Int J Neuropsychopharmacol. 2015 Feb 25. pii: pyv014. doi: 10.1093 / ijnp / pyv014.
Caravaggio F1, Borlido C1, Hahn M1, Feng Z1, Fervaha G1, Gerretsen P.1, Nakajima S1, Plitman E1, Chung JK1, Iwata Y1, Wilson A1, Remington G1, Graff-Guerrero A2.
Abstrakcyjny
Wstęp:
Uzależnienie od żywności jest przedmiotem dyskusji w neurobiologii. Dowody sugerują, że cukrzyca jest związana ze zmniejszeniem podstawowych poziomów dopaminy w jądrze półleżącym, podobnie jak u osób z uzależnieniem od narkotyków. Nie wiadomo, czy wrażliwość na insulinę jest związana z endogennym poziomem dopaminy w brzusznym prążkowiu ludzi. Zbadaliśmy to za pomocą agonistycznej dopaminy D2/3 radioznacznik receptora [11C] - (+) - PHNO i ostre wyzwanie zubożenia dopaminy. W osobnej próbie osób zdrowych zbadaliśmy, czy niedobór dopaminy może zmienić wrażliwość na insulinę.
METODY:
Wrażliwość na insulinę oszacowano dla każdego osobnika z poziomu glukozy w osoczu na czczo i insuliny za pomocą oceny modelu homeostazy II. Jedenaście zdrowych osób nieotyłych i bez cukrzycy (samica 3) dostarczyło linii podstawowej [11C] - (+) - skan PHNO, którego 9 dostarczył skan pod niedoborem dopaminy, umożliwiając oszacowanie endogennej dopaminy w dopaminie D2/3 chwytnik. Zmniejszenie dopaminy osiągnięto za pomocą alfa-metylo-para-tyrozyny (64mg / kg, PO). U zdrowych osób z 25 (samica 9) osocze i glukozę na czczo uzyskano przed i po wyczerpaniu dopaminy.
WYNIKI:
Endogenna dopamina w dopaminie brzusznej prążkowia D2/3 receptor był dodatnio skorelowany z wrażliwością na insulinę (r(7) =. 84, P = .005) i ujemnie skorelowany z poziomami insuliny (r (7) = -. 85, P = .004). Poziomy glukozy nie były skorelowane z endogenną dopaminą w dopaminie D prążkowia brzusznego2/3 receptor (r (7) = -. 49, P = .18). W związku z tym ostre niedobory dopaminy u zdrowych osób istotnie zmniejszały wrażliwość na insulinę (t (24) = 2.82, P = .01), zwiększony poziom insuliny (t (24) = - 2.62, P = .01), i nie zmienił poziomu glukozy (t (24) = - 0.93, P = .36).
WNIOSEK:
U zdrowych osób zmniejszona wrażliwość na insulinę jest związana z mniej endogenną dopaminą w dopaminie D2/3 receptor w prążkowiu brzusznym. Ponadto ostre niedobory dopaminy zmniejszają wrażliwość na insulinę. Odkrycia te mogą mieć istotne implikacje dla populacji neuropsychiatrycznych z zaburzeniami metabolicznymi.
© Autor 2015. Opublikowane przez Oxford University Press w imieniu CINP.
SŁOWA KLUCZOWE:
D2; cukrzyca; dopamina; glukoza; insulina
Wprowadzenie
Ciągły wzrost występowania otyłości i cukrzycy w Ameryce Północnej, uważany za związany z nadmiernym spożyciem wysokotłuszczowej / wysokosłodzonej żywności, stanowi poważne obciążenie dla zdrowia publicznego (Mokdad i in., 2001; Seaquist, 2014). Pojęcie uzależnienia od żywności, w którym bardzo smaczne potrawy są postrzegane jako nagradzające jako narkotyki (Lenoir i in., 2007), pozostaje gorącym tematem do dyskusji (Ziauddeen i wsp., 2012; Volkow i in., 2013a). Badania obrazowania mózgu in vivo na ludziach potwierdziły tę koncepcję, wykazując podobne zmiany mózgu między osobami otyłymi a osobami uzależnionymi od narkotyków (Volkow i in., 2013a, 2013b). Dokładniej, wykazano, że przy użyciu pozytronowej tomografii emisyjnej (PET) osoby otyłe i osoby uzależnione od narkotyków mają mniej dopaminy D2/3 receptor (D2/3R) dostępność w prążkowiu (Wang i wsp., 2001), podobny do uzależnienia marker neuronowy, obserwowany także u gryzoni, które nadmiernie zużywają smaczne pokarmy (Johnson i Kenny, 2010).
Dopamina prążkowia, szczególnie w prążkowiu brzusznym (VS), jest ważnym modulatorem nagradzania i konsumpcji żywności i leków (Palmiter, 2007). Kilka dowodów wskazuje, że cukrzyca i zmniejszona wrażliwość na insulinę (IS) mogą być związane ze zmniejszoną endogenną dopaminą w VS. Zmniejszoną aktywność dopaminergiczną mózgu obserwowano u gryzoni z cukrzycą i pośmiertnych ludzkich mózgów, na co wskazuje obniżona szybkość syntezy dopaminy (Crandall i Fernstrom, 1983; Trulson i Himmel, 1983; Saller, 1984; Bitar i in., 1986; Bradberry i in., 1989; Kono i Takada, 1994) i metabolizm (Saller, 1984; Kwok i in., 1985; Bitar i in., 1986; Kwok i Juorio, 1986; Lackovic i in., 1990; Chen i Yang, 1991; Lim i in., 1994). Gryzonie wytwarzane hipoinsulinemicznie przez streptozotocynę wykazują obniżone podstawowe poziomy dopaminy w jądrze półleżącym (Murzi i in., 1996; O'Dell i in., 2014) jak również tępe uwalnianie dopaminy w odpowiedzi na amfetaminę (Murzi i in., 1996; O'Dell i in., 2014). W szczególności insulina moduluje ekspresję na powierzchni komórki (Garcia i in., 2005; Daws i in., 2011) i funkcja (Owens i in., 2005; Sevak i in., 2007; Williams i in., 2007; Schoffelmeer i in., 2011) transportera dopaminy (DAT). Ponadto receptory insuliny ulegają ekspresji w jądrze półleżącym iw neuronach dopaminergicznych śródmózgowia (Werther i in., 1987; Figlewicz i in., 2003), gdzie mogą modulować odpalanie neuronów, homeostazę energii i reakcje behawioralne na bodźce nagradzające, takie jak żywność, kokaina i amfetamina (Galici i in., 2003; Konner i in., 2011; Schoffelmeer i in., 2011; Mebel i in., 2012; Labouebe i in., 2013). Łącznie dane te sugerują, że zmniejszenie IS może być związane z niższymi poziomami endogennej dopaminy w VS.
Do tej pory w badaniach PET 2 badano związek między dopaminą D prążkowia2/3Dostępność R i poziomy hormonów neuroendokrynnych na czczo (Dunn i in., 2012; Guo i in., 2014). Korzystanie z radioznacznika antagonisty [18F] -fallypride, Dunn i współpracownicy (2012) zademonstrował, że dopamina D2/3Dostępność R w VS była ujemnie skorelowana z IS w próbce otyłych i nieotyłych samic. Ponieważ wiązanie radioznacznika jest wrażliwe na endogenną dopaminę na początku badania (Laruelle i in., 1997; Verhoeff i in., 2001), jednym z możliwych wyjaśnień tego odkrycia jest to, że osoby z obniżonym IS mają mniej endogennego zajęcia dopaminy D2/3R w VS, a zatem większe wiązanie radioznacznika na linii podstawowej. W przypadku PET wykazano również, że osoby z uzależnieniem od kokainy mają mniej endogennej dopaminy w D2/3R w VS (Martinez i wsp., 2009). Dowody, że osoby z wyższą opornością na insulinę mają również mniej endogennej dopaminy w D2/3R w VS wspierałoby modulującą rolę sygnalizacji insuliny w obwodach nagrody dopaminergicznej mózgu (Daws i in., 2011) i zachowania poszukujące jedzenia (Pal i in., 2002). Jednak żadne badania in vivo nie zbadały, jak bezpośrednie szacunki endogennych poziomów dopaminy w D2/3R w VS dotyczą szacunków IS u ludzi.
Stosowanie PET z określonymi radioligandami dla D2/3R, możliwe jest osiągnięcie bezpośrednich oszacowań endogennej dopaminy zajmującej D2/3R u ludzi in vivo. Można to osiągnąć porównując procentową zmianę potencjału wiązania (BPND) pomiędzy początkowym skanowaniem PET a skanem w ostrym niedoborze dopaminy (Laruelle i in., 1997; Verhoeff i in., 2001). Na podstawie modelu zajętości, ponieważ znacznik radiowy wiąże się z D2/3R jest wrażliwy na poziomy dopaminy na początku, zmiany w BPND po wyczerpaniu dopaminy odzwierciedlają ilość dopaminy zajmującej receptory na początku badania (Laruelle i in., 1997; Verhoeff i in., 2001). Ostre zubożenie dopaminy można osiągnąć u ludzi poprzez hamowanie syntezy dopaminy za pomocą inhibitora hydroksylazy tyrozynowej alfa-metylo-para-tyrozyny (AMPT). Ten paradygmat został wykorzystany do wyjaśnienia różnic w endogennych poziomach dopaminy zajmujących D2/3R w prążkowiu osób z chorobami neuropsychiatrycznymi (Martinez i wsp., 2009).
