ka var būt paralēli un ar to saistīti pielāgojumi vielmaiņas un nervu motivācijas shēmās, kas cieši mijiedarbojas, lai dinamiski ietekmētu badu, pārtikas izvēli un izvēli, HP pārtikas produktu motivāciju un HP pārtikas produktu pārēšanās.

Pieaugošie pierādījumi liecina, ka ēstgribas un enerģijas homeostāzes iesaistītie hormoni (piemēram, leptīns, ghrelīns, insulīns) var ietekmēt arī alkohola un narkotiku alkas, atalgojumu un kompulsīvus meklējumus (49) (57); (58); (68); (69) (72); (71) Šīs asociācijas ir ieinteresētas izpētīt ideju par „atkarības nodošanu” vai aizstāt vienu “atkarību”, šajā gadījumā dažus pārtikas produktus, citam, piemēram, alkoholu vai citas vielas (83). Piemēram, nesen veiktā pētījumā konstatēts, ka alkohola lietošana palielinājās pēc strauja, nozīmīga svara zuduma, kā tas ir vērojams pacientiem, kam veikta bariatriska ķirurģija (84). Tādējādi nākotnes pētījumi par pārtikas un atkarību izraisošo vielu iespējamo krustenisko sensibilizāciju neaizsargātos indivīdos var izskaidrot šo parādību pamatā esošos mehānismus.
Svara un ar uzturu saistītās vielmaiņas un stresa pielāgošana: ietekme uz pārtikas tieksmi un uzņemšanu
Palielinot svara līmeni, kas pārsniedz veselīgu liesās koncentrācijas līmeni un HP pārtikas produktu pārēšanās, rodas izmaiņas glikozes vielmaiņā, insulīna jutībā un hormonos, regulējot apetīti un enerģijas homeostāzi (85), (57), (58). Kā norādīts iepriekšējās sadaļās, šie vielmaiņas faktori ne tikai ietekmē neironu atlīdzības reģionus, lai ietekmētu motivāciju, bet arī ietekmētu hipotalāmu shēmas, kas mijiedarbojas ar pārklājošo stresu un enerģijas regulēšanas shēmu. Tādējādi nav pārsteidzoši, ka palielināts svars, insulīna rezistence un augsta tauku satura diētas ir saistītas ar neskaidru GC reakciju uz stresa problēmām un mainītu autonomo un perifēro katekolamīna atbildes reakciju (43), (20), (33) (34). Kā minēts iepriekš, augsts stresa un glikokortikoīdu līmenis paaugstina glikozes un insulīna līmeni, kā arī veicina insulīna rezistenci. Līdzīgi ir pierādīts, ka hroniskais augstais insulīna līmenis samazina HPA ass reakcijas un palielina bazālo simpātisko tonusu (43), (86), (42), (87). Turklāt pierādījumi liecina, ka stress ietekmē glikozes līmeni un mainīgumu gan pacientiem ar 1, gan 2 diabētu (88), (89), (90), bet ghrelin, kas, izmantojot signalizācijas paņēmienus, veicina apetīti un barošanu (71), ir iesaistīta arī ar pārtiku saistītu stresu izraisītu atalgojumu un \ t30) (73). Līdz ar to ar svaru saistītās vielmaiņas izmaiņas iestatītajos punktos var palielināt alostatisko slodzi, palielinot autonomo pamata tonusu un mainot HPA ass aktivitāti (18), (91), (40), (6).
