Porównanie uwodornionego tłuszczu roślinnego i kompletnej pod względem odżywczym diety wysokotłuszczowej w przypadku ograniczonego upijania się u szczurów (2007)

. Rękopis autora; dostępny w PMC 2008 Dec 5.

Opublikowany w końcowym edytowanym formularzu jako:

PMCID: PMC2206734

NIHMSID: NIHMS35194

Abstrakcyjny

Poprzednie badania sugerowały, że przerywana ekspozycja na uwodorniony tłuszcz roślinny powoduje u szczurów schemat objadania się/kompensacji. Niniejsze badanie miało na celu ocenę, czy szczury wykazywałyby podobne wzorce spożycia, gdyby miały okresowy dostęp do kompletnej pod względem odżywczym diety wysokotłuszczowej. Cztery grupy szczurów poddano zróżnicowanej ekspozycji na uwodorniony tłuszcz roślinny lub dietę wysokotłuszczową przez 8 kolejnych tygodni. Zwierzęta miały codzienny i przerywany dostęp w celu ustalenia, czy schemat karmienia objadania się/kompensacji zależy od częstotliwości. Na zakończenie badania oceniono skład ciała i poziom leptyny w osoczu, aby określić wpływ diety i spożywania posiłków objadających się/kompensujących na zmiany endokrynologiczne. Zgodnie z przewidywaniami, zwierzęta otrzymujące okresowy dostęp do diety wysokotłuszczowej wykazywały schemat karmienia objadania się/kompensacji i wydawał się kompensować to w wyniku przeciążenia kalorycznego towarzyszącego konkretnemu epizodowi objadania się. Ponadto narażenie na dietę skracającą lub wysokotłuszczową prowadziło do zmian w składzie ciała, podczas gdy samo narażenie na tłuszcz skracający powodowało zmianę poziomu leptyny w osoczu. Wyniki te sugerują, że zachowania związane z objadaniem się występują na kompletnej pod względem odżywczym diecie wysokotłuszczowej i że taki sposób żywienia może zmienić zarówno skład ciała, jak i profil hormonalny.

Słowa kluczowe: objadanie się, zachowanie, objadanie się/kompensacja, dieta wysokotłuszczowa, karmienie posiłkami, zaburzenia odżywiania

1. Wstęp

Napady objadania się oznaczają utratę kontroli nad możliwością zakończenia posiłku po osiągnięciu sytości i są głównym objawem zaburzeń odżywiania. Zgodnie z Podręcznikiem diagnostycznym i statystycznym-IV, zaburzenie objadania się u ludzi charakteryzuje się „nawracającymi epizodami objadania się”, obejmującymi między innymi: zjedzenie dużej ilości pokarmu w ciągu dwóch godzin, brak kontroli nad przyjmowaniem pokarmu, pośpieszne spożycie i jedzenie, gdy nie jesteś fizycznie głodny (). Stres i dieta to dwa czynniki, o których wiadomo, że przyczyniają się do tego typu zaburzeń odżywiania zarówno u ludzi, jak i zwierząt. W szczególności, pod wpływem stresu zwierzęta, które w przeszłości ograniczały kalorie, będą reagować na zachowania przypominające objadanie się, gdy otrzymają dietę wysokotłuszczową (, , ). Jednakże ostatnie prace sugerują, że ograniczony dostęp do opcjonalnego źródła samego tłuszczu w diecie, niezależnie od ograniczeń kalorycznych lub stresu, może prowadzić do objadania się/kompensacji żywienia u gryzoni (, , ). Ten schemat żywienia można utrzymać przez dłuższy czas i nie jest on zależny od wcześniejszych napadów braku pożywienia lub stresu. Należy również zauważyć, że ten szczególny schemat objadania się ujawnił się dopiero po zastosowaniu diety składającej się wyłącznie z tłuszczu, czyli diety pozbawionej węglowodanów i białek. W tym modelu zwierzęta trzymane są na ad libitum standardowa dieta dla gryzoni i okresowy (mniej więcej co 3 dni) dostęp do uwodornionego tłuszczu roślinnego (Crisco) wykazują nadmierne spożycie kalorii w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi karmionymi karmą i zwierzętami, które otrzymują codzienny lub stały dostęp do tłuszczu (). Co ważne, „objadanie się” w tym przypadku definiuje się jako zwiększone spożycie kalorii w grupie o dostępie przerywanym powyżej i powyżej spożycia kalorii w grupie kontrolnej z dostępem do tego samego tłuszczu przez ten sam okres czasu.