Nasza grupa opracowała [11C] - (+) - PHNO, pierwszy agonistyczny radioznacznik PET dla D2/3R (Wilson i wsp., 2005; Graff-Guerrero i in., 2008; Caravaggio i in., 2014). Zastosowanie agonistycznego wskaźnika promieniotwórczego, który powinien bardziej naśladować wiązanie endogennego ligandu, może oferować bardziej czułe i funkcjonalnie istotne oszacowanie endogennej dopaminy u ludzi. Ponadto niedawno zweryfikowaliśmy użycie [11C] - (+) - PHNO, aby oszacować endogenne poziomy dopaminy w D2/3R za pomocą wyzwania AMPT (Caravaggio i in., 2014). Podsumowując, dane ludzkie in vivo sugerują, że ten znacznik jest bardziej wrażliwy na różnice w endogennych poziomach dopaminy niż antagonistyczne radioznaczniki, takie jak [11C] -rakloprid (Shotbolt i in., 2012; Caravaggio i in., 2014) i dlatego może być lepszy w wyjaśnianiu różnic w endogennych poziomach dopaminy w D2/3R u ludzi. Za pomocą [11C] - (+) - stwierdzono, że wskaźnik masy ciała PHNO (BMI) w zakresie nieotyłym jest dodatnio skorelowany z BPND w VS, ale nie w prążkowiu grzbietowym (Caravaggio i in., 2015). Jednym z potencjalnych wyjaśnień tego odkrycia jest to, że osoby z większym BMI mają mniej endogennego zajęcia dopaminy D2/3R w VS. To poprzednie odkrycie dalej wspiera badanie związku między IS a endogenną dopaminą szczególnie w VS mierzonej za pomocą [11C] - (+) - PHNO.
Za pomocą [11C] - (+) - PHNO i paradygmat ostrego niedoboru dopaminy, staraliśmy się zbadać po raz pierwszy, czy szacunki endogennej dopaminy w D2/3W VS zdrowych, nieotyłych ludzi są związane z IS. Postawiliśmy hipotezę, że osoby z obniżonym IS miałyby mniej endogennego zajęcia dopaminy D2/3R w VS na początku. Zdrowi uczestnicy zostali poddani ocenie w celu dostarczenia: 1) dowodu koncepcji związku między IS i dopaminą mózgu bez obecności zakłócających zmian, które mogą wystąpić w stanach chorobowych; i 2) punkt odniesienia dla przyszłych porównań w populacjach klinicznych. Staraliśmy się również ustalić, czy redukcja endogennej dopaminy z AMPT może prowadzić do zmian w IS u zdrowych osób. Wyjaśnienie związku między poziomami IS i dopaminy w mózgach ludzi in vivo stanowiłoby ważny pierwszy krok w zrozumieniu zależności między zdrowiem metabolicznym, homeostazą energii i obwodami nagradzania mózgu w zdrowiu i chorobie (Volkow i in., 2013a, 2013b).
Metody i materiały
Uczestnicy
Dane dotyczące 9 uczestników, którzy biorą udział w części badania oceniającego endogenną dopaminę za pomocą PET, zostały wcześniej zgłoszone (Caravaggio i in., 2014). Wszyscy uczestnicy byli praworęczni i wolni od jakichkolwiek poważnych zaburzeń medycznych lub psychiatrycznych określonych w wywiadzie klinicznym, Mini International Neuropsychiatric Interview, podstawowych badaniach laboratoryjnych i elektrokardiografii. Uczestnicy byli niepalący i byli zobowiązani do posiadania negatywnego ekranu moczu na obecność narkotyków i / lub ciąży w momencie włączenia i przed każdym skanem PET. Badanie zostało zatwierdzone przez Radę Etyki Badań Centrum ds. Uzależnień i Zdrowia Psychicznego w Toronto, a wszyscy uczestnicy wyrazili świadomą zgodę na piśmie.
Administracja Metyrozyną / AMPT
Procedura indukowanego przez AMPT zubożenia dopaminy została opublikowana w innym miejscu (Verhoeff i in., 2001; Caravaggio i in., 2014). W skrócie, niedobór dopaminy został wywołany doustnym podawaniem 64 mg metyrozyny na kilogram masy ciała przez 25 godzin. Niezależnie od wagi żadnemu uczestnikowi nie podano dawki> 4500 mg. Metyrozynę podawano w 6 równych dawkach o następujących porach: 9:00, 12:30 (po 3.5 godz.), 5:00 (po 8 godz.) I 9:00 (po 12 godz.) Pierwszego dnia i 1:6 rano (po 00 godzinach) i 21:10 (po 00 godzinach) w dniu 25. Badanie PET po AMPT zaplanowano na 2:12, 28 godzin po pierwszej dawce metyrozyny. Pacjenci byli pod bezpośrednią obserwacją podczas podawania AMPT i spali przez noc w wyznaczonych dla szpitala łóżkach badawczych, aby ułatwić harmonogram dawkowania AMPT i monitorować potencjalne skutki uboczne. Ponadto, osobników poinstruowano, aby wypijali co najmniej 4 litry płynów podczas 2-dniowego przyjęcia, aby zapobiec tworzeniu się kryształów AMPT w moczu, a spożycie płynów monitorowano, aby zapewnić zgodność. Dodatkowo w celu zalkalizowania moczu, co zwiększa rozpuszczalność AMPT, podano doustnie wodorowęglan sodu (1.25 g) o godzinie 10:00 wieczorem przed 1 dniem oraz o 7:00 w 1 dniu podawania.
Dane dotyczące plazmy na czczo
Uczestnicy zostali poproszeni o powstrzymanie się od jedzenia i picia płynów z wyjątkiem wody dla 10 do 12 godzin przed pobraniem krwi, zebranych w 9: 00 am. Dla uczestników, którzy wykonali badania PET (n = 11), pracę na czczo pobrano w dniu podstawowego badania PET. Dwudziestu pięciu zdrowych uczestników (samice 9, średni wiek = 31 ± 11, BMI: 22 – 28) zapewniło pracę na czczo (9: 00 am) na początku badania i po otrzymaniu dawek AMPT 5. W przypadku 13 tych pacjentów możliwe było oddzielenie godzin pracy krwi 24 od siebie. Dla pozostałych pacjentów 4 dostarczył krwi 6 do dni 7, 4 dostarczył 10 do 14 dni, a 2 dostarczył 36 do 43 dni. Krew do pomiaru glukozy zebrano w szarej zamkniętej probówce 4 mL zawierającej fluorek sodu jako środek konserwujący i szczawian potasu jako antykoagulant. Osocze oznaczano na glukozę w analizatorze EXL 200 (Siemens), stosując adaptację metody dehydrogenazy heksokinazy-glukozy-6-fosforanu. Krew do pomiaru insuliny zebrano w czerwonej zakorkowanej probówce 6-mL bez dodatków. Surowicę analizowano w Access 2 Analyzer (Beckman Coulter) przy użyciu chemiluminescencyjnego testu immunologicznego cząstek paramagnetycznych w celu ilościowego określenia poziomów insuliny w ludzkiej surowicy. Indeks IS dla usuwania glukozy oszacowano dla każdego osobnika z glukozy i insuliny na czczo z zastosowaniem Homeostasis Model Assessment II (HOMA2), obliczonego za pomocą kalkulatora HOMA2 University of Oxford (v2.2.2; http://www.dtu.ox.ac.uk/homacalculator/) (Wallace i wsp., 2004). Oszacowania IS uzyskane przy użyciu HOMA2 są silnie skorelowane z tymi uzyskanymi metodą hiperinsulinemiczno-euglikemiczną (Matthews i in., 1985; Levy i in., 1998).
Obrazowanie PET
Uczestnicy przeszli 2 [11C] - (+) - skany PHNO PET, jedno w warunkach wyjściowych, a drugie w godzinach 25 po indukowanym przez AMPT wyczerpaniu dopaminy. Radiosynteza [11C] - (+) - PHNO i zakup obrazów PET zostały szczegółowo opisane w innym miejscu (Wilson i wsp., 2000, 2005; Graff-Guerrero i in., 2010). W skrócie, obrazy uzyskano za pomocą systemu kamer PET o wysokiej rozdzielczości, dedykowanego dla głowy (CPS-HRRT; Siemens Molecular Imaging), mierzącego radioaktywność w wycinkach mózgu 207 o grubości 1.2mm każdy. Rozdzielczość w płaszczyźnie wynosiła ~ 2.8mm pełnej szerokości przy połowie maksimum. Skany transmisji uzyskano za pomocą 137Cs (T1/2 = 30.2 yr, E = 662 KeV) źródło punktu pojedynczego fotonu w celu zapewnienia korekcji tłumienia, a dane emisji zostały uzyskane w trybie listy. Surowe dane zostały zrekonstruowane za pomocą odwróconej projekcji. Dla linii bazowej [11C] - (+) - skany PHNO (n = 11), średnia dawka radioaktywności wynosiła 9 (± 1.5) mCi, ze specyficzną aktywnością 1087 (± 341) mCi / µmol i wstrzykniętą masą 2.2 (± 0.4) µg. Dla skanów z niedoborem dopaminy (n = 9) średnia dawka radioaktywności wynosiła 9 (± 1.6) mCi, ze specyficzną aktywnością 1044 (± 310) mCi / µmol i wstrzykniętą masą 2.1 (± 0.4) µg. Nie było różnicy w średniej dawce radioaktywności (t(8) = 0.98, P= .36), specyficzna aktywność (t(8) = 1.09, P= .31) lub wtrysk masy (t(8) = - 0.61, P= .56) między skanami linii podstawowej i zubożającymi dopaminę (n = 9). [11C] - (+) - dane skanowania PHNO uzyskano dla 90 minut po wstrzyknięciu. Po zakończeniu skanowania dane zostały ponownie zdefiniowane w ramkach 30 (1 – 15 o czasie trwania 1-minutowym i 16 – 30 o czasie trwania 5-minutowym).