Atbilstoši iepriekšējam darbam, kas liecina par ĶMI un stresa pielāgošanu, kas ietekmē pārtikas atlīdzību un motivāciju, mēs nesen parādījām, ka akūts stress palielina amygdala aktivitāti un mazina mediālo orbito-frontālo garozas reakciju uz milkshake vai bez garšas saņemšanu, bet šo efektu sašaurināja augsts kortizola līmenis un ar augstu ĶMI (92). Izmantojot hiperinsulinēmisko skavu, mēs arī parādījām, ka viegla hipoglikēmija potenciāli aktivizē smadzeņu atalgojuma un limbisko reģionu (hipotalāmu, striatuma, amigdalas, hipokampusa un insula) aktivitātes, galvenokārt, HP pārtikas cues, kas korelē ar pieaugošo kortizola līmeni, bet samazināja mediālo prefrontālo līmeni. aktivācija, efekts, kas korelē ar pazemināto glikozes līmeni (\ t93). Tā kā vieglu hipoglikēmiju var uzskatīt par fizioloģisku stresa faktoru, mūsu konstatējumi liecina, ka smadzenēs var rasties glikozes izmantošana, palielinot stresu, ar pastiprinātu motivāciju un limbisku signālierīci pārtikas produktu nianses klātbūtnē, bet samazinātu neironu reakciju pašpārvaldes un regulējošajos prefrontālajos reģionos. . Turklāt šis neironu modelis bija spēcīgāks veseliem aptaukošanās indivīdiem, kas liek domāt, ka šādi pielāgojumi notiek ar pieaugošu svaru, iespējams, nosakot ar svaru saistītus vielmaiņas, nervu un stresu saistītus pielāgojumus, kas ietekmē HP pārtikas motivāciju. Šis pētījums apvienojumā ar iepriekš minētajiem pierādījumiem liecina par izsmalcinātu neuroendokrīnu-vielmaiņas-atlīdzības asi, kas normālos veselīgos apstākļos koordinē barošanas un enerģijas homeostāzes fizioloģiskos un psiholoģiskos aspektus, bet ar pieaugošiem riska faktoriem un pielāgojumiem šajos ceļos, regulēšanas ķēdes katrā no tām no šīm sistēmām var tikt “nolaupītas”, tādējādi veicinot palielinātu HP pārtikas motivāciju un uzņemšanu.
Kopsavilkums un ierosinātais modelis
Konstatētie pierādījumi liecina, ka visuresošas HP pārtikas norādes un augsts stresa līmenis var mainīt ēšanas paradumus un ietekmēt smadzeņu atlīdzības / motivācijas ceļus, kas iesaistīti HP pārtikas produktu meklēšanā un meklēšanā. Šādas uzvedības reakcijas var vēl vairāk veicināt svara un ķermeņa tauku masas izmaiņas. Pieaugošie pierādījumi liecina, ka ar bioloăisko uzvedību saistītās pielāgošanās ir svarīgas, mijiedarbojoties ar vielmaiĦas, neuroendokrīno un neirālo (kortiko-limbisko-striatālu) ceļiem, lai pastiprinātu pārtikas tieksmi un uzņemšanu HP pārtikas produktu un ar to saistīto norādījumu un stresa apstākļos. Tādējādi tiek piedāvāts heiristisks modelis par to, kā HP pārtika, pārtikas produktu norādes un stresa iedarbība var mainīt vielmaiņas, stresa un atalgojuma motivācijas ceļus smadzenēs un ķermenī, lai veicinātu HP pārtikas motivāciju un uzņemšanu (skat. Skaitlis 4). Kā aprakstīts iepriekšējās nodaļās, stresa reakcijas hormoni (CRF, GC) un vielmaiņas faktori (insulīns, ghrelīns, leptīns) ietekmē smadzeņu dopamīnerģisko transmisiju, un ar svaru saistītās izmaiņas (hroniskas izmaiņas) šie faktori var veicināt augstāku HP līmeni pārtikas motivācija un uzņemšana, veicinot smadzeņu atalgojuma aktivitāti. Tādējādi, a sensitīvs process var rasties, ja ar ķermeņa masu saistītie pielāgojumi vielmaiņas, neuroendokrīnās un kortiko-limbās striatāla ceļos veicina HP pārtikas motivāciju un uzņemšanu neaizsargātās personas. Šāds sensitīvs process ar paaugstinātu HP pārtikas motivāciju un devu, savukārt, veicinātu arī svara pieaugumu nākotnē, tādējādi pastiprinot ar svaru saistītu pielāgojumu ciklu stresa un vielmaiņas ceļos un palielinot smadzeņu motivācijas ceļu jutīgumu HP pārtikas kontekstā. vai stresu, lai veicinātu HP pārtikas motivāciju un uzņemšanu. Papildus svaram un ĶMI, indivīda atšķirības ģenētiskajā un individuālajā uzņēmībā pret aptaukošanos, ēšanas modeļiem, insulīna rezistenci, hronisku stresu un citiem psiholoģiskiem mainīgajiem var vēl vairāk mazināt šo procesu.
