Ketersediaan ketersediaan reseptor 2 jenis dopamin selepas pembedahan bariatric: penemuan awal (2010)

Brain Res. 2010 Sep 2; 1350: 123-30. doi: 10.1016 / j.brainres.2010.03.064. Epub 2010 Mar 31.

Dunn JP, Cowan RL, Volkow ND, ID penguasa, Li R, Williams DB, Kessler RM, Abumrad NN.

Source

Jabatan Perubatan, Sekolah Perubatan Universiti Vanderbilt, Nashville, TN 37232, Amerika Syarikat. [e-mel dilindungi]

Abstrak

LATAR BELAKANG:

Kurangkan neurotransmission dopaminergik menyumbang kepada penurunan ganjaran dan perilaku makan negatif dalam obesiti. Pembedahan bariatric adalah terapi yang paling berkesan untuk obesiti dan dengan cepat mengurangkan kelaparan dan meningkatkan rasa kenyang melalui mekanisme yang tidak diketahui. Kami menegaskan bahawa neurotransmission dopaminergik akan dipertingkatkan selepas pembedahan Roux-en-Y-Gastric Bypass (RYGB) dan Pembedahan Gastrectomy Lengan Vertikal (VSG) dan bahawa perubahan ini akan mempengaruhi perilaku makan dan menyumbang kepada hasil positif dari pembedahan bariatric.

KAEDAH:

Lima wanita dengan obesiti dipelajari terlebih dahulu dan pada kira-kira 7 minggu selepas pembedahan RYGB atau VSG. Subjek menjalani pencitraan tomografi pelepasan positron (PET) dengan radiopigand penerima reseptor jenis Dopamine 2 (DA D2) yang mengikat sensitif terhadap persaingan dengan dopamin endogen. Kawasan minat (ROI) yang berkaitan dengan tingkah laku makan digambarkan. Hormon enteroendocrine berpuasa dikira pada setiap masa.

KEPUTUSAN:

Berat badan menurun seperti yang diharapkan selepas pembedahan. Ketersediaan reseptor DA D2 menurun selepas pembedahan. Penurunan serantau (min +/- SEM) adalah 10 +/- 3%, 9 + 4, putaren 8 +/- 4%, sternatum 9 +/- 3%, hipotalamus 10 +/- 2%, substantia nigra 8 +/- 2% -9%, dan amygdala 3 +/- 62%. Ini disertai penurunan ketara dalam insulin plasma (41%) dan leptin (XNUMX%).

KESIMPULAN:

Penurunan ketersediaan reseptor DA D2 selepas RYGB dan VSG kemungkinan besar mencerminkan peningkatan dalam tahap dopamin ekstrasel. Peningkatan neurotransmiter dopaminergik boleh menyumbang kepada peningkatan tingkah laku makan (contohnya mengurangkan kelaparan dan kenyang yang lebih baik) berikutan prosedur bariatrik ini.

 

Kata kunci: dopamin, obesiti, pembedahan bariatric, reseptor
Pergi ke:

1. Pengenalan

Pembedahan bariatric adalah rawatan yang paling berkesan untuk obesiti. Kehilangan berat badan yang berjaya disebabkan oleh pembedahan menghasilkan peningkatan yang ketara dalam keadaan morbiditi dan mengurangkan kematian (Sjostrom et al., 2007). Ini berbeza dengan terapi perubatan yang ada yang mempunyai keberkesanan yang terhad (Sjostrom et al., 2004). RYGB adalah prosedur penurunan berat badan yang paling biasa dilakukan di Amerika Syarikat (Santry et al., 2005). Hasil RYGB dalam kehilangan berat badan 60%Buchwald et al., 2009), dan majoriti penurunan berat badan dikekalkan jangka panjang (Sjostrom et al., 2007). Kebanyakan kejayaan RYGB dirasakan disebabkan oleh penurunan pesat pengambilan makanan yang kekal di bawah paras pra operasi jangka panjang (Sjostrom et al., 2004). Morinigo et al. melaporkan bahawa pada minggu-minggu 6 selepas RYGB, kelaparan berkurang dan kenyang bertambah baik walaupun penurunan berat badan yang cepatMorinigo et al., 2006). Prosedur pembedahan gastrectomy lengan menegak (VSG), yang mengakibatkan penurunan berat badan dan penurunan kelaparan dan kenyang yang lebih baik sama dengan RYGB (Karamanakos et al., 2008b), sedang dilakukan pada kadar peningkatan untuk obesiti lanjutanIannelli et al., 2008). Mekanisme yang mana prosedur-prosedur ini memperbaiki kelaparan dan kenyang tidak banyak diketahui.

Neurotransmission dopaminergik memainkan peranan penting dalam memotivasi tingkah laku selera dan dalam pembantu rangsangan makanan yang mendorong keinginan untuk makan di luar keperluan pemakanan (Volkow et al., 2008). Dopamine (DA) mendasari motivasi untuk pengambilan makanan dan tikus tikus yang tidak mensintesis DA mati kelaparan kecuali DA dipulihkan di striatum dorsal (Szczypka et al., 2001). Wang et al. digunakan pengimejan PET dengan jenis dopamin D2/ D3 (DA D2) radioligand reseptor untuk mengukur ketersediaan reseptor DA D2 pada subjek dengan obesiti ekstrem (BMI> 40 kg / m2). Mereka menunjukkan pengurangan ketersediaan reseptor DA D2 di striatum (Wang et al., 2001a), serupa dengan apa yang mereka lihat dalam pelbagai kajian tentang penagihan dadah (Volkow et al., 1999). Pelbagai model haiwan menyokong penurunan reseptor DA D2 yang ketat dalam obesiti (Hamdi et al., 1992; Huang et al., 2006). Mengurangkan reseptor DA D2 yang teruk dalam obesiti dan ketagihan dirasakan menyebabkan penurunan neurotransmiter dopaminergik dan pengesanan ganjaran, dan mengakibatkan perilaku pampasan terhadap peningkatan pengambilan makanan atau bahan penyalahgunaan.