Analiza obrazu
Analiza oparta na regionie zainteresowania (ROI) dla [11C] - (+) - PHNO został szczegółowo opisany w innym miejscu (Graff-Guerrero i in., 2008; Tziortzi i in., 2011). W skrócie, krzywe aktywności czasowej (TAC) z ROI uzyskano z dynamicznych obrazów PET w natywnej przestrzeni w odniesieniu do współrejestrowanego obrazu MRI każdego osobnika. Współ-rejestrację przestrzeni MRI do PET każdego osobnika uzyskano przy użyciu znormalizowanego algorytmu wzajemnej informacji (Studholme i in., 1997), zaimplementowane w SPM2 (SPM2, Wellcome Department of Cognitive Neurology, London; http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm). TAC analizowano przy użyciu uproszczonej metody referencyjnej tkanki (Lammertsma i Hume, 1996) wykorzystując móżdżek jako region odniesienia, aby uzyskać ilościowe oszacowanie wiązania: potencjał wiązania w stosunku do niedopuszczalnego przedziału (BPND), jak zdefiniowano w nomenklaturze konsensusowej dla obrazowania in vivo odwracalnie wiążących radioligandów (Innis i in., 2007). Implementacja funkcji bazowej uproszczonej metody tkanki odniesienia (Gunn i in., 1997) zastosowano do dynamicznych obrazów PET w celu wygenerowania parametrycznego wokselowego BPND mapy z wykorzystaniem PMOD (v2.7, PMOD Technologies, Zurych, Szwajcaria). Zakres, w którym zostały wygenerowane funkcje podstawowe (K2min - K2a max) był 0.006 do 0.6. Obrazy te zostały znormalizowane przestrzennie do przestrzeni mózgu MNI za pomocą interpolacji najbliższego sąsiada o wielkości woksela ustalonej w 2 × 2 × 2mm3 używając SPM2. Regionalny BPND oszacowania zostały następnie uzyskane z ROI zdefiniowanych w przestrzeni MNI. VS i prążkowie prążkowane (ogoniaste grzbietowe, dalej ogoniaste i skorupa grzbietowa, zwane dalej skorupą) zostały określone zgodnie z Mawlawi i in. (2001).
Szacowanie endogennych poziomów dopaminy
Szacunki endogennych poziomów dopaminy w D2/3R były oparte na modelu zajętości, w którym wiązanie radioznaczników jak [11C] - (+) - PHNO dla D2/3R jest wrażliwy na poziomy dopaminy (Laruelle i in., 1997; Verhoeff i in., 2001; Cumming i in., 2002). W tym modelu zakłada się, że: 1) linia bazowa D2/3R BPND jest zakłócana przez endogenną dopaminę, to znaczy, im wyższe stężenie dopaminy, tym niższa wartość D2/3R BPND; 2) D2/3R BPND w stanie wyczerpania dokładniej odzwierciedla status rzeczywistej liczby D2/3R; i 3) ułamkowy wzrost D2/3R BPND po wyczerpaniu dopaminy [tj. 100 * (Depletion BPND - Linia bazowa BPND) / Bazowy BPND = % ΔBPND] jest liniowo proporcjonalny do wyjściowego stężenia dopaminy w D2/3R, pod warunkiem, że proces wyczerpywania dopaminy nie zmieni liczby i powinowactwa D2/3R. Zatem% ΔBPND, przy odpowiednich założeniach, jest uważany za półilościowy wskaźnik endogennych poziomów dopaminy w D2/3R (Verhoeff i in., 2001). Na podstawie naszych poprzednich analiz nie byliśmy w stanie oszacować endogennej dopaminy w istocie czarnej, ani nie byliśmy w stanie wiarygodnie oszacować endogennej dopaminy w podwzgórzu i bladości brzusznej dla wszystkich pacjentów (Caravaggio i in., 2014). Dlatego te ROI nie były badane w obecnej analizie.
Analiza statystyczna
Nasza hipoteza a priori polegała na zbadaniu związku między IS a endogenną dopaminą w VS. Przeprowadziliśmy analizy eksploracyjne między IS i endogenną dopaminą w pozostałej części prążkowia: ogoniastym, skorupy i gałki bladej.
Relacje między wyjściowym BPND i IS zostały zbadane w ROI tylko w celu wyjaśnienia wszelkich ustaleń z endogennymi poziomami dopaminy (jeśli występują). Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu SPSS (v.12.0; SPSS, Chicago, IL) i GraphPad (v.5.0; GraphPad Software, La Jolla, CA). Normalność zmiennych określono za pomocą testu D'Agostino-Pearson. Poziom istotności dla wszystkich jąder został ustawiony na P<05 (2-stronne).
Efekt
Jedenaście zdrowych, nieotyłych i bez cukrzycy (samica 3) uczestniczyło w części PET badania; podzbiór tych danych został wcześniej zgłoszony (Tabela 1) (Caravaggio i in., 2014). W pełnej próbie osób (n = 11) badanie korelacji między zmiennymi metabolicznymi uczestników wykazało, że wiek był dodatnio skorelowany z obwodem talii (r(9) =. 76, P= .007), a obwód talii był dodatnio skorelowany z poziomem insuliny na czczo (r(9) =. 80, P= .003) (Tabela 2).
Dane demograficzne uczestnika
Bazowi uczestnicy PET (n = 11) | AMPT-PET Uczestnicy (n = 9) | |
---|---|---|
Wiek (lata) | 29 (8) | 29 (9) |
zakres: | 20-43 | 20-43 |
Glukoza na czczo (mmol / l) | 5 (0.3) | 5 (0.3) |
zakres: | 4.3-5.3 | 4.3-5.3 |
Insulina na czczo (pmol / L) | 31 (25) | 34 (26) |
zakres: | 15-101 | 15-101 |
Wrażliwość na insulinę (% S) | 211 (70) | 197 (70) |
zakres: | 53-276 | 53-276 |
Wskaźnik masy ciała (kg / m2) | 25 (2.4) | 25 (2.4) |
zakres: | 22-28 | 22-28 |
Obwód talii (cm) | 35 (6) | 36 (7) |
zakres: | 27-52 | 27-52 |
Wartości wskazują średnie z odchyleniem standardowym w nawiasach.
Skróty: AMPT, alfa-metylo-para-tyrozyna; PET, pozytonowa tomografia emisyjna.
Korelacje Pearsona między zmiennymi metabolicznymi
Wiek | BMI | Obwód talii | Stężenie glukozy na czczo | Insulina na czczo | |
---|---|---|---|---|---|
Wrażliwość na insulinę | -0.179 (P= .599) | -0.571 (P = .067) | -0.602† (P = .050) | -0.517 (P = .103) | -0.926*** (P = .0001) |
Insulina na czczo | 0.422 (P = .196) | 0.529 (P = .095) | 0.795** (P = .003) | 0.598† (P = .052) | |
Stężenie glukozy na czczo | 0.420 (P = .199) | 0.063 (P = .855) | 0.516 (P = .104) | ||
Obwód talii | 0.756** (P = .007) | 0.466 (P = .149) | |||
Body Mass Index | 0.050 (P = .883) |
†Korelacja jest na poziomie istotności trendu: 0.05 (2-tailed).
**Korelacja jest znacząca na poziomie 0.01 (tailed 2).
***Korelacja jest znacząca na poziomie 0.001 (tailed 2).
Dziewięciu z pacjentów z 11 dostarczyło zarówno podstawowego badania PET, jak i skanu w ostrej depresji wywołanej przez AMPT; dostarczyło to szacunków endogennej dopaminy zajmującej D2/3R w VS na linii bazowej (tj. Procentowa zmiana w [11C] - (+) - PHNO BPND przed i po wyczerpaniu dopaminy). Szacowane wyjściowe zajęcie dopaminy przez D2/3R w VS było dodatnio skorelowane z IS (r(7) =. 84, P= .005) (Rysunek 1), a korelacja, która pozostała po statystycznym kontrolowaniu niezależnie dla wieku (r(6) =. 86, P= .007), BMI (r(6) =. 72, P= .04), obwód talii (r (6) =. 75, P= .03) i poziomy AMPT w osoczu (r(6) =. 84, P= .009). Równocześnie szacowana podstawowa zajętość dopaminy przez D2/3R w VS był ujemnie skorelowany z poziomem insuliny na czczo (r(7) = -. 85, P= .004), ale nie był skorelowany z poziomem glukozy na czczo (r(7) = -. 49, P= .18). Zajęcie dopaminy w VS nie było skorelowane z BMI (r(7) =. 09, P= .80) lub obwód talii (r(7) = -. 30, P= .41).
Związek między szacowaną wrażliwością na insulinę (IS) a endogenną dopaminą w D2/3 receptory (D2/3R) w prążkowiu brzusznym (VS) osób zdrowych 9.