Turpmākie virzieni
Lai gan arvien vairāk tiek pievērsta uzmanība stresa, enerģijas bilances, apetītes regulējuma un pārtikas atlīdzības un motivācijas sarežģītai mijiedarbībai un to ietekmei uz aptaukošanās epidēmiju, mūsu izpratnē par šīm attiecībām ir ievērojamas nepilnības. Vairāki galvenie jautājumi paliek neatbildēti. Piemēram, nav zināms, kā ar stresu saistītās neuroendokrīnas izmaiņas kortizolā, ghrelīnā, insulīnā un leptīnā ietekmē HP pārtikas produktu motivāciju un uzņemšanu. Ja hroniskais stress samazina HPA asu reakcijas, kā parādīts iepriekšējos pētījumos, kā šīs izmaiņas ietekmē pārtikas ieņemšanu un uzņemšanu? Būtu lietderīgi pārbaudīt, vai ar svaru saistītās stresa, neuroendokrīnās un vielmaiņas reakcijas izmaiņas maina HP pārtikas produktu motivāciju un uzņemšanu, un vai šādas izmaiņas paredz nākotnes svara pieaugumu un aptaukošanos. Konkrētu biomarķieru noteikšana un kvantificējamu pasākumu izstrāde, lai novērtētu bioloģiskās uzvedības pielāgojumus, kas saistīti ar stresu un pārtikas atkarību, varētu palīdzēt optimālas klīniskās aprūpes vadīšanā, kā arī mērķtiecīgi orientēt uz konkrētām neaizsargātām apakšgrupām ar jaunām sabiedrības veselības intervencēm. Turklāt pierādījumi par neiromolekulārajām izmaiņām, kas rodas stresa un vielmaiņas ceļos, jo tie attiecas uz diētu ar augstu tauku saturu un hronisku stresu, un to, kā tie saistīti ar uzturu un svara pieaugumu, būtu izšķiroši svarīgi, lai izprastu lomu, ko ietekmē spriedze un vielmaiņas pielāgojumi pārtikas motivācijā, pārēšanās un svara pieaugumā.
