Oktober 29, 2007 - Een hersenafbeeldingsonderzoek van genetisch zwaarlijvige ratten, uitgevoerd bij het Brookhaven National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy, levert meer bewijs dat dopamine - een chemische stof in de hersenen die wordt geassocieerd met beloning, plezier, beweging en motivatie - een rol speelt bij obesitas. De wetenschappers ontdekten dat genetisch zwaarlijvige ratten lagere niveaus van dopamine D2-receptoren hadden dan magere ratten. Ze toonden ook aan dat het beperken van de voedselinname het aantal D2-receptoren kan verhogen, gedeeltelijk verzwakken van een normale achteruitgang geassocieerd met veroudering.
"Dit onderzoek bevestigt hersenafbeeldingsstudies die in Brookhaven zijn uitgevoerd en die verlaagde niveaus van dopamine D2-receptoren bij zwaarlijvige mensen aantroffen in vergelijking met mensen met een normaal gewicht, " zei Brookhaven neurowetenschapper Panayotis (Peter) Thanos, hoofdauteur van de huidige studie, die zal worden gepubliceerd in het tijdschrift Synapse.
Het is niet duidelijk of verlaagde receptorniveaus een oorzaak of gevolg zijn van obesitas: te veel eten kan de receptorniveaus chronisch verlagen, wat op de lange termijn zou kunnen bijdragen aan obesitas. Maar het hebben van genetisch lage receptorniveaus kan ook leiden tot zwaarlijvigheid door het individu vatbaar te maken voor te veel eten in een poging een "afgestompt" beloningssysteem te stimuleren. Hoe dan ook, het verhogen van de receptorniveaus door de voedselinname te beperken, zou de impact van deze gemeenschappelijke strategie voor het bestrijden van obesitas kunnen vergroten.
"Het consumeren van minder calorieën is uiteraard belangrijk voor mensen die proberen af te vallen, en het verbeteren van het vermogen van de hersenen om te reageren op andere beloningen dan voedsel kan overeten helpen voorkomen", zei Thanos. Omdat voedselinname zo'n dramatisch effect kan hebben op dopaminereceptoren, "levert deze studie ook verder bewijs voor de wisselwerking van genetische factoren met de omgeving bij de ontwikkeling van obesitas in onze samenleving", zei hij.
De bevinding dat voedselbeperking de effecten van veroudering op het vermogen van de hersenen om op dopamine te reageren kan verzachten, kan ook helpen verklaren waarom voedselbeperking andere veranderingen die verband houden met veroudering vertraagt, zoals afname van motorische activiteit en gevoeligheid voor beloning.
Methoden en bevindingen
De onderzoekers maten dopamine D2-receptorniveaus bij adolescente en jonge volwassen genetisch obese Zucker-ratten en magere ratten. Tussen de metingen kreeg de helft van de ratten in elke groep vrije toegang tot voedsel, terwijl de andere helft 70 procent kreeg van de dagelijkse gemiddelde hoeveelheid voedsel die door de onbeperkte groep werd gegeten.
De wetenschappers maten de D2-receptorniveaus met behulp van twee verschillende technieken: micro-positronemissietomografie (microPET) bij levende dieren, die een radioactief gelabeld molecuul gebruikt dat concurreert met de natuurlijke dopamine van de hersenen voor D2-receptorbindingsplaatsen, en autoradiografie, die een tracer gebruikt die bindt sterker dan natuurlijke dopamine, maar kan alleen in weefselmonsters worden gebruikt in plaats van in levende dieren. Samen geven deze twee methoden het absolute aantal D2-receptoren aan dat in de hersenen wordt aangetroffen en hoeveel er beschikbaar of vrij zijn tijdens het dagelijkse functioneren, wat relevant zou kunnen zijn om de rol van dopamine bij obesitas verder op te helderen.
Een belangrijke bevinding was dat het totale aantal D2-receptoren lager was bij obesitas dan bij magere ratten. Ook daalden de D2-receptorniveaus met de leeftijd, maar deze daling was aanzienlijk afgezwakt bij ratten met beperkte voedselwaarde in vergelijking met die welke vrije toegang tot voedsel kregen. Deze verzwakking was het duidelijkst bij de zwaarlijvige ratten.
Een andere belangrijke bevinding was dat de beschikbaarheid van de D2-receptor - dat wil zeggen, het aantal receptoren dat beschikbaar is voor het binden van dopamine - groter was op volwassen leeftijd bij de zwaarlijvige ratten in vergelijking met de magere ratten. Dit suggereert dat de afgifte van dopamine wellicht significant was afgenomen met de leeftijd bij de zwaarlijvige onbeperkte dieren, meer dan bij de beperkte dieren of de magere ratten. De mogelijkheid van een lagere afgifte van dopamine bij obese proefpersonen wordt momenteel onderzocht, zeggen de onderzoekers.
Dit onderzoek werd gefinancierd door het Office of Biological and Environmental Research binnen het Office of Science van het Amerikaanse Department of Energy en door het Intramural Research Program van het National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, dat deel uitmaakt van de National Institutes of Health.
http://www.sciencedaily.com/releases/2007/10/071025091036.htm
;