Ważnym czynnikiem wpływającym na rozwój tego schematu żywienia jest częstotliwość, z jaką zwierzęta mają dostęp do opcjonalnego źródła pożywienia. W szczególności zwierzęta, którym codziennie ograniczony jest dostęp do tłuszczu roślinnego, nie wykazują schematu żywienia objadania się/kompensacji; ten schemat żywienia pojawia się tylko wtedy, gdy zwierzęta mają sporadyczny dostęp do tłuszczu (, ). W ten sposób zwierzęta, którym zapewniono ograniczony dostęp do tłuszczu roślinnego, nie tylko spożywają więcej kalorii niż zwierzęta kontrolne karmione karmą, ale także więcej niż zwierzęta otrzymujące codzienny dostęp do tłuszczu roślinnego w okresie ograniczonego karmienia. Co więcej, zwierzęta otrzymujące okresowy dostęp do tłuszczu roślinnego będą spożywać niewystarczającą ilość standardowej diety, aby zrekompensować zwiększony ładunek kaloryczny uzyskany w okresie ograniczonego karmienia. Ponieważ zwierzęta w tym paradygmacie nieustannie miewają napady hiperfagii, które skutkują objadaniem się/kompensacją behawioralną, sugeruje się, że jest to wystarczający model do badania zachowań związanych z objadaniem się.

Chociaż jest jasne, że ten rodzaj schematu żywienia prowadzi do wzorca zachowania podobnego do obserwowanego w przypadku zaburzeń odżywiania się u ludzi, nie jest jasne, czy pełnowartościowa pod względem odżywczym żywność o wysokiej zawartości tłuszczu jest wystarczająca do wywołania tego zachowania lub czy zmiana częstotliwości i czasu trwania narażenia na opcjonalne źródło tłuszczu spowoduje różnice w schemacie objadania się/kompensacji. Poprzednie badania opisywały model żywienia objadania się/kompensacji jedynie wtedy, gdy zwierzętom zapewniano przerywany dostęp do opcjonalnego źródła tłuszczu składającego się wyłącznie z tłuszczu (Crisco), ale nie badali kompletnych pod względem odżywczym źródeł tłuszczu w diecie i ich zdolności do wywoływania takiego zachowania (, ). Ponieważ ludzie rzadko, jeśli w ogóle, objadają się czystym tłuszczem, ważne jest ustalenie, czy kompletna pod względem odżywczym dieta bogata w tłuszcze jest również w stanie wywołać taki schemat żywienia bez komplikacji związanych ze stresem lub ograniczeniem kalorii. Ponadto w kilku badaniach oceniano wpływ tego konkretnego schematu żywienia na masę ciała, skład ciała i profil hormonalny zwierząt po długotrwałej ekspozycji na ten sposób żywienia (). Dlatego dodatkowym celem tego badania było opisanie zarówno czasowego schematu żywienia, jak i konsekwencji metabolicznych po ekspozycji na ten modelowy system. W szczególności nie jest jasne, czy zwierzęta będą wykazywać tego typu zachowania żywieniowe, jeśli zapewni się im ograniczony dostęp do alternatywnej, kompletnej pod względem odżywczym diety wysokotłuszczowej. Ponieważ większość zachodnich diet oprócz tłuszczu jest bogata w makroskładniki odżywcze, ważne jest ustalenie, czy ograniczony dostęp do mieszanej diety o wysokiej zawartości tłuszczu jest wystarczający do wytworzenia takiego wzorca zachowań żywieniowych. Co więcej, poprzednie raporty wykorzystujące ten protokół ograniczonego dostępu do tłuszczu warzywnego nie wykazały znaczących różnic w masie ciała w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi karmionymi karmą (), co może częściowo wynikać ze składu użytego tłuszczu w diecie. Co więcej, chociaż ten protokół ograniczonego dostępu nie powoduje różnic w całkowitej masie ciała, nie jest jasne, czy ten schemat jest w stanie zmienić skład ciała lub sygnały dotyczące otyłości krytyczne dla centralnej kontroli żywienia homeostatycznego, ani w jaki sposób częstotliwość i czas trwania narażenia na ten schemat może wpływać na schemat kompensacji towarzyszący zwiększonemu obciążeniu kalorycznemu. Zatem kolejnym celem obecnego badania była ocena tego schematu żywienia objadania się/kompensacji poprzez wydłużenie czasu trwania schematu żywienia o ograniczonym dostępie łącznie o 60 dni, zmianę częstotliwości, z jaką zwierzęta były narażone na protokół ograniczonego dostępu, a także jako testowanie alternatywnego źródła tłuszczu w diecie wykorzystywanego do wytworzenia tego behawioralnego wzorca żywienia. Ponieważ wiadomo, że zarówno skład ciała, jak i krążące hormony osocza są ważnymi czynnikami predysponującymi do wystąpienia zespołu metabolicznego, kolejnym celem tego badania było ustalenie, czy zachowanie objadania się/kompensacji zmienia skład ciała lub poziom leptyny w osoczu. Tutaj testujemy hipotezę, że dieta bogata w tłuszcze, ale także bogata w białka i węglowodany, będzie wystarczająca do wytworzenia schematu żywienia objadania się/kompensacji, zmieniając jednocześnie masę i skład ciała zwierząt. Ponadto przewidujemy, że zwierzęta mające ograniczony dostęp do diety wysokotłuszczowej będą miały zwiększoną otyłość i masę ciała, a także będą wykazywać schemat żywienia objadania się/kompensacji.