Ir arī maz datu par mehānismiem, kas izraisa nespēju uzturēt svara zudumu vai atkārtotu HP pārtiku un svara pieaugumu, un kuriem aptaukošanās ārstēšana ir vispiemērotākā kādai indivīdu apakšgrupai. Atkarības lauks sniedz svarīgas norādes par neirobioloģiskajiem pielāgojumiem, kas veicina atkarības recidīvu un ārstēšanas neveiksmi. Tā kā nespēja uzturēt svara zudumu ir apspriesta saistībā ar recidīvu pret nepareizu uzvedību (94, 95), iespējams, ka līdzīgi mehānismi var izraisīt atkārtotu HP pārtikas produktu pārnešanu un svara pieaugumu, bet specifiski pētījumi par šo tēmu ir reti. Ir arī informācijas trūkums par vielmaiņas adaptācijām un to ietekmi uz atalgojuma un stresa neirobioloģiju, kas var rasties ar dažādiem svara zuduma iejaukšanās pasākumiem, ieskaitot pakāpenisku svara zudumu, ātru svara zudumu, izmantojot „crash diētas”, vai dažādas bariatriskas ķirurģiskas iejaukšanās. . Turklāt vairāki ar stresu saistīti slimības, piemēram, garastāvokļa un trauksmes traucējumi, ir saistīti ar aptaukošanos un T2DM, un interesanti, ka medikamenti šādos apstākļos (ti, dažiem antidepresantiem) palielina svara pieauguma risku, bet ir maz pierādījumu, lai izskaidrotu šo parādību pamatā esošie mehānismi. Nosakot T2DM, stingra glikēmiskā kontrole ar eksogēnu insulīna terapiju bieži veicina svara pieaugumu. Tā kā hiperinsulinēmija, rezistence pret insulīnu vai insulīna rezistences ilgstoša iedarbība var pastiprināt motivācijas un atalgojuma neironu ceļus un pārtikas tieksmi aptaukošanās, insulīnizturīgiem indivīdiem, būtu lietderīgi izpētīt terapeitiskās pieejas, kas varētu mazāk veicināt HP pārtiku. vēlēšanās un uzņemšana, lai samazinātu turpmāku svara pieaugumu šajos uzņēmīgajos indivīdos.
Visbeidzot, ir jauni sasniegumi aptaukošanās uzvedībā un farmakoloģiskā vadībā, bet nav skaidrs, kā tie attiecas uz stresa, vielmaiņas un atlīdzības traucējumu normalizēšanu neaizsargātiem aptaukošanās indivīdiem. Piemēram, jaunākie pierādījumi liecina, ka svara uzturēšana ir saistīta ar zemu stresa līmeni un labāku spēju tikt galā ar stresu (96); (97). Tā kā stress veicina ēdienu tieksmi un ēšanu, stresa mazināšanas iejaukšanās var būt noderīga efektīvās svara pārvaldības programmās, un daži izmēģinājuma uzvedības stresa mazināšanas pētījumi aptaukošanās un T2DM jomā liecina par pozitīvu ietekmi uz stresa, pārtikas alkas un fizioloģiskās funkcijas uzlabošanu (98, 99). Tomēr šāda izpēte ir sākumstadijā un prasa lielāku uzmanību nākotnē. Arī zāles, ko lieto, lai ārstētu narkotiku lietošanu, arī tiek uzskatītas par iespējamām intervencēm svara zudumam (100). Patiešām, nākotnes pētījumi par to, kā palielināt izpratni par stresa, atkarības un aptaukošanās pamatā esošajiem neiro-uzvedības-metaboliskajiem mehānismiem, būtu milzīgs ieguvums jaunu terapiju izstrādē, lai mazinātu HP pārtikas motivāciju, uzņemšanu un svara pieaugumu.
Pateicības
Šo darbu atbalstīja NIDDK / NIH, 1K12DK094714-01 un NIH ceļvedis medicīnisko pētījumu kopīgajam fondam UL1-DE019586, UL1-RR024139 (Yale CTSA) un PL1-DA024859.
Zemsvītras piezīmes
Izdevēja atruna: Šis ir PDF fails, kurā nav publicēta manuskripta, kas ir pieņemts publicēšanai. Kā pakalpojums mūsu klientiem sniedzam šo rokraksta agrīno versiju. Manuskripts tiks pakļauts kopēšanu, apkopošanu un iegūto pierādījumu pārskatīšanu, pirms tas tiek publicēts tā galīgajā citējamajā formā. Lūdzu, ņemiet vērā, ka ražošanas procesa laikā var rasties kļūdas, kas var ietekmēt saturu, un attiecas uz visiem žurnālam piemērojamiem juridiskajiem atrunas.
Finanšu informācija: Dr. Sinha ir Zinātniskā padomdevēja padome cilvēkam Neutotherapeutics. Ania Jastreboff palīdz ManPower, kas nodrošina līgumslēdzējus Pfizer New Haven klīnisko pētījumu nodaļai.
Atsauces