Warto zauważyć, że powyższe korelacje z szacowanym początkowym zajęciem dopaminy przez D2/3R były napędzane głównie przez zajęcie dopaminy w prawym VS, ale nie przez lewe VS. W szczególności zajęcie dopaminy w lewym VS nie było skorelowane z IS (r(7) =. 41, P= .28), poziom insuliny na czczo (r(7) = -. 46, P= .22) lub glukoza (r(7) = -. 33, P= .39), podczas gdy zajęcie dopaminy w prawym VS było dodatnio skorelowane z IS (r(7) =. 75, P= .01), ujemnie skorelowany z poziomem insuliny na czczo (r(7) = -. 73, P= .02) i nie jest skorelowany z poziomami glukozy (r(7) = - 39., P= .31).
W pełnej próbie podmiotów (n = 11), linia bazowa [11C] - (+) - PHNO BPND po prawej VS był ujemnie skorelowany z szacowanym IS (r(9) = -. 65, P= .02) (Rysunek 2). Tak więc uczestnicy z najniższym poziomem endogennej dopaminy zajmującej D2/3R miał najwyższy BPND na początku badania, zgodne ze zmniejszoną konkurencją o wiązanie znacznika przez endogenną dopaminę z obniżonym IS. Jednocześnie poziom insuliny na czczo był dodatnio skorelowany z [11C] - (+) - PHNO BPND po prawej VS (r(9) =. 77, P= .006), podczas gdy nie było korelacji z poziomami glukozy na czczo (r(9) =. 27, P= .43). W szczególności [11C] - (+) - PHNO BPND w lewej VS nie było skorelowane z IS (r(9) = -. 35, P= .29) lub poziom insuliny na czczo (r(9) =. 53, P= .09) i glukoza (r(9) =. 08, P= .81).
Związek między wyjściową dopaminą D2/3 receptor (D2/3R) dostępność - [11C] - (+) - PHNO BPND - i szacowana wrażliwość na insulinę (IS) u osób zdrowych 11.
Analizy eksploracyjne ujawniły, że oszacowane IS nie było skorelowane z szacunkami endogennej dopaminy w D2/3R w ogoniastym (r(7) =. 47, P= .20), skorupa (r(7) =. 52, P= .15), lub globus pallidus (r(7) =. 33, P= .40). Nie stwierdzono również korelacji między szacunkami zajętości dopaminy w tych regionach a poziomem insuliny lub glukozy na czczo, a także BMI i obwodem talii (wszystkie P> 05; dane niepokazane).
Aby zbadać, w jaki sposób redukcja endogennej dopaminy wpływa na IS, zdrowe kontrole 25 (średni wiek = 31 ± 11; samica 9) dostarczyły również stężenia insuliny i glukozy na czczo w osoczu przed i po wyczerpaniu dopaminy AMPT. AMPT znacząco zwiększał stężenie insuliny na czczo w osoczu (t(24) = - 2.62, P= .01), nie zmieniając znacząco poziomu glukozy na czczo w osoczu (t(24) = - 0.93, P= .36). Warto zauważyć, że AMPT znacząco zmniejszył szacunkowe IS (t(24) = 2.82, P= .01) (Rysunek 3). Usunięcie osób, które miały więcej niż jeden tydzień przerwy 2 pomiędzy pobraniem krwi, nie zmieniło znacząco wyżej wymienionych wyników (danych nie pokazano).
Wpływ ostrego niedoboru dopaminy poprzez alfa-metylo-para-tyrozynę (AMPT) na szacowaną wrażliwość na insulinę (IS) i poziomy insuliny i glukozy w osoczu na czczo u osób zdrowych 25 (słupki błędów przedstawiają SD). Dla uczestników 8 ich wartości IS po deplecji były sprzeczne z ogólnym trendem: 6 zwiększył się, a 2 pozostał taki sam.
Dyskusja
Korzystanie z agonistycznego wskaźnika promieniotwórczego [11C] - (+) - PHNO i paradygmat ostrego niedoboru dopaminy, po raz pierwszy wykazujemy, że IS jest dodatnio skorelowany z endogennymi poziomami dopaminy w D2/3R w VS. Przy braku otyłości lub jawnej dysregulacji glukozy, niższe poziomy endogennej dopaminy w VS są związane ze zmniejszeniem IS. To nowe odkrycie jest zgodne z wcześniejszymi badaniami PET in vivo badającymi linię podstawową D2/3Dostępność R w VS osób otyłych (Dunn i in., 2012) i wspiera wcześniejsze wyniki badań pośmiertnych u ludzi (Lackovic i in., 1990), jak również wyniki badań przedklinicznych u zwierząt (Murzi i in., 1996; O'Dell i in., 2014). Zgodnie z wynikami badania PET, eksperymentalna redukcja endogennej dopaminy w próbce osób zdrowych była związana ze zmniejszeniem IS.
Dowody sugerują, że oporność na insulinę w mózgu współwystępuje z obwodową opornością na insulinę, przy czym osoby oporne na insulinę wykazują obniżony metabolizm glukozy w VS i korze przedczołowej w odpowiedzi na obwodową insulinę (Anthony i in., 2006). Co ciekawe, w centrum D2/3Agonizm R u gryzoni może zwiększać stężenie glukozy na obrzeżach, nie tylko w mózgu (Arneric i in., 1984; Saller i Kreamer, 1991). W tym kontekście gwarantuje komentarz, że bromokryptyna, niespecyficzny agonista receptora dopaminy, jest wskazana w leczeniu cukrzycy (Grunberger, 2013; Kumar i wsp., 2013). Zatem centralna zmiana receptora dopaminy / insuliny funkcjonującego w VS u ludzi może mieć implikacje kliniczne w leczeniu zaburzeń metabolicznych. Należy zauważyć, że podczas gdy dopamina w półleżących jest zmieniana przez zmiany stężenia glukozy we krwi w odpowiedzi na hiperinsulinemię, związek ten może być złożony, z czasem (ostry w porównaniu z przewlekłym) i dawką (fizjologiczną w porównaniu z suprafizjologiczną) oba wydają się być ważne (Bello i Hajnal, 2006).
Ograniczenia naszego obecnego badania obejmują brak pobierania próbek osób z zaburzeniami glukozy; w związku z tym trudno jest skomentować implikacje kliniczne specyficzne dla jawnej patologii kardiometabolicznej. Sugeruje się, że przyszłe badania sprawdzą, w jaki sposób różne stopnie dysmetabolizmu glukozy (np. Insulinooporność, prediabetes, cukrzyca) są związane z endogennymi poziomami dopaminy i uwalnianiem dopaminy w VS ludzi. Ponadto przyszłe badania powinny zbadać, czy wartości te zmieniają się w obliczu leczenia deficytów metabolicznych. Co więcej, ważne jest, aby zbadać spektrum zaburzeń glukozy u ludzi, w jaki sposób stężenia dopaminy i funkcjonowanie w VS odnoszą się do nastroju, motywacji i przetwarzania nagrody. Wreszcie nasza próbka w obecnym badaniu jest niewielka. Chociaż nie kontrolowaliśmy jednoznacznie wielokrotnych porównań, ważne jest, aby zauważyć, że zaobserwowana zależność między IS a szacowaną endogenną dopaminą w VS przetrwałaby korektę Bonferroniego (skorygowana P próg wartości dla istotności: P= .01 (ROI 0.05 / 4). Przyszłe badania AMPT badające związek między endogenną dopaminą w mózgu a IS powinny próbować stosować większe rozmiary próbek. Ze względu na małą liczebność próby powstrzymaliśmy się od badania związków między linią bazową [11C] - (+) - PHNO BPND i IS w ROI innych niż VS. W szczególności przyszłość [11C] - (+) - badania PHNO wykorzystujące większą liczbę próbek powinny zbadać związek między IS a wyjściowym BPND w istocie czarnej i podwzgórzu: regiony, w których 100% [11C] - (+) - PHNO BPND sygnał jest spowodowany przez D3R vs D2R (Searle i in., 2010; Tziortzi i in., 2011). Według naszej wiedzy, badania nie zbadały, czy istnieje różnica między centralnym D3R vs D2R ekspresja z obwodową opornością na insulinę u zwierząt lub ludzi. To gwarantuje dochodzenie, ponieważ D3R może odgrywać rolę w wydzielaniu insuliny na obwodzie (Ustione i tłok, 2012) i D3Myszy z nokautem R scharakteryzowano jako mające fenotyp skłonności do otyłości (McQuade i in., 2004).
Jaki jest związek między insuliną, zmianami stężenia dopaminy i nagrodą pokarmową? Zmiany w insulinie wydają się modyfikować działanie mezolimbicznego układu dopaminowego, wpływając na karmienie i nagrodę pokarmową (Figlewicz i in., 2006; Labouebe i in., 2013). Sugerowano, że insulina może hamować neurony dopaminowe w brzusznym obszarze nakrywkowym (VTA), a tym samym zmniejszać uwalnianie dopaminy do półleżących (Palmiter, 2007). Wykazano, że ostre wstrzyknięcia insuliny do VTA hamują przejadanie słodzonych pokarmów o wysokiej zawartości tłuszczu u zasiedlonych gryzoni bez zmiany głodnego karmienia (Mebel i in., 2012). Ponadto gryzonie hipoinsulinemiczne wykazują zwiększone żywienie związane ze zmienionym funkcjonowaniem jądra półleżącego (Pal i in., 2002). Dane dotyczące zdrowych gryzoni sugerują, że obwodowe zastrzyki insuliny mogą zwiększać uwalnianie dopaminy w jądrze półleżącym (Potter i in., 1999), a insulina per se może być satysfakcjonująca (Jouhaneau i Le Magnen, 1980; Castonguay i Dubuc, 1989). Zatem dokładne mechanizmy, za pomocą których ostra lub przewlekła aktywacja receptora insuliny wpływa na mezolimbiczny układ dopaminowy i poziomy tam dopaminy, nie są całkowicie jasne. Ponadto nie jest jasne, jak te systemy mogą się zmieniać w zdrowych stanach metabolicznych w porównaniu z tymi, które są chore.