2. Metody

Przedmioty 2.1

Czterdzieści dwa samce szczurów Long-Evans (Harlan, IN) o masie 200-250 g trzymano indywidualnie w wiwarium z harmonogramem włączania światła/ciemności 12:12 o 4 rano i wyłączania świateł o 4:8 (n = 9-25/grupa). Temperaturę w pomieszczeniu utrzymywano na poziomie XNUMX°C. Wszystkie zwierzęta tak miały ad libitum dostęp do wody i standardowej karmy. Wszystkie eksperymenty przeprowadzono zgodnie z wytycznymi określonymi przez instytucjonalną komisję ds. opieki nad zwierzętami i ich wykorzystywaniem (IACUC) Uniwersytetu Cincinnati w zakresie właściwej opieki i dobrostanu zwierząt laboratoryjnych.

Procedura 2.2

Przed manipulacją eksperymentalną zwierzęta pozwolono zaaklimatyzować się w środowisku przebywania przez tydzień. Wszystkim zwierzętom (oprócz kontroli) zapewniono 48-godzinny dostęp do diety Crisco (Crisco All-Vegetable Shorting, Procter and Gamble, Cincinnati, Ohio; procent kalorii w postaci tłuszczu: 100%; 9.2 kcal/g) lub diety wysokotłuszczowej (HFD; Dyets, inc., Bethlehem, PA, 4.41 kcal/g, 1.71 kcal/g z tłuszczu), aby zmniejszyć neofobię. Następnie szczury dobrano na podstawie masy ciała, podzielono na pięć grup (n=8-9 na grupę) i przypisano do jednego z następujących schematów diety na pozostałą część ośmiotygodniowego badania.

Zwierzęta kontrolne (CNTRL; n=8) miały ciągły dostęp do standardowej karmy dla gryzoni (Teklad, 3.41 kcal/g, 0.51 kcal/g z tłuszczu) i wody przez cały okres badania. Zwierzęta kontrolne otrzymywały kosze wypełnione standardową karmą każdego dnia podczas dwugodzinnego okresu dostępu, aby kontrolować wpływ nowości na karmienie.

Szesnastu zwierzętom codziennie przez dwie godziny (12:2–8:8) zapewniono dostęp do Crisco (CrisED; n=60) lub HFD (HFDED; n=XNUMX) przez całe ośmiotygodniowe badanie. Każdą dietę wysokokaloryczną umieszczano w zwykłym pojemniku na karmę i umieszczano w lewym tylnym rogu klatki domowej na dwie godziny każdego dnia, co łącznie dało XNUMX sesji karmienia z ograniczonym dostępem w całym badaniu. Ta grupa miała ad libitum dostęp do pożywienia i wody na czas trwania badania.

Osobnej grupie zwierząt zapewniono dostęp do Crisco (Cris3D; n=9) lub HFD (HFD3D; n=9) co trzeci dzień przez cały czas trwania badania. Ta grupa miała ad libitum przez cały czas badania miały dostęp do zwykłej karmy laboratoryjnej i co trzeci dzień badania otrzymywały pokarm Crisco lub HFD w lewym tylnym rogu klatki. We wszystkie pozostałe dni grupa ta otrzymywała zbiornik wypełniony zwykłą karmą w tym samym miejscu klatki

Dieta testowa (HFD i Crisco) prezentowano przez 2 godziny podczas cyklu świetlnego (rozpoczynając 4 godziny przed wyłączeniem światła). Prezentacja lejka wypełnionego Crisco lub HFD w tym czasie miała na celu zainicjowanie karmienia, gdy szczur normalnie nie spożywałby pożywienia. Dietę testową wymieniano na świeże źródło 1-2 razy w tygodniu. Podczas badania monitorowano całkowitą liczbę kilokalorii (kcal) spożytych w ciągu 24 godzin, kcal spożytych podczas 2-godzinnego okresu karmienia oraz kcal z określonych źródeł (Crisco, dieta HFD, zwykła karma). Spożycie energii obliczono mnożąc całkowitą ilość diety spożytej w okresie karmienia przez kilokalorie zawarte w każdej diecie (chow=3.4, HFD=4.5, Crisco=9.16). W celu określenia całkowitego dziennego spożycia energii zsumowano spożycie karmy po 2 i 24 godzinach oraz diety testowe. Masę ciała oceniano co cztery dni.

2.3 Analiza składu ciała

Skład ciała oceniano za pomocą instrumentu NMR całego ciała (Echo-MRI, Waco, Teksas) w celu określenia procentowej zawartości tłuszczu, chudego ciała i wody dla każdego zwierzęcia. Aby określić skład ciała, każde zwierzę umieszczono w przezroczystej rurce z pleksiglasu, a następnie skanowano przez 45 sekund. Na początku i w 59. dniu badania oceniano skład ciała.