Kami berhasrat untuk menguji hipotesis bahawa neurotranslasi dopaminergik bertambah baik pada bulan-bulan awal selepas pembedahan RYGB dan VSG untuk rawatan obesiti, menyumbang kepada rangsangan ganjaran yang lebih tinggi dan peningkatan tingkah laku makan. Memahami mekanisme selera makan yang meningkat selepas prosedur bariatric yang berjaya akhirnya akan menyokong kemajuan dalam terapi baru untuk rawatan obesiti.

Pergi ke:

2. Keputusan

Lima wanita (umur 46 ± 2) dengan berat asas 118 ± 6kg dan indeks jisim badan (BMI) 43 ± 3 kg / m2 telah dikaji secara praoperasi dan selepas operasi (Jadual 1). Jadual 1 butiran data demografi dan data perubatan yang relevan. Pada kajian pasca operasi, penurunan berat badan adalah 14 ± 1 kg, atau 12 ± 1% berat badan permulaan, menyebabkan pengurangan ketara dalam BMI hingga 38 ± 3 kg / m2 (kedua p = 0.043). The Beck Depression Inventory-II (BDI) telah siap sebelum dan selepas operasi dengan markah min 2 ± 1 dan 1 ± 1 (p = 0.882). Sebelum dan selepas pembedahan, skor makan pesta makan (Sjostrom et al.) Adalah masing-masing 11 ± 3 dan 3 ± 2 (p = 0.109).

Jadual 1

subjek Demografi dan sejarah perubatan

Analisa tindakan berulang yang berulang menunjukkan tiada kesan utama kesamaan (kiri ke kanan) atau pembedahan (pra- vs pasca operasi) oleh interaksi lateral (semua p≥0.152); oleh itu, data dari kawasan kanan dan kiri adalah purata untuk analisis selanjutnya dalam setiap ROI. Keseluruhan reseptor DA D2 menurun selepas operasi untuk individu, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2, dan bagi kumpulan, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 3. Terdapat penurunan ketara dalam potensi mengikat purata (BPND) dalam substantia nigra (Rajah 1) apabila diperbetulkan untuk perbandingan banyak, dan pengurangan yang signifikan dalam caudate, hypothalamus, thalamus medial dan amygdalae apabila p-nilai tidak diperbetulkan untuk perbandingan banyak (Jadual 3).

Rajah 1Rajah 1

Aksen [18F] gambar parametrik fali pride BPND pada tahap substantia nigra (a) sebelum dan (b) 7 minggu selepas pembedahan bariatric.
Jadual 2

perubahan peratus mengikut kawasan atau kepentingan individu dari pra operasi hingga selepas pembedahan bariatric.
Jadual 3

Potensi Mengikat Serantau (Mean ± SEM) pra operasi dan selepas pembedahan bariatric untuk kumpulan, penurunan min peratus selepas pembedahan, dan tahap signifikasi oleh ujian berpasangan dan ujian berpangkalan Wilcoxon dalam kurungan.

Sampel dikumpulkan untuk hormon puasa sebelum setiap imbasan PET. Dua mata pelajaran, satu pada garis dasar dan satu lagi operasi pasca operasi tidak cepat untuk seluruh jam 8 sebelum imbasan PET. Data hormon untuk subjek 2 tidak termasuk dalam analisis, yang mengakibatkan kuasa statistik menurun untuk ujian ini. Kami tidak menghargai bahawa puasa yang dipendekkan pada masa 2 ini mempengaruhi keputusan pengimejan. Dalam subjek 3 dengan data berpasangan, tahap insulin menurun daripada 34 ± 7 microU / ml sebelum pembedahan ke 13 ± 1 microU / ml (p = 0.109) selepas pembedahan. Tahap leptin juga menurun dengan pembedahan, dari 51 ± 7 ng / ml ke 39 ± 11 ng / ml (p = 0.109). Tiada perubahan dalam jumlah ghrelin total (637 ± 248 vs 588 ± 140 pg / ml, p = 1.0).

Pergi ke:

3. Perbincangan

Ketersediaan reseptor DA D2 menurun pada minggu 7 selepas pembedahan bariatric di banyak wilayah yang berkaitan dengan tingkah laku makan. Kami mentafsir ketersediaan reseptor DA D2 yang menurun untuk mewakili peningkatan tahap DA ekstraselular yang bersaing dengan radioligand. Tahap pengurangan ketersediaan reseptor DA D2 yang diperhatikan dalam kajian ini adalah setanding dengan kajian lain di mana kami menggunakan ejen farmakologi untuk meningkatkan tahap DA ekstraselular (Riccardi et al., 2006). Wang et al. mendedahkan bahawa dalam kegemukan manusia reseptor DA D2 reseptor berkurang (Wang et al., 2001b), yang selaras dengan kajian praplinikal yang memperlihatkan reseptor DA D2 yang rendah dalam model tikus obesitiHamdi et al., 1992; Huang et al., 2006). Model tikus obesiti juga telah membuktikan penurunan pengeluaran DA (Thanos et al., 2008), walaupun hasil ini belum disahkan dalam obesiti manusia. Tafsiran alternatif data kami adalah bahawa tahap reseptor DA D2 menurun selepas pembedahan yang dijangka akan memberi kesan buruk terhadap kelakuan selera dan pengambilan makanan dan tidak konsisten dengan perubahan klinikal yang dilihat selepas pembedahan. Penambahbaikan dalam tingkah laku selera mengikuti pembedahan RYGB dan VSG lebih baik dijelaskan oleh kenaikan paras DA yang akan ditunjukkan sebagai penurunan dalam reseptor DA reseptor.

Kesejahteraan diperbaiki selepas RYGB dan VSG walaupun saiz makanan dikurangkan (Morinigo et al., 2006) (Karamanakos et al., 2008b). Sokongan data kami meningkatkan tahap DA dalam hypothalamus, rantau utama dalam peraturan selera makan, yang mungkin terlibat dalam peningkatan ini selepas pembedahan. Dalam tikus, infusi DA ke kawasan hipotalamik lateral mengakibatkan penurunan pengambilan makanan melalui saiz makanan yang dikurangkan (Yang et al., 1997) mungkin dengan menggalakkan kesegaran yang lebih awal. Hipotalamus menerima input dopaminergik yang mempengaruhi makan tingkah laku dari substantia nigra (Putih, xnumx), iaitu ROI di mana kita melihat perubahan besar dan statistik yang signifikan. Aktiviti neuron substrat nigra dopamin juga penting untuk proses ganjaran striatum dorsal (putamen dan caudate) (Nakazato, 2005). Menggunakan pengimejan PET, Kecil et al. menunjukkan bahawa tahap DA yang disebabkan oleh makanan di striatum dorsal positif dikaitkan dengan laporan diri keseronokan dari asupan makananKecil et al., 2003). Keseronokan yang meningkat dari makanan boleh memainkan peranan dalam bagaimana pesakit dengan mudah membuat perubahan serta-merta dalam pola makan mereka selepas pembedahan.