W kilku badaniach sprawdzono, w jaki sposób insulina wpływa na DAT i zachowania związane z nagrodami na leki uzależniające, które działają na DAT, takie jak kokaina i amfetamina (Daws i in., 2011). Na przykład gryzonie hipoinsulinemiczne samodzielnie podają mniej amfetaminy (Galici i in., 2003), podczas gdy zwiększenie insuliny w półleżącej zwiększa impulsywność wywołaną kokainą (Schoffelmeer i in., 2011). Jednakże, chociaż znane są szlaki molekularne, dzięki którym insulina może zmieniać funkcję i ekspresję DAT, zaobserwowano mieszane wyniki badań obejmujących ostre lub przewlekłe manipulacje insuliną w prążkowiu (Galici i in., 2003; Owens i in., 2005; Sevak i in., 2007; Williams i in., 2007; Schoffelmeer i in., 2011; Owens i in., 2012; O'Dell i in., 2014) i VTA (Figlewicz i in., 1996, 2003; Mebel i in., 2012). Wiele z tych badań nie badało różnicowo, w jaki sposób insulina wpływa na DAT w prążkowiu grzbietowym w porównaniu z VS lub rdzeniu półleżącym vs powłoka. Może to być potencjalne źródło rozbieżności, ponieważ ekspresja, regulacja i funkcja DAT mogą być różne w różnych podregionach prążkowia (Nirenberg i in., 1997; Siciliano i in., 2014). Według naszej wiedzy, żadne badanie obrazowania ludzkiego mózgu in vivo nie badało związku między opornością na insulinę a dostępnością DAT w prążkowiu. Ustalenia dotyczące związku między BMI a dostępnością DAT w prążkowiu u ludzi zostały zmieszane (Chen i wsp., 2008; Thomsen i in., 2013; van de Giessen i in., 2013), chociaż badania te nie zbadały VS. Co ciekawe, osoby używające amfetaminy zgłaszają dużą częstość występowania otyłości dziecięcej i psychopatologii jedzenia (Ricca i in., 2009), dodatkowo podkreślając istotne zachodzące i neurochemiczne nakładanie się nagrody żywnościowej i narkotykowej (Volkow i in., 2013b).
Obecne odkrycie, że niższe IS jest związane ze zmniejszoną dopaminą w VS, może mieć implikacje dla teorii jedzenia i uzależnienia od narkotyków. Sugeruje się, że zwiększone BMI i zachowania związane z przejadaniem są związane ze zmniejszoną zdolnością syntezy dopaminy w presynaptycznym prążkowiu zdrowych ludzi (Wilcox i in., 2010; Wallace i wsp., 2014). Dane z Wang i współpracownicy (2014) sugerują, że osoby otyłe wykazują osłabione uwalnianie dopaminy w VS w odpowiedzi na zużycie kalorii w porównaniu z osobami nieotyłymi. Ponadto, za pomocą SPECT sugerowano, że otyłe samice wykazują zmniejszone uwalnianie dopaminy w prążkowiu w odpowiedzi na amfetaminę (van de Giessen i in., 2014). Może to odzwierciedlać tępe uwalnianie dopaminy VS obserwowane u gryzoni z cukrzycą oraz u osób z uzależnieniem od narkotyków w odpowiedzi na psychostymulanty (Volkow i wsp., 2009). Ważne będzie wyjaśnienie, czy osoby cierpiące na cukrzycę wykazują również tępe uwalnianie dopaminy w prążkowiu w odpowiedzi na pokarm, sygnały pokarmowe i / lub środki psychostymulujące. Podsumowując, badania obrazowania mózgu in vivo u ludzi sugerują, że otyłość i być może insulinooporność są związane ze zmniejszoną syntezą dopaminy, uwalnianiem i endogennym napięciem w VS.
Chociaż nie znaleźliśmy żadnego związku między IS a poziomami endogennej dopaminy w prążkowiu grzbietowym, ważne jest podkreślenie, że kilka badań na zwierzętach donosiło o zmianach dopaminy w prążkowiu grzbietowym i funkcjonowaniu neuronów w istocie czarnej w odniesieniu do insulinoopornościMorris i in., 2011). Zwłaszcza u ludzi stwierdzono, że uwalnianie dopaminy w odpowiedzi na pokarm w prążkowiu grzbietowym jest skorelowane z oceną przyjemności posiłku (Small et al., 2003). Być może zmniejszone IS wpływa najpierw na funkcjonowanie dopaminy VS, a zmiany w funkcjonowaniu dopaminy w prążkowiu grzbietowym są widoczne tylko przy większej oporności na insulinę. Możliwe, że niniejsze badanie było niewystarczające i / lub nie miało wystarczająco szerokiego zakresu IS, aby wykryć efekt w prążkowiu grzbietowym.
Dane te mają ważne implikacje dla tych zaburzeń neuropsychiatrycznych, w których oporność na insulinę może być współistniejąca lub współistniejąca. Na przykład kilka dowodów wskazuje na związek między opornością na insulinę a rozwojem choroby Parkinsona (Santiago i Potashkin), choroba Alzheimera (Willette i in., 2014) i depresja (Pan i in., 2010). Zgodnie z hipotezą, że oporność na insulinę może być związana ze zmniejszoną dopaminą prążkowia, kuszące jest spekulowanie, że niższy IS może wywoływać ochronne działanie na psychozę u osób ze schizofrenią. Na przykład, w chińskim pierwszym epizodzie, nigdy nieleczonych osób ze schizofrenią, większa oporność na insulinę była skorelowana ze zmniejszonym nasileniem objawów pozytywnych (Chen i wsp., 2013). Powszechnie wiadomo, że osoby chore na schizofrenię, a także ich krewni bez zmian (Fernandez-Egea i in., 2008), są bardziej narażone na zaburzenia metaboliczne; stwierdzono to przed zastosowaniem leków przeciwpsychotycznych i po kontrolowaniu nawyków związanych ze stylem życia (Kirkpatrick i in., 2012). Ponadto różnice w tolerancji glukozy mogą różnicować podgrupy osób ze schizofrenią charakteryzujących się różnymi przebiegami nasilenia objawów (Kirkpatrick i in., 2009). W kontekście tych odkryć, w połączeniu z obserwacją historyczną, że śpiączki wywołane insuliną mogą łagodzić objawy psychotyczne (West i wsp., 1955), interesujące jest spekulowanie, że centralna sygnalizacja insuliny na neurony dopaminowe może odgrywać rolę w patologii i leczeniu schizofrenii (Lovestone i in., 2007). Przyszłe badania PET badające interakcję między psychopatologią a insulinoopornością na centralnym poziomie dopaminy z pewnością wydają się uzasadnione.
Podsumowując, za pomocą PET i ostrego niedoboru dopaminy wykazaliśmy po raz pierwszy, że szacunki IS są związane z poziomami endogennej dopaminy w D2/3R w VS zdrowych ludzi. Ponadto ostra redukcja endogennej dopaminy u zdrowych osób może zmienić szacunkowe IS. Podsumowując, odkrycia te stanowią ważny wstępny krok w wyjaśnieniu, w jaki sposób stan metaboliczny może wpływać na główne choroby psychiczne, takie jak schizofrenia.
Deklaracja Zainteresowania
Dr Nakajima donosi o otrzymaniu stypendiów od Japońskiego Towarzystwa Promocji Nauki i Funduszu Badawczego Szpitala Inokashira oraz honorariów prelegenta od GlaxoSmith Kline, Janssen Pharmaceutical, Pfizer i Yoshitomiyakuhin w ciągu ostatnich lat 3. Dr Graff-Guerrerro otrzymuje obecnie wsparcie badawcze od następujących zewnętrznych agencji finansujących: Kanadyjskie Instytuty Badań nad Zdrowiem, Narodowy Instytut Zdrowia Stanów Zjednoczonych oraz Instytut Instytucji Instytucji Publicznych w Meksyku i Stolicy Apostolskiej w Distrito Federal (ICyTDF). Otrzymał również wynagrodzenie za usługi profesjonalne od Abbott Laboratories, Gedeon-Richter Plc i Lundbeck; wsparcie grantu od Janssen; i rekompensata dla głośników od Eli Lilly. Dr Remington otrzymał wsparcie badawcze, opłaty konsultacyjne lub honorarium mówcy od Canadian Diabetes Association, Kanadyjskich Instytutów Badań Zdrowia, Hoffman-La Roche, Laboratorios Farmacéuticos Rovi, Medicure, Neurocrine Biosciences, Novartis Canada, Research Hospital Fund-Canada Foundation dla innowacji i Towarzystwa Schizofrenii w Ontario. Inni autorzy nie mają sprzecznych interesów do ujawnienia.