2.4 Leptyna w osoczu

Na zakończenie eksperymentu, dzień po ostatniej sesji ograniczonego karmienia, wszystkie zwierzęta uśmiercono w połowie fazy świetlnej poprzez uduszenie dwutlenkiem węgla. Następnie pobrano krew z tułowia, a osocze wyizolowano przez odwirowanie i przechowywano w temperaturze -80°C do czasu analizy za pomocą testu radioimmunologicznego na obecność leptyny w osoczu przy użyciu zestawu do radioimmunologicznego testu leptyny na szczurach (RIA) (Linco Research, St. Charles, Missouri). Test ten umożliwia wykrycie leptyny w 100 µl próbkach osocza przy wewnątrz- i międzytestowych współczynnikach zmienności dla leptyny od 4.6% do 5.7%, zgodnie ze specyfikacjami producenta.

Statystyki 2.5

Dane analizowano przy użyciu programu STATISTICA w wersji 6.0 dla komputerów PC. Wszystkie dane analizowano przy użyciu analizy wariancji (ANOVA), a porównania post hoc LSD wykorzystano do określenia różnic między grupami.

3. Wyniki

3.1 Spożycie pokarmu

Ograniczony dostęp do diety Crisco lub HFD spowodował powstanie wzorca objadania się/kompensacji w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi. Wzorzec ten rozwinął się w obu grupach (Cris3D i HFD3D) w ciągu pierwszego tygodnia protokołu ograniczonego dostępu i utrzymywał się przez okres do dwóch miesięcy po rozpoczęciu badania. Zarówno w grupach Cris3D, jak i HFD3D, wzór ten rozpoczął się już w dniu 3 u zwierząt otrzymujących Crisco (Cris3D vs. CNTRL, p<0.05) i dniu 6 u zwierząt otrzymujących HFD (HFD3D vs. CNTRL, p<0.05) i utrzymywał się do dzień 61 (Rysunek 1). Nie stwierdzono różnic w spożyciu energii pomiędzy grupą kontrolną a grupą o codziennym dostępie (CrisED lub HFDED) w żadnym badanym punkcie czasowym. Średnia liczba kalorii spożywanych każdego dnia w przypadku Crisco lub HFD nie różniła się pomiędzy grupami, które otrzymywały dietę testową codziennie (CrisED, HFDED) i tymi, które otrzymywały dietę co trzeci dzień (Cris3D, HFD3D). Ponadto skumulowana liczba kalorii spożytych w ciągu 60-dniowego schematu żywienia nie różniła się pomiędzy grupami (Rysunek 2).

Rysunek 1 

Średnie spożycie kalorii w ciągu 60 dni u zwierząt otrzymujących codzienny lub przerywany dostęp do diety A) Crisco lub B) wysokotłuszczowej, p < 0.05.
Rysunek 2 

Skumulowane spożycie kalorii z grup kontrolnych, jak również z grup HFD lub Crisco podczas ostatniego ograniczonego schematu żywienia u zwierząt otrzymujących codzienny i przerywany dostęp do Crisco, diety wysokotłuszczowej lub karmy.

Grupy, które otrzymywały Crisco lub HFD co trzeci dzień, kompensowały swoje wysokie spożycie kalorii poprzez spożywanie mniejszej ilości kalorii z karmy bezpośrednio po każdej sesji objadania się w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi. Wpływ ten był widoczny w pierwszym tygodniu badania, jak pokazano w Rysunek 1. Rysunek 3 oznacza całkowitą ilość kilokalorii spożytych podczas dwugodzinnej sesji ograniczonego karmienia, uzyskaną wyłącznie z diety testowej (HFD lub Crisco) podczas ostatniej sesji „objadania się” w ramach dwumiesięcznego schematu żywienia. ANOVA ujawniła główny efekt grupy (F (1, 37) = 17.86, p < 05). W szczególności zwierzęta otrzymujące codziennie dwugodzinny dostęp do Crisco lub HFD, jak również dostęp przerywany, wykazywały zwiększone spożycie kalorii podczas dwugodzinnego schematu karmienia w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi (wszystkie p < 05, testy post-hoc LSD). Ponadto zwierzęta otrzymujące codzienną ekspozycję na Crisco (CrisED) spożywały znacznie więcej kalorii podczas dwugodzinnego okresu karmienia w porównaniu ze zwierzętami otrzymującymi Crisco co trzeci dzień (p<0.05). Chociaż wydawało się, że zwierzęta otrzymujące ograniczony dostęp do HFD co trzeci dzień (HFD3D) spożywały więcej kilokalorii podczas dwugodzinnego ograniczonego żywienia w porównaniu do swoich codziennych odpowiedników (HFDED), efekt ten nie był istotny statystycznie.