Kami juga menunjukkan pengurangan ketersediaan reseptor DA D2 di amygdala, rantau otak yang memberikan nilai emosional untuk memberi ganjaran rangsangan, dan bersama striatum dan korteks prefrontal memainkan peranan penting dalam penyesuaian (Grimm dan See, 2000). The amygdala dan striatum ventral, serta thalamus medial (dan mungkin substantia nigra), lebih disukai diaktifkan oleh isyarat makanan dan jangkaan makanan berbanding dengan resit makanan sebenar (Kecil et al., 2008). Pemerhatian bahawa DA meningkat di banyak kawasan otak yang diaktifkan oleh isyarat makanan dan jangkaan meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana persekitaran kita sekarang yang dipenuhi dengan isyarat makanan yang berlebihan dan pendedahan mempengaruhi perilaku makan negatif di banyak pesakit. Peningkatan tahap DA yang kita perhatikan, mungkin mencerminkan peningkatan aktiviti tonik DA, yang berkemampuan untuk meredakan kenaikan DA fasa berkaitan dengan pendedahan kepada keadaan penyembuhan makanan yang menyebabkan keinginan makanan (Volkow et al., 2002). Diambil bersama, peningkatan paras DA di kawasan yang terlibat dalam jangkaan makanan mungkin memainkan peranan dalam penurunan keinginan makanan selepas pembedahan bariatric.

Seperti yang dilaporkan oleh orang lain (Faraj et al., 2003), kita melihat bahawa insulin dan leptin menurun selepas pembedahan bariatric. Kami berpendapat bahawa perubahan hormon ini juga boleh menyumbang kepada perubahan dalam isyarat dopaminergik selepas pembedahan. Dalam kajian pramatlin, pengambilan makanan yang terhad akan meningkatkan tahap DA striatal dan menurunkan insulin dan leptin (Thanos et al., 2008), dan meningkatkan tingkah laku berkaitan ganjaran. Neuron dopaminergik mengandungi insulin dan leptin (Figlewicz et al., 2003) reseptor, dan rawatan dengan insulin dan leptin menyekat tingkah laku berkaitan ganjaranFiglewicz dan Benoit, 2009). Insulin meningkatkan aktiviti pengangkut dopamin (Figlewicz dan Benoit, 2009), maka paras paras insulin yang tinggi (seperti obesiti) akan dijangka akan menurunkan tahap DA ekstraselular daripada pengambilan dopamin yang meningkat ke dalam terminal. Pengurangan leptin plasma selepas pembedahan bariatric juga boleh menyumbang kepada tahap DA yang tinggi. Mengalihkan tikus obes dari lemak tinggi ke diet rendah lemak menurunkan tahap leptin plasma dan meningkatkan tyrosine hydroxylase (TH, enzim pengurangan kadar dalam sintesis dopamine) ekspresi mRNA di kawasan tegegalal ventral dan substantia nigra (Li et al., 2009). Leptin mengurangkan penembusan neuron dopaminergik (Hommel et al., 2006), membentangkan satu lagi mekanisme berpotensi bagaimana tahap DA boleh meningkat selepas pembedahan bariatric.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa laporan kami berbeza daripada satu-satunya laporan pelaporan DA D2 reseptor selepas RYGB (Steele et al., 2009). Steele et al. melaporkan peningkatan tidak ketara dalam ketersediaan reseptor DA D2 pada minggu 6 selepas RYGB dalam lima wanita dengan BMI preoperative yang sama dan penurunan berat badan. Beberapa perbezaan utama terdapat di antara laporan kami dan mereka. Steele et al. menggunakan radioligand DA D2 [11C] raclopride, sementara kami menggunakan [18F] fallypride. Penggunaan radiologi yang berbeza tidak dirasakan untuk menyumbang kepada perbezaan dalam hasil kerana literatur mendedahkan hasil yang sama dengan [11C] raclopride (Martinez et al., 2003) dan [18F] fallypride (Mark et al., 2004; Riccardi et al., 2006) dalam ROI yang setanding. Umur kohort kami adalah 14 tahun lebih tua daripada Steele et al dan ini boleh mempengaruhi tindak balas dopaminergik. Oleh kerana estrogen dan progesteron, yang berkurangan dengan ketara pada usia pertengahan, telah dikaitkan dengan kajian praplinikal dengan ekspresi reseptor DA 2 dan fungsi mungkin bahawa perbezaan umur menyumbang kepada perbezaan dalam penemuan antara kedua-dua kajian (Bazzett dan Becker, 1994) (Febo et al., 2003).

Kami merasakan bahawa perbezaan yang lebih relevan antara kohort dan Steele adalah bahawa subjek mereka mempunyai skor BDI preoperatif yang lebih tinggi yang menurun terutamanya selepas operasi. Sebaliknya mata pelajaran kami mempunyai skor BDI asas yang rendah yang tidak berubah selepas pembedahan. Walaupun markah purata BDI dalam Keluli et al. berada dalam julat ringan dan tidak selaras dengan diagnosis klinikal kemurungan, mungkin kemurungan preclinical mungkin menjadi pengadukan. Kemurungan adalah keadaan neurotransmission dopaminergik yang dikurangkan (Dunlop dan Nemeroff, 2007); Walau bagaimanapun, hubungan reseptor DA D2 kepada kemurungan tidak jelas. Kajian pencitraan bercanggah dan beberapa konflik mungkin timbul daripada pelbagai teknik yang digunakan (D'Haenen H dan Bossuyt, 1994; Hirvonen et al., 2008). Selanjutnya, peraturan paras ekstraselular DA boleh diubah dalam kemurungan (Meyer et al., 2001) dan boleh mempengaruhi ketersediaan reseptor DA D2. Mengetahui bahawa kemurungan boleh bertambah baik selepas pembedahan bariatric (Bocchieri et al., 2002), kami mengecualikan subjek dengan sebarang kebimbangan untuk penyakit pramatang dan memberi skor kemurungan dasar dan pasca operasi yang sangat rendah dalam kohort kami, perubahan dalam kemurungan tidak dirasakan telah menjejaskan hasil kami.

