Przejadanie się, otyłość i receptory dopaminowe (2010)

Idź do:

Abstrakcyjny

Neurotransmiter dopaminy odgrywa kluczową rolę w obwodzie nagród mózgu. Przyjmowanie wysoce uzależniających leków, takich jak kokaina, powoduje wzrost poziomu dopaminy w mózgu limbicznym, w tym w jądrze półleżącym prążkowia, co prowadzi do wzmocnienia powiązanych zachowań (1). Niedawne badania rzuciły również światło na udział prążkowia w żywieniu otyłych ludzi. Warto zauważyć, że badania tomografii emisyjnej pozytronów wykazały, że dopamina D w prążkowiu₂ receptory są zmniejszone u osób otyłych w porównaniu z D₂ receptorów od ich szczuplejszych odpowiedników (2). Ponadto wykazano również, że osoby otyłe mają skłonność do przejadania się, aby zrekompensować tępą wrażliwość prążkowia (3). Analogiczne niedobory w sygnalizacji dopaminowej w prążkowiu obserwowano również u osób uzależnionych od narkotyków. Ponieważ patologiczne objadanie się jest również napędzane przyjemnością i przymus kontynuowania pomimo znanych negatywnych skutków, takich jak uzależnienie od narkotyków, uważa się, że obejmuje on neurotransmisję dopaminy. Jednak, czy te niedociągnięcia w D₂ Receptor receptora otyłości lub czy otyłe osobniki rozwijają niedobory w wyniku dysfunkcji nagrody, to kwestia otwarta.

Johnson i Kenny (4), aby zrozumieć fizjologię kompulsywnego jedzenia, badając zachowanie szczurów z łatwym dostępem do żywności o wysokiej zawartości tłuszczu. Obecnie odkryli, że obwód nagród mózgu zaangażowany w kompulsywne przekarmianie jest podobny do obwodu związanego z uzależnieniem od narkotyków (4).

W pierwszym zestawie eksperymentów szczury o mniej więcej jednakowej wielkości zostały przygotowane do procedur wynagradzania za stymulację mózgu. Pokrótce, stymulujące elektrody wszczepiono w boczne podwzgórza. Szczurom pozwolono na powrót do zdrowia po zabiegach chirurgicznych i zapisano poziomy podstawowe stymulacji elektrycznej wymagane dla szczurów do obracania koła. Ilość stymulacji lub stabilny próg nagrody była praktycznie identyczna dla wszystkich szczurów. Następnie autorzy podzielili zwierzęta na trzy grupy. W dniach 40 pierwsza grupa szczurów miała dostęp tylko do standardowej karmy laboratoryjnej; drugi zestaw miał dostęp do karmy i godzinny dostęp do smacznych, bogatych w energię "stołówek", takich jak bekon, kiełbasa i ciasto; a trzeci zestaw miał rozszerzony dostęp zarówno do karmy, jak i żywności o wysokiej zawartości tłuszczu. Z biegiem czasu szczury z szerokim dostępem do żywności bogatej w energię zyskały w przybliżeniu dwukrotnie większą wagę niż szczury, które miały dostęp tylko do karmienia lub karmienia oraz ograniczonej ilości pożywienia bogatego w energię. Ponadto, szczury z większym dostępem do smacznej diety wymagały większej stymulacji, aby obracać kołem, cechą charakterystyczną niedoboru w mózgu, który jest również związany z formami uzależnienia od narkotyków.

Następnie autorzy zbadali, czy przejadanie się miało jakiś wpływ na D₂ poziomy receptorów w prążkowiu. W tym celu autorzy powtórzyli eksperymenty karmienia bez wstawiania elektrod. Ponownie, szczury podzielono na trzy grupy, które miały dostęp tylko do karmienia, karmienia i ograniczonego dostępu do wysokotłuszczowego pokarmu lub karmy i szerokiego dostępu do żywności o wysokiej zawartości tłuszczu. Po odnotowaniu znaczących różnic w masie ciała między szczurami o chow-tylko i szczurach o szerokim dostępie, zostały one zabite w celu zbadania poziomów D₂ receptory w kompleksie prążkowia. Analiza immunoblotów wykazała, że ​​masa ciała szczurów korelowała ujemnie z poziomem D₂ receptory. Innymi słowy, im grubszy szczur, tym niższa gęstość D₂ receptory w prążkowiu.