Rysunek 3 

Średnie spożycie kalorii podczas dwugodzinnego okresu ograniczonego karmienia w 60. dniu u zwierząt otrzymujących zarówno codzienny, jak i przerywany dostęp do diety Crisco lub diety wysokotłuszczowej. „* ” = p < 0.05 w odniesieniu do zwierząt Crisco ED. „#”= str ...

3.2 Masa ciała

Rysunek 4 przedstawia całkowitą masę ciała dla każdej grupy zmierzoną na zakończenie badania. Po 60 dniach stosowania protokołu ograniczonego dostępu nie stwierdzono różnic w masie ciała pomiędzy pięcioma grupami biorącymi udział w badaniu.

Rysunek 4 

Średnia masa ciała ze wszystkich grup po 61 dniach stosowania schematu żywienia z ograniczonym dostępem, p < 0.05 w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi.

3.3 Analiza składu ciała

Rysunek 5 przedstawia procent tkanki tłuszczowej ze wszystkich czterech grup, zmierzony za pomocą NMR na zakończenie badania. Główny efekt grupy (F (1, 37) =6.83, p<0.01) występował w odniesieniu do składu ciała. Konkretnie obie grupy, które otrzymały ad lib przy codziennym stosowaniu diety Crisco (CrisED) lub diety wysokotłuszczowej (HFDED) na zakończenie badania stwierdzono większy procent tkanki tłuszczowej w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi (CrisED vs. CNTRL, p<0.05; HFDED vs. CNTRL, p<0.05 ). Ponadto HFD3D wykazywał większy procent tkanki tłuszczowej w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi (p<0.05). Grupa otrzymująca ograniczony dostęp do Crisco nie różniła się od grupy kontrolnej pod względem procentowej zawartości tkanki tłuszczowej ogółem mierzonej metodą NMR.

Rysunek 5 

% Tkanka tłuszczowa ze wszystkich grup po 60 dniach żywienia z ograniczonym dostępem, „*” = p < 0.05 w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi.

3.4 Leptyna w osoczu

Rysunek 6 przedstawia poziom leptyny w osoczu w każdej grupie zwierząt uzyskany na zakończenie doświadczenia. ANOVA dała główny efekt grupy (F(1, 16) = 4.47, p<0.01). Tylko zwierzęta otrzymujące codziennie ograniczony dostęp do Crisco wykazywały podwyższony poziom leptyny w osoczu w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi (p<0.05).

Rysunek 6 

Średni poziom leptyny w osoczu ze wszystkich grup 24 godziny po ostatnim dniu 8-tygodniowego schematu żywienia z ograniczonym dostępem, p < 0.05.

4. Dyskusja

Z obecnego badania można wyciągnąć trzy istotne wnioski. Po pierwsze, zachowanie żywieniowe polegające na objadaniu się/kompensacji można wywołać poprzez ograniczony dostęp do kompletnej pod względem odżywczym diety wysokotłuszczowej, a także do tłuszczu roślinnego. Chociaż tłuszcz roślinny zawierał znacznie więcej energii niż dieta wysokotłuszczowa, obie diety prowadziły do ​​podobnych zachowań związanych z objadaniem się w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi karmionymi karmą. Jest to istotne ze względu na fakt, że zachodnie diety spożywane podczas objadania się zawierają oprócz tłuszczu mieszane składniki odżywcze, co sugeruje, że diety wysokoenergetyczne nie są konieczne, aby wywołać zachowania związane z objadaniem się. Zatem zastosowana tutaj dieta wysokotłuszczowa może stanowić bardziej klinicznie odpowiedni model do badania napadowego objadania się u ludzi. Innym ważnym wnioskiem z tego badania jest to, że zmiana częstotliwości protokołu ograniczonego dostępu powoduje zmiany w czasowym wzorze zjawiska objadania się/kompensacji. W szczególności zwierzęta biorące udział w naszym badaniu wydawały się niedojadać w wyniku objadania się dzień wcześniej, a nie w oczekiwaniu na przyszłą okazję do objadania się. Trzecim istotnym wnioskiem z tego badania jest to, że wydłużenie czasu stosowania ograniczonych schematów żywienia spowodowało znaczne zmiany w składzie ciała, a także sygnały dotyczące krążącej otyłości bez zmiany całkowitej masy ciała. Ponieważ zawartość tłuszczu bezpośrednio koreluje z poziomem krążącej leptyny, opisane tutaj zmiany reprezentują znaczący zestaw konsekwencji metabolicznych dla osób angażujących się w zachowania żywieniowe typu „objadanie się”. Możliwe jest zatem, że opisany model będzie można zastosować do badania dysocjacji masy ciała od zaburzeń endokrynologicznych i składu ciała.