Kedua-dua kajian ini adalah terhad dalam saiz sampel. Kami mendapati pengambilan pekerja yang mencabar kerana penyakit pembedahan metabolik dan psikiatri yang tinggi oleh penduduk pembedahan bariatric dan penggunaan kerap bertindak secara berpusat (Sears et al., 2008). Keterbatasan lain ialah kami tidak menganggarkan secara langsung tahap ekstraselular DA (Riccardi et al., 2007). Teknik-teknik untuk menganggarkan tahap DA ekstraselular memerlukan pendedahan radiasi yang meningkat dan kami memilih untuk mengambil pendekatan konservatif dengan kajian awal ini. Kami menggambarkan empat pesakit RYGB dan satu pesakit VSG meningkatkan heterogenitas. VSG semakin popular dan mempunyai peningkatan yang sama dalam selera makan sebagai RYGB; oleh itu kami merasakan ia merupakan satu peluang yang berharga untuk menggambarkan pesakit yang menjalani prosedur ini. Menariknya, perubahan ketersediaan reseptor DA D2 serupa selepas VSG (Jadual 2, subjek 3) berbanding dengan RYGB dan perubahan awal dalam beberapa hormon enteroendocrine tertentu yang mempengaruhi neurotransmission dopaminergik adalah sama selepas kedua-dua prosedur (Peterli et al., 2009) (Karamanakos et al., 2008a). Walau bagaimanapun, kedua-dua prosedur berbeza dan memandangkan bilangan kecil kami merawat penemuan kami sebagai permulaan. Masa depan kerja dengan kohort yang lebih besar termasuk perbandingan lanjut pelbagai prosedur bariatric diperlukan.

Secara ringkasnya, kami menunjukkan bahawa selepas pembedahan bariatric, ketersediaan reseptor DA D2 berkurang di banyak kawasan otak yang berkaitan dengan makan tingkah laku dan mentafsirkannya sebagai tahap DA meningkat. Peningkatan tahap DA dijangka mempunyai pengaruh positif terhadap ganjaran dan boleh menyumbang kepada peningkatan tingkah laku makan yang berlaku selepas pembedahan RYGB dan VSG. Banyak hormon enteroendocrine mempengaruhi neurotransmission dopaminergik dan diubah oleh pembedahan bariatric. Kajian masa depan adalah wajar untuk menyiasat peranan dopaminergic neurotransmission pada manfaat pembedahan bariatric dan sama ada perubahan enteroendocrine pembedahan adalah penting. Pemahaman lanjut tentang bagaimana neurotransmitter dopaminergik meningkat selepas pembedahan bariatric akan memberi pinjaman kepada pembangunan terapi yang lebih berkesan untuk obesiti.

Pergi ke:

4. Prosedur eksperimen

Subjek 4.1

Kelulusan protokol diperoleh dari Lembaga Kajian Institusi Universiti Vanderbilt dan semua peserta memberikan persetujuan bertulis. Lima wanita (3 tangan kanan, 2 tangan kiri) dengan BMI pra operasi> 35 kg / m2 telah direkrut dari Vanderbilt Centre for Weight Loss Surgery. Peserta perlu diluluskan sama ada untuk pembedahan RYGB atau VSG. Semua mata pelajaran menjalani peperiksaan sejarah dan fizikal dengan mengkaji doktor termasuk sejarah pendedahan bahan terperinci. Rekod perubatan telah dikaji semula termasuk temuramah psikologi presurgikal untuk memeriksa mana-mana penyakit psikiatrik yang mungkin. Evaluasi termasuk elektrokardiogram dan makmal pemeriksaan (panel metabolik komprehensif, kiraan darah lengkap dan pembezaan, urinalisis, dan skrin ubat air kencing). Pada pemeriksaan dan kurang daripada jam 4 sebelum setiap imbasan PET, wanita yang mampu hamil menjalani ujian kehamilan serum. Kriteria pengecualian termasuk diagnosis diabetes mellitus atau penggunaan agen diabetes (misalnya metformin, thiazolidiones), neurologi, psikiatri, buah pinggang, hati, jantung atau penyakit paru-paru, dan kehamilan semasa. Kami mengecualikan mereka yang mempunyai sejarah kegunaan semasa tembakau atau penggunaan tembakau, penyalahgunaan bahan, atau penggunaan alkohol berat (7 atau lebih banyak minuman per minggu untuk 6 atau lebih banyak bulan), dan juga mereka yang mempunyai pengambilan kafein semasa lebih besar daripada setara dengan auns 16 hari. Kami mengecualikan peserta yang menggunakan ubat bertindak pusat (contohnya antidepresan, antipsikotik, neuroleptik, agen dopaminergik, agen anoroksik, narkotik) pada bulan 6 terakhir. Kriteria pemasukan dan pengecualian subjek memenuhi pengimejan resonans magnetik (MRI) asas otak.

Subjek menjalani pengimejan PET praoperasi dan median minggu 7 (pelbagai minggu 6-11) selepas pembedahan penurunan berat badan. Pesakit VSG mempunyai pencitraan pada minggu selepas 11 apabila berat badannya adalah sama dengan subjek RYGB pada minggu 6-8. Masa median antara imbasan preoperative dan postoperative adalah minggu 9 (jajaran 8-23 minggu). Pada setiap hari subjek pemindaan diminta untuk berpuasa selama jam 8 sebelum mengimbas. Hari pengimbas dan peserta sebelum hari 2 tidak terhad kepada senaman atau alkohol, dan tidak lebih dari sekadar 8 ons kopi setiap hari. Pada setiap hari belajar, para peserta menyelesaikan BDI (Beck et al., 1996) dan BES (Gormally et al., 1982).