Aby ustalić związek między poziomami prążkowia D₂ Receptory i nagroda mózgu, w świeżej partii szczurów, autorzy wykorzystali wektor wirusowy z interferującym RNA o krótkich spinkach do przewrócenia ekspresji genów. Szczury o zmniejszonej D₂ poziomy receptorów po powaleniu miały zwiększone progi wynagrodzeń, które przypominały scenariusz znaleziony u szczurów na diecie bogatej w energię o rozszerzonym dostępie. Co ciekawe, inne ostatnie badania wykazały, że z natury impulsywne szczury zmniejszyły D₂/D₃ poziom receptorów nawet przy braku ekspozycji na lek (5). I odwrotnie, możliwe jest, że wysokie D₂ poziomy receptorów mogą zapewniać pewną ochronę przed przyjmowaniem leków (2). Brak odpowiedzi na te pytania wynika z tego, czy spontaniczna impulsywność jest skorelowana z przejadaniem się przez zredukowaną liczbę D₂ poziomy receptorów.

W innej serii eksperymentów szczury miały dostęp do jednej z trzech diet, a po 40 były warunkowane, aby oczekiwać szoku na stopę, który odpowiadał sygnałowi świetlnemu (4). Szczury ze wszystkich trzech grup mogły również przez krótki czas jeść pokarmy bogate w energię. Szczury z ograniczonym wcześniejszym dostępem lub brak dostępu do żywności bogatej w energię, znoszonej w momencie uzyskania dostępu do smacznej żywności. Te szczury przestały jeść po pojawieniu się sygnału świetlnego. Jednak obawa przed wstrząsami stóp nie mogła powstrzymać karmienia szczurów przed powszechnym dostępem do smacznej żywności. Ponownie, kompulsywne objadanie się przypominało samo-podawanie leku w tych negatywnych konsekwencjach, które nie były wystarczającym czynnikiem odstraszającym od poszukiwania nagrody.

Podsumowując, badania te zdecydowanie przemawiają za włączeniem obwodu nagród mózgu w kompulsywnym przejadaniu się. Argument dotyczący bezpośredniej roli w otyłości jest mniej przekonujący. Podobnie jak w przypadku wszystkich badań behawioralnych przeprowadzanych na laboratoryjnych gryzoniach, należy zachować szczególną ostrożność przy ekstrapolowaniu obserwacji na populacje ludzkie. U ludzi na akt odżywiania głęboko wpływają czynniki społeczne, kulturowe i emocjonalne, które mogą nie być obserwowalne u innych zwierząt (nawet u innych naczelnych). Ponadto zachowania żywieniowe są o wiele bardziej skomplikowane niż te związane z samodzielnym podawaniem leku. Na przykład zjedzenie kanapki wiąże się z wieloma poziomami zmysłowego zaangażowania w sposób, w jaki wstrzykiwanie heroiny nie ma miejsca. Ponadto leki aktywują obwód nagród mózgu poprzez bezpośrednią interwencję na receptory, podczas gdy żywność robi to pośrednio poprzez liczne związki chemiczne, takie jak hormony, opioidy i kannabinoidy. Warto również pamiętać, że obwód nagrody w mózgu nie jest jedynym obwodem zaangażowanym w zachowania żywieniowe; inne obwody, takie jak uczenie się i motywacja, również odgrywają ważną rolę w żywieniu (2). Wreszcie, istnieje wiele czynników genetycznych i metabolicznych, które predysponują osobę do przejadania się i wpływają na skłonność do otyłości. W szczególności wiele badań prowadzonych w ciągu ostatnich dwóch dekad koncentrowało się na leptynie i greenie, hormonach wpływających na apetyt. Wiadomo, że leptyna wpływa na aktywność prążkowaną i zachowania żywieniowe (6). Jak sygnalizuje leptyna w podwzgórzu i prążkowiu D.₂ sygnalizacja receptorów jest skoordynowana w celu regulacji homeostazy energii, wymaga dalszych badań (7).

Niemniej pojawiają się interesujące pytania. Czy istnieje bezpośredni związek między nadużywaniem narkotyków a kompulsywnym przekarmianiem? Czy można uznać za czynnik predysponujący dla drugiego w klinice? I wreszcie, czy środki terapeutyczne zwalczające narkomanię będą skuteczne w leczeniu kompulsywnego objadania się? Bez wątpienia badania będą opierać się na aktualnej wiedzy, aby zapewnić jaśniejszy obraz.

Referencje