Należy zauważyć, że chociaż wyniki te w dużej mierze odzwierciedlają te, które odnotowano wcześniej przy stosowaniu schematów żywienia o ograniczonym dostępie, badanie to różniło się pod kilkoma względami w porównaniu z protokołem ograniczonego dostępu opracowanym i wcześniej zgłoszonym przez Corwina i współpracowników (,,). Po pierwsze, zamiast szczepu Sprague-Dawley wykorzystano samce szczurów Long-Evans, a 2-godzinny okres dostępu podano w środku cyklu światła, a nie dwie godziny przed wyłączeniem światła. W przypadku korzystania z naszego 2-godzinnego schematu dostępu badacz wchodził do pomieszczenia, aby zapewnić dietę testową w okresie spoczynku, co powodowało niewielkie ataki karmienia. Może to wyjaśniać zwiększoną zmienność w grupach ED i grupach kontrolnych w porównaniu z wcześniej zgłoszonymi danymi. Punkt czasowy zastosowany w tym badaniu został wybrany tak, aby lepiej naśladować okres objadania się, który występuje poza normalną sesją przyjmowania pokarmu, podczas której szczury zwykle żerują podczas swojego ciemnego cyklu. Obecne badanie przedłużono również o 30 dni dłużej, aby dokładniej zbadać zmiany w masie ciała i składzie.

Jak wspomniano powyżej, ograniczony 2-godzinny dostęp do Crisco i HFD spowodował powstanie modelu kompensacji objadania się w grupach Cris3D i HFD3D, ale nie w grupach CrisED i HFDED. Wzorzec ten pojawił się w pierwszym tygodniu i stał się bardziej wyraźny przez cały czas trwania eksperymentu, co jest podobne do wcześniej opisanych prac z wykorzystaniem protokołu ograniczonego dostępu (, ). Narażenie na smakowitą żywność lub stres może wywołać zachowania polegające na objadaniu się u gryzoni, u których w przeszłości ograniczano kalorie, po ekspozycji na kompletną pod względem odżywczym dietę wysokotłuszczową, podobną do tej zastosowanej w tym badaniu (, , ). Jednakże w tym badaniu sam okresowy dostęp do kompletnej pod względem odżywczym diety wysokotłuszczowej wystarczał do wywołania objadania się u zwierząt, które nigdy nie były poddawane ograniczeniom kalorycznym ani stresowi. Chociaż stres i dieta to dwa znane czynniki predykcyjne nadmiernego spożycia pokarmów wysokotłuszczowych, dane te sugerują, że nie muszą one powodować zaburzeń odżywiania. Jedną z konsekwencji tego jest to, że częstotliwość karmienia i narażenie mogą być równie silnymi wyznacznikami zachowań związanych z objadaniem się. Ponadto jasne jest, że zwierzęta otrzymujące codzienny dostęp do karmy Crisco lub HFD, które drastycznie różnią się pod względem zawartości energii, są w stanie utrzymać stabilne spożycie kalorii poprzez ograniczenie kalorii pochodzących z karmy. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego celu są peryferyjne lub centralne systemy wykrywania kalorii, które monitorują całkowitą ilość kalorii spożytych podczas określonego epizodu karmienia. Zatem zdolność obu grup do spożywania tej samej ilości kalorii z dwóch diet o różnej zawartości kalorii może być regulowana za pomocą takiego systemu, który może wykrywać spożywane kalorie w czasie rzeczywistym, a następnie odpowiednio dostosowywać przyszłe spożycie poprzez regulację mechanizmów peryferyjnych. Chociaż rola tego typu regulacji podczas zachowań objadania się nie została jeszcze opisana, możliwe jest, że zastosowany tutaj paradygmat żywienia mógłby być przydatny w wyjaśnieniu mechanizmów wprowadzonych w celu wykrywania całkowitego ładunku kalorycznego oprócz całkowitej objętości kalorycznej.

Jednakże w tym badaniu sporadyczny dostęp do Crisco lub diety bogatej w tłuszcze nie prowadził do kompensacji w postaci ilości karmy spożytej przed jakąkolwiek sesją objadania się; w rzeczywistości kompensacja nastąpiła dopiero bezpośrednio po sesji objadania się w obu badanych grupach. Obie grupy otrzymujące dietę testową co trzeci dzień zjadały niedobory następnego dnia bezpośrednio po ekspozycji na dietę testową, a grupa narażona na dietę wysokotłuszczową wydawała się częściej niedojadać w ciągu sześćdziesięciodniowego schematu żywienia niż grupa otrzymująca tłuszcz roślinny. Możliwe, że tę różnicę w niedożywieniu zaobserwowaną pomiędzy obiema trzydniowymi grupami po określonej sesji objadania się można wytłumaczyć niedoborem mikroelementów. W ten sposób objadanie się przez zwierzęta testową dietą kompletną pod względem odżywczym mogło być bardziej syte, podczas gdy zwierzęta otrzymujące dietę testową składającą się wyłącznie z tłuszczu (z niedoborem białka i węglowodanów, Tabela 1.) nie były, być może z powodu braku równowagi mikroelementów występującej podczas samego dnia objadania się. Niemniej jednak należy podkreślić, że zarówno dieta kompletna pod względem odżywczym, jak i same tłuszcze prowadzą do fenotypu objadania się, któremu w konsekwencji towarzyszy niedocenianie, ale nie w ramach przygotowania na przyszły epizod objadania się, a efekt ten można uzyskać zmieniając częstotliwość objadania się. narażenie dietetyczne.