Prosedur Pembedahan 4.2

Semua pembedahan dilakukan di Pusat Perubatan Universiti Vanderbilt. Dalam RYGB kantung gastrik kecil kira-kira jumlah ml 30 dibuat dengan membahagi perut bahagian atas. Usus kecil kemudian dibahagikan, dan akhir distal dibesarkan dan disambungkan ke kantung lambung. Akhir proksimal usus kecil yang terbahagi dikalikan secara mendatar, membentuk anggota Roux 100-150 cm, dengan panjang berdasarkan indeks jisim badan pesakit (Rajah 2a). Di VSG, sebahagian besar perut diketepikan, membentuk tiub gastrik dengan membahagikan perut sepanjang dilator Perancis 34 (Rajah 2b).

Rajah 2Rajah 2

(a) prosedur RYGB dan (b) prosedur VSG (Kesan yang dicetak semula dari Ethicon Endo-Surgery, Inc.)

4.3 Neuroimaging

Imbasan MRI otak telah selesai sebelum pengimejan PET untuk mengecualikan patologi anatomi dan untuk pendaftaran bersama kemudian. Bahagian nipis T1 imej berwajaran selesai sama ada ketebalan 1.5T (General Electric, 1.2-1.4 mm ketebalan, dalam saiz voxel 1 × 1 mm) atau pengimbas MRI 3T (Philips Intera Achieva, ketebalan 1 mm mm, dalam voxel satah saiz 1 × 1 mm). Imbas PET dengan D2/ D3 radioligand [18F] fallypride dilakukan pada pengimbas General Electric DTSE dengan pemerolehan pelepasan tiga dimensi dan pembetulan pengecilan penghantaran yang mempunyai resolusi semula 5 - 6 mm dalam satah, 3.25 mm axially, dan menyediakan pesawat 47 di atas medan paksi 15 cm pandangan. Imbasan PET Siri diperolehi lebih dari jam 3.5. Urutan imbasan pertama (minit 70) dimulakan dengan suntikan bolus selama 15 saat 5.0mCi [18F] fallypride (aktiviti khusus> 2,000 Ci / mmol). Urutan imbasan kedua dan ketiga bermula pada 85 dan 150 minit masing-masing selama 50 dan 60 minit, dengan rehat 15 minit antara urutan imbasan.

4.4. Analisis Imbas

Imbasan PET bersiri telah didaftarkan bersama antara satu sama lain dan seksyen tipis MRI yang ditimbang T1 dan didaftarkan bersama menggunakan algoritma badan maklumat yang tegar bersama (Maes et al., 1997; Wells et al., 1996). Imej digubal semula ke garisan commissure anterior commissure (ACPC) anterior. Kaedah rantau rujukan penuh digunakan untuk mengira BP reseptor DA D2 serantauND (Lammertsma et al., 1996) dengan cerebellum sebagai kawasan rujukan.

Kawasan-kawasan yang menarik, termasuk caesar, putamen, striatum ventral, amygdalae, substantia nigra, dan thalami medial ditakrifkan pada imbasan MRI otak dan dipindahkan ke scan PET berdaftar bersama kerana kumpulan kami telah menerbitkan terlebih dahulu (Kessler et al., 2009; Riccardi et al., 2008a). Kumpulan kami sebelum ini mengenal pasti hipotalamus dalam analisis imej parametrik (Riccardi et al., 2008b). Kami memilih hypothalamus sebagai a priori kawasan kepentingan berdasarkan kepentingannya dalam peraturan selera (Schwartz et al., 2000). Badan mammillary dikecualikan kerana peranannya terhad kepada berat badan (Tonkiss dan Rawlins, 1992terutamanya jika dibandingkan dengan kawasan hipotalamus lain dan untuk mengelakkan sebahagian besar daripada struktur otak pertengahan di sekitar fossa interpeduncular termasuk substantia nigra. Hypothalamus ditakrifkan pada pandangan koronal imbasan MRI yang merangkumi bahagian ventral ventrikel ketigaRajah 3a dan 3b). Pandangan sagittal digunakan untuk menubuhkan sempadan anatom termasuk pesawat lamina terminalis dan pinggir posterior anterior commisure anteriorly dan badan mamalia sebagai sempadan posterior. Apabila meneruskan posterior, bentuk ortogon hipotalamus telah diambil kira (Langevin dan Iversen, 1980).

Rajah 3

Meletakan hypothalamus. (a) imej MRI pandangan Coronal dan (b) imej PET pandangan pandangan Coronal.

4.5. Assays

Sampel darah puasa dikumpulkan untuk insulin, leptin, dan total ghrelin. Sampel ml 10 dikumpulkan ke dalam tiub yang mengandungi 10 microliter / ml serombong inhibitor serina protease (4-amidinophenyl-methanesulfonyl fluoride, Roche Applied Science, Jerman). Kepekatan insulin plasma ditentukan oleh radioimmunoassay (RIA) (Morgan dan Lazarow, 1962) dengan pekali intra variasi 3% (Linco Research, Inc. St. Charles, MO). Leptin (Millipore, St. Charles, MO) dan kepekatan ghrelin (Linco Research, Inc. St. Charles, Mo) juga ditentukan oleh RIA. Semua sampel dijalankan dalam dua salinan.

Analisis Statistik 4.6

Analisis langkah berulang ANOVA digunakan untuk menguji, dalam setiap ROI (kecuali hypothalamus), kesan utama dalam pembedahan (preoperative vs. postoperative) dan laterality (kiri ke kanan), dan pembedahan dengan interaksi laterality kesan (yang menunjukkan sama ada tindak balas terhadap pembedahan bariatric berbeza di sisi kiri dan kanan). Ujian berpasangan yang tidak berarah, sama ada kesan utama pembedahan dari ANOVA berulang atau ujian t berpasangan (untuk data hypothalamus), dan ujian berpangkalan pensil Wilcoxon yang tidak berparameter digunakan untuk menguji kesan pembedahan bariatric terhadap potensi mengikat dalam setiap ROI. Ambang p-nilai 0.007 digunakan untuk mentafsirkan perbandingan yang dibetulkan Bonferroni untuk ROI 7. Ujian peringkat ujian Wilcoxon digunakan untuk menguji kesan pembedahan pada berat pra dan pasca operasi, BMI, skala psikologi, dan ujian hormon. Data ringkasan dilaporkan sebagai kesilapan standard mean min (SEM) dan analisis telah dilakukan menggunakan perisian statistik SPPS (v 17.0, SPSS Inc., IL).