Podziękowanie
Badanie to zostało sfinansowane przez Kanadyjskie Instytuty Badań nad Zdrowiem (MOP-114989) i Narodowy Instytut Zdrowia USA (RO1MH084886-01A2). Autorzy dziękują pracownikom Centrum PET w Centrum Uzależnień i Zdrowia Psychicznego za pomoc techniczną w gromadzeniu danych. Serdecznie dziękują także Yukiko Mihash, Wanna Mar, Thushanthi Balakumar i Danielle Uy za ich pomoc.
- © Autor 2015. Opublikowane przez Oxford University Press w imieniu CINP.
Jest to artykuł Open Access rozpowszechniany na warunkach licencji Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), która pozwala na nieograniczone ponowne użycie, dystrybucję i reprodukcję na dowolnym nośniku, pod warunkiem, że oryginalna praca jest prawidłowo cytowana.
Referencje
- ↵
- Anthony K,
- Reed LJ,
- Dunn JT,
- Bingham E,
- Hopkins D,
- Marsden PK,
- Amiel SA
(2006) Tłumienie reakcji wywołanych insuliną w sieciach mózgowych kontrolujących apetyt i nagrodę w oporności na insulinę: podstawa mózgowa dla upośledzonej kontroli przyjmowania pokarmu w zespole metabolicznym? Cukrzyca 55: 2986-2992.
- ↵
- Arneric SP,
- Chow SA,
- Bhatnagar RK,
- Webb RL,
- Fischer LJ,
- Długi JP
(1984) Dowody na to, że centralne receptory dopaminy modulują współczulną aktywność neuronalną do rdzenia nadnerczy, aby zmienić mechanizmy regulujące glukozę. Neuropharmacology 23: 137-147.
- ↵
- Bello NT,
- Hajnal A
(2006) Zmiany stężenia glukozy we krwi pod wpływem hiperinsulinemii wpływają na półleżącą dopaminę. Physiol Behav 88: 138-145.
- ↵
- Bitar M,
- Koulu M,
- Rapoport SI,
- Linnoila M
(1986) Wywołana cukrzycą zmiana metabolizmu monoamin w mózgu u szczurów. J Pharmacol Exp Ther 236: 432-437.
- ↵
- Bradberry CW,
- Karasic DH,
- Deutch AY,
- Roth RH
(1989) Specyficzne regionalnie zmiany w syntezie dopaminy mesotelencefalicznej u szczurów z cukrzycą: związek z prekursorową tyrozyną. J Neuralna transmisja Gen 78: 221-229.
- ↵
- Caravaggio F,
- Nakajima S,
- Borlido C,
- Remington G,
- Gerretsen P,
- Wilson A,
- Houle S,
- Menon M,
- Mamo D,
- Graff-Guerrero A
(2014) Oszacowanie endogennych poziomów dopaminy w receptorach D2 i D3 u ludzi przy użyciu agonistycznego wskaźnika promieniotwórczego [C] - (+) - PHNO. Neuropsychopharmacology 30: 125.
- ↵
- Caravaggio F,
- Raitsin S,
- Gerretsen P,
- Nakajima S,
- Wilson A,
- Graff – Guerrero A
(2015) Wiązanie brzuszne prążkowia agonisty receptora dopaminy d2 / 3, ale nie antagonisty, przewiduje normalny wskaźnik masy ciała. Biol Psychiatry 77: 196-202.
- ↵
- Castonguay TW,
- Dubuc PU
(1989) Samodzielne podawanie insuliny: wpływ na parametry posiłku. Apetyt 12: 202.
- ↵
- Chen CC,
- Yang JC
(1991) Wpływ krótkiej i długotrwałej cukrzycy na monoaminy mózgu myszy. brain Res 552: 175-179.
- ↵
- Chen PS,
- Yang YK,
- Yeh TL,
- Lee IH,
- Yao WJ,
- Chiu NT,
- Lu RB
(2008) Korelacja między wskaźnikiem masy ciała a dostępnością transportera dopaminy w prążkowiu u zdrowych ochotników - badanie SPECT. Neuroimage 40: 275-279.
- ↵
- Chen S,
- Broqueres-You D,
- Yang G,
- Wang Z,
- Li Y,
- Wang N,
- Zhang X,
- Yang F,
- Tan Y.
(2013) Związek między opornością na insulinę, dyslipidemią i objawem dodatnim u pacjentów z rozpoznaniem schizofrenii w pierwszym epizodzie przeciwpsychotycznym w Chinach. Psychiatry Res 210: 825-829.
- ↵
- Crandall EA,
- Fernstrom JD
(1983) Wpływ eksperymentalnej cukrzycy na poziomy aminokwasów aromatycznych i rozgałęzionych w krwi szczura i mózgu. Cukrzyca 32: 222-230.
- ↵
- Cumming P,
- Wong DF,
- Dannals RF,
- Gillings N,
- Hilton J,
- Scheffel U,
- Gjedde A
(2002) Konkurencja między endogenną dopaminą i radioligandami dla specyficznego wiązania z receptorami dopaminy. Ann NY Acad Sci 965: 440-450.
- ↵
- Daws LC,
- Avison MJ,
- Robertson SD,
- Niswender KD,
- Galli A,
- Saunders C
(2011) Sygnalizacja insulinowa i uzależnienie. Neuropharmacology 61: 1123-1128.
- ↵
- Dunn JP,
- Kessler RM,
- Identyfikator Feurer,
- Volkow ND,
- Patterson BW,
- Ansari MS,
- Li R,
- Marks-Shulman P,
- Abumrad NN
(2012) Związek potencjału wiązania receptora 2 typu dopaminy z hormonami neuroendokrynnymi na czczo i wrażliwością na insulinę w otyłości u ludzi. Diabetes Care 35: 1105-1111.
- ↵
- Fernandez-Egea E,
- Bernardo M,
- Parellada E,
- Justicia A,
- Garcia-Rizo C,
- Esmatjes E,
- Conget I,
- Kirkpatrick B
(2008) Zaburzenia glukozy u rodzeństwa osób ze schizofrenią. Schizophr Res 103: 110-113.
- ↵
- Figlewicz DP,
- Brot MD,
- McCall AL,
- Szot P
(1996) Cukrzyca powoduje zróżnicowane zmiany w neuronach noradrenergicznych OUN i neuronów dopaminergicznych u szczura: badanie molekularne. brain Res 736: 54-60.
- ↵
- Figlewicz DP,
- Evans SB,
- Murphy J,
- Hoen M,
- DG Baskin
(2003) Ekspresja receptorów insuliny i leptyny w brzusznej strefie nakrywkowej / istocie czarnej (VTA / SN) szczura. brain Res 964: 107-115.
- ↵
- Figlewicz DP,
- Bennett JL,
- Naleid AM,
- Davis C,
- Grimm JW
(2006) Insulina wewnątrzkomorowa i leptyna zmniejszają samopodawanie sacharozy u szczurów. Physiol Behav 89: 611-616.
- ↵
- Galici R,
- Galli A,
- Jones DJ,
- Sanchez TA,
- Saunders C,
- Frazer A,
- Gould GG,
- Lin RZ,
- France CP
(2003) Selektywne zmniejszenie samopodawania amfetaminy i regulacja funkcji transportera dopaminy u szczurów z cukrzycą. Neuroendokrynologii 77: 132-140.
- ↵
- Garcia BG,
- Wei Y,
- Moron JA,
- Lin RZ,
- Javitch JA,
- Galli A
(2005) Akt jest niezbędny do modulowania insuliny przez redystrybucję na powierzchni komórkowej ludzkiego transportera dopaminy amfetaminy. Mol Pharmacol 68: 102-109.
- ↵
- Graff-Guerrero A,
- Willeit M,
- Ginovart N,
- Mamo D,
- Mizrahi R,
- Rusjan P,
- Vitcu I,
- Seeman P,
- Wilson AA,
- Kapur S
(2008) Wiązanie regionu mózgu agonisty D2 / 3 [11C] - (+) - PHNO i antagonisty D2 / 3 [11C] racloprideu u zdrowych ludzi. Hum Brain Mapp 29: 400-410.
- ↵
- Graff-Guerrero A,
- Redden L,
- Abi-Saab W,
- Katz DA,
- Houle S,
- Barsoum P,
- Bhathena A,
- Palaparthy R,
- MD Saltarelli,
- Kapur S
(2010) Blokada wiązania [11C] (+) - PHNO u ludzi przez antagonistę receptora dopaminy D3 ABT-925. Int J Neuropsychopharmacol 13: 273-287.
- ↵
- Grunberger G
(2013) Nowatorskie metody leczenia cukrzycy typu 2: część 1. pramlintyd i bromokryptyna-QR. J Cukrzyca 5: 110-117.
- ↵
- Gunn RN,
- Lammertsma AA,
- Hume SP,
- Cunningham VJ
(1997) Obrazowanie parametryczne wiązania ligand-receptor w PET przy użyciu uproszczonego modelu regionu odniesienia. Neuroimage 6: 279-287.
- ↵
- Guo J,
- Simmons WK,
- Herscovitch P,
- Martin A,
- Hall KD
(2014) Wzorce korelacji receptora dopaminowego D2 w prążkowiu z ludzką otyłością i oportunistycznymi zachowaniami żywieniowymi. Mol Psychiatry 19: 1078-1084.
- ↵
- Innis RB,
- i in.