Tabela 1 

Skład dietetyczny diety maślanej o wysokiej zawartości tłuszczu i Crisco.

Niekontrolowane jedzenie po wyczerpaniu zapasów energii jest charakterystycznym elementem napadowego objadania się (DSM-IV) i może zostać zainicjowane przez ekspozycję na ostre sygnały środowiskowe, które przewidują narażenie na „zakazane” źródło pożywienia (). Jednakże nasze dane sugerują, że zwierzęta otrzymujące przewidywalny, przerywany dostęp do karmy Crisco lub HFD spożywały zbyt mało kalorii w dni bez dostępu (dni, w których nie ma dostępu do diety testowej) jako reakcja na zwiększone obciążenie kaloryczne, a nie jako czynnik predykcyjny To. Efekt ten występował w obu grupach otrzymujących dietę testową wysokotłuszczową (Crisco lub HFD) i potwierdza tezę, że kompensację w oczekiwaniu na opcjonalne źródło pożywienia można przypisać raczej częstotliwości narażenia na dietę testową niż odzwierciedleniem zdolność zwierząt do przewidywania konkretnej sesji objadania się (,).

Badanie to miało również na celu zbadanie zmian w karmieniu, a także ogólnych zmian w składzie ciała w wyniku długotrwałego narażenia na protokół ograniczonego dostępu diety Crisco lub diety wysokotłuszczowej. Jak wspomniano wcześniej, nie było różnic w bezwzględnej masie ciała pomiędzy grupami; jednakże wydłużenie schematu karmienia o ograniczonym dostępie do 60 dni spowodowało różnice w składzie ciała. W szczególności nastąpił wzrost ogólnego składu tłuszczu, który był spójny w obu grupach ED. Dodatkowo, grupa otrzymująca okresowy dostęp do diety wysokotłuszczowej również wykazała na zakończenie badania ogólny wzrost zawartości tłuszczu. Efekt ten nie występował w grupie, która otrzymywała przerywany dostęp do Crisco i można go przypisać dodatkowym makroelementom zawartym w diecie wysokotłuszczowej. Chociaż obie grupy otrzymujące schemat żywienia posiłkiem HFD wykazywały wzrost otyłości w organizmie wraz z grupą otrzymującą codzienny dostęp do grupy Crisco, jedynie codzienny dostęp do Crisco skutkował zwiększeniem poziomu leptyny w osoczu. Próbki osocza pobrano dzień po ostatniej sesji objadania się, czyli w czasie, gdy grupy HFD były niedojadane w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi. Wcześniejsze badania przeprowadzone na gryzoniach i ludziach wykazały spadek poziomu leptyny w osoczu po poszczeniu (, , ). Zatem możliwe jest, że obniżony poziom leptyny w osoczu w grupach HFD jest wynikiem tymczasowego ograniczenia kalorii lub że punkt czasowy wybrany tutaj do badania poziomu leptyny w osoczu w tych grupach był zbyt wcześnie, aby wykryć zmianę przy stosowaniu tego schematu żywienia o ograniczonym dostępie.

Podsumowując, dane te sugerują, że kompletna pod względem odżywczym dieta wysokotłuszczowa może wywołać schemat objadania się/kompensacji. Podsumowując, dane te potwierdzają pogląd, że ośrodki regulacyjne kontrolujące spożycie pokarmu i skład ciała można oddzielić w modelu objadania się/kompensacji. Ta dysocjacja implikuje wpływ zaburzeń odżywiania na inne patologie, takie jak zespół metaboliczny, i jest zgodna z danymi klinicznymi wskazującymi, że napady objadania się mogą poprzedzać początek przyrostu masy ciała u młodych ludzi (). Ponieważ poprzednie doniesienia sugerują bezpośredni związek między otyłością, zespołem metabolicznym i tłuszczem trzewnym (, , ) model ten może umożliwiać badanie zmian endokrynologicznych w oderwaniu od całkowitego przyrostu masy ciała. Ponadto, ponieważ ludzie często doświadczają wzorców objadania się przez dłuższy czas () zastosowany tutaj protokół może być użyty do dokładniejszego naśladowania ludzkich zachowań związanych z objadaniem się. Aby pełniej zrozumieć konsekwencje zaburzeń odżywiania, konieczne jest zbadanie zmian ekspresji w neuropeptydach regulujących rozpoczynanie i kończenie posiłku, a także wpływ długotrwałego zachowania typu „objadanie się” na ogólną motywację i procesy nagradzania. które pomagają w leczeniu tego zaburzenia.