Pergi ke:

Penghargaan

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Pamela Marks-Shulman, MS, RD dan Joan Kaiser, RN atas kerja keras mereka dalam menyokong kajian ini.

Sokongan Geran:

JPD mendapat sokongan daripada Program Sarjana Sains Kesihatan Alam Sekitar Vanderbilt (NIEHS K12 ESO15855). Kerja-kerja ini telah disokong oleh geran NIH RO1-DK070860, NIDDK kepada NNA Kerja ini juga disokong sebahagiannya oleh Vanderbilt CTSA geran 1 UL1 RR024975 dari NCRR / NIH, Pusat Penyelidikan dan Latihan Diabetes Vanderbilt (DK20593), dan Penyelidikan Penyakit Vesterbilt Digestive Pusat (DK058404).

Pergi ke:

Singkatan

ROI
kawasan kepentingan
DA
dopamin
DA D2
jenis dopamin D2/ D3
RYGB
Roux en Y Bypass Gastric
VSG
Gastrectomy Sleeve Menegak
BDI
Beck Depression Inventory-II
Sjostrom et al.
Skala Makan Binge
BDND
Potensi Mengikat
Pergi ke:

Nota kaki

Penafian Penerbit: Ini adalah fail PDF bagi manuskrip yang tidak diedit yang telah diterima untuk penerbitan. Sebagai perkhidmatan kepada pelanggan kami, kami menyediakan versi awal manuskrip ini. Manuskrip akan menjalani penyalinan, menaip, dan mengkaji semula bukti yang dihasilkan sebelum ia diterbitkan dalam bentuk yang boleh dihukum akhir. Harap maklum bahawa semasa kesalahan proses produksi dapat ditemukan yang dapat mempengaruhi konten, dan semua penafian hukum yang berlaku untuk pertain jurnal.

Pergi ke:

Rujukan Kesusasteraan

  • Bazzett TJ, Becker JB. Perbezaan seks dalam kesan pesat dan akut estrogen pada reseptor dopamin D2 yang mengikat. Brain Res. 1994;637: 163-172. [PubMed]
  • Beck AT, Steer RA, Ball R, Ranieri W. Perbandingan Beck Inventories-IA dan -II dalam pesakit luar psikiatri. Penilaian J Pers. 1996;67: 588-597. [PubMed]
  • Bocchieri LE, Meana M, Fisher BL. Kajian semula hasil pembedahan psikososial untuk obesiti yang mengerikan. Jurnal Penyelidikan Psikosomatik. 2002;52: 155-165. [PubMed]
  • Buchwald H, Estok R, Fahrbach K, Banel D, Jensen MD, Pories WJ, Bantle JP, Sledge I. Berat dan jenis diabetes 2 selepas pembedahan bariatric: kajian sistematik dan meta-analisis. Am J Med. 2009;122: 248-256. e5. [PubMed]
  • D'Haenen HA, Bossuyt A. Dopamine D2 reseptor pada kemurungan yang diukur dengan penghitungan pelepasan foton tunggal dengan tomografi. Biol Psikiatri. 1994;35: 128-132. [PubMed]
  • Dunlop BW, Nemeroff CB. Peranan Dopamin dalam Patofisiologi Depresi. Arch Gen Psikiatri. 2007;64: 327-337. [PubMed]
  • Faraj M, Havel PJ, Phelis S, Blank D, Sniderman AD, Cianflone ​​K. Protein merangsang akumulasi plasma, adiponektin, leptin, dan ghrelin sebelum dan selepas penurunan berat badan yang disebabkan oleh pembedahan pintasan gastrik dalam mata pelajaran obes yang obes. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88: 1594-1602. [PubMed]
  • Febo M, Gonzalez-Rodriguez LA, Capo-Ramos DE, Gonzalez-Segarra NY, Segarra AC. Perubahan yang bergantung kepada estrogen dalam pengaktifan protein G yang diinduksi D2 / D3 dalam tikus betina yang sensitif terhadap kokain. J Neurochem. 2003;86: 405-412. [PubMed]
  • Figlewicz DP, Evans SB, Murphy J, Hoen M, Baskin DG. Ungkapan reseptor untuk insulin dan leptin di daerah tegmental ventral / substantia nigra (VTA / SN) tikus. Brain Res. 2003;964: 107-115. [PubMed]
  • Figlewicz DP, Benoit SC. Insulin, leptin, dan ganjaran makanan: kemas kini 2008. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009;296: R9-R19. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Gormally J, Black S, Daston S, Rardin D. Penilaian pesta makan teruk di kalangan orang gemuk. Addict Behav. 1982;7: 47-55. [PubMed]
  • Grimm JW, Lihat RE. Penyisihan nukleus limbik yang berkaitan dengan ganjaran utama dan menengah dalam model semula jadi haiwan. Neuropsychopharmacology. 2000;22: 473-479. [PubMed]
  • Hamdi A, Porter J, Prasad C. Penurunan reseptor dopamin D2 yang teruk di tikus Zucker gemuk: perubahan semasa penuaan. Brain Res. 1992;589: 338-340. [PubMed]
  • Hirvonen J, Karlsson H, Kajander J, Markkula J, Rasi-Hakala H, Nagren K, Salminen JK, Hietala J. Striatal dopamin reseptor D2 dalam pesakit naif-ubat yang mengalami masalah kemurungan utama seperti yang dinilai dengan raclopride PET [11C]. Psychopharmacology (Berl) 2008;197: 581-590. [PubMed]
  • Hommel JD, Trinko R, Sears RM, Georgescu D, Liu ZW, Gao XB, Thurmon JJ, Marinelli M, DiLeone RJ. Isyarat reseptor leptin dalam neuron dopamine tengah mengawal makan. Neuron. 2006;51: 801-810. [PubMed]
  • Huang XF, Zavitsanou K, Huang X, Yu Y, Wang H, Chen F, Lawrence AJ, Deng C. Dopamine transporter dan reseptor D2 yang mengikat kepadatan pada tikus yang rawan atau tahan terhadap obesiti yang disebabkan oleh diet tinggi lemak kronik. Behav Brain Res. 2006;175: 415-419. [PubMed]
  • Iannelli A, Dainese R, Piche T, Facchiano E, Gugenheim J. Gastrectomy lengan Laparoscopic untuk obesiti yang mengerikan. Dunia J Gastroenterol. 2008;14: 821-827. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Karamanakos SN, Vagenas K, Kalfarentzos F, Alexandrides TK. Penurunan berat badan, penindasan selera makan, dan perubahan dalam tahap puasa dan puasa selepas tahap puasa dan postprandial selepas pelahiran gastrik gastrik Roux-en-Y dan gastrectomy lengan: prospek, kajian buta ganda. Ann Surg. 2008a;247: 401-407. [PubMed]
  • Karamanakos SNMD, Vagenas KMD, Kalfarentzos FMDF, Alexandrides TKMD. Penurunan Berat Badan, Penindasan Selera dan Perubahan dalam Puasa dan Postprandial Ghrelin dan Tahap Peptida-YY Selepas Gastrectomy Bypass dan Gastrectomy Gastrik Roux-en-Y: Kajian Calon, Dwi Calon. Annals of Surgery. 2008b;247: 401-407. [PubMed]
  • Kessler RM, Woodward ND, Riccardi P, Li R, Ansari MS, Anderson S, Dawant B, Zald D, Meltzer HY. Tahap Reseptor Dopamine D2 di Striatum, Thalamus, Substantia Nigra, Kawasan Limbic, dan Korteks dalam Subjek Schizophrenic. Psikiatri Biologi. 2009;65: 1024-1031. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Lammertsma AA, Bench CJ, Hume SP, Osman S, Gunn K, Brooks DJ, Frackowiak RS. Perbandingan kaedah untuk analisis kajian raclopride klinikal [11C]. J Cereb Aliran Metab darah. 1996;16: 42-52. [PubMed]
  • Langevin H, Iversen LL. Kaedah baru untuk pemancingan hypothalamus manusia, dengan pemetaan sistem cholinergik, GABA dan catecholamine dalam dua belas nukleus dan kawasan. Otak. 1980;103: 623-638. [PubMed]
  • Li Y, South T, Han M, Chen J, Wang R, Huang XF. Diet tinggi lemak menurunkan ekspresi mRNA tyrosine hydroxylase tanpa mengira kecenderungan obesiti pada tikus. Penyelidikan Otak. 2009;1268: 181-189. [PubMed]
  • Maes F, Collignon A, Vandermeulen D, Marchal G, Suetens P. Multimodality pendaftaran imej dengan memaksimumkan maklumat bersama. Pengimejan Transmisi Med IEEE. 1997;16: 187-198. [PubMed]
  • Mark S, Raj N, Dah-Ren H, Yasuhiko S, Peter ST, Yiyun H, Marc L. Kesan amfetamin pada [18F] fallypride dalam vivo mengikat reseptor D2 di kawasan striatal dan ekstrastrial otak primata: Bolus tunggal dan bolus serta kajian infus berterusan. Sinaps. 2004;54: 46-63. [PubMed]
  • Martinez D, Slifstein M, Brooke A, Mawlawi O, Hwang DR, Huang Y, Cooper T, Kegeles L, Zarahn E, Abi-Dargham A, Haber SN, Laruelle M. Pengimejan Transmigrafi Mesopronik Manusia dengan Tomografi Pelepasan Positron. Bahagian II [kolon] Pelepasan Dopamine-Amphetamine-Terapung di Subdivisi Fungsional Striatum. J Cereb Aliran Metab darah. 2003;23: 285-300. [PubMed]
  • Meyer JH, Kruger S, Wilson AA, Christensen BK, Goulding VS, Schaffer A, Minifie C, Houle S, Hussey D, Kennedy SH. Potensi mengangkut dopamin yang rendah di striatum semasa kemurungan. Neuroreport. 2001;12: 4121-4125. [PubMed]
  • Morgan CR, Lazarow A. Immunoassay insulin menggunakan sistem dua antibodi. Proc Soc Exp Biol Med. 1962;110: 29-32. [PubMed]