(2007) Nomenklatura konsensusowa do obrazowania in vivo odwracalnie wiążących radioligandów. J Cereb Blood Flow Metab 27: 1533-1539.
- ↵
- Johnson PM,
- Kenny PJ
(2010) Receptory dopaminy D2 w dysfunkcji nagradzania podobnej do uzależnienia i kompulsywnym jedzeniu u otyłych szczurów. Nat Neurosci 13: 635-641.
- ↵
- Jouhaneau J,
- Le Magnen J
(1980) Behawioralna regulacja poziomu glukozy we krwi u szczurów. Neurosci Biobehav Rev 1: 53-63.
- ↵
- Kirkpatrick B,
- Fernandez-Egea E,
- Garcia-Rizo C,
- Bernardo M
(2009) Różnice w tolerancji glukozy między deficytem a schizofrenią niewykazującą niedoboru. Schizophr Res 107: 122-127.
- ↵
- Kirkpatrick B,
- Miller BJ,
- Garcia-Rizo C,
- Fernandez-Egea E,
- Bernardo M
(2012) Czy nieprawidłowa tolerancja glukozy u pacjentów nie leczonych wcześniej lekiem przeciwpsychotycznym z nieskuteczną psychozą jest zaburzona przez złe nawyki zdrowotne? Schizophr Bull 38: 280-284.
- ↵
- Konner AC,
- Hess S,
- Tovar S,
- Mesaros A,
- Sanchez-Lasheras C,
- Evers N,
- Verhagen LA,
- Bronneke HS,
- Kleinridders A,
- Hampel B,
- Kloppenburg P,
- Bruning JC
(2011) Rola sygnalizacji insuliny w neuronach katecholaminergicznych w kontrolowaniu homeostazy energii. Cell Metab 13: 720-728.
- ↵
- Kono T,
- Takada M
(1994) Zmniejszenie dopaminy w neuronach nigrostriatalnych u szczura genetycznie cukrzycowego. brain Res 634: 155-158.
- ↵
- Kumar VSH,
- M BV,
- NP,
- Aithal S,
- Zbity SR,
- Patil ONZ
(2013) Bromokryptyna, agonista receptora dopaminy (d2), stosowany samodzielnie i w połączeniu z glipizydem w dawkach subterapeutycznych w celu poprawy hiperglikemii. J Clin Diagn Res 7: 1904-1907.
- ↵
- ↵
- Kwok RP,
- Juorio AV
(1986) Stężenie prążkowia tyraminy i metabolizm dopaminy u szczurów z cukrzycą i wpływ podawania insuliny. Neuroendokrynologii 43: 590-596.
- ↵
- ↵
- Lackovic Z,
- Salkovic M,
- Kuci Z,
- Relja M
(1990) Wpływ długotrwałej cukrzycy na monoaminy szczura i ludzkiego mózgu. J. Neurochem 54: 143-147.
- ↵
- Lammertsma AA,
- Hume SP
(1996) Uproszczony model tkanki referencyjnej do badań receptora PET. Neuroimage 4: 153-158.
- ↵
- Laruelle M,
- CD D'Souza,
- Baldwin RM,
- Abi-Dargham A,
- Kanes SJ,
- Fingado CL,
- Seibyl JP,
- Zoghbi SS,
- Bowers MB,
- Jatlow P,
- Charney DS,
- Innis RB
(1997) Obrazowanie zajętości receptora D2 przez endogenną dopaminę u ludzi. Neuropsychopharmacology 17: 162-174.
- ↵
- Lenoir M,
- Serre F,
- Cantin L,
- Ahmed SH
(2007) Intensywna słodycz przewyższa nagrodę kokainową. PLoS ONE 2.
- ↵
- Levy JC,
- Matthews DR,
- Hermans MP
(1998) Ocena prawidłowego modelu homeostazy (HOMA) wykorzystuje program komputerowy. Diabetes Care 21: 2191-2192.
- ↵
- ↵
- Lovestone S,
- Killick R,
- Di Forti M,
- Murray R.
(2007) Schizofrenia jako zaburzenie rozregulowania GSK-3. Trendy Neurosci 30: 142-149.
- ↵
- Martinez D,
- Greene K,
- Broft A,
- Kumar D,
- Liu F,
- Narendran R,
- Slifstein M,
- Van Heertum R,
- Kleber HD
(2009) Niższy poziom endogennej dopaminy u pacjentów z uzależnieniem od kokainy: wyniki obrazowania PET receptorów D (2) / D (3) po ostrym wyczerpaniu dopaminy. Am J Psychiatry 166: 1170-1177.
- ↵
- Matthews DR,
- Hosker JP,
- Rudenski AS,
- Naylor BA,
- Treacher DF,
- Turner RC
(1985) Ocena modelu homeostazy: insulinooporność i funkcja komórek beta z stężenia glukozy w osoczu na czczo i stężenia insuliny u człowieka. Diabetologia 28: 412-419.
- ↵
- Mawlawi O,
- Martinez D,
- Slifstein M,
- Broft A,
- Chatterjee R,
- Hwang DR,
- Huang Y,
- Simpson N,
- Ngo K,
- Van Heertum R,
- Laruelle M
(2001) Obrazowanie ludzkiej mezolimbicznej transmisji dopaminy za pomocą pozytronowej tomografii emisyjnej: I. Dokładność i precyzja pomiarów parametrów receptora D (2) w prążkowiu brzusznym. J Cereb Blood Flow Metab 21: 1034-1057.
- ↵
- McQuade JA,
- Benoit SC,
- Xu M,
- Woods SC,
- Seeley RJ
(2004) Otłuszczenie wywołane dietą wysokotłuszczową u myszy z ukierunkowanym rozerwaniem genu receptora dopaminy-3. Behav Brain Res 151: 313-319.
- ↵
- ↵
- Mokdad AH,
- Bowman BA,
- Ford ES,
- Vinicor F,
- Marks JS,
- Koplan JP
(2001) Ciągłe epidemie otyłości i cukrzycy w Stanach Zjednoczonych. JAMA 286: 1195-1200.
- ↵
- ↵
- Murzi E,
- Contreras Q,
- Teneud L,
- Valecillos B,
- Parada MA,
- De Parada MP,
- Hernandez L
(1996) Cukrzyca zmniejsza limbiczną pozakomórkową dopaminę u szczurów. Neurosci Lett 202: 141-144.
- ↵
- Nirenberg MJ,
- Chan J,
- Pohorille A,
- Vaughan RA,
- Uhl GR,
- Kuhar MJ,
- Pickel VM
(1997) Transporter dopaminy: ultrastruktura porównawcza aksonów dopaminergicznych w przedziałach limbicznych i motorycznych jądra półleżącego. J Neurosci 17: 6899-6907.
- ↵
- ↵
- Owens WA,
- Sevak RJ,
- Galici R,
- Chang X,
- Javors MA,
- Galli A,
- France CP,
- Daws LC
(2005) Niedobory klirensu dopaminy i lokomocji u hipoinsulinemicznych szczurów demaskują nowatorską modulację transporterów dopaminy przez amfetaminę. J. Neurochem 94: 1402-1410.
- ↵
- Owens WA,
- Williams JM,
- Saunders C,
- Avison MJ,
- Galli A,
- Daws LC
(2012) Ratowanie funkcji transportera dopaminy u hipoinsulinemicznych szczurów za pomocą mechanizmu zależnego od receptora D2-ERK. J Neurosci 32: 2637-2647.
- ↵
- Pal GK,
- Pal P,
- Madanmohan
(2002) Zmiana zachowań pokarmowych przez jądra półleżące u szczurów z cukrzycą indukowaną streptozotocyną i normalną. Indian J Exp Biol 40: 536-540.
- ↵
- Palmiter RD
(2007) Czy dopamina jest fizjologicznie istotnym mediatorem zachowania żywieniowego? Trendy Neurosci 30: 375-381.
- ↵
- Pan A,
- Lucas M,
- Sun Q,
- van Dam RM,
- Franco OH,
- Manson JE,
- Willett WC,
- Ascherio A,
- Hu FB
(2010) Dwukierunkowe powiązanie między depresją a cukrzycą typu 2 u kobiet. Arch Intern Med 170: 1884-1891.
- ↵
- Potter GM,
- Moshirfar A,
- Castonguay TW
(1999) Insulina wpływa na przepełnienie dopaminy w jądrze półleżącym i prążkowiu. Physiol Behav 65: 811-816.
- ↵
- Ricca V,
- Castellini G,
- Mannucci E,
- Monami M,
- Ravaldi C,
- Gorini Amedei S,
- Lo Sauro C,
- Rotella CM,
- Faravelli C
(2009) Pochodne amfetaminy i otyłość. Apetyt 52: 405-409.
- ↵
- ↵
- Saller CF,
- Kreamer LD
(1991) Stężenia glukozy w mózgu i krwi: regulacja przez podtypy receptora dopaminy. brain Res 546: 235-240.
- Santiago JA,
- Potaszkin JA
Systemowe metody dekodowania powiązań molekularnych w chorobie Parkinsona i cukrzycy. Neurobiol Dis. 2014 Apr 6. pii: S0969 – 9961 (14) 00080-1. doi: 10.1016 / j.nbd.2014.03.019.
- ↵
- Schoffelmeer AN,
- Drukarch B,
- De Vries TJ,
- Hogenboom F,
- Schetters D,
- Pattij T
(2011) Insulina moduluje wrażliwą na kokainę funkcję transportera monoamin i zachowanie impulsywne. J Neurosci 31: 1284-1291.