Przypisy

 

Zastrzeżenie wydawcy: Jest to plik PDF z nieedytowanym manuskryptem, który został zaakceptowany do publikacji. Jako usługa dla naszych klientów dostarczamy tę wczesną wersję manuskryptu. Rękopis zostanie poddany kopiowaniu, składowi i przeglądowi wynikowego dowodu, zanim zostanie opublikowany w ostatecznej formie cytowania. Należy pamiętać, że podczas procesu produkcyjnego mogą zostać wykryte błędy, które mogą wpłynąć na treść, a wszystkie zastrzeżenia prawne, które odnoszą się do czasopisma, dotyczą.

 

Referencje

1. DSM-IV, Podręcznik diagnostyczny i statystyczny zaburzeń psychicznych. Amerykańskie Towarzystwo Psychiatryczne; Waszyngton, DC: 1994. s. 545–550. s. 729–731.
2. Hagan MM, Moss DE. Trwałość wzorców objadania się po historii ograniczeń z przerywanymi napadami ponownego odżywiania się smacznymi pokarmami u szczurów: implikacje dla bulimii psychicznej. Int J. Zaburzenie jedzenia. 1997;22(4):411–20. [PubMed]
3. Hagan MM, Shuman ES, Oswald KD, Corcoran KJ, Proffit JH, Blackburn K, Schwiebert MW, Chandler PC, Birbaum MC. Częstość występowania chaotycznych zachowań żywieniowych w zaburzeniach objadania się: czynniki przyczyniające się. Medycyna behawioralna. 2002;28(3):99–105. [PubMed]
4. Hagan MM, Wauford PK, Chandler PC, Jarret LA, Rybak RJ, Blackburn K. Nowy zwierzęcy model objadania się: kluczowa synergiczna rola przeszłego ograniczenia kalorii i stresu. Fizjologia i zachowanie. 2002;77(1):45–54. [PubMed]
5. Corwin RL i in. Ograniczony dostęp do tłuszczów w diecie wpływa na zachowanie związane z przyjmowaniem pokarmu, ale nie na skład ciała u samców szczurów. Zachowanie Physiola. 1998;65(3):545–53. [PubMed]
6. Dimitriou SG, Rice HB, Corwin RL. Wpływ ograniczonego dostępu do opcji tłuszczowej na spożycie pokarmu i skład ciała u samic szczurów. Int J. Zaburzenie jedzenia. 2000;28(4):436–45. [PubMed]
7. Thomas MA i in. Wpływ starzenia się na spożycie pokarmu i skład ciała u szczurów. Zachowanie Physiola. 2002;76(45):487–500. [PubMed]
8. Corwin RL, Buda-Levin A. Behawioralne modele objadania się. Zachowanie Physiola. 2004;82(1):123–30. [PubMed]
9. Corwin RL. Objadanie się typu objadanie się wywołane ograniczonym dostępem u szczurów nie wymaga ograniczenia energii poprzedniego dnia. Apetyt. 2004;42(2):139–42. [PubMed]
10. Wardle J. Procesy warunkowania i ekspozycja na sygnały w modyfikacji nadmiernego jedzenia. Zachowanie uzależniające. 1990;15(4):387–93. [PubMed]
11. Ahren B., Mansson S., Gingerich RL, Havel PJ. Regulacja leptyny w osoczu u myszy: wpływ wieku, diety wysokotłuszczowej i postu. Jestem J Physiol. 1997;273:R113. [PubMed]
12. Boden G, Chen X, Mozzoli M, Ryan I. Wpływ postu na leptynę w surowicy u zdrowych ludzi. J Clin Endocrinol Metab. 1996;81:3419. [PubMed]
13. Wisse BE, Campfield LA, Marliss EB i in. Wpływ długotrwałego umiarkowanego i ciężkiego ograniczenia energii oraz ponownego odżywiania na stężenie leptyny w osoczu u otyłych kobiet. Jestem J Clin Nutr. 1999;70:321. [PubMed]
14. Atzmon G i in. Różnicowa ekspresja genów między trzewnymi i podskórnymi magazynami tłuszczu. Horm Metab Res. 2002;34(1112):622–8. [PubMed]
15. Das M, Gabriely I, Barzilai N. Ograniczenie kalorii, zawartość tkanki tłuszczowej i starzenie się w modelach eksperymentalnych. Obes Rev. 2004;5(1):13–9. [PubMed]
16. Gabriely I i in. Usunięcie tłuszczu trzewnego zapobiega insulinooporności i nietolerancji glukozy w procesie starzenia: proces, w którym pośredniczą adipokiny? Cukrzyca. 2002;51(10):2951–8. [PubMed]
17. Lek. Marcus. Objadanie się w otyłości. W: Fairburn CG, Wilson GT, redaktorzy. Objadanie się: natura, ocena i leczenie. Nowy Jork: The Guilford Press; 1993. s. 77–96.
18. Reas DL, Grilo CM. Czas i sekwencja wystąpienia nadwagi, diety i objadania się u pacjentów z nadwagą i zaburzeniami objadania się. Int J. Zaburzenie jedzenia. 2007;40(2):165–70. [PubMed]