  • Morinigo R, Moise V, Musri M, Lacy AM, Navarro S, Marin JL, Delgado S, Casamitjana R, Vidal J. Glucagon seperti peptida-1, peptida YY, kelaparan, dan kenyang selepas pembedahan pintasan gastrik dalam mata pelajaran obes yang morbidly. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91: 1735-1740. [PubMed]
  • Pembebasan dopamin Nakazato T. Striatal dalam tikus semasa tugas tekanan tekan cued untuk ganjaran makanan dan perkembangan perubahan dari masa ke masa diukur menggunakan voltammetri berkelajuan tinggi. Penyelidikan Otak Eksperimental. 2005;166: 137-146.
  • Peterli RMD, Wolnerhanssen BMD, Peters TMD, Devaux NMD, Kern BMD, Christoffel-Courtin CMD, Drewe JMD, von Flue MMD, Beglinger CMD. Penambahbaikan dalam Metabolisme Glukosa Selepas Pembedahan Bariatric: Perbandingan Laparoskopik Roux-en-Y Gastric Bypass dan Gastrectomy Sleeve Laparoscopic: Percubaan Rawak Prospektif. Annals of Surgery. 2009;250: 234-241. [PubMed]
  • Riccardi P, Li R, Ansari MS, Zald D, Park S, Dawant B, Anderson S, Doop M, Woodward N, Schoenberg E, Schmidt D, Baldwin R, anakan Kessler R. Amphetamine dari [18F] fallypride di striatum dan kawasan extrastriatal pada manusia. Neuropsychopharmacology. 2006;31: 1016-1026. [PubMed]
  • Riccardi P, Baldwin R, Salomon R, Anderson S, Ansari MS, Li R, Dawant B, Bauernfeind A, Schmidt D, Kessler R. Pengiraan Reseptor Baseline Dopamin D (2) Penghuni di Daerah Striatum dan Extrastriatal dalam Manusia Dengan Positron Emission Tomografi Dengan [(18) F] Fallypride. Biol Psikiatri. 2007
  • Riccardi P, Baldwin R, Salomon R, Anderson S, Ansari MS, Li R, Dawant B, Bauernfeind A, Schmidt D, Kessler R. Pengiraan dopamin baseline D2 reseptor occupancy di striatum dan extrastriatal regions pada manusia dengan tomography emission positron dengan [ 18F] fallypride. Biol Psikiatri. 2008a;63: 241-244. [PubMed]
  • Riccardi P, Baldwin R, Salomon R, Anderson S, Ansari MS, Li R, Dawant B, Bauernfeind A, Schmidt D, Kessler R. Pengiraan Baseline Dopamin D2 Reseptor Penghunian di Striatum dan Extrastriatal Kawasan dalam Manusia dengan Positron Emission Tomography dengan [ 18F] Fallypride. Psikiatri Biologi. 2008b;63: 241-244. [PubMed]
  • Santry HP, Gillen DL, Lauderdale DS. Trend dalam prosedur pembedahan bariatric. Jama. 2005;294: 1909-1917. [PubMed]
  • Schwartz MW, Woods SC, Porte D, Jr, Seeley RJ, Baskin DG. Kawalan sistem saraf pusat pengambilan makanan. Alam semula jadi. 2000;404: 661-671. [PubMed]
  • Sears D, Fillmore G, Bui M, Rodriguez J. Evaluasi pesakit pintasan gastrik 1 tahun selepas pembedahan: perubahan dalam kualiti hidup dan keadaan yang berkaitan dengan obesiti. Obes Surg. 2008;18: 1522-1525. [PubMed]
  • Sjostrom L, Lindroos AK, Peltonen M, Torgerson J, Bouchard C, Carlsson B, Dahlgren S, Larsson B, Narbro K, Sjostrom CD, Sullivan M, Wedel H. Obese Subjek Swedish Scientific, G. Lifestyle, Diabetes, and Cardiovascular Faktor Risiko 10 Tahun Selepas Pembedahan Bariatric. N Engl J Med. 2004;351: 2683-2693. [PubMed]
  • Sjostrom L, Narbro K, Sjostrom CD, Karason K, Larsson B, Wedel H, Lystig T, Sullivan M, Bouchard C, Carlsson B, Bengtsson C, Dahlgren S, Gummesson A, Jacobson P, Karlsson J, Lindroos AK, Lonroth H , Naslund I, Olbers T, Stenlof K, Torgerson J, Agren G, Carlsson LM. Kesan pembedahan bariatric terhadap kematian dalam mata pelajaran obes di Sweden. N Engl J Med. 2007;357: 741-752. [PubMed]
  • DM kecil, Jones-Gotman M, Dagher A. Pembebasan dopamin yang disebabkan oleh makanan di striatum punggung berkorelasi dengan penilaian keseronokan makan dalam sukarelawan manusia yang sihat. Neuroimage. 2003;19: 1709-1715. [PubMed]
  • DM kecil, Veldhuizen MG, Felsted J, Mak YE, McGlone F. Substrat yang boleh dipisahkan untuk pencegahan makanan yang bersifat anticipatory dan consummatory. Neuron. 2008;57: 786-797. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Steele KE, GP Prokopowicz, Schweitzer MA, Magunsuon TH, Lidor AO, Kuwabawa H, Kumar A, Brasic J, Wong DF. Perubahan Perawat Pusat Dopamine Sebelum dan Selepas Pembedahan Bypass Gastrik. Obes Surg. 2009
  • Szczypka MS, Kwok K, Brot MD, Marck BT, Matsumoto AM, Donahue BA, Palmiter RD. Pengeluaran dopamine di putamen caudate mengembalikan memakan tikus dopamine-kekurangan. Neuron. 2001;30: 819-828. [PubMed]
  • Thanos PK, Michaelides M, Piyis YK, Wang GJ, Volkow ND. Pembatasan makanan dengan ketara meningkatkan reseptor D2 dopamin (D2R) dalam model tikus obesiti seperti yang dinilai dengan pengimejan muPET (11C) raclopride) dan autoradiography dalam-vitro ([3H] spiperone). Sinaps. 2008;62: 50-61. [PubMed]
  • Tonkiss J, Rawlins JN. Luka-luka badan Mammillary dan luka-luaran keluaran sub-larangan terhad menghasilkan kecacatan prestasi DRL yang tahan lama dalam tikus. Exp Otak Res. 1992;90: 572-582. [PubMed]
  • Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ. Kajian imaging mengenai peranan dopamin dalam tetulang kokain dan ketagihan pada manusia. J Psychopharmacol. 1999;13: 337-345. [PubMed]
  • Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Logan J, Jayne M, Franceschi D, Wong C, Gatley SJ, Gifford AN, Ding YS, Pappas N. Motivasi makanan "Nonhedonic" pada manusia melibatkan dopamin dalam striatum dorsal dan metilphenidate menguatkan ini kesan. Sinaps. 2002;44: 175-180. [PubMed]
  • Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Telang F. Lengkung neuron yang bertindih dalam ketagihan dan obesiti: bukti patologi sistem. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3191-3200. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusll N, Fowler JS. Dopamine otak dan obesiti. The Lancet. 2001a;357: 354-357.
  • Wang GJ, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, Wong CT, Zhu W, Netusil N, Fowler JS. Dopamine otak dan obesiti. Lancet. 2001b;357: 354-357. [PubMed]
  • Wells WM, 3rd, Viola P, Atsumi H, Nakajima S, Kikinis R. Pelbagai pendaftaran modal dengan memaksimumkan maklumat bersama. Anal Image Anal. 1996;1: 35-51. [PubMed]
  • White NM. Kawalan fungsi sensorimotor oleh neuron nigrostrialis dopaminergik: pengaruh pada makan dan minum. Neurosci Biobehav Rev. 1986;10: 15-36. [PubMed]
  • Yang ZJ, Meguid MM, Chai JK, Chen C, Oler A. Penyebaran Dopamine Hypothalamic Bilateral pada Lelaki Zucker Rat Menekan Memberi Makan Dikurangkan Ukuran Makanan. Farmakologi Biokimia dan Perilaku. 1997;58: 631-635.