- ↵
- Seaquist ER
(2014) Rozwiązanie problemu cukrzycy. JAMA 311: 2267-2268.
- ↵
- Searle G,
- Bóbr JD,
- Comley RA,
- Bani M,
- Tziortzi A,
- Slifstein M,
- Mugnaini M,
- Griffante C,
- Wilson AA,
- Merlo-Pich E,
- Houle S,
- Gunn R,
- Rabiner EA,
- Laruelle M
(2010) Obrazowanie receptorów dopaminy D3 w ludzkim mózgu za pomocą pozytronowej tomografii emisyjnej, [11C] PHNO i selektywnego antagonisty receptora D3. Biol Psychiatry 68: 392-399.
- ↵
- Sevak RJ,
- Owens WA,
- Koek W,
- Galli A,
- Daws LC,
- France CP
(2007) Dowody na pośredniczenie receptora D2 w indukowanej amfetaminą normalizacji funkcji lokomocji i transportera dopaminy u hipoinsulinemicznych szczurów. J. Neurochem 101: 151-159.
- ↵
- Shotbolt P,
- Tziortzi AC,
- Searle GE,
- Colasanti A,
- van der Aart J,
- Abanades S,
- Plisson C,
- Miller SR,
- Huiban M,
- Bóbr JD,
- Gunn RN,
- Laruelle M,
- Rabiner EA
(2012) Porównanie między tematami [(11) C] - (+) - PHNO i [(11) C] wrażliwości raclopridde na ostre prowokowanie amfetaminą u zdrowych ludzi. J Cereb Blood Flow Metab 32: 127-136.
- ↵
- Siciliano CA,
- Calipari ES,
- Jones SR
(2014) Moc amfetaminy różni się w zależności od stopnia absorpcji dopaminy w podregionach prążkowia. J. Neurochem 2: 12808.
- ↵
- Mały DM,
- Jones-Gotman M,
- Dagher A
(2003) Wywołane karmieniem uwalnianie dopaminy w prążkowiu grzbietowym koreluje z ocenami przyjemności posiłku u zdrowych ochotników. Neuroimage 19: 1709-1715.
- ↵
- Studholme C,
- Hill DL,
- Hawkes DJ
(1997) Zautomatyzowana trójwymiarowa rejestracja obrazów mózgu rezonansu magnetycznego i pozytronowej tomografii emisyjnej za pomocą wielozakresowej optymalizacji pomiarów podobieństwa wokseli. Med Phys 24: 25-35.
- ↵
- Thomsen G,
- Ziebell M,
- Jensen PS,
- da Cuhna-Bang S,
- Knudsen GM,
- Pinborg LH
(2013) Brak korelacji między wskaźnikiem masy ciała a dostępnością transportera dopaminy w prążkowiu u zdrowych ochotników stosujących SPECT i [123I] PE2I. Otyłość 21: 1803-1806.
- ↵
- Trulson ME,
- Himmel CD
(1983) Zmniejszono szybkość syntezy dopaminy w mózgu i zwiększono wiązanie spiroperidolu [3H] w szczurach ze streptozotocyną-cukrzycą. J. Neurochem 40: 1456-1459.
- ↵
- Tziortzi AC,
- Searle GE,
- Tzimopoulou S,
- Salinas C,
- Bóbr JD,
- Jenkinson M,
- Laruelle M,
- Rabiner EA,
- Gunn RN
(2011) Obrazowanie receptorów dopaminy u ludzi przy użyciu [11C] - (+) - PHNO: rozbiór sygnału D3 i anatomii. Neuroimage 54: 264-277.
- ↵
- Ustione A,
- Tłok DW
(2012) Synteza dopaminy i aktywacja receptora D3 w komórkach beta trzustki reguluje wydzielanie insuliny i oscylacje wewnątrzkomórkowe [Ca (2 +)]. Mol Endocrinol 26: 1928-1940.
- ↵
- van de Giessen E,
- Hesse S,
- Caan MW,
- Zientek F,
- Dickson JC,
- Tossici-Bolt L,
- Sera T,
- Asenbaum S,
- Guignard R,
- Akdemir UO,
- Knudsen GM,
- Nobili F,
- Pagani M,
- Vander Borght T,
- Van Laere K,
- Varrone A,
- Tatsch K,
- Booij J,
- Sabri O
(2013) Brak związku między wiązaniem transportera dopaminy w prążkowiu a wskaźnikiem masy ciała: wieloośrodkowe europejskie badanie na zdrowych ochotnikach. Neuroimage 64: 61-67.
- ↵
- van de Giessen E,
- Celik F,
- Schweitzer DH,
- van den Brink W,
- Booij J
(2014) Dostępność receptora dopaminy D2 / 3 i uwalnianie dopaminy indukowane amfetaminą w otyłości. J Psychopharmacol 28: 866-873.
- ↵
- Verhoeff NP,
- Kapur S,
- Hussey D,
- Lee M,
- Christensen B,
- Psych C,
- Papatheodorou G,
- Zipursky RB
(2001) Prosta metoda pomiaru wyjściowego zajętości receptorów dopaminergicznych D2 neuropatii przez dopaminę in vivo u zdrowych osób. Neuropsychopharmacology 25: 213-223.
- ↵
- Volkow ND,
- Fowler JS,
- Wang GJ,
- Prasa R,
- Telang F
(2009) Obrazowanie roli dopaminy w narkomanii i uzależnieniu. Neuropharmacology 1: 3-8.
- ↵
- Volkow ND,
- Wang GJ,
- Tomasi D,
- Prasa RD
(2013a) Uzależniająca wymiar otyłości. Biol Psychiatry 73: 811-818.
- ↵
- ↵
- Wallace DL,
- Aarts E,
- Dang LC,
- Greer SM,
- Jagust WJ,
- D'Esposito M
(2014) Dopamina w prążkowiu grzbietowym, preferencje żywieniowe i postrzeganie zdrowia u ludzi. PLoS ONE 9.
- ↵
- Wallace TM,
- Levy JC,
- Matthews DR
(2004) Wykorzystanie i nadużycie modelowania HOMA. Diabetes Care 27: 1487-1495.
- ↵
- Wang GJ,
- Volkow ND,
- Logan J,
- Pappas NR,
- Wong CT,
- Zhu W,
- Netusil N,
- Fowler JS
(2001) Mózgowa dopamina i otyłość. Lancet 357: 354-357.
- ↵
- Wang GJ,
- Tomasi D,
- Convit A,
- Logan J,
- Wong CT,
- Shumay E,
- Fowler JS,
- Volkow ND
(2014) BMI moduluje zależne od kalorii zmiany dopaminy w akumbach z poboru glukozy. PLoS ONE 9.
- ↵
- Werther GA,
- Hogg A,
- Oldfield BJ,
- McKinley MJ,
- Figdor R,
- Allen AM,
- Mendelsohn FA
(1987) Lokalizacja i charakterystyka receptorów insuliny w mózgu szczura i przysadce mózgowej przy użyciu autoradiografii in vitro i komputerowej densytometrii. Endokrynologia 121: 1562-1570.
- ↵
- West FH,
- Bond ED,
- Shurley JT,
- Meyers CD
(1955) Leczenie śpiączki insulinowej w schizofrenii; czternastoletnie badanie uzupełniające. Am J Psychiatry 111: 583-589.
- ↵
- Wilcox CE,
- Braskie MN,
- Kluth JT,
- Jagust WJ
(2010) Zachowanie związane z przejadaniem i dopaminą prążkowia z 6- [F] -Fluoro-Lm-Tyrozyną PET. J Obes 909348: 4.
- ↵
- Willette AA,
- Johnson SC,
- Birdsill AC,
- Sager MA,
- Christian B,
- Baker LD,
- Craft S,
- Oh J,
- Statz E,
- Hermann BP,
- Jonaitis EM,
- Koscik RL,
- La Rue A,
- Asthana S,
- Bendlin BB
(2014) Insulinooporność przewiduje odkładanie się amyloidu w mózgu u późnych dorosłych w średnim wieku. Demencja Alzheimera 17: 02420– –02420.
- ↵
- Williams JM,
- Owens WA,
- Turner GH,
- Saunders C,
- Dipace C,
- Blakely RD,
- France CP,
- Gore JC,
- Daws LC,
- Avison MJ,
- Galli A
(2007) Hipoinsulinemia reguluje indukowany amfetaminą odwrotny transport dopaminy. PLoS Biol 5.
- ↵
- Wilson AA,
- Garcia A,
- Jin L,
- Houle S
(2000) Synteza radioznaczników z [(11) C] -jodometanu: niezwykle prosta metoda z użyciem rozpuszczalnika zmonopolizowanego. Nucl Med Biol 27: 529-532.
- ↵
- Wilson AA,
- McCormick P,
- Kapur S,
- Willeit M,
- Garcia A,
- Hussey D,
- Houle S,
- Seeman P,
- Ginovart N
(2005) Radiosynteza i ocena [11C] - (+) - 4-propyl-3,4,4a, 5,6,10b-heksahydro-2H-nafto [1,2-b] [1,4] oksazyna-9-ol jako potencjalny radioznacznik do obrazowania in vivo stan dopaminy D2 o wysokim powinowactwie z pozytronową tomografią emisyjną. J Med Chem 48: 4153-4160.
